【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 送入鹽水進(jìn)料高位槽 .從高位槽出來(lái)的鹽水用去離子水稀釋至 280300g/l 經(jīng)電槽室鹽水管送入電解槽陽(yáng)極室。 膜電解 (1)來(lái)自高 位槽的純鹽水經(jīng)每臺(tái)電解槽的鹽水轉(zhuǎn)子流量計(jì)計(jì)量后進(jìn)入電槽陽(yáng)極室，來(lái)自堿循環(huán)系統(tǒng)的 31%（ WT）的淡堿液經(jīng)每臺(tái)電解槽的堿流量計(jì)計(jì)量后進(jìn)入電槽陰極室。在陰極同陽(yáng)極之間用一張離子交換膜分隔。在引進(jìn) 4 萬(wàn)噸年離子膜燒堿技改工程可行性研究報(bào)告 17 電流的作用下，陽(yáng)極室的氯離子在陽(yáng)極上失去電子被氧化，生成氯氣，從陽(yáng)極上析出進(jìn)入氯氣總管。而陰極室的氫離子在陰極上獲得電子被還原，生成氫氣，從陰極上析出，進(jìn)入氫氣總管。在電場(chǎng)的作用丁鈉離子以水合離子形式穿過(guò)離子交換膜進(jìn)入陰極室，生成產(chǎn)品氫氧化鈉（ 32%WT）從陰極液管排出。由于膜的選擇性，氯離子無(wú)法透過(guò)膜進(jìn)入陰極室。故產(chǎn)品堿的品 質(zhì)很高。同樣由于膜的選擇性氫氧根離子不能透過(guò)膜進(jìn)入陽(yáng)極室 ,故氯氣純度很高。 (2)電槽室氯氣總管的控制壓力為 2100mmH2O；氫氣總管控制壓力為2225mmH2O。氯氫壓差為 125mmH2O 由一套壓差控制儀自動(dòng)調(diào)節(jié)。 (3)電槽室總管的氯氣進(jìn)入 一個(gè)氯氣液封罐，液封罐的液封壓力為2200mmH2O，當(dāng)總管氯氣壓力超過(guò)該值時(shí)從總管逸出，排入事故氯處理系統(tǒng)。電槽室總管的氫氣進(jìn)入一個(gè)氫氣液封罐，液封罐的液封壓力為 2325 mmH2O。當(dāng)總管氫氣壓力超過(guò)該值時(shí)，氫氣從總管氯氣壓力超過(guò)該值時(shí)，氫氣從 總管逸出經(jīng)液封罐上的阻火器排入大氣。 (4)總管氯氣經(jīng)減壓調(diào)節(jié)閥后減壓至微負(fù)壓送往氯處理工序，而總管氫氣經(jīng)減壓調(diào)節(jié)閥減壓至微正壓，送往氫處理工序。 電解液循環(huán) (1)堿液循環(huán) 濃度為 32%WT 的產(chǎn)品堿液由電槽室總管自流進(jìn)堿循環(huán)槽，從堿液中逸出的氫氣從循環(huán)槽頂部排出，進(jìn)入氫氣總管。堿液經(jīng)燒堿循環(huán)泵分為兩部份：一部分作為產(chǎn)品堿經(jīng)產(chǎn)品堿冷卻器冷卻至 100C 送出界區(qū)另一部分加入去離子水稀釋至 31%WT，經(jīng)燒堿加熱 /冷卻器循環(huán)進(jìn)入電解槽。產(chǎn)品量同引進(jìn) 4 萬(wàn)噸年離子膜燒堿技改工程可行性研究報(bào)告 18 循環(huán)量的比例為 1:7 (1)堿循環(huán)槽的液位由儀表調(diào)節(jié)回流自動(dòng)控制。 堿循環(huán)槽同電槽室內(nèi)的低壓氮?dú)夤苓B通，避免循環(huán)槽內(nèi)內(nèi)因堿液過(guò)量排出形成負(fù)壓吸入空氣造成事故。 (2)淡鹽水循環(huán) 電槽排出的淡鹽水（濃度為 200g\l 溶有氯氣）并含有游離氯經(jīng)電槽室內(nèi)總管自流入淡鹽水槽，逸出的氯氣進(jìn)入氯氣總管，淡鹽水經(jīng)淡鹽水泵直接送入隔膜電解槽。 