【文章內(nèi)容簡介】 化鹽桶化鹽。 電解工序 電解工序包括 過濾、 二次鹽水精制、電解、淡鹽水脫氯等工藝過程。 一次精制鹽水過濾 一次精制鹽水中所含少量的固體懸浮物 (SS)，經(jīng) PP 過濾管過濾器 寧夏工業(yè)設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司 Ningxia Industry Design Institute 23 進(jìn)一步過濾，將一次精鹽水中 SS 含量由 10PPM 降至 1PPM。 鹽水過濾系統(tǒng)由進(jìn)料／預(yù)涂泵、預(yù)涂混合槽和二臺(tái)鹽水過濾器組成。正常操作時(shí)一臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)，另一臺(tái)返洗或待用。 鹽水過濾部分為三個(gè)步驟： (1)預(yù)涂：助濾物質(zhì)僅一纖維素加入預(yù)涂混合槽中與一定量的一次精制鹽水混合，溶液用進(jìn)料／預(yù)涂泵送人鹽水過濾器，在過濾元件表面形成一均勻的助濾層以提高過濾效率延長過濾操作周期。 (2)進(jìn)料與過濾：一次精制鹽水用進(jìn) 料 ／ 預(yù) 涂泵送人鹽水過濾器，從鹽水過濾器出來的過濾鹽水經(jīng)鹽水錯(cuò)流換熱器被加熱到 70℃左右后送 往 離子交換塔。 (3)返洗：當(dāng)過濾元件表面的固體懸浮物和過濾助劑增加到一定厚度時(shí) ，或者過濾器進(jìn)出口壓差達(dá)到 2kg／ cm178。時(shí)自動(dòng)報(bào)警，單塔停止操作，同時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行切換。已停止運(yùn)行的鹽水過濾器用過濾鹽水進(jìn)行返洗。含有固體懸浮物和過濾助劑的返洗鹽水排 入 地坑中，用泵送到鹽水一次精制工序 配水槽 。 二次鹽水精制 過濾鹽水經(jīng)串聯(lián)操作的二個(gè)蝥合樹脂塔，鹽水中鈣、鎂離子含量可降至 20PPb(wt)，滿足離子膜電槽全部性能和穩(wěn)定操作的要求。 離子交換塔出來的鹽水中 Ca2+、 Mg2+含量符合規(guī)定時(shí)，精鹽水進(jìn)入 寧夏工業(yè)設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司 Ningxia Industry Design Institute 24 精鹽水貯槽，用鹽水加料泵送到鹽水換熱器，在此鹽水被加熱到 80—85℃ ， 經(jīng)精鹽水高位槽送到電解槽 。 離子交換塔的操作和再生是自動(dòng)控制的。在 正 常情況下二塔串聯(lián)操作，但再生期間只有一個(gè)塔在線操作。供離子交換塔再生用的酸、堿分別為 31％ (wt)鹽酸和純水配成的 15％ (wt)鹽酸溶液及 31％ (wt)氫氧化鉀和純水配成的 l5％ (wt)的氫氧化鉀溶液。再生過程為程控進(jìn)行，再生系統(tǒng)排出廢液經(jīng)再生廢水池用泵送鹽水一次精制工 序配水槽 。 電解 電解槽采用 美國 OxyTech 公司 MGC3179。 6 型單極槽，三槽式使系統(tǒng)電壓提高，整流效率也就上升，電耗下降。陰極液為部分強(qiáng)制循環(huán)，陽極液是內(nèi)部自然循環(huán)。電解槽容量大，操作穩(wěn)定安全 ；陽、陰極均采用活性涂層，材質(zhì)好，結(jié)構(gòu)合理、重涂容易、可在現(xiàn)場完成；離子交換膜面積適中，利用率高；采用氯氫氣壓差控制，操作穩(wěn)定，調(diào)節(jié)靈活。 從鹽水 高位槽 來的 二次 精鹽水進(jìn)入電解槽的陽極室，通以直流電進(jìn)行電解。電解后，陽極產(chǎn)生的氯氣和淡鹽水經(jīng)陽極液出口管分別進(jìn)入氯氣總管和淡鹽水貯槽。 陰極室產(chǎn)生的氫氣和 32％的氫氧化鉀經(jīng) 陰 極液出口管分別進(jìn)入氫氣總管和堿液循環(huán)槽， 堿液 經(jīng)堿液循環(huán)泵部分作為成品送蒸發(fā)片堿工序，大部分加純水后 循環(huán) 返回電槽，產(chǎn)生的氫氣送氯氫處理工序。 