【文章內容簡介】 樹脂在 PH值為 吸附量是最大的。 一次鹽水經鹽酸中和后進入螯合樹脂塔，鹽水中微量 Ca2+、 Mg2+離子和螯合樹脂形成螯鉗物，當吸附的金屬離子達到一定量時，加入鹽酸控制 PH值為 1左右進行脫洗，原先絡合的金屬離子全部洗脫，在已洗脫金屬離子的 樹脂中加入 KOH溶液，調節(jié) PH值為 14左右，螯合平衡移動，樹脂又會到吸附前的狀態(tài)，完成螯合樹脂的再生過程。鹽水經串聯(lián)操作的二個螫合樹脂塔，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。 螯合樹脂塔的操作和再生是自動控制的，再生周期用微機控制。 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，12 萬噸 /年氫氧化鉀可行性研究報告 13 供螯合樹脂再生用，再生時排出的廢液經泵送至鹽水一次精制化鹽用。 鹽水二次精制工藝流程見附圖。 （ 2）電解 二次精制鹽水自高位槽靠位差自流入電解槽的陽極室，從水站來的無離子水流如電解槽的陰極室，通直流電進行電解。陽極室產生氯氣和淡鹽水，淡鹽水入貯槽用泵送脫氯塔，氯氣送至氯氫處理工段。陰極室產生氫氣和 32％（ Wt） KOH， 32％ %（ Wt） KOH進入堿液循環(huán)槽。經泵部分作成品送至蒸發(fā)生產固堿，一部分加純水控制一定的 KOH濃度循環(huán)回電槽，產生的氫氣送去氯氫處理。 離子膜電解工藝流程見附圖。 （ 3）淡鹽水脫氯 在淡鹽水貯槽中加入鹽酸，調節(jié) PH值至 — ，用泵送到脫氯塔，脫氯塔與真空泵相連，使塔內呈真空狀 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，調節(jié)淡鹽水 PH值在 7— 9之間，游離氯含量在 — 25mg/l，用泵經管道加 SO2進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附圖。 3 氯氫處理 （ 1）氯氣處理 由電解來的濕氯氣（常壓、 t＝ 85℃）進入氯氣洗滌塔與循環(huán)氯水進行熱交換。使氯氣溫度下降到約 45℃，然后進人氯氣冷卻器與冷凍水（ 10℃）進行換熱，熱交換后的氯氣（ 12℃）經水霧分離器進入泡沫干燥塔和填料干燥塔下部與硫酸高位槽下來的 95％ 硫酸（ 15℃）逆流接觸進行干燥，出塔氯氣溫度約 35℃，含水 400ppm。干燥后的氯氣進入氯氣壓縮機12 萬噸 /年氫氧化鉀可行性研究報告 14 壓縮，再經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。出填料干燥塔的硫酸溫度約為 52℃，經酸冷卻器冷卻后酸溫達 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運出。 氯氣處理工藝流程見附圖。 （ 2）氫氣處理 電解來的濕氫 氣（常壓、 t＝ 85℃）進入氫氣冷卻塔下部，由塔上部加入的生產上水直接噴淋冷卻。出塔氫氣溫度 40 ℃，由氫氣壓縮機壓縮后、再經水分離器、水霧捕沫器，經水冷卻器冷卻后送去合成氯化氫。 氫氣冷凝塔中的上水經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附圖。 （ 3）硫酸回收 由氯氣處理工段來的質量分數(shù)為 75%左右的廢硫酸進入稀酸儲罐，用酸泵打到高位槽。稀硫酸通過轉子流量計加到存有母液的濃縮鍋內，經過升溫、濃縮、冷卻成溫度為 15℃左右，質量分數(shù)為 96%以上的合格產品。經計量罐后 進入儲罐，返回氯氣處理工段干燥室再利用。工藝指標如下： 廢硫酸濃縮各項工藝指標 項目 指標（干燥酸） （廢） w（ H2SO4） /% 75～ 80 廢硫酸流量 視爐膛溫度 塔頂 130～ 180 爐膛溫度 /℃ 600～ 750 冷卻水 水溫適宜，及時開關 12 萬噸 /年氫氧化鉀可行性研究報告 15 酸槽液面高度 高度適宜，及時輸送 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 由氯氫處理來的氯氣經緩沖罐、阻火器，進入二合一石墨氯化氫合成爐的下部。