【文章內容簡介】 有沉降完全的 CaCO Mg（ OH） BaSO4微小顆粒，隨鹽水進入螯合樹脂塔，將會堵塞螯合樹脂塔的微孔，甚至使螯合樹脂呈團狀物，嚴重時有結塊現(xiàn)象，從而降低樹脂處理鹽水的能力。經(jīng)過過濾以后微小顆粒大部分被除去， Ca2+、Mg2+的含量有一定的降低，減輕了螯合樹脂負擔。 目前常用碳素管式過濾器。其流程見圖 14。 碳素管： 化學組成 ，無灰純碳（ % ）；除強氯化劑外，適用于從低溫到 200℃ 的酸性、中性、堿性的溶液。 操作分 三步 ： ① 預涂 　 過濾前必須在碳素管的外表面預先涂上一層厚薄均勻的助濾劑以防止鹽水中的懸浮物堵塞碳素管表面的微孔，以提高過濾器的過濾性能。操作時先通滿鹽水，用泵將鹽水和 α 纖維素配制成的懸浮液送到過濾器中，并且不斷循環(huán)，使涂層厚度達 2～ 3mm即可。 ② 助劑給料和助濾 把一次鹽水送入過濾器，同時用定量泵把與鹽水中 SS質量相當?shù)?α纖維素送入過濾器。 目的是利用 α纖維素在水中的分散性，使過濾器生成的泥餅在返洗時碎成小塊剝落。由于 α纖維素的骨架作用， α纖維素和截留在預涂層表面的 SS混合，形成新的過濾層，能保持一定的孔隙率，并且 具有不可壓縮性，從而降低過濾阻力和提高過濾速度。 ③ 清洗 切換下來的過濾器進行返洗時將過濾后的精鹽水打入過濾器的濾液室內，再通入壓縮空氣，濾液室內的精鹽水受到壓縮空氣的壓力后迅速從管子的內側流向管子的外側，碳素管外的助濾劑和濾餅立即卸出。如此返洗四次后就可達到再生效果。 一般情況下，過濾器經(jīng)過 48小時 后，就要 切換一次 。 一次鹽水精制過程中，為降低鹽水中的 Ca2+、 Mg2+離子 ,需適當增加 Na2CO3和 NaOH的用量，除反應外還過量一部分。一般含過量 NaOH為，含過量 Na2CO3為 。過濾后鹽水中某些指標如下 ： NaOH； Na2CO3；Ca2++Mg2+4mg/L；SS1mg/L；pH值 pH 過濾后，鹽水中的 Ca2+、 Mg2+含量與過濾前相比降低了。但還存在沒有濾掉的 CaCO3和Mg(OH)2微粒， Mg(OH)2微粒溶解的 pH值為 ， CaCO3微粒溶解的 pH值為 。由于鹽水的 pH值為 ，這些微粒無法溶解。螯合樹脂只能吸附 Ca2+、 Mg2+，而不能吸附微粒中的 Ca、 Mg成分，造成二次鹽水中的 Ca2+、 Mg2+含量超標，為杜絕這種現(xiàn)象，采用添加鹽酸來降低鹽水的 pH值， 使 Ca2+、 Mg2+微粒完全溶解 ，而被螯合樹脂吸附。 中和用的 鹽酸質量 ： HCl≤31% （高純）Fe2+＜ 10mg/LCa2++Mg2+＜ ClO＜ 5mg/L 從 pH=7增加到 pH=8時，吸附能力的變化率變化最快， pH值低于 7和 pH值大于 9時，吸附能力的變化率逐漸降低，所以中和后選 pH從 8～ 10之間 較為合適。 選擇時 注意 兩點 ： ① 實際操作中，選擇哪個 pH值作為控制指標，應以樹脂塔出口 Ca2+、Mg2+的測定結果來決定。 ② 較低的 pH值有利于 SS的溶解，而較低的pH值降低了樹脂的吸附能力，故一定要以實際結果為準。 4. 樹脂（吸附）處理鹽水 螯合樹脂有多種商品牌號， 如日本 CR CR11；德國 LewotitTP208；法國 ES46 ES466；中國上海 D751；中國天津 D412。 其化學組成：由母體和螯合基團兩部分組成 母體 ： ① 苯乙烯和二乙烯基共聚物；② 苯乙烯式。螯合基團 ： ① 亞胺基乙酸型； ② 氨（胺）基磷酸型。 （ 1） 吸附（工作原理） ： 螯合樹脂 也是一種離子交換樹脂。與普通的交換樹脂不同的是它吸附金屬離子形成環(huán)狀結構，如螯鉗物，故稱螯合樹脂。 螯合物又叫內絡合物 ，它是由中心離子和多基配位體形成的，具有環(huán)狀結構的絡合物。 