【正文】 1陰極: H2O + e → H2 + OH 2 1 1方程式: NaCl + H2O → NaOH + Cl2 + H2 2 2氯化鈉被電離成鈉離子和氯離子。 一、反應(1) 主要反應在生產(chǎn)燒堿的離子交換膜工藝中，選擇性滲透的陽離子交換膜安裝在陽極和陰極之間。 當電解槽開車時，陽極室和陰極室，入口總管和出口總管，必須分別充滿精鹽水和堿液。電解液排放后，電解槽內(nèi)部必須用純水清洗。排出電解液之前， 氫氣通過氮氣置換后被排空。在開車準備期間，為了觀察陽極室和陰極室的液位，為兩室安裝了透明管，液位差必須保持在某個確定范圍。電流供應在控制室調(diào)節(jié)。氫氣壓力通過D270之后的 PICZA226控制。一部分陰極液送到成品堿儲槽。液體被送到陰極液罐(D270)。在陰極室內(nèi)電解， 產(chǎn)生氫氣和燒堿。陰極循環(huán)部分：陰極液通過高位槽 D273，從陰極液總管被送到電解槽的入口總管。同時， 淡鹽水從D260排出并送到淡鹽水處理工序。在出口總管分離的氯氣被收集進入氯氣總管并送到D260的頂部。氯氣和淡鹽水的混合物通過軟管出來進入出口總管，在那里進行氣液分離。連續(xù)不斷的向陽極室添加鹽酸以中和移動過來的氫氧根離子。精鹽水在陽極室被電解，同時產(chǎn)生氯氣并且氯化鈉濃度降低。精制鹽水的流量由裝在每個電解槽的FICZA231AL 來控制的。.c. 鹽水的蒸汽壓力 (mm Hg)溫度NaCl濃度40 oC50 oC60 oC70 oC80 oC90 oC100 oC%(196 g/L)4881130204310458665%(300 g/L)4372117183279414599 氯在水中平衡與PH值的關(guān)系 Cl2+H2O HOCl+HCl +NaOH Na+OCl105000500 亞硫酸鈉除氯 a. 反應方程Cl2 + 2NaOH NaOCl + NaCl + H2ONaOCl + Na2SO3 Na2SO4 + NaCl總反應Cl2 + 2NaOH + Na2SO3 Na2SO4 + 2NaCl + H2O為了去除脫氯鹽水中遺留的一小部分氯，需要用NaOH來改變PH值以使氯從 Cl2 轉(zhuǎn)化成 NaOCl.Na2SO3 可以還原NaOCl, 但不能使Cl2轉(zhuǎn)化成氯化物.不反應!!( Cl2 + H2O + Na2SO3 Na2SO4 + 2HCl )b. ORP 計氧化還原電位計( Oxidation and Reduction Potential ) 氧化還原電位NaOCl + Na2SO3 NaCl + Na2SO4 Reduction 還原正常ORP 50 mV　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　五、電解及循環(huán)流程73 / 73循環(huán)流程示意圖如圖3所示電解工藝分成下面三個部分:陽極循環(huán)部分陰極循環(huán)部分電解部分 圖23 循環(huán)流程示意圖brine: 鹽水 depleted brine tank: 淡鹽水儲槽 depleted brine pump:淡鹽水泵 caustic sode pump: 堿液泵caustic soda tank:堿液儲槽 :純水 electrilyzer:電解槽陽極循環(huán)部分：精制后的鹽水通過高位槽的精制鹽水總管(D170)送入每個電解槽的陽極入口總管。