寧夏工業(yè)設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司 Ningxia Industry Design Institute 25 本裝置采用 OxyTech 離子膜電解技術(shù)，電解槽選用 14 臺(tái) 3179。 6 個(gè)單元組成的 MGC 電解槽，其主要參數(shù)如下： 電解槽型式 MGC 一 3179。 6 設(shè)計(jì)電流 30KA 單槽電壓 膜有效面積 m178。 陰極電流效率 96％ KOH 濃度 32％ (wt) 操作溫度 90℃ 陽極材料 Ti 涂以 DSA 涂層 陰極材料 Ni(活性 )涂層 淡鹽水脫氯 淡鹽水采用真空脫氯工藝，脫出氯氣可以充分利用，減少廢氣處理量。 在淡鹽水貯槽里加入 31％ (wt)鹽酸溶液，調(diào)節(jié) PH 值到 ～ 2，淡鹽水 經(jīng) 泵送到 淡鹽水真 空脫氯塔頂部。由上部出來的 氯氣進(jìn)入脫氯塔冷卻器冷卻，經(jīng)脫氯塔真空泵壓縮后 經(jīng) 氯氣總管送氯氣處理工序。由真空 寧夏工業(yè)設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司 Ningxia Industry Design Institute 26 脫氯塔下部流出的淡鹽水進(jìn)入脫氯鹽水槽 ,加人 32％ KOH 溶液調(diào)節(jié)淡鹽水 PH 在 7～ 9 之間 ， 經(jīng) 脫氯鹽水 泵 輸送泵 輸 送 至 一次 鹽水工序配水槽 。在脫氯鹽水泵出口加入 Na2SO3， 除去淡鹽水中殘余的游離氯 。 片 堿工序 擬采用瑞士 Bertrams 公司技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，從電解來 32％堿經(jīng)降膜蒸發(fā)至 48％，再經(jīng)熔鹽降膜濃縮至 95％，熔堿冷卻制成片堿。采用高效降膜蒸發(fā)，最終濃縮器的二次蒸汽完全被利用，采用熱效率極高的熔鹽加鹽爐，使系統(tǒng)能耗大大降 低，節(jié)能顯著。 來自電解的 32％ KOH 進(jìn)入 片堿工序堿貯槽，經(jīng)堿泵輸送進(jìn)入降膜 蒸發(fā) 器 ，堿 液濃度由 32％升到 48％ 。 48％堿液通過 濃堿 泵打入降膜濃縮器，通過降膜一次濃縮后， KOH 被脫水至 95％ 。 高濃度的熔融堿 在 重力作用進(jìn)人片堿機(jī)， 經(jīng) 冷卻 形 成片堿。片堿由重力作用進(jìn)入的包裝 機(jī) ， 成品采用塑編袋包裝，合格的片堿 至片堿庫。 降膜蒸發(fā)器 產(chǎn)生的二次蒸汽在表面冷凝器中冷凝，冷凝水 進(jìn) 入 冷凝水 貯槽，用泵送至一次鹽水工序 化鹽 。 降膜濃縮器 產(chǎn)生的二次蒸汽用于加熱 降膜 蒸發(fā)器。 降膜濃縮器的熱源 由熔鹽供給。 熔鹽槽內(nèi)的 熔鹽 用熔鹽泵 進(jìn)行循環(huán)， 熔 鹽在熔鹽加熱器內(nèi)被煤氣間接加熱至 420℃ 后經(jīng)降膜濃縮器返回熔鹽槽 。 寧夏工業(yè)設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司 Ningxia Industry Design Institute 27 氯氫處理 工序 氯氣流程 電解工序來的濕氯氣 (常壓， t=85℃ )進(jìn)人氯氣洗滌塔與循環(huán)氯水進(jìn)行熱交換 ， 使氯氣溫度下降到約 45℃，然后進(jìn)入氯氣冷卻器與冷凍水(10℃ )進(jìn)行熱量交換，熱交換后的冷凍水回冷凍站，冷卻后的氯氣(12 ℃ )經(jīng)水霧分離器后進(jìn)入填料于噪塔，再至泡沫干燥塔下部與 濃 硫酸高位槽下來的 95～ 98％硫酸 (15℃ )逆流接觸進(jìn)行干燥 ， 出塔氯氣約35℃，含水 400PPM。