【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 為 ，這些微粒無(wú)法溶解 。 螯合 樹(shù)脂只能吸附 Ca2+、 Mg2+離子，所以采用加入鹽酸的方法來(lái)降低鹽水的 PH值， 使 Ca2+、Mg2+微粒完全溶解，而被螯合樹(shù)脂 吸附， 且 螯合 樹(shù)脂在 PH值為 吸附量是最大的。 一次鹽水經(jīng)鹽酸中和后進(jìn)入螯合樹(shù)脂塔，鹽水中微量 Ca2+、 Mg2+離子和螯合樹(shù)脂形成螯鉗物，當(dāng) 吸附的金屬離子 達(dá)到一定量時(shí) ，加入鹽酸控制 PH值為 1左右 進(jìn)行 脫洗，原先絡(luò)合的金屬離子全部洗脫，在已洗脫金屬離子的樹(shù)脂中加入 KOH溶液，調(diào)節(jié) PH值為 14左右， 螯合平衡 移動(dòng)，樹(shù)脂又會(huì)到吸附前的狀態(tài)，完成螯合樹(shù)脂 的 再生過(guò)程。鹽水 經(jīng)串聯(lián)操作的二個(gè)螫合樹(shù)脂塔，鹽水中鈣、鎂離了含量可降至 30PPM（ Wt） 以下 ，滿足離子膜電槽全部性能和穩(wěn)定操作的要求。 螯合樹(shù)脂塔的操作和再生是自動(dòng)控制的，再生周期用微機(jī)控制。 12 萬(wàn)噸 /年氫氧化鉀可行性研究報(bào)告 13 在再生用鹽酸槽里加入 31％鹽酸和純水配成 5％的再生用稀鹽酸。在再生用氫氧化鉀槽中加入 35％氫氧化鉀和純水配成 4％的再生用稀堿液，供螯合樹(shù)脂再生用，再生時(shí)排出的廢液經(jīng)泵送至鹽水一次精制化鹽用。 鹽水二 次精制工藝流程 見(jiàn)附圖。 （ 2）電解 二次精制鹽水自高位槽靠位差自流入電解槽的陽(yáng) 極室， 從水站來(lái)的無(wú)離子水流如電解槽的陰極室， 通直流電進(jìn)行電解。陽(yáng)極室產(chǎn)生氯氣和淡鹽水，淡鹽水入貯槽用泵送脫氯塔，氯氣送至氯氫處理工段。陰極室產(chǎn)生氫氣和 32％（ Wt） KOH， 32％ %（ Wt） KOH進(jìn)入堿液循環(huán)槽。經(jīng)泵部分作成品送至蒸發(fā)生產(chǎn)固堿，一 部分加純水控制一定的 KOH濃度循環(huán)回電槽，產(chǎn)生的氫氣送去氯氫處理。 離子膜電解工藝流程 見(jiàn)附圖。 （ 3）淡鹽水脫氯 在淡鹽水貯槽中加入鹽酸，調(diào)節(jié) PH值至 — ，用泵送到脫氯塔，脫氯塔與真空泵相連，使塔內(nèi)呈真空狀態(tài)，減少了在淡鹽水中的溶解氯，脫出的氯氣送氯氫處理。 在脫氯鹽水槽中加入 35％氫氧化鉀，調(diào)節(jié)淡鹽水 PH值在 7— 9之間，游離氯含量在 — 25mg/l，用泵經(jīng)管道加 SO2進(jìn)一步脫除游離氯后送作鹽水一次精制。 淡鹽水脫氯工藝流程 見(jiàn) 附 圖 。 3 氯氫處理 （ 1）氯氣處理 由電解來(lái)的濕氯氣（常壓、 t＝ 85℃）進(jìn)入氯氣洗滌塔與循環(huán)氯水進(jìn)行熱交換。使氯氣溫度下降到約 45℃，然后進(jìn)人氯氣冷卻器與冷凍水（ 10℃ ） 進(jìn)行換熱，熱交換后的氯氣（ 12℃）經(jīng)水霧分離器進(jìn)入泡沫干燥12 萬(wàn)噸 /年氫氧化鉀可行性研究報(bào)告 14 塔和填料干燥塔下部與硫酸高位槽下來(lái)的 95％ 硫酸（ 15℃）逆流接觸進(jìn)行干燥， 出塔氯氣溫度約 35℃ ，含水 400ppm。干燥后的氯氣進(jìn)入 氯氣壓縮機(jī)壓縮，再經(jīng) 酸分離器及酸捕沫器 除去液酸 后，送至 氯化氫合成 工段 。 98％硫酸由外管送入硫酸貯槽后由液下泵打入硫酸高位槽，然后自流入 填料干燥塔 作為液環(huán)介質(zhì)。出 填料干燥塔 的硫酸溫度約為 52℃，經(jīng)酸冷卻 器 冷卻 后酸溫達(dá) 40℃，濃度 95%，由 硫酸液下泵打入 95％硫酸高位槽，靠位差自流入泡沫干燥塔上部，吸水后出塔硫酸濃度為 75％，再自流入稀酸貯槽，靠 稀硫酸泵打 入 槽車(chē)運(yùn)出。 氯氣處理工藝流程 見(jiàn) 附圖。 （ 2）氫氣處理 電解來(lái)的濕氫氣（常壓、 t＝ 85℃）進(jìn)入氫氣冷卻塔下部，由塔上部加 入的生產(chǎn)上水直接噴淋冷卻。出塔氫氣溫度 40 ℃ ，由氫氣壓縮機(jī)壓縮后、再經(jīng)水分離器、水霧捕沫器， 經(jīng)水冷卻器冷卻 后送去合成氯化氫 。 氫氣冷凝塔中的上水經(jīng)水封和虹吸收后回收一部分氫氣，下水用水泵輸送到水循環(huán)裝置使用。 氫氣處理工藝流程 見(jiàn) 附圖。 （ 3）硫酸回收 由氯氣處理工段來(lái)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 75%左右的廢硫酸進(jìn)入稀酸儲(chǔ)罐，用酸泵打到高位槽。稀硫酸通過(guò)轉(zhuǎn)子流量計(jì)加到存有母液的濃縮鍋內(nèi)，經(jīng)過(guò)升溫、濃縮、冷卻成溫度為 15℃ 左右，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 96%以上的合格產(chǎn)品。經(jīng)計(jì)量罐后進(jìn)入儲(chǔ)罐，返回氯氣處理工段干燥室再利用。工藝指標(biāo)如下 ： 廢硫酸濃縮各項(xiàng)工藝指標(biāo) 項(xiàng)目 指標(biāo)（干燥酸） （廢） w（ H2SO4） /% 75～ 80 廢硫酸流量 視爐膛溫度 塔頂 130～ 180 12 萬(wàn)噸 /年氫氧化鉀可行性研究報(bào)告 15 爐膛溫度 /℃ 600～ 750 冷卻水 水溫適宜，及時(shí)開(kāi)關(guān) 酸槽液面高度 高度適宜，及時(shí)輸送 濃硫酸密度 視濃度和溫度不同查表 （濃縮） w（ H2SO4） /%≥ 96 l、 4 氯化氫合成 由氯氫處理來(lái)的氯氣經(jīng)緩沖罐、阻火器， 進(jìn)入二 合一 石墨氯化氫合成爐的下 部。氫氣經(jīng)緩沖罐 ，用氫泵打入氫氣分水器、 阻火器， 從二 合一 石墨氯化氫合成 爐下 部側(cè)口進(jìn)入，經(jīng)合成 進(jìn)入 石 墨冷卻器換熱， 冷卻，用稀酸吸收后得 31％的高純鹽酸，送入鹽酸貯槽用泵送作離子膜電解用或經(jīng)計(jì)量罐包裝外售。 在三合一合成鹽酸爐中未被吸收的尾氣進(jìn)入尾氣吸收塔用軟水吸收，尾氣塔中 未被吸收的微量廢氣由水力噴射器抽出經(jīng)氣液分離器分離后排放。 氯化氫合成工藝流程 見(jiàn) 附圖。 l、 5 蒸發(fā)及固堿 32％ KOH進(jìn)入預(yù)蒸發(fā)器經(jīng)濃堿泵 蒸發(fā)器、濃堿泵 進(jìn)入最終濃縮器得熔融堿，再經(jīng)片堿機(jī)制成片狀固堿，再用包裝機(jī)包裝產(chǎn)品。 生蒸汽進(jìn)蒸發(fā)器，蒸發(fā)器的二次蒸汽及最終濃縮器出來(lái)的二次蒸汽一起進(jìn)入預(yù)蒸發(fā)器，不凝性氣體由真空泵抽出 排至大氣中。 熔鹽經(jīng)泵、熔鹽加熱爐、 最終濃縮器再回流到熔鹽貯槽循環(huán)使用。 蒸發(fā)及固堿工藝流程見(jiàn) 附 圖 。 l、 6 廢氣處理 用 30%氫氧化鉀堿液和純水加入堿液底位槽，配成 20%氫氧化鉀堿液，再用堿泵送入堿液高位槽。當(dāng) 開(kāi)停車(chē)及事故處理時(shí)， 氯氣壓力≥ 600Pa時(shí)，12 萬(wàn)噸 /年氫氧化鉀可行性研究報(bào)告 16 氯氣就沖出水封槽進(jìn)入 氯氣 吸收塔的低部，氣動(dòng)閥自動(dòng)打開(kāi)，風(fēng)機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)，堿高位槽中的堿液進(jìn)入氯氣吸收塔，從不同高度的噴頭呈霧狀噴出，與逆流而上的氯氣充分接觸，進(jìn)行了化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)后生成的次氯酸鉀從塔底流進(jìn)堿底位槽 ，當(dāng)達(dá)到次氯酸鉀成品濃度時(shí)，打入成品貯槽 。作為副產(chǎn)品裝車(chē)出售。 