【正文】 時(shí)300秒關(guān)閉?；旌掀鳛榱耸狗祷佧}水和超純鹽水更好地混合，在單槽原料鹽水管道上設(shè)置靜態(tài)管道混合器(MS2001A/D)。鹽水稀釋在每個(gè)回路脫鹽水管道上設(shè)置一個(gè)就地流量計(jì)(FG20041/4)，檢查流量，稀釋陽極液，以維持電解槽當(dāng)時(shí)的運(yùn)行條件。第五章 儀表和控制系統(tǒng)一、超純鹽水流量控制在單槽超純鹽水進(jìn)口管道上設(shè)置一個(gè)帶高低報(bào)的流量控制系統(tǒng)(FICA20021/4)，在各種電流條件下保持鹽水流量為恒定值。燒堿換熱器（E2001）對(duì)循環(huán)堿液進(jìn)行加熱或冷卻，通過溫度控制器(TICA2007)保持電解槽溫度在85～90℃。（2）陰極系統(tǒng)來自電解槽的32%NaOH靠靜壓作用進(jìn)入循環(huán)堿槽（V2002）中，通過液位控制系統(tǒng)LT2010和LV2010控制液位在～72%，然后用循環(huán)堿泵（P2002A/B）送出，一部分加入脫鹽水的循環(huán)稀堿液通過燒堿換熱器（E2001）進(jìn)行冷卻，返回到各電解槽的分支管，再進(jìn)入每個(gè)陰極室，在此產(chǎn)生的陰極電極反應(yīng)將水分解成H2和OH，循環(huán)量由安裝在每個(gè)電解槽上的流量控制器(FICA200801/04)控制，脫鹽水的加入由流量調(diào)節(jié)閥FV2006控制，并與整流器實(shí)行聯(lián)鎖。為了保持電解槽的壓差穩(wěn)定，在氯氣總管上設(shè)置了二個(gè)氯氣液封（V2003A/B），（V2003A）液封高度為80mm，當(dāng)氯氣壓力過高時(shí)（大于80mm）沖破液封氯氣泄壓到廢氯氣管，排至吸收工序。從分離器出來的淡鹽水通過支管和總管，靠靜壓力進(jìn)入陽極液循環(huán)槽（V2001）中，同時(shí)通過分歧管和氯氣總管將氯氣輸出至氯氣冷卻和鼓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)。來自NaClO3 分解槽 (V1603)的尾氣輸送至氯氣廢氣處理工序。通過PH計(jì)AICA1602控制32% NaOH的加入，使PH保持穩(wěn)定，流量調(diào)節(jié)閥與機(jī)泵實(shí)行聯(lián)鎖。從脫氯塔(T1601)出來的氯氣經(jīng)氯氣冷凝器（E1601）除去部分水分后，用真空泵輸送至氯氣總管，冷凝產(chǎn)生的氯水回流到氯水槽（V1605）中。還有一部分淡鹽水經(jīng)流量調(diào)節(jié)閥FV2015調(diào)節(jié)流量后，返回到電解槽進(jìn)口管中，調(diào)節(jié)進(jìn)槽鹽水濃度，提高鹽水中的游離氯，使部分鈦材表面形成氧化膜。脫鹽水輸送系統(tǒng)：來自脫鹽水站的純水進(jìn)入脫鹽水槽V1506中，控制液位在60％，用1脫鹽水泵（P1504）輸送至樹脂塔（再生）和電解槽（清洗），用2脫鹽水泵（P1505A/B）輸送至脫鹽水總管，供各使用單元。液位控制在～85％，并且液位和鹽水流量調(diào)節(jié)閥FV1508實(shí)行串極調(diào)節(jié)。