原材料及動(dòng)力消耗 32%離子膜堿消耗定額 表 43 以每噸 100% NaOH 計(jì) 序號(hào) 名 稱(chēng) 單位 消 耗 量 備 注 噸耗 年耗 1 NaCL（按 100%計(jì)） T 29240 2924t/a 2 高純 HCL（按 100%計(jì)） Kg 51 1020xx0 1020t/a 3 NaOH（按 100%計(jì)） Kg 8 160000 160t/a 4 螯合樹(shù)脂 L 180 180l/a 5 純水 T 50000 50000t/a 6 離子膜 M2 200 200m2/a 7 直流電 Kwh 2150 43000000 4300 萬(wàn) Kwh/a 8 動(dòng)力電 Kwh 8 160000 16 萬(wàn) Kwh/a 9 氮?dú)? M3 20 4 萬(wàn) Nm3/a 10 亞硫酸鈉 Kg 19000 片堿消耗定額 表 44 以每噸 100% NaOH 序號(hào) 名 稱(chēng) 單 位 消 耗 量 備 注 年 噸 年 耗 電 量 1 NaOH（按 100%計(jì)） Kg 19840 2 化學(xué)品 Kg 4960 3 包裝袋 個(gè) 42 833280 4 重油 KwhT 250 4960000 5 動(dòng)力電 Kwh 12 238080 引進(jìn) 4 萬(wàn)噸年離子膜燒堿技改工程可行性研究報(bào)告 19 6 循環(huán)水 32C T 28 555520 7 蒸汽 T 9920 主要設(shè)備選擇 鹽水過(guò)濾 目前用于鹽水及精制的過(guò)濾器有燒結(jié)碳素管過(guò)濾器和戈?duì)柲み^(guò)濾器兩種，據(jù)兄弟廠(chǎng)家介紹此兩種過(guò)濾器投資相差不大，但燒結(jié)碳素管過(guò)濾器運(yùn)行費(fèi)用較高，因此，本工程擬采用上海戈?duì)柟靖隊(duì)柲み^(guò)濾器，設(shè)備能力按 4 萬(wàn)噸 /年能力選型，型號(hào)為 AUTO27NBPCSPIA。 螯合樹(shù)脂塔 目前，國(guó)內(nèi)離子膜生產(chǎn)廠(chǎng)家使用國(guó)內(nèi)南 通南寶公司生產(chǎn)的螯合樹(shù)脂塔的用戶(hù)較多，效果較好。 按 3 萬(wàn)噸 /年燒堿能力配備，規(guī)格為：φ 12004500樹(shù)脂填充高度 1380mm。材質(zhì)為碳鋼內(nèi)襯鈣鎂橡膠。其作用為進(jìn)一步清除鹽水中的有害雜質(zhì)，是二級(jí)鹽水精制的關(guān)鍵設(shè)備。運(yùn)轉(zhuǎn)的好壞直接影響電解工序的正常操作和離子膜及極板涂層的壽命。 離子膜電槽 電解槽是電解法制燒堿的核心設(shè)備。目前，世界上離子膜電解槽可分為單極式和復(fù)極式兩種。制造離子膜單極式電解槽的公司有：德國(guó)伍德公司、日本旭硝子公司、英國(guó) ICI 公司、美國(guó)西方公司、意大利迪諾拉公司；制 造復(fù)極式電解槽的公司有：日本旭化公司、日本德山曹達(dá)公司、德國(guó)伍德公司、意大利迪諾拉公司、美國(guó)西方公司等。 這兩種槽型最本質(zhì)的區(qū)別在于復(fù)極槽之電極為復(fù)極，即陰陽(yáng)極結(jié)合在一起，供電回路是單元槽串聯(lián)，而后每臺(tái)槽并聯(lián)，即所謂“先串聯(lián)后并”，因此是高電壓、低電流的電解槽。單極式電解槽是陰、陽(yáng)兩極為單極，供引進(jìn) 4 萬(wàn)噸年離子膜燒堿技改工程可行性研究報(bào)告 20 電回路為單元槽并聯(lián)，而后每臺(tái)槽串聯(lián)，即所謂“先并后串”，因此，是高電流、低電壓電解槽。復(fù)極槽與單極槽性能比較見(jiàn)表 45。 表 45 復(fù)極槽與單極槽優(yōu)缺點(diǎn)比較 復(fù) 極 槽 單 極 槽 供電 高電壓、低電流、槽間電流分布均勻 低電壓、高電流、單槽電壓高，槽間電流分布不均勻 安裝 密封部件少、安裝方便 聯(lián)接點(diǎn)多、安裝較復(fù)雜 槽間電壓降 導(dǎo)體電壓降小 聯(lián)接點(diǎn)多、電阻高、電壓降大 匯流排 節(jié)約槽間銅導(dǎo)板 槽間導(dǎo)電母排用銅量大 循環(huán)方式 強(qiáng)制循環(huán)、耗費(fèi)動(dòng)力 自然循環(huán)、節(jié)約動(dòng)力 膜利用率 高 92% 低 7277% 維修管理造價(jià) 簡(jiǎn)單、方便、維修管理費(fèi)用低 電槽數(shù)多、維修工作量大、維修管理費(fèi)用高。