子任务2-知识点1：螯合树脂塔精制盐水过程.

任务2：二次盐水的精制子任务2：螯合树脂塔精制盐水知识点1：螯合树脂塔精制盐水过程淄博职业学院职业教育应用化工技术专业教学资源库《离子膜烧碱生产操作》课程二次盐水精制开停车操作能根据所学螯合树脂塔离子交换理论知识，完成螯合树脂塔的填充与再生操作；能完成螯合树脂塔开停车与正常运行操作；会分析二次盐水精制运行系统中出现异常现象原因，并提出解决措施。掌握螯合树脂离子交换的理论知识；掌握二次盐水精制的工艺操作规程与操作法；通过学习二次盐水精制的操作方法，理解掌握化工生产过程中的精制操作的一般方法。螯合树脂精制盐水的工作过程在连续操作中，第一塔作为“初制”塔，除去盐水中大多数的钙镁离子，而第二塔作为“精制”塔，来确保盐水中的钙镁降到控制指标以下。图2-34螯合树脂塔现场生产装置图螯合树脂精制盐水的工作过程螯合树脂是一种带有螯合能力基团的高分子化合物，它是一种具有环状结构的络合物，也是一种离子交换树脂，吸附金属离子形成环状结构，如鳌钳物，故称鳌合树脂。日本产品“CR-10”螯合树脂选择离子的能力：Hg2+＞Cu2+＞Pb2+＞Ni2+＞Cd2+＞Zn2+＞Co2+＞Mn2+＞Ca2+＞Mg2+＞Ba2+＞Na+一、螯合树脂的交换原理：螯合树脂在水合离子作用下，交换基团-COONa水解成-COO-和Na+。在盐水精制时，由于树脂对离子的选择性H+＞Ca2+＞Mg2+＞Ba2+＞＞Na+,所以盐水中Ca2+、Mg2+就被树脂螯合形成稳定性高的环状螯合物。塔内盐水中Ca2+、Mg2+与树脂发生离子交换：螯合树脂精制盐水的工作过程CH2CH2CONaCH2COONaCa2+Mg2+RCH2CH2COCH2COOOCa(Mg)Na+RNO+()N+2二、树脂的再生机理1.钙（镁）型树脂转变成氢型树脂RCH2CH2COCH2COOOCa(Mg)ClCH2CH2CCH2COOHOHCaCl2MgCl2N+2HRNO+()2.氢型树脂转变成钠型树脂CH2CH2CCH2COOHOHNaOHCH2CH2CCH2COONaONaORNO+2RNO+H22螯合树脂精制盐水的工作过程螯合树脂精制盐水的工作过程三、鳌合树脂塔的开停车操作1.短期停车后开车①启动一次盐水泵，从一次盐水罐内抽送一次盐水，打开一次盐水进塔前的盐水预热器上的热水的进、出阀门，控制盐水温度在65℃左右，开始打回流，当确认一次盐水的温度、浓度、PH值和不纯物质满足盐水二次精制的要求后，则准备向树脂塔通液。②先打开树脂塔盐水进出口阀。③慢慢打开树脂塔上的盐水自控管路阀，对树脂塔供一次盐水。④盐水开始循环，一次盐水→二次盐水→去离子盐水贮罐→一次化盐工序。⑤分析第一树脂塔、去离子盐水罐的Ca2++Mg2+浓度，如分别低于0.2mg/l，0.02mg/l时，可开始向电解槽供盐水。⑥电解开车前如将已运转一定时间的树脂塔进行再生，这样更有利。螯合树脂精制盐水的工作过程鳌合树脂塔的开停车操作2.长期停车后开车①同短期停车后开车①。②打开树脂塔周围的手动阀，接通程序控制器。③慢慢大开盐水阀门，向树脂塔内通液，进行一次、二次盐水循环。④循环开始后，如盐水中Ca2++Mg2+浓度在第一塔出口高于0.2mg/l，在第二塔出口高于0.02mg/l时，则要对树脂塔进行再生。确认Ca2++Mg2+含量时通液量一定要在规定的流量下进行。