加酸系統(tǒng)：來自界區(qū)的31%HCl進(jìn)入高純酸貯槽（V1407）中，液位控制在～64%，酸霧至酸霧吸收器(V1505)，鹽酸溶液用1酸泵（P1408A/B）輸送至各用酸點(diǎn)，如氯酸鹽分解槽(V1603)、過濾精鹽水槽進(jìn)口管、電解槽（R2001A/C）、超純鹽水槽(V1501)、淡鹽水槽(V2001)等。10 g/l 游離氯 ： 檢不出 NaClO3 ： 約5 g/l (2) PH ： 7~9(3) 出界區(qū)溫度 (℃) ： 70~80第四章 工藝敘述第一節(jié) 生產(chǎn)能力本系統(tǒng)離子膜燒堿生產(chǎn)能力為：正常：6萬噸/年（折100%NaOH）最大：（折100%NaOH）第二節(jié) 年操作時(shí)間本裝置按年工作時(shí)間8000小時(shí)計(jì)第三節(jié) 工藝流程敘述一、 工藝流程方塊示意圖（見附圖）86 / 87二、工藝流程敘述140工序鹽酸添加工序?yàn)榱藵M足螯合樹脂吸附工序的需要，來自界區(qū)的過濾精鹽水加入HCl調(diào)節(jié)PH，將1鹽酸泵輸送來的鹽酸按比例加入純水稀釋至15～20％后，直接加入到過濾精鹽水管道中，31％HCl通過FT1401控制， m3/h，并和PH計(jì)實(shí)行串極調(diào)節(jié)。，會(huì)溶解皮膚中的脂肪，使皮膚糜爛、脫皮，對(duì)人眼及皮膚傷害尤為厲害。氫氧化鈉的化學(xué)性質(zhì)：氫氧化鈉是強(qiáng)堿，化學(xué)性質(zhì)十分活潑。隔膜堿因含有雜質(zhì)，有時(shí)呈蘭紫色。1% AC220V+5/10% 1 相 50Hz177。裝置中氯酸鹽分解過程按照下列二個(gè)反應(yīng)方程式進(jìn)行上述反應(yīng)式中，哪一個(gè)優(yōu)先發(fā)生要視運(yùn)行條件而定，不管怎樣，反應(yīng)式（1）應(yīng)優(yōu)先選擇，因?yàn)榉磻?yīng)式（2）會(huì)產(chǎn)生有危害性的ClO2氣體。在進(jìn)脫氯塔前加入一定量的鹽酸，利用同離子效應(yīng)的原理，使平衡向有利于氯氣解析出來的方向移動(dòng)，解析出來的氯氣用脫氯真空泵抽出并入氯氣總管，反應(yīng)方程式為：經(jīng)過真空脫氯后的淡鹽水仍含有少量的氯氣，這些殘余的氯氣用亞硫酸鈉和少量的堿進(jìn)行中和，反應(yīng)方程式為：氯酸鹽分解鹽水在電解過程中會(huì)產(chǎn)生氯酸鹽(NaClO3)，它是電解生產(chǎn)中不允許的副產(chǎn)物。引起電壓降損失的電壓消耗如下：（1） 陽極活性衰減（2） 陰極活性衰減（3） 陽極表面被超純鹽水中的雜質(zhì)覆蓋（4） 因?yàn)槌凔}水雜質(zhì)的污染，離子膜電阻增大（5） 產(chǎn)生的氧使電流效率下降（三）脫氯及氯酸鹽分解基本原理淡鹽水脫氯本裝置采用真空脫氯加化學(xué)處理的工藝。H2O→1/2 O2(g) + 2H+ + 2e電解過程主要付反應(yīng)（1）氯氣不分解C12(g) ? C12(aq) Eq. (1)（2）游離氯在水中離解C12(aq) + H2O? HClO (aq) + H+ + Cl Eq. (2)（3）次氯酸的離解HClO (aq)? ClO + H+ Eq. (3)（4）反應(yīng)式 (2) 和 (3)相加C12(aq) + H2O?2H+ + C1O +C1 Eq. (4)（5） C1O3的產(chǎn)生2HClO (aq) + OCl ?ClO3 + 2H+ + 2Cl Eq. (5)（6）反應(yīng)式 (4) 和 (5)相加3C12(aq) + 3H2O ?C1O3 + 6H+ + 5C1 Eq. (6)（7） H+和陰極室反遷移過來的OH發(fā)生中和反應(yīng)H++OH→ H2O（8）超純鹽水中的碳酸鈉和陽極液中的H+作用，生成鹽和二氧化碳，可能會(huì)影響氯氣的純度。