比復(fù)極高20% 其它 單元槽出事故時(shí)，對(duì)系統(tǒng)影響大，更換單元槽須整槽停車(chē)。膜破損易檢查，且有自動(dòng) 保護(hù)裝置。 單臺(tái)槽故障對(duì)系統(tǒng)影響小，只須停一臺(tái)槽，只影響500600t/a 能力，膜破損及單元槽故障不易檢查，無(wú)安全保護(hù)裝置。 由上表可知，單極槽和復(fù)極槽各有所長(zhǎng)，同時(shí)存在各自不足之處，但因鹽水精制技術(shù)、高電流密度的膜和槽技術(shù)的提高。復(fù)極式電槽成為氯堿工業(yè)的發(fā)展方向。因此本工程宜采用復(fù)極式電槽為宜 。 裝置需引進(jìn)的內(nèi)容和范圍 電槽： 2 臺(tái)以及配套離子膜、表面管道、儀表等。經(jīng)詢(xún)價(jià)， 1 萬(wàn)噸 /年離子膜裝置需花費(fèi)外匯 80 萬(wàn)美元（包括離子膜電槽、膜、銅排、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)及開(kāi)車(chē)服 務(wù)，槽頭元件等內(nèi)容）。 工藝主要設(shè)備一覽表（新增） 靜止設(shè)備 設(shè)備名稱(chēng) 規(guī)格型號(hào) 結(jié)構(gòu)材料 數(shù) 量 適應(yīng)能力 引進(jìn) 4 萬(wàn)噸年離子膜燒堿技改工程可行性研究報(bào)告 21 鹽水予處理器 φ 5600 8000 鋼 1 臺(tái) 40Kt/a 戈?duì)柲み^(guò)濾器 AUTO27NBPCSPLA 1 套 20Kt/a 離子交換塔 φ 1200 4500 鋼襯膠 3 臺(tái) 20Kt/a 樹(shù)脂塔加料 φ 3200 5600 FRP 1 臺(tái) 40Kt/a 槽 V=50ml 純鹽水貯槽 φ 5400 7000 V=160ml FRP 1 臺(tái) 40Kt/a 純鹽水高 位槽 φ 1800 2800 V=7ml FRP 1 臺(tái) 40Kt/a 樹(shù)脂塔鹽水加熱器 板式 鈦 1 臺(tái) 純鹽水加熱器 板式 鈦 1 臺(tái) 堿液循壞槽 φ 3000 3400 V=24ml 鎳 1 臺(tái) 40Kt/a 淡鹽水槽 φ 2400 3400V=15ml 鋼襯鈦 1 臺(tái) 40Kt/a 堿液加熱冷卻器 板式 鎳 1 臺(tái) 產(chǎn)品堿冷卻器 板式 鎳 1 臺(tái) 2%液堿槽 φ 1200 3000 V=3ml 不銹鋼 1 臺(tái) 40Kt/a 再生鹽酸槽 φ 2500 3400 V=16ml FRP 1 臺(tái) 40Kt/a 再生堿液槽 φ 20xx 3400 V=10ml 不銹鋼 1 臺(tái) 40Kt/a 反應(yīng)槽 鋼襯膠 2 臺(tái) 40Kt/a 溶氣罐 鋼襯膠 1 臺(tái) 40Kt/a 中間槽 鋼襯膠 1 臺(tái) 40Kt/a 離子膜電槽 組合 2 臺(tái) 40Kt/a 整流變壓器 V=270I=55KA 組 1 臺(tái) 40Kt/a 轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備 設(shè)備名稱(chēng) 規(guī)格型號(hào) 結(jié)構(gòu)材料 數(shù) 量 適應(yīng)能力 堿液循環(huán)泵 Q=60m3/h 鎳 2 臺(tái) 20Kt/a 淡鹽水泵 Q=25m3/h 鈦 2 臺(tái) 20Kt/a 離子交換塔加料泵 Q=30m3/h 鈦 2 臺(tái) 20Kt/a 再生酸泵 Q=5m3/h 鑄鐵襯 4F 2 臺(tái) 20Kt/a 再生堿泵 Q=3m3/h 不銹鋼 2 臺(tái) 20Kt/a 純鹽水泵 Q=30m3/h 鈦 2 臺(tái) 20Kt/a 自動(dòng)控制 二次鹽水及電解工序要求有較高的自動(dòng)化水平 ,設(shè)一個(gè)集中控制室 ,采用集散系統(tǒng) DCS 實(shí)現(xiàn)對(duì)工藝過(guò)程的監(jiān)視、控制、程序控制、報(bào)警和聯(lián)鎖。