【正文】 二氧化氯。有潮解性，在濕度很高的空氣中能吸收水氣而成溶液，有毒。電解法是目前氯酸鈉生產(chǎn)廠家主導(dǎo)工藝路線。國外典型的氯酸鈉生產(chǎn)技術(shù)有法國克萊伯斯工藝，美國龐沃特工藝，休倫工藝以及意大利德諾拉工藝等。氯酸鈉工業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)核心是電解部分。與國外氯酸鹽生產(chǎn)設(shè)備相比，這三種電解槽的共性是體積大、陰極腐蝕嚴(yán)重、壽命短、電流密度低、電效率差、直流電耗高。這些引進(jìn)技術(shù)使得我國氯酸鹽生產(chǎn)技術(shù)發(fā)生了質(zhì)的飛躍。1989年進(jìn)行外循環(huán)式復(fù)極電解槽的工業(yè)性實(shí)驗(yàn)獲得成功。國內(nèi)技術(shù)與國外技術(shù)相比有著投資省、見效快的優(yōu)點(diǎn)，但也有一定的差距。金屬陽極電解槽分為單極式電解槽和復(fù)極式電解槽兩種，二者各有特點(diǎn)。在氯酸鹽電解工藝中，由于電解、化學(xué)反應(yīng)、冷卻三個(gè)單元操作的不同組合，形成了不同的電解系統(tǒng)。 老式電解槽都是單設(shè)備系統(tǒng)，它是將電解、化學(xué)反應(yīng)、冷卻三部分組成一個(gè)整體，三者同時(shí)進(jìn)行。雙設(shè)備及三設(shè)備系統(tǒng)是由外循環(huán)式電解槽及反應(yīng)器組成，每個(gè)反應(yīng)器并聯(lián)著若干個(gè)電解槽，組成一個(gè)電解單元，整個(gè)電解系統(tǒng)由若干個(gè)這樣的電解單元組成。由于電解槽和反應(yīng)器分開，使電化學(xué)反應(yīng)完成后的電解液即時(shí)地離開電解槽進(jìn)入反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)，避免了ClO、ClO3在陽極還原。雙設(shè)備及三設(shè)備系統(tǒng)電解槽由于設(shè)備密封好，從而可得到純度較高的副產(chǎn)品氫氣，可以利用。綜上所述，本項(xiàng)目選用國產(chǎn)雙設(shè)備型復(fù)極式電解槽制氯酸鈉工藝。蒸發(fā)法結(jié)晶的過程是將電解完成液送入蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)，使氯酸鈉的濃度提高到800g/L 以上，在90100℃溫度下，溶液中氯酸鈉因過飽和而成固體析出。這種方法的缺點(diǎn)是能耗高、工序多、蒸發(fā)器等設(shè)備腐蝕嚴(yán)重。為此，蒸發(fā)法需增加除母液中重鉻酸鈉工序，同時(shí)還要去除溴酸鹽和次氯酸鹽，以防腐蝕設(shè)備。近年來，我國有少數(shù)廠家采用鹽析法生產(chǎn)氯酸鈉。在此溫度下向溶液中加入氯化鈉進(jìn)行鹽析，氯化鈉即在溶液中達(dá)到飽和狀態(tài)，然后將溶液冷卻至5℃，此時(shí)氯酸鈉也達(dá)到飽和狀態(tài)而析出氯酸鈉結(jié)晶。與蒸發(fā)法相比，鹽析法的生產(chǎn)成本低；可省去除次氯酸鹽和溴酸鹽操作；電解液不必去除鉻酸鹽；可得到較大的顆粒的氯酸鈉晶體。真空冷卻法的基本原理是把電解完成液送入密閉結(jié)晶器中，器內(nèi)維持較高的真空度（，真空的產(chǎn)生和維持靠用多級(jí)蒸汽噴射真空泵完成），使其中溶液的沸點(diǎn)較進(jìn)料溫度低，此熱濃溶液在結(jié)晶器中閃蒸并冷卻到與器內(nèi)壓力相對(duì)應(yīng)的平衡溫度（約30℃）。