未被吸收的氯氣達(dá)到環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn) 后 從塔頂排入大氣。 當(dāng)堿液低位槽氫氧化鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降 至 10%時(shí)，從旁路泵去制備次氯酸鉀。此時(shí)堿液低位槽純新配置質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 20%的液堿。 吸收液經(jīng)冷卻后循環(huán)使用 當(dāng)堿液高位槽堿液到低位時(shí)，堿泵連鎖自動(dòng)送堿至堿液高位槽。達(dá)到高位時(shí)，堿泵自停。 本系統(tǒng)為開(kāi)停車(chē)、事故發(fā)生時(shí)即開(kāi)裝置。 廢氣處理工藝見(jiàn)附圖。 2 消耗定額 1 氫氧化鉀 氫氧化鉀液堿（≥ 32%折 100%計(jì)）消耗 序號(hào) 名 稱 規(guī) 格 單 位 噸產(chǎn)品 消耗定 額 備 注 1 鉀鹽 KCl以 100%計(jì) kg 1350 2 氫氧化鉀 KOH 35% kg 3 碳酸鉀 K2CO3 8% kg 4 氯化鋇 BaCl2 20% kg 10 5 次氯酸鉀 KClO 100% 計(jì) kg 自供 6 三氯化鐵 FeCl3 100% 計(jì) kg 7 戈?duì)柲? 攤?cè)雵嵪? 8 螯合樹(shù)脂 C476 kg 9 鹽酸 HCl 31% kg 1 二氧化硫 SO2 % kg 12 萬(wàn)噸 /年氫氧化鉀可行性研究報(bào)告 17 0 11 濃硫酸 H2SO4 98% kg 18 12 純水 電阻率 1 105Ω .cm m3 2 13 生產(chǎn)上水 22℃ m3 25 14 循環(huán)水 32℃ m3 100 15 直流電 KWh 1760 16 動(dòng)力電 380V . 50HZ KWh 185 17 蒸汽 飽和 kg 100 18 裝置空氣 Nm3 103 19 儀表空氣 Nm3 227 20 離子交換膜 NX550 kg 以壽命 2年計(jì) 片堿（以 1噸 100%KOH計(jì)）消耗定額 序號(hào) 名稱 規(guī)格 單位 噸產(chǎn)品 消耗定額 備注 1 電解液 KOH 32% kg 2986 2 食糖 食品級(jí) kg 3 消泡劑 kg 4 溶鹽 噸 約 開(kāi)車(chē)時(shí)一次投料 5 生產(chǎn)上水 22℃ m3 10 6 循環(huán)水 32℃ m3 148 7 蒸汽 噸 8 動(dòng)力 380V . 50HZ KWh 60 12 萬(wàn)噸 /年氫氧化鉀可行性研究報(bào)告 18 9 燃料 KJ 104 10 氮?dú)? N2≥ 98% Nm3 2 11 裝置空氣 Nm3 60 2 氯化氫 （以 1噸 31%HCl計(jì)）消耗定額 序號(hào) 名稱 規(guī)格 單位 噸產(chǎn)品 消耗定額 備注 1 氯氣 kg 以 100%Cl2計(jì) 2 氫氣 kg 以 100%H2計(jì) 3 循環(huán)水 32℃ m3 25 4 動(dòng)力 380V . 50HZ KWh 1 5 生產(chǎn)上水 22℃ m3 9 6 氮?dú)? Nm3 開(kāi)停車(chē)用 7 純水 電阻率 1*105Ω CM m3 3 單位消 耗 總量及產(chǎn)品量 序 號(hào) 名 稱 規(guī) 格 單 位 噸產(chǎn)品 單位價(jià) 備 注 消耗定額 （元） 1 鉀鹽 KCL以 100%計(jì) kg 1350 2 碳酸鉀 K2CO3 8% kg 自供 3 氯化鋇 BaCL2 20% kg 10 4 戈?duì)柲? 