干燥后的氯氣進(jìn)入氯 泵 ，然后經(jīng)酸分離器及酸捕沫器后，分別送 鹽酸及液氯工序。氯水自流 入 氯水貯槽再經(jīng)泵送脫氯塔回收氯氣。 氫氣流程 電解工段來的濕氫氣 (常壓， t=85℃ )進(jìn)入氫氣冷卻塔下部，經(jīng)塔上部來的 循環(huán) 水直接噴淋冷卻。出塔氫氣溫度 40℃，經(jīng)氫氣壓縮機(jī)壓縮后，再經(jīng)水分離器、水霧捕沫器，然后送至合成鹽酸工序。 廢氣處理流程 廢氣處理 采用操作彈性大的填料塔作吸收塔，來處理生產(chǎn)負(fù)荷相差較大的氯氣，即電解工序來的事故氯氣 及開停工期間產(chǎn)生的氯氣 ，并配與相應(yīng)的循環(huán)泵及循環(huán)冷卻器，以確保達(dá)到廢氣的排放標(biāo)準(zhǔn)。 電解工序來的事故氯氣入吸收塔底部，與預(yù)先配制好的 15％ NaOH 寧夏工業(yè)設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司 Ningxia Industry Design Institute 28 堿 液逆流循環(huán)吸收，其化學(xué)反應(yīng)式如下： C12 + 2NaOH = NaCl0 + NaCl + H20 由于該化學(xué)反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)熱使循環(huán)堿液的溫度升高，一方面造成循環(huán)堿液對氯氣的吸收能力下降，另一方面還會(huì)造成次氯酸鈉產(chǎn)生分解，其化學(xué)反應(yīng)式如下： 3NaCl0 = NaCl03 + 2NaCl 開、停車及發(fā)生事故時(shí)，由氯氣處理工序送來的氯氣先進(jìn)人 l 段吸收塔，用預(yù)先在配堿槽中配好的稀堿液吸收，尾氣進(jìn)入 Il 段吸收塔，再用稀堿液吸收，達(dá)到環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)的最終廢氣經(jīng)風(fēng)機(jī)排人大氣。本工序?yàn)殚_停車、事故發(fā)生時(shí)常開裝置。 系統(tǒng)安全水封跑氯及各有關(guān)貯槽的含氯氣體，由風(fēng)機(jī)抽入 Il 段吸收塔，與噴淋下來的稀堿液逆流接觸，氯氣被充分吸收，廢氣達(dá)環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)后排人大氣。本系統(tǒng)為常開裝置。 吸收液經(jīng)冷卻后循環(huán)使用，當(dāng)達(dá)到次氯酸鈉成品濃度時(shí)，打人成品貯槽，作為副產(chǎn)品裝槽車出售。 液氯工序 氯氣液化采用中壓法 (R22作冷凍劑 )生產(chǎn)液氯、用 液氯泵 輸送包裝。 氯氣處理工序送來的原料氯氣，經(jīng)捕沫器 后 進(jìn)人氯氣液化器 ， 與 寧夏工業(yè)設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司 Ningxia Industry Design Institute 29 R22 進(jìn)行間接熱交換后， R22 在氯氣液化器內(nèi)吸收氯氣的熱量而蒸發(fā)，氯氣冷凝成液氯。 氯氣液化器出來的液氯和不凝氯氣，在液 氯分離器中分離。不凝氯氣經(jīng)尾氣分配臺(tái)和液氯計(jì)量槽的釋放氯氣，送至高純鹽酸工序 用于合成鹽酸 。液氯 由 液氯分離器從底部流出至液氯計(jì)量 貯 槽。 液氯貯槽的液氯由槽底排出進(jìn)入液氯中間槽，經(jīng)液氯液下泵輸送至液氯包裝工序包裝 。 氯氣液化器 、 液氯 中間槽 和液氯分離器定期排出含三氯化氮 (NCl3)的污液至排污槽，氯氣由納氏泵抽出，送到廢氣處理工序。含 NCl3的 殘液從排污槽底部 排 出至中和槽，在中和槽內(nèi)加堿中和，加水稀釋 后 排出至排污管線。 