在這種情況下蒸汽噴射泵（或機(jī)械真空泵）僅承擔(dān)排出不凝性氣體及少量蒸汽的任務(wù)，可顯著降低能耗。過量的微晶可隨母液在澄清區(qū)的頂部排出結(jié)晶器，經(jīng)母液外循環(huán)系統(tǒng)中的細(xì)晶消除器，用加熱的方法消除母液中的細(xì)晶。真空冷卻法比鹽析法、蒸發(fā)法能耗低，產(chǎn)量高，設(shè)備占地面積小，且實(shí)現(xiàn)了連續(xù)化生產(chǎn)，有操作穩(wěn)定、控制容易、產(chǎn)品質(zhì)量好的特點(diǎn)。 工藝流程簡(jiǎn)述 氯酸鈉電解工藝流程示意圖圖1 氯酸鈉電解工藝流程示意圖 工藝流程簡(jiǎn)述本工段的主要任務(wù)是把固體食鹽溶成粗鹽水，除去鈣、鎂離子、硫酸根離子及水不溶物等雜質(zhì)，制成飽和鹽水，供電解工段使用，其主要工藝流程敘述如下：原鹽由鹽庫經(jīng)皮帶運(yùn)輸機(jī)和斗式提升機(jī)計(jì)量后進(jìn)加入化鹽桶，制成飽和鹽水進(jìn)入反應(yīng)槽，同時(shí)加入精制劑以除去鈣鎂離子，經(jīng)反應(yīng)后的混鹽水經(jīng)過折流槽進(jìn)入道爾頓澄清桶，靠重力沉降澄清為清鹽水，再經(jīng)無伐過濾進(jìn)一步過濾后進(jìn)入中間貯槽，用泵送至電解工段供用。自鹽水工段來的合格精制鹽水，經(jīng)鹽水高位槽，按一定量加入Na2Cr2O7，并用稀鹽酸調(diào)節(jié)pH至6左右，經(jīng)轉(zhuǎn)子流量計(jì)計(jì)量進(jìn)入反應(yīng)器，再經(jīng)下循環(huán)管進(jìn)入電解槽。電解反應(yīng)物在反應(yīng)器里進(jìn)行一系列化學(xué)反應(yīng)生成NaClO3，由于重力作用，分離出H2的電解液，再經(jīng)下循環(huán)管進(jìn)入電解槽進(jìn)行電解，如此周而復(fù)始，把NaCl不斷的轉(zhuǎn)化為NaClO3，當(dāng)電解液中NaClO3濃度達(dá)到規(guī)定要求后，精鹽水不斷進(jìn)入電解系統(tǒng)，而電解完成液則連續(xù)地由反應(yīng)器溢流到貯槽，經(jīng)計(jì)量體積和分析其組分后送往蒸發(fā)潔凈工段。開車或停車時(shí)，向反應(yīng)器中充N2氣，以置換殘余的空氣或H2氣，防止形成爆鳴氣體。 鹽泥系統(tǒng)旋液分離器分離出來的鹽泥，進(jìn)入鹽泥高位槽，靠位差進(jìn)入濾鹽器進(jìn)行固液分離，固體鹽泥用蒸汽冷凝水化鹽后送返鹽水工段，濾鹽器分離出的母液用泵送至真空結(jié)晶器進(jìn)一步冷卻、結(jié)晶。自動(dòng)調(diào)節(jié)方案是經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)使用可行的，為了安全生產(chǎn)，對(duì)影響安全生產(chǎn)的參數(shù)設(shè)有信號(hào)報(bào)警系統(tǒng)和連鎖系統(tǒng)，操作人員可在控制室內(nèi)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)視、控制和事故處理，對(duì)一般參數(shù)則就地檢測(cè)指示，供操作人員現(xiàn)場(chǎng)巡回檢查用。EK系列儀表由于設(shè)計(jì)水平高，生產(chǎn)工藝先進(jìn)，使其具有質(zhì)量好、性能穩(wěn)定、功能完善、結(jié)構(gòu)合理、操作維修方便等特點(diǎn)。