【文章內(nèi)容簡介】 鹽水流入貯槽，通過加酸并用 pH自動(dòng)調(diào)節(jié)計(jì)，調(diào) 節(jié) pH值在 2左右，以使其中的大部分氯酸鹽和次氯酸鹽分 解，分解得到的氯氣并入氯氣總管，經(jīng)過分解的淡鹽水用 泵送入脫氯塔，在塔內(nèi)經(jīng)脫氯后合格后的淡鹽水則用泵送 回化鹽工段再使用。 圖 2–8 離子膜電解工藝流程圖 四、主要控制指標(biāo) 進(jìn)離子膜電解槽二次精制鹽水質(zhì)量指標(biāo)見表 2– 6，出離子膜電解槽的 質(zhì)量指標(biāo)見表 2– 7。 表 2– 6 進(jìn)離子膜電解槽二次精制鹽水質(zhì)量指標(biāo) 名稱 質(zhì)量指標(biāo) NaCI 305177。 5g/L Ca+Mg ≤20ppb(以 Ca計(jì)算 ) Sr ≤ Ba ≤ Fe ≤ SiO 2 ≤15ppm CIO3 ≤10g/L ≤4g/L SS lppm(但不包括 Ca、 Mg、 Sr的固態(tài)物質(zhì) ) 其它重金屬總量 ≤ ?24SO 子任務(wù)二 離子膜電解槽 【任務(wù)描述】 ◆熟悉各種離子膜電解槽的結(jié)構(gòu) 【任務(wù)指導(dǎo)】 目前離子膜電解槽主要有單極式和復(fù)極式兩種，但兩 種電解槽的基本結(jié)構(gòu)都是由陽極、陰極、離子膜和電解槽 框等組成?，F(xiàn)就兩種電解槽的具體結(jié)構(gòu)介紹如下： 1．單極式離子膜電解槽 (1) MGC離子膜電解槽 MGC離子膜電解槽的結(jié)構(gòu)是由下列部件組成：端板、 連接拉桿、陽極盤、陰極盤、陰陽極電流分體器、金屬槽 框、連接銅排、離子膜等。 MGC離子膜電解槽的裝配圖見 圖 2– 9，其結(jié)構(gòu)圖見圖 2– 1（該槽的有效電極面積為 2）。 （ 2） AZEC— F型離子膜電解槽 AZEC— F型離子膜電解槽主要分為 F1和 F2二種，這種設(shè) 備的特點(diǎn)是在結(jié)構(gòu)上采用了更加結(jié)實(shí)的金屬槽框。使得這 種電解槽的板面積大，離子交換膜的利用率更高。該槽的 有效電極面積一般為 ～ 3m2。其結(jié)構(gòu)見圖 2– 11。 (3) 迪諾拉 DD88和 DDI50離子膜電解槽 迪諾拉 DD88和 DD 150離子膜電解槽的結(jié)構(gòu)是陽極和陰極采用了鑄造金屬 元件，可使電流均勻傳導(dǎo)到電極上，其次是采用了防腐襯里，可以防止 鑄造金屬元件的腐蝕，同時(shí)用鎳做為陰極液的防腐層，用鈦板做陽極液 的防腐層。一般該槽的有效電極面積為 ，其結(jié)構(gòu)示意見圖 2– 12。 (4) ICIFM21離子膜電解槽 英國 ICI公司生產(chǎn)的 FM21離子膜單極電解槽是以槽框 為金屬結(jié)構(gòu)，極片可重涂再使用，其電極有效面積為 ，其結(jié)構(gòu)見圖 2– 13。 2．復(fù)極式離子膜電解槽 (1)日本旭化成復(fù)極槽 旭化成復(fù)極槽的外型像如壓濾機(jī)，它是由許多單元 槽串聯(lián)組成。各個(gè)單元槽由主要由下列各主要部件組 成：陽極、陰極、隔板、槽框等。各單元槽焊接串 聯(lián)，用鋼鈦復(fù)合板做為隔板，還有橡膠墊片、離子交 換膜。整臺電解槽通過油壓系統(tǒng)進(jìn)行壓緊和松卸，一 般該槽的有效電極面積為 。其結(jié)構(gòu)見圖 2– 14， 每個(gè)單元槽結(jié)構(gòu)見圖 2– 15。 (2)德國 (伍德 )離子膜復(fù)極槽 伍德離子膜復(fù)極槽同樣是由許多單元槽組成的。 整臺電解槽是通過用螺栓將各單元槽緊固而無需油 壓系統(tǒng)裝置，其有效電極面積一般為 1～ 3m2，其結(jié) 構(gòu)見圖 2– 16。各單元槽主要包括由陽極、陰極、離 子交換膜和墊片等，槽依靠四周法蘭用螺栓壓緊密 封，其單元槽結(jié)構(gòu)見圖 2– 17。 子任務(wù)三 離子膜電解的工藝操作 【任務(wù)描述】 ◆能夠熟知離子膜電解的安全操作要點(diǎn) 及開、停車的崗位操作。 【任務(wù)指導(dǎo)】 一、開、停車注意事項(xiàng) 電解工段的開車是當(dāng)在電解槽中注入合格鹽后，開 始通入直流電即開車，能連續(xù)不斷生產(chǎn)出燒堿、氯氣、 氫氣。