氫氣經緩沖罐，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口進入，經合成進入石墨冷卻器換熱，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計量罐包裝外售。 在三合一合成鹽酸爐中未被吸收的尾氣進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氣液分離器分離后排放。 氯化氫合成工藝流程見附圖。 l、 5 蒸發(fā)及固堿 32％ KOH進入預蒸發(fā)器經濃堿泵 蒸發(fā)器、濃堿泵 進入最終濃縮器得熔融堿，再經片堿機制成片狀固堿，再用包裝機包裝產品。 生蒸汽進蒸發(fā)器，蒸發(fā)器的二次蒸汽及最終濃縮器出 來的二次蒸汽一起進入預蒸發(fā)器，不凝性氣體由真空泵抽出排至大氣中。 熔鹽經泵、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。當開停車及事故處理時，氯氣壓力≥ 600Pa時，氯氣就沖出水封槽進入氯氣吸收塔的低部，氣動閥自動打開，風機自動啟動，堿高位槽中的堿液進入氯氣吸收塔，從不同高度的噴頭呈霧狀噴出，12 萬噸 /年氫氧化鉀可行性研究報告 16 與逆流而上的氯氣充分接觸，進行了化學反應，反應后生成的次氯酸鉀從塔底 流進堿底位槽，當達到次氯酸鉀成品濃度時，打入成品貯槽。作為副產品裝車出售。未被吸收的氯氣達到環(huán)保排放標準后從塔頂排入大氣。 當堿液低位槽氫氧化鉀的質量分數(shù)降至 10%時，從旁路泵去制備次氯酸鉀。此時堿液低位槽純新配置質量分數(shù)為 20%的液堿。吸收液經冷卻后循環(huán)使用 當堿液高位槽堿液到低位時，堿泵連鎖自動送堿至堿液高位槽。達到高位時，堿泵自停。 本系統(tǒng)為開停車、事故發(fā)生時即開裝置。 廢氣處理工藝見附圖。 2 消耗定額 1 氫氧化鉀 氫氧化鉀液堿（≥ 32%折 100%計） 消耗 序號 名 稱 規(guī) 格 單 位 噸產品 消耗定額 備 注 1 鉀鹽 KCl以 100%計 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 kg 自供 6 三氯化鐵 FeCl3 100% 計 kg 7 戈爾膜 攤入噸消耗 8 螯合樹脂 C476 kg 9 鹽酸 HCl 31% kg 10 二氧化硫 SO2 % kg 1 濃硫酸 H2SO4 98% kg 18 12 萬噸 /年氫氧化鉀可行性研究報告 17 1 12 純水 電阻率 1 105Ω .cm m3 2 13 生產上水 22℃ m3 25 14 循環(huán)水 32℃ m3 100 15 直流電 KWh 1760 16 動力電 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 片堿（以 1噸 100%KOH計）消耗定額 序號 名稱 規(guī)格 單位 噸產品 消耗定額 備注 1 電解液 KOH 32% kg 2986 2 食糖 食品級 kg 3 消泡劑 kg 4 溶鹽 噸 約 開車時一次投料 5 生產上水 22℃ m3 10 6 循環(huán)水 32℃ m3 148 7 蒸汽 噸 8 動力 380V . 50HZ KWh 60 9 燃料 KJ 104 10 氮氣 N2≥ 98% Nm3 2 12 萬噸 /年氫氧化鉀可行性研究報告 18 11 裝置空氣 Nm3 60 2 氯化氫（以 1噸 31%HCl計）消耗定額 序號 名稱 規(guī)格 單位 噸產品 消耗定額 備注 1 氯氣 kg 以 100%Cl2計 2 氫氣 kg 以 100%H2計 3 循環(huán)水 32℃ m3 25 4 動力 380V . 