從氯氣液化器返回的 R22 蒸汽，被帶經(jīng)濟(jì)器螺桿冷凝機(jī)組吸 入 ，壓縮并冷凝為高壓液體，出機(jī)組后經(jīng)節(jié)流 為蒸發(fā)壓力下的低溫低壓液體進(jìn)入氯氣液化器殼程，將管程中的氯氣的熱量吸收，使之冷卻液化 ， R22液吸熱汽化后，重新返回帶經(jīng)濟(jì)器螺桿冷凝機(jī)組。 高純鹽酸 工序 由氯氫處理工序來的氯氣和氫氣經(jīng)氯氣和氫氣緩沖罐進(jìn)入三合一爐，通過合成、冷卻、吸收后的氯化氫尾氣，進(jìn)入尾氣吸收塔，用純水吸收制得稀鹽酸并自流回到合成爐作為吸收劑進(jìn)一步吸收氯化氫氣體， 寧夏工業(yè)設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司 Ningxia Industry Design Institute 30 從合成爐出來的 31％高純鹽酸，經(jīng)鹽酸液封槽后進(jìn)入鹽酸貯槽，用泵打到界區(qū)外，供電解使用 或作為成品出售。 從尾氣吸收出來的尾氣用水流噴射器抽至下水。與其它工序酸性下水匯合調(diào) 節(jié) PH 值合格后，送全廠污水處理場，集中排放。 原材料、輔助材料及動(dòng)力消耗 32％ KOH 消耗定額 (以每噸 1 00％ KOH 計(jì)，包括鹽水、電解、氯氫處理工序 ): 序號(hào) 名 稱 規(guī) 格 單位 每噸產(chǎn)品消耗定額 1 鉀鹽 KCl ≥ 99％ kg 1350 2 氫氧化鉀 KOH 32％ (wt) kg 3 碳酸鉀 K2C03 ≥ ％ kg 5 4 氯化鋇 BaCl2 ≥ 98％ kg 2 5 聚丙烯酸鈉 20% kg 6 a纖維素 kg 7 螯合樹脂 kg 8 高純鹽酸 HCl 31％ (wt) kg 9 亞硫酸鈉 Na2S03 ≥ 95％ (折 100％ ) kg 10 純水 電阻率≥ l179。 105Ω .cm m179。 11 生產(chǎn)上水 15℃ G m179。 5 12 不含堿循環(huán)水 28℃ G m179。 80 13 含堿循環(huán)水 28℃ G m179。 20 14 低壓蒸汽 G t 15 冷凍量 t1:10℃， t2:13℃ KJ 140000 16 濃硫酸 H2S04 ≥ 98％ (wt) kg 17 裝置空氣 G Nm179。 80 寧夏工業(yè)設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司 Ningxia Industry Design Institute 31 18 儀表空氣 G Nm179。 100 19 直流電 DC kwh 1660 20 動(dòng)力電 380V 50Hz kwh 164 21 離子交換膜 m178。 22 氮?dú)? N2 ≥ 98％ (vol) Nm179。 液氯消耗定額 (以每噸 100％ Cl2計(jì) ): 序號(hào) 名稱 規(guī)格 單位 單耗 1 干燥氯氣 Cl2≥ ％ (v01) t 2 生產(chǎn)上水 15℃， ． G m179。 3 蒸汽 ． G kg 4 冷凍量 KJ 363000 5 硫酸 H2S04 98％ kg 6 裝置空氣 ． G Nm179。 2 7 動(dòng)力電 380V， 50Hz kWh 注 :液氯裝置規(guī)模為 5000 噸／套 (2 套 ) 高純鹽酸消耗定額 (以每噸 31％鹽酸計(jì) ): 序號(hào) 名 稱 規(guī) 格 單位 單耗 1 氯氣 以 100％ Cl2計(jì) kg 305 2 氫氣 以 100％ H2計(jì) kg 3 循環(huán)水 28℃， ． G m179。 4 生產(chǎn)上水 15℃， ． g m179。 5 純水 電阻率≥ l179。 105Ω .cm m179。 6 動(dòng)力電 380V， 50HZ kWh 12 7 氮?dú)? Nm179。 寧夏工業(yè)設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司 Ningxia Industry Design Insti