采用微型計(jì)算機(jī)對(duì)電解槽PH值進(jìn)行控制。調(diào)節(jié)部分次采用EKD100數(shù)字式調(diào)節(jié)器。 消耗定額氯酸鈉消耗定額見下表：氯酸鈉消耗定額表(以每噸氯酸鈉產(chǎn)品計(jì))序號(hào)名稱規(guī)格單位單耗1原鹽（折NaCl100%）91%t2Na2CO398%kg3NaOH30%kg4BaCl298%kg5鹽酸31%kg406聚丙烯酸鈉kg7紅凡鈉kg8電解電（直流電）KWh55009動(dòng)力電KWh30010蒸餾水m310011蒸汽t 主要設(shè)備選型按年產(chǎn)5噸氯酸鈉生產(chǎn)能力，主要設(shè)備選型見下表：序號(hào)主要設(shè)備名稱規(guī)格臺(tái)數(shù)1鹽水工段化鹽桶Φ4600460022BaCl2高位槽φ2500300013純堿高位槽φ2500300014反應(yīng)槽400050050025溶解槽φ3000300026澄清桶φ8000800017過濾器F=200m238精鹽水貯槽Φ80008000029泥漿貯槽φ60006000110壓濾機(jī)150m2211濾液池800060003000112配水槽φ80008000213電解工段鹽水高位槽φ40005000214鹽酸高位槽φ50005000215電完液受槽Φ50005000616電完液貯槽Φ80008000417電解槽2500t/a2018氣體凈化塔Φ8008000219水環(huán)真空泵320精制工段電解液預(yù)熱器F=180m2121I效蒸發(fā)器F=250m2122II效蒸發(fā)器F=250m2123旋液分離器Φ3003000124鹽霧捕集器Φ15003000125真空結(jié)晶器Φ100010000226離心機(jī)227旋風(fēng)分離器128成品貯槽Φ400010000229無油潤(rùn)滑空氣壓縮機(jī)25 原料、輔助材料及動(dòng)力供應(yīng) 主要原料供應(yīng)主要原料鹵水，由園區(qū)自備礦鹽及輸鹵管道工程直接供給。主要原材料消耗表如下：表51 主要原材料消耗 序號(hào)名稱規(guī)格消耗量（年）備注1原鹽（折NaCl100%）91%29350t2Na2CO398%210t3NaOH30%415t4BaCl298%675t5鹽酸31%2000t6聚丙烯酸鈉7紅凡鈉199t 水、電、汽等公用工程供應(yīng) 本項(xiàng)目所需電力、蒸汽由廠區(qū)附近電廠直供。境內(nèi)公路、鐵路四通八達(dá)，交通運(yùn)輸十分便利。（1）水文、氣象條件氣溫：年平均氣溫 ℃ 年極端最高氣溫 ℃ 年極端最低氣溫 12℃濕度：年平均相對(duì)濕度 %風(fēng)：常年主導(dǎo)風(fēng)向 東北風(fēng) 最大風(fēng)速 24m/s平均風(fēng)速 m/s降雨量：年平均降水量 月最大降水量 雪：最大積雪深度 130mm 土壤最大凍結(jié)深度 20cm 年無霜期 226天蒸發(fā)量：年平均蒸發(fā)量 2097mm 年最大蒸發(fā)量 2825mm 年最小蒸發(fā)量 1490mm（2）工程地質(zhì)資料**市地貌屬于山前傾斜平原與沙河沖擊平原的交接部位，廠區(qū)內(nèi)地勢(shì)平坦，西部有溝渠存在。場(chǎng)地內(nèi)地基土層自上而下依次為：① 素填土：黃褐色，松散狀態(tài)，含較多植物根及腐植物。② 粘土：灰黑色，稍濕，可塑狀態(tài)，含少量貝