50HZ KWh 1 5 生產上水 22℃ m3 9 6 氮氣 Nm3 開停車用 7 純水 電阻率 1*105Ω CM m3 3 單位消耗總量及產品量 序 號 名 稱 規(guī) 格 單 位 噸產品 單位價 備 注 消耗定額 （元） 1 鉀鹽 KCL以 100%計 kg 1350 2 碳酸鉀 K2CO3 8% kg 自供 3 氯化鋇 BaCL2 20% kg 10 4 戈爾膜 攤入噸消耗 5 螯合樹脂 C476 kg 200 6 次氯酸鉀 KClO 100% 計 kg 自供 7 三氯化鐵 FeCl3 100% 計 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 kg 3 13 消泡劑 kg 25 14 原料煤 噸 140 15 新鮮水 m3 12 萬噸 /年氫氧化鉀可行性研究報告 19 16 電 kW 2020 17 包裝袋 個 2 18 蒸汽 噸 5 總計 序 號 項目名稱 規(guī) 格 單 位 數(shù) 量 單 價 備 注 （元） 1 氫氧化鉀 ＞ 95% 噸 1 1800 2 氯化氫 ≥ 93% 噸 1600 總計 3 自控技術方案 1 自控水平和主要控制方案 采用 DCS控制系統(tǒng)，通過過程檢測控制站對離子鉀堿現(xiàn)場各類變送器和馬達運轉及停止狀態(tài)信息等進行數(shù)據采集、數(shù)據處理及過程控制輸出。以操作站作為人機接口和過程控制窗口，操作系統(tǒng) WndowsNTworkstation ，具有良好的人機界面，操作人員在控制室內通過鍵盤操作可介入生產，實現(xiàn)對離子膜鉀堿各工段重要工藝參數(shù)的集中顯示、過程控制及操作管理 等。當過程控制參數(shù)越限時 DCS系統(tǒng)發(fā)出聲光報警，提醒操作人員注意。對于重要工藝參數(shù)設立聯(lián)鎖停車裝置，當聯(lián)鎖發(fā)生時除 DCS內部發(fā)出聲光報警外，控制室設置 DCS外部聲光報警聯(lián)鎖臺柜，同時發(fā)出聲光報警，當某一停車聯(lián)鎖參數(shù)超越安全極限值時， DCS系統(tǒng)將無條件執(zhí)行裝置安全聯(lián)鎖停車命令。 DCS系統(tǒng)每臺操作站都具有實時監(jiān)控、操作管理的功能，且互為備用，當某一操作站發(fā)生故障時，可自動切換到另一操作站進行操作。同時， DCS系統(tǒng)還具有冗余設置的通訊網絡、主控制卡、數(shù)據轉發(fā)卡以及重要 I／ O卡件的冗余設置。此外，為了確保二次精鹽 水的質量，對鹽水過濾和二次鹽水精制工藝所有自控間閥門的操作均采用可編程序控制器 PLC來實現(xiàn)程序控制。 2 DCS系統(tǒng)配置 DCS系統(tǒng)由操作站（ 2套）（包括 DCS外部聯(lián)鎖報警臺柜、打印機臺及打印12 萬噸 /年氫氧化鉀可行性研究報告 20 機）、現(xiàn)場控制站（ 2套）（包括端子轉接柜、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，配有落地式操作臺柜、 21＂ CRT彩色顯示器、標準操作員鍵盤（ PVC薄膜防水、防塵、防腐，金屬封裝）標準二鍵或三鍵式鼠標、工控機（主頻 800MHZ，內存容量 128 MRAM以上，硬盤 20G以上），具有集中顯示、操作管理的功能。此外，操作室內配有落地式打印機臺、打印機、DCS外部報警臺柜，用于聯(lián)鎖報警及打印報表。 （ 2）現(xiàn)場控制站 采用柜式結構，內裝冗余的中央處理控制單元、電源單元、數(shù)據轉發(fā)通訊單元、內部通訊網線及冗余或不冗余的 I/O卡件等，其作用是用于對過程參數(shù)的采集、數(shù)據處理及控制。此外，機柜室內設置端子轉接柜、繼電器柜及 UPS不間斷電源等裝置。 （ 3）工程師站 通過冗余的通訊網絡與操作站、現(xiàn)場控制站相連接，具有操作站的所有功能及系統(tǒng)組態(tài)