用脫鹽水稀釋循環(huán)燒堿液，然后返回進(jìn)入陰極室。在電解期間，由于電場(chǎng)的作用，OH從陰極室反遷移到陽極室，電解槽電流效率降低，陽極和陰極的效率都會(huì)降低，直接損失OH。由于磺酸基團(tuán)具有親水性，能使離子膜在溶液中溶脹，膜體結(jié)構(gòu)變松，形成許多細(xì)微彎曲的通道，使其活性基團(tuán)中的對(duì)Na+可以與水溶液中的同電荷的Na+進(jìn)行交換。在陽極室，氯化鈉在鹽水中離解以離子狀態(tài)存在，反應(yīng)方程式如下：NaC1 →Na+ + C1陽極主要的反應(yīng)是陰離子Cl 氧化成氣態(tài)的Cl2。鹽水的二次精制采用了螯合樹脂吸附的方法，螯合樹脂結(jié)構(gòu)為苯乙烯—二乙烯基苯共聚物作為母體的氨基磷酸基官能團(tuán)、亞胺基乙酸、亞胺二乙酸基、胺基磷酸型等，苯乙烯——，其化學(xué)式為：RCH2NHCH2PO3Na2，樹脂中的鈉易被金屬離子特別是二價(jià)陽離子所取代，難易程度順序?yàn)?Cu２+＞Pb２+＞Zn２+＞Ca２+＞Mg２+＞Ni２+＞Ba２+＞Na+。鹽水的二次精制采用三塔運(yùn)行工藝，切換和再生由現(xiàn)場(chǎng)PLC控制盤實(shí)行自動(dòng)控制。采用特殊設(shè)計(jì)的樹脂制成的分歧管，防止漏電，特氟隆制的原料管較長。 能耗低 高電流密度運(yùn)行 原料鹽水添加HC1 方便的維護(hù) 電解槽的耐用材料 溢流形式對(duì)于BiTAC174。在電解槽回路上有88個(gè)單元槽，整流器正負(fù)極接線端子的直流電額定電位差為280V，來自整流器正極側(cè)的DC(直流)接線端子的電流和大地間的電位差為140 V，電流到達(dá)下一個(gè)單元槽，與大地的電位差降低，在回路的中性點(diǎn)，電壓為0，然后電位開始遞減，在整流器DC(直流)接線端子的負(fù)極為負(fù)140V。來自整流器正極的電流通過電解槽陽極端框、中框和陰極端框回到整流器的負(fù)極。槽容易并且能快速裝配和解體，這是因?yàn)殡娊獠鄄考?，重量較輕。6 陰極 ： 活性陰極7 額定電流 ： kA ( kA)8 額定電流密度 ： kA/m2 (Max. kA/m2)9 重量（凈重） ： 噸/槽10 重量（運(yùn)行重量） ： 噸/槽11 電解槽數(shù)量 ： 4 臺(tái)二、結(jié)構(gòu)BiTAC174。8882 離子膜類型 ： Flemion“ 8020”（F8020）3 單元槽數(shù)量 ： 884 陽極有效面積 ： m2 885 陽極 ： DSA174。見如下插圖BiTAC174。4臺(tái)電解槽設(shè)計(jì)成一個(gè)電解槽回路，按4行布置，通過母排連接到一臺(tái)整流變壓器上，該整流變壓器可提供用于電化學(xué)反應(yīng)的直流電。此外，在側(cè)梁上還安裝有4個(gè)絕緣墊，確保和大地的絕緣。電解槽。 流體可視 上部電解液的分布均勻 防止漏電的措施BiTAC174。888高電密自然循環(huán)復(fù)極式電解槽，界區(qū)包括過濾鹽水二次精制、電解和脫氯等工序。