壓降: kg/cm以上FICA162: m3/H (LV = 11 m/H)FICA162: 正常 m3/H (LV = 6 m/H)Z2164底部過濾網(wǎng)莎綸網(wǎng): F500180x38目3張莎綸網(wǎng): 比F312的網(wǎng)目稀疏 12 目3張 真空脫氯a. 吹除“物理溶解氣體從液態(tài)到氣態(tài)的擴散”物理溶解氣體液體氣體曝氣塔氯淡鹽水空氣真空脫氯氯淡鹽水水蒸氣b. 氯在水的均衡狀態(tài)下與PH值的關(guān)系在水中氯有三種形式：Cl2, HClO, ClO，這取決于PH值。IA6輸入鹽水PH值控制為了在鹽水中脫碳酸鹽，將31wt% 的鹽酸加入到精鹽水中并控制ph值在34。/hr）。加入31wt%的鹽酸使CH+.(PH值小于1)一旦流量最大（ m179。通常在電解槽開車時， 進入脫氯塔中淡鹽水的酸度太低，很難有效的脫除溶解的氯氣，因此通過PHICA312向淡鹽水中添加過量HCL。燒堿流量由安裝在脫氯鹽水泵(P314A/B)排出管線上的pH控制器(PHICA314)控制。脫氯以后，脫氯鹽水pH值由燒堿調(diào)節(jié)。氯氣中的水蒸氣被脫氯塔冷凝器（E310）冷凝。從電解裝置來的淡鹽水與HCL一起進入脫氯塔(T310)的頂部，由PHICA312來控制pH值。這些氯氣如果不被處理掉, 將造成一次鹽水精制工序的空氣污染問題, 增加化學法脫氯的亞硫酸鈉的單耗, 而且離子交換塔中的樹脂也會被溶解的氯氣損壞。(6)樹脂狀態(tài)確定離子交換塔開車以前, 樹脂狀態(tài)(Na型到H型，H型到Na型) 必須用再生過程的同樣步驟進行至少兩次確定。 1) 純水反洗以后，平靜地沉降樹脂層。 如果水的流量過小,就不會使小的樹脂 顆粒、灰塵和其它異物得以清除。如果反洗水的流量過大,就會迫使正常尺寸的樹脂顆粒流出樹脂塔。5) 用純水充滿塔。4) 當填充量達到規(guī)定的容量時，關(guān)閉上部手孔。2) 向塔中加入純水達到整體塔高的一半3) 打開上面的手孔，裝入樹脂。用袋中的樹脂填充離子交換樹脂塔應該按下面的程序進行。4) 樹脂塔用的純水，鹽酸，堿等公用工程準備就緒。1) 二次鹽水設(shè)備沖洗完成。如果一旦打開，在下次使用之前為防樹脂變干再用繩把它扎緊。2) 一旦樹脂變干，使用時在水和鹽水中不會下沉，在樹脂塔反洗時可能被帶出。程序如下：(1) 樹脂儲藏1) 袋裝樹脂應保存在溫暖的地方(室內(nèi)2030176。 在離子交換樹脂塔中裝填離子交換樹脂這部分描述樹脂塔中離子交換樹脂的裝填方法和相關(guān)操作。回收正常尺寸的樹脂。(3) 幾分鐘后，停止純水供應。(1) 打開截止閥“A”，使FICA162上水流量慢慢增加，直到樹脂高度上升到最高玻璃視鏡的頂部邊緣。如果壓力降的升高超過了規(guī)定值，用大流量反洗來帶走小顆粒樹脂。純水： m3/H 32% NaOH: m3/H步驟 6水洗 3 小時 純水：179。 純水： m3/H步驟 5NaOH 再生 小時純水： 179。31% HCl: 179。純水: m3/H步驟 2正常反洗 小時純水：179。參照圖. I4.(H+) : N(OH): N這些數(shù)據(jù)可以通過開車操作時做(H+)/(OH)曲線來進一步證實。4) 再生以后測定樹脂層高度, 如果比設(shè)定值低, 則計劃添加樹脂.5) 在鹽水注入完成以前, 檢測再生樹脂塔出口廢液中的鈣含量。4) 排出管線就緒.5) 鹽水填充管線就緒.(2) 再生下線樹脂塔按照表I4進行樹脂再生.再生的廢液中含有HCL和NaOH的排入廢水槽。1) HCl 管線就緒.2) NaOH 管線就緒.3) 純水管線就緒。