但是在開、停車過程中如果操作不當(dāng)，容易引 發(fā)爆炸等事故 ,故必須嚴(yán)格按崗位操作法進(jìn)行操作。 1．開車前準(zhǔn)備 2．開車 3．正常停車 4．緊急停車 二、安全操作要點(diǎn) 鹽水液位。 【 知識鏈接 】 隔膜法與離子膜法生產(chǎn)燒堿工藝對比分析 任務(wù)三 淡鹽水脫氯 子任務(wù)一 淡鹽水脫氯的工藝原理 【任務(wù)描述】 ◆ 能夠掌握淡鹽水脫氯的目的和基本原 理，能熟知氯酸鹽分解的工藝原理 。 【 任務(wù)指導(dǎo) 】 一、淡鹽水脫氯的目的 淡鹽水中的游離氯以兩種形式存在：一是氯氣 在淡鹽水中的溶解為溶解氯；其溶解量與淡鹽水的 溫度、濃度、溶液上部的氯氣分壓、溶液 pH值等有 關(guān)，近似遵循亨利定律 ；淡鹽水 中溶解氯存在下列平衡： ii kpc ?H C l OH C lOHCl 22 ??????? C l OHH C l O 二是以 形式存在；由于電解過程中 離子反滲透，通過離子膜到達(dá)陽極側(cè)與 Cl2發(fā)生 副反應(yīng)生成 ： 這兩部分量的總和，以氯氣來計(jì)，稱為游離氯?？? 見游離氯的產(chǎn)生來源于氯氣在淡鹽水中的溶解和電 解過程中陽極側(cè)發(fā)生的副反應(yīng)。游離氯存在于鹽水 中，會(huì)腐蝕設(shè)備、管道，阻礙一次鹽水精制沉淀物 的形成，損壞二次鹽水樹脂塔中的樹脂，危害極 大，所以必須將淡鹽水中的游離氯除去后，才能將 其返回一次鹽水再使用。 ?ClO ?OH?ClOOHClCl OClOH2 22 ???? ???二、淡鹽水脫氯的原理 脫除淡鹽水中游離氯的方法有兩種：物理脫氯和化 學(xué)脫氯。目前，國內(nèi)物理脫氯生產(chǎn)工藝主要有真空脫氯 和空氣吹除脫氯。實(shí)際生產(chǎn)中為提高脫氯技術(shù)經(jīng)濟(jì)效 益，回收氯氣，一般先采取物理脫氯法將大部分游離氯 脫除后，再用化學(xué)脫氯法將剩余的游離氯除去。 從淡鹽水中游離氯的兩種存在形式可知：物理脫氯 原理就是破壞化學(xué)平衡和相平衡關(guān)系，使平衡向著生成 氯氣的方向進(jìn)行。破壞平衡關(guān)系的手段有：在一定的溫 度下增加溶液酸度和降低液體表面的氯氣分壓。 由于氣相和液相之間存在著平衡，所以采用上述物理 脫氯的手段不能將淡鹽水中的游離氯百分之百地除去， 剩余微量的游離氯 (一般在 10～ 30mg/L)需添加還原性 物質(zhì) (一般用 8％～ 9％的亞硫酸鈉溶液 )使其發(fā)生氧化 還原化學(xué)反應(yīng)而將其徹底除去，這就是所謂的化學(xué)脫 氯?；瘜W(xué)反應(yīng)如下： 實(shí)際生產(chǎn)中很多氯堿化工廠往往是將真空脫氯法和 化學(xué)脫氯法結(jié)合起來使用以達(dá)到脫氯的目的。因此我 們就重點(diǎn)介紹真空脫氯法和化學(xué)脫氯法。 322 SONaN a O H2Cl ?? OHSONaNa Cl2 242 ??1．真空脫氯法 在空氣中使較高溫度的淡鹽水處于沸騰狀態(tài)，產(chǎn)生 水蒸氣，利用生成的的氣泡帶走氯氣，這種脫氯方法 叫做真空脫氯。 氯在水中有三種形式： cl HClO、 ClO,這取決 PH值。 在這三種形式中只有 Cl2是以氣體形式溶于水中。因此 淡鹽水的 PH值應(yīng)小于 。從電解槽出來的淡鹽水，加 入適量的鹽酸，將調(diào) 177。 ，進(jìn)入脫氯塔。由于 脫氯塔的絕對壓力為 250mmHg，使較高溫度的淡鹽水處 于沸騰狀態(tài)，產(chǎn)生蒸汽，利用生成的氣泡帶走氯氣。 用真空脫氯的方法脫除的氯氣純度較高，可以直接 并入氯氣系統(tǒng)中。 2．空氣吹除脫氯法 將空氣加壓通入脫氯塔內(nèi)，在填料表面空氣和淡鹽水 接觸脫氯，叫做空氣吹除脫氯。 3．化學(xué)脫氯法 經(jīng)過真空脫氯后的淡鹽水中還含有一小部分氯，一般加入 NaOH使以 Cl2形式存在的游離氯轉(zhuǎn)化為 ClO，再用還原性的化 學(xué)試劑 Na2SO3加以去除。 反應(yīng)方程式如下： 總反應(yīng) N a O H2Cl 2 ? OHN a C lN a C l O 2??32SONaN a C lO? N a C lSONa 42 ?322 SONaN a O H2Cl ?? OHN a C lSONa 242 ??三、氯酸鹽分解的原理 電解過程中，