并且具有工藝流程圖顯示、報(bào)警、打印、生產(chǎn)報(bào)表打印、事故和主要工藝參數(shù)趨勢(shì)記錄。 其余則設(shè)分控制室，采用常規(guī)儀表將主要工藝參數(shù)集中 于控制室進(jìn)行監(jiān)引進(jìn) 4 萬(wàn)噸年離子膜燒堿技改工程可行性研究報(bào)告 22 視、控制、報(bào)警和聯(lián)鎖。 第五篇 原料、輔助材料及燃料的供應(yīng) 主要原材料供應(yīng) 表 序號(hào) 原材料名稱(chēng) 規(guī) 格 年用量 （噸） 來(lái) 源 1 原鹽 NaCL≥ 310ag/l Ca2++Mg2+≤ 12mg/l SO2+≤ 5g/l 58480 (折 100% HaCl) 本廠(chǎng)提供 2 亞硫酸鈉 Na2SO37H2O≥ 95% 36000 外購(gòu) 3 螯合樹(shù)脂 D422 D412 m3 外購(gòu) 4 高純鹽酸 HCL≥ 31%(w/t) Ca2+≤ (w/t) Mg2+≤ mg/l(w/t) Fe2+≤ mg/l(w/t) 2040 本廠(chǎng)提供 5 離子膜 NAFION NE966TX 1230L 243W 400m2 引進(jìn) 公用工程供應(yīng) 52 序號(hào) 名 稱(chēng) 單位 每小時(shí)耗 年 總 耗 備 注 1 直流電 KWh 7150 88000000 2 動(dòng)力電 KWh 225 1138080 3 純 水 m3 50000 4 循環(huán)水 m3 3271040 5 工藝及儀表用氮?dú)? Nm3 100 360000 第六篇 建廠(chǎng)條件和廠(chǎng)址方案 建廠(chǎng)條件 廠(chǎng)址地理位置、地形、地貌概況 株洲位于湖南省東部，地處湘江中游，羅霄山脈西側(cè)，東經(jīng) 113008/ 30″ ，北緯 27050/ 05″ 。該市是湘東政治、經(jīng)濟(jì)、文化重地，又是一個(gè)以重工業(yè)為主，其他工業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展的新興工業(yè)城市。 株化集團(tuán)誠(chéng)信有限公司本部位于株洲市北郊清水塘工業(yè)區(qū)。 引進(jìn) 4 萬(wàn)噸年離子膜燒堿技改工程可行性研究報(bào)告 23 廠(chǎng)區(qū)地形略有起伏，屬湘江侵蝕階地，基底系第三紀(jì)紅砂巖，經(jīng) 蝕剝后形成低丘地貌，自然地面標(biāo)高在 米之間。 工程地質(zhì)、地震、烈度、水文地質(zhì) 工程地質(zhì) 場(chǎng)地土層自上而下為耕土、亞粘土、砂礫石、紅砂巖、土壤容許承載力 [R]=180280Kpa 地震 地震基本烈度為＜ 6 度區(qū)。 水文地質(zhì) 湖南省水文總站株洲水文站提供的湘江百年一遇湘江最高洪水全為 米。廠(chǎng)區(qū)地下水埋深為天然地面下 米。 氣象條件 氣溫 年平均氣溫 最低月平均氣溫 60C 最高月平均氣溫 340C 全年最低氣溫 80C 全年最高氣溫 430C 濕度： 年平均相對(duì)濕度 78% 月平均最大相對(duì)濕度 94% 月平均最小相對(duì)濕度 73% 氣壓： 引進(jìn) 4 萬(wàn)噸年離子膜燒堿技改工程可行性研究報(bào)告 24 年平均氣壓 年平均最高氣壓