一個塔每48小時下線一次。為了檢查再生是否充分, 在再生步驟開始后的特定時間里進行廢液的酸性堿性測量。樹脂在鹽酸處理時, 需要加入過量的鹽酸來保證其再生反應。實際操作時，樹脂的體積和正常體積相比要縮小1020%, 這是由鹽水(從上向下流)擠壓和吸附多價陽離子引起的。樹脂這樣進行循環(huán)吸附(多價離子置換Na)和再生(用酸釋放金屬離子并且用Na置換酸)。由苯乙烯二乙烯基苯的共聚物與磷氨酸的官能團。樹脂床高： 120 cm 樹脂規(guī)格：形狀： 球形比重： (Na 型)表面密度： 700800g/l有效尺寸： mm離子交換總?cè)萘浚? eq/l樹脂 (Na)破碎量： eq/l樹脂 (設(shè)計=)操作溫度： 5065176。為了膜電解的穩(wěn)定，需要通過離子交換樹脂進行二次鹽水精制。 圖Ⅱ為二次鹽水流程圖圖Ⅲ為淡鹽水脫氯流程離子交換塔鹽水中鈣、鎂離子和其它多價金屬離子對膜電解工藝的破壞性很大。加入的NaOH量由PHICA314控制。脫氯鹽水送出界區(qū)。此時加入在亞硫酸鈉罐中配制的濃度約為lOwt％的亞硫酸鈉溶液以徹底除去殘余的游離氯。脫氯塔的壓力由真空泵控制約為250mmHg ，因此，塔出口處鹽水中游離氯的濃度可以降低到30mg／l。主要反應式如下：2NaOH + Cl2 ─→ NaClO + NaCl + H2O NaClO + Na2SO3 ─→ NaCl + Na2SO4總反應式： 2NaOH + Cl2 + Na2SO3 ─→ NaCl + Na2SO4 + H2O淡鹽水被送到脫氯塔的頂部，與濃度為31wt％。PICZA226由氯氣壓力串級控制，以便把氫氣和氯氣之間的壓力差保持在設(shè)定數(shù)值。然后，氫氣被送到界區(qū)以外。氫氣在氫氣主管線中進行匯集，分別送到燒堿槽D270頂部。燒堿流量計FIQ274計量流量及產(chǎn)品總量。部分燒堿作為成品送入燒堿中間儲槽，其余返回燒堿高位槽。氫氣和燒堿的混合物通過軟管排出到陰極液出口總管，并在總管中分離成氣體和液體。加入電解槽的陰極液量由FIA232AD監(jiān)控。陰極液冷卻器安裝在燒堿泵和燒堿高位槽之間。純水的流量由FICA221控制。稀釋后的燒堿經(jīng)過燒堿高位槽送到每臺電解槽的入口總管，然后通過撓性軟管送入陰極液室。陰極液室的結(jié)構(gòu)與陽極液室相似。氯氣壓力由安裝在氯氣主管線上的PICZA216控制。在此，氯氣中的水分被分離并滴落。淡鹽水在淡鹽水儲槽中匯集然后送入脫氯工序。每個陽極液室都有兩個撓性軟管，一個連接進料總管，另一個連接出料總管。精制鹽水在陽極室中進行電解，產(chǎn)生氯氣，同時NaCl濃度降低。FICA值由送入每臺電解槽的直流電流進行串極控制。由二次鹽水精制工序送來的精制鹽水通過鹽水高位槽送入每臺電解槽的陽極液進料總管。單元槽由金屬陽極、活性陰極、陽極室、陰極室所組成。（酸度和PH關(guān)系如圖2所示）電解工序由4臺電解槽以及相關(guān)設(shè)備組成，諸如淡鹽水槽、淡鹽水泵、燒堿儲槽、燒堿泵、陰極液冷卻器、管道過濾器等。OH是陽極室產(chǎn)生氧的主要原因。特別是隨SO42的含量變化而變化。移動的水量是根據(jù)膜和電解的條件而定的。氯離子和氫氧根離子由于有和膜相同的負電荷，所以是同膜相排斥不能夠透過膜。在陰極室，水電離成H+和OH離子，H+離子在陰極放電生成氫氣，Na+離子和OH離子生成燒堿（如圖2所示）。電解時在陽極室內(nèi)循環(huán)鹽水，在陰極室內(nèi)循環(huán)燒堿，在陽極室生成氯氣，在