其中 M是中心離子（金屬離子）， N、 O是可提供共用電子對的原子，中心離子和它們形成了兩個配位鍵，在適當條件下，生成 穩(wěn)定的環(huán)狀結構。 螯合樹脂的交換原理 是：螯合樹脂在水合離子作用下，交換基團 COONa水解成 COO和 Na+。在鹽水精制時，由于 樹脂對離子的選擇性H+＞ Ca2+＞ Mg2+》 Na+，所以鹽水中 Ca Mg2+就被樹脂螯合，形成穩(wěn)定性能高的環(huán)狀螯合物。 （ 2）脫吸、再生 當塔內樹脂床達到最大的吸附能力時，在流出塔的鹽水中鈣鎂離子會急劇增加。因此在樹脂床還未達到最大處理能力時，就要再生。 樹脂的 再生機理 ，可用下面兩個方程式表示。① 鈣鎂樹脂轉變成氫型樹脂（洗脫） 5%HCl 洗樹脂， pH=1時金屬離子全部洗脫。② 氫型樹脂轉變成鈉型樹脂 4%NaOH 調節(jié) pH為 14，樹脂又回到吸附前的狀態(tài)。 當二塔串聯(lián)時， A→B則 A A A B4閥開， B B B A4閥關閉。 當二塔串聯(lián)時， B→A則 B B B A4閥開， A A A B4閥關閉。當 A塔單獨運轉時， A A4閥開，其余閥關。當 B塔單獨運轉時， B B4閥開，其余閥關。 經(jīng)精制后 二次鹽水質量指標為 ：NaCl濃度 290～ 310g/LCa2+、 Mg2+總量 ≤20ppb（ 20μg/L）ClO3≤15g/LSO42≤5g/L懸浮物（ ） ≤1ppmSiO2≤15ppm其它重金屬離子 ≤思考題 [1]： 用于 氯堿工業(yè)的離子交換膜化學結構怎樣？ 離子交換膜應用于電解槽中，如何制得燒堿？（原理）為什么要對鹽水進行精制？一次鹽水精制過程如何進行？ 二次鹽水精制過程由哪幾部分構成？鹽水二次精制過程有多步處理過程組成，為什么第一步是脫除次氯酸根？二次精制過程中，為什么要調節(jié)鹽水 pH值？如何選擇 pH值范圍？ 螯合樹脂的吸附工作原理和交換原理。四、離子膜電解工藝操作條件 * （ 一）基本概念 在電解過程中，由于在電極上要發(fā)生一系列副反應，溶液中一些雜質離子也要在電極上放電，以及電路漏電等因素，電解時的實際產量要比理論產量低。 實際產量與理論產量之比，稱為電流效率或電流利用率，用 η 表示 。 在 現(xiàn)代氯堿工廠中，電流效率一般為 95% ～ 97% 。 影響電流效率的因素：① 離子交換膜的交換容量；② 電解槽結構；③ NaOH濃度； ④ 陽極液中 NaCl濃度；⑤ 電流密度；⑥ 操作溫度； ⑦ 陽極液 pH值；⑧ 鹽水中雜質；⑨ 電解槽操作壓力和壓差；⑩ 開停車及電流波動。 電解時電解槽的實際分解電壓（或稱操作電壓）叫做槽電壓。 槽電壓由以下幾部分組成：V=V0+VM+η陰 +η陽 +IR液 +IR金即理論分解電壓（ V0）， 離子膜電壓降 VM，過電壓（ η陰 η陽 ），第一類導體的電壓降 IR金 ，電解質溶液的電壓降 IR液 。理論分解電壓（ V0）：是電解質開始分解時所必需的最低電壓。它在數(shù)值上等于陽極析氯電位與陰極析氫電位之差。 離子膜電壓降（ VM）：離子膜的電阻造成的電壓損失。過電壓（ η陰 η陽 ）：電解時離子的實際放電電位要比理論放電電位高，這個差值被稱為過電位（或超電位）。第一類導體的電壓降（ IR金 ）：電解時電流要通過銅、鋁等導體進入電解槽，在電解槽中電流還要通過陰極和陽極，由于這些導體都有電阻，因此在電流通過時就要造成電壓損失（即電壓降）。電解質溶液的電壓降 IR液 ：溶液具有電阻，也會造成電壓的損失。 影響槽電壓的主要因素：① 膜自身結構； ② 電流密度；③ 氫氧化鈉濃度； ④ 兩極間距；⑤ 陰陽極液循環(huán)量； ⑥ 溫度；⑦ 鹽水中雜質；⑧ 槽結構，特別是陰