攤?cè)雵嵪? 5 螯合樹(shù)脂 C476 kg 200 6 次氯酸鉀 KClO 100% 計(jì) kg 自供 7 三氯化鐵 FeCl3 100% 計(jì) kg 8 二氧化硫 SO2 % kg 9 鹽酸 HCl 31% kg 自供 10 濃硫酸 H2SO4 98% kg 18 11 離子交換膜 NX551 m2 5930 以壽命 12 食糖 食品級(jí) kg 3 13 消泡劑 kg 25 12 萬(wàn)噸 /年氫氧化鉀可行性研究報(bào)告 19 14 原料煤 噸 140 15 新鮮水 m3 16 電 kW 2020 17 包裝袋 個(gè) 2 18 蒸汽 噸 5 總計(jì) 序 號(hào) 項(xiàng)目名稱 規(guī) 格 單 位 數(shù) 量 單 價(jià) 備 注 （元） 1 氫氧化鉀 ＞ 95% 噸 1 1800 2 氯化氫 ≥ 93% 噸 1600 總計(jì) 3 自控技術(shù)方案 1 自控水平和主要控制方案 采用 DCS控制系統(tǒng)，通過(guò)過(guò)程檢測(cè)控制站對(duì)離子 鉀 堿現(xiàn)場(chǎng)各類變送器和馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)及停止?fàn)顟B(tài)信息等進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處 理及過(guò)程控制輸出。以操作站作為人機(jī)接口和過(guò)程控制窗口，操作系統(tǒng) WndowsNTworkstation ，具有良好的人機(jī)界面，操作人員在控制室內(nèi)通過(guò)鍵盤(pán)操作可介入生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)離子膜 鉀 堿各工 段 重要工藝參數(shù)的集中顯示、過(guò)程控制及操作管理等。當(dāng)過(guò)程控制參數(shù)越限時(shí) DCS系統(tǒng)發(fā)出聲光報(bào)警，提醒 操作人員注意。對(duì)于重要工藝參數(shù)設(shè)立聯(lián)鎖停車(chē)裝置，當(dāng)聯(lián)鎖發(fā)生時(shí)除 DCS內(nèi)部發(fā)出聲光報(bào)警外，控制室設(shè)置 DCS外部聲光報(bào)警聯(lián)鎖臺(tái)柜，同時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警，當(dāng)某一停車(chē)聯(lián)鎖參數(shù)超越安全極限值時(shí)， DCS系統(tǒng)將無(wú)條件執(zhí)行裝置安全聯(lián)鎖停車(chē)命令。 DCS系統(tǒng)每臺(tái)操作站都具有實(shí)時(shí)監(jiān)控、操作管理的功能，且互為備用，當(dāng)某一操作站發(fā)生故障時(shí)，可自動(dòng)切換到另一操作站進(jìn)行操作。同時(shí)， DCS系統(tǒng)還具有冗余設(shè)置的通訊網(wǎng)絡(luò)、主控制卡、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡以及重要 I／ O卡件的冗余設(shè)置。此外，為了確保二次精鹽水的質(zhì)量，對(duì)鹽水過(guò)濾和二次鹽水精制工藝所有自控間 閥 門(mén) 的操作均采用可編程序控制器 PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)程序控制。 12 萬(wàn)噸 /年氫氧化鉀可行性研究報(bào)告 20 2 DCS系統(tǒng)配置 DCS系統(tǒng)由操作站（ 2套）（包括 DCS外部聯(lián)鎖報(bào)警臺(tái)柜、打印機(jī)臺(tái)及打印機(jī) ）、 現(xiàn)場(chǎng)控制站（ 2套）（包括端子轉(zhuǎn)接柜、繼電器輸出柜、安全柵柜 等）、工程師站（ 1套）等組成。 （ 1）操作站 采用落地式操作站，配有落地式操作臺(tái)柜、 21＂ CRT彩色顯示器、標(biāo)準(zhǔn)操作員鍵盤(pán) （ PVC薄膜防水、防塵、防腐，金屬封裝 ） 標(biāo)準(zhǔn) 二 鍵或三鍵式鼠標(biāo)、工控機(jī)（主頻 800MHZ，內(nèi)存容量 128 MRAM以上，硬盤(pán) 20G以上 ）， 具有集中顯示、操作管理的功能。此外，操作 室內(nèi)配有落地式打印機(jī)臺(tái)、打印機(jī)、DCS外部報(bào)警臺(tái)柜，