二、基本原理（一）鹽水二次精制原理由于過濾鹽水中還含有少量的金屬陽離子如Ca２+ 、Mg２+等，會(huì)沉積于膜表面或內(nèi)部，堵塞離子膜的交換通道，造成槽電壓上升，電流效率下降，因此，必須對(duì)過濾鹽水進(jìn)行二次精制，除去金屬離子，滿足離子膜電解槽的要求。三塔運(yùn)行順序如下：時(shí)間 第一塔 第二塔 再生塔（脫機(jī)）0—24 T—1501A T—1501B T—1501C 24—48 T—1501B T—1501C T—1501A 48—72 T—1501C T—1501A T—1501B 72—96 T—1501A T—1501B T—1501C （二）電解基本原理在一臺(tái)離子交換膜電解槽中，超純鹽水發(fā)生下列主要的電化學(xué)反應(yīng)來生成燒堿（NaOH）。反應(yīng)方程式如下：2H2O + 2e → H2 + 2OHNa+ + OH→ NaOH總的電化學(xué)反應(yīng)方程式為：2NaCl + 2H2O →2NaOH + Cl2 ↑+ H2↑離子膜電解采用了磺酸羧酸復(fù)合膜，離子交換膜的膜體中有活性基團(tuán)，由帶負(fù)電荷的固定離子如SOCOO，與一個(gè)帶正電荷的對(duì)Na+形成靜電健。通常情況下，離子膜的電流效率較低，陰極室生成的鹽就會(huì)較高。從陰極室中放出含有H2的成品燒堿液。（1） H2O被氧化生成氧氣。當(dāng)氯氣和氫氣分別在陽極室和陰極室產(chǎn)生時(shí)，Gibbs（吉布斯）自由能轉(zhuǎn)變?yōu)殡姌O反應(yīng)，作用于電極，離子交換膜的分解電壓降如下：名 稱電壓（V）分解液體接觸陽極過電壓陰極過電壓離子膜溶液氣泡效應(yīng)＋結(jié)構(gòu)電阻降總電壓在 kA/m2, 90℃, 32 wt% NaOH當(dāng)電解槽新裝配后，上述總電壓顯示的是陽極和陰極接線端子間的電壓。另一部分是陰極室OH返遷移到陽極室進(jìn)行副反應(yīng)消耗的氯，其反應(yīng)量與返遷移OH 濃度有關(guān)，電流效率越低，返遷移的OH 越多，生成的ClO也越多。因此，原料鹽水NaClO3的含量一般控制在20 g/l以下。第二章 原輔材料規(guī)格一、原材料規(guī)格 主要原材料 (1) 名稱 ：過濾精鹽水 (2) 相態(tài) ：液體 (3) 主要成分 NaCl ： 300~315 g/l SO42 ： 5~8 g/l NaClO3 ： ≤2 g/l NaOH ： ~ g/l Na2CO3 ： ~ g/l Ca+Mg(折Ca) ： ≤ mg/l Sr ： ≤ PPm SiO2 ： ≤5 PPm Ba ： ≤ PPm I ： ≤ PPm Al ： ≤ PPm Fe ： ≤ PPm Ni ： ≤ PPm Mn ： ≤ PPm 游離氯 ： 檢不出 有機(jī)物(as TOC) ：≤10 PPm SS ： ≤ PPm (4) PH ： 約, 11 (5) 供給壓力 最大 ： 200 kPaG 最小 ：150 kPaG(6) 供給溫度 ： 約50 ℃二、主要化學(xué)品規(guī)格 亞硫酸鈉 (1) 名稱 ：亞硫酸鈉 (2) 成份(wt%) Na2SO3 ： ≥ 96 Fe ： ≤ 游離堿（以Na2CO3計(jì)）： ≤ 透明度 (mm) ： ≥50 (3) 狀態(tài) ： 粉狀 (4) 供給方式 ：袋裝 燒堿(NaOH) (1) 成份 N