⑤盐水一次精制、二次精制及化盐循环稳定后，确认二次精制盐水质量，满足电解槽的要求才可向电解槽通液。螯合树脂精制盐水的工作过程3.短期停车①当其他设备皆正常时，盐水再一次盐水→二次盐水→一次化盐工序之间进行循环。②当其他设备有故障时，关闭盐水进口阀，盐水出口阀通过控制板，切断去现场电磁阀盘的信号，再生工序改为手动。③系统停电，关闭塔四周的全部自动和手动阀。其他步骤同②。螯合树脂精制盐水的工作过程4.长期停车（指无确切开车日期）①关闭盐水进口阀、盐水出口阀。②塔内的盐水用软水置换，程序如下：a关闭再生用酸、碱的进出阀门。b按下A塔再生开始按钮，再生在“静止”工序中自动停止。c手动切换成B塔再生，结果同②d关闭所有自动阀、手动阀。用色布将视镜遮住。盐水二次精制的工艺操作要点1.控制入塔盐水温度在65±5℃；2.控制盐水PH值大于8；3.塔入口盐水Ca2++Mg2+含量在4mg/l以上时，在减少通液时间的同时，增加第一个塔出口的Ca2++Mg2+的分析次数；4.对一次盐水中的Sr2+要定期地进行分析，确认在2.5mg/l以下；5.一次盐水中不允许存在ClO-；6.对第一个塔出口盐水中的Ca2++Mg2+离子每日进行一次分析，确认在20μg/l以下；7.对第二个塔出口盐水中的Ca2++Mg2+离子每日定期地分析1次以上，确认在20μg/l以下；盐水二次精制的工艺操作要点8.经常检查树脂塔压差，压差上升会降低盐水流量，如超压差时，强制再生，增加二次返洗强度使破碎树脂逸出；9.树脂塔再生过程中，当确认盐水置换再生液时,盐水从树脂塔出口处的PH值在8以上，再生结束。刚再生结束后，由于塔内残留少许的NaOH，PH值暂时升高到10以上是正常的；10.再生时的流量设定，树脂塔初步运转时，各种流量及液面都要进行严格的标定，做好标记和记录，设定各阀的开度，以后按需要在进行微调。二次盐水精制过程中常见的异常原因及处理方法1.ClO-未被去除（1）浮上澄清盐水中的ClO-含量大于10mg/l，小于20mg/l。处理方法：通过加大Na2SO3的流量后，就能解决。①分析澄清盐水罐的盐水含ClO-量，可往罐中加少许固体Na2SO3；②分析过滤后盐水，如含ClO-，可往过滤盐水罐如中加少许固体Na2SO3；③加大盐水中ClO-的分析频率；④检查脱氯工序的操作情况。二次盐水精制过程中常见的异常原因及处理方法2.澄清盐水中ClO-的含量超过20mg/l处理方法：①分析澄清盐水罐的盐水含ClO-量，酌情往内加适量固体Na2SO3；②关闭澄清盐水入口阀；③由过滤通液改为原液循环；④检查过滤盐水罐是否含ClO-，如含有ClO-，则立即停止向树脂塔通液；⑤电解准备停车。二次盐水精制过程中常见的异常原因及处理方法3.二次精制盐水Ca2+、Mg2+超标⑴入塔的盐水质量符合前所述的标准，但出口Ca2+、Mg2+含量仍不合格的原因：图2-35二次精制盐水Ca2+、Mg2+超标的原因二次盐水精制过程中常见的异常原因及处理方法⑵处理方法①若树脂量不足要及时的补充树脂，使树脂层高度符合设计要求。②若树脂性能下降a由于重金属的吸附，影响Ca2+、Mg2+吸附能力，这时可采用2～3倍的盐酸量，2倍的NaOH进行再生。b由于树脂被盐水中的ClO-氧化造成吸附量的永久性降低，就应采取更换树脂的办法来解决。③Mg2+含量高使Ca2+、Mg2+总含量超标提高pH值能提高树脂的吸附量。控制项目指标要求控制项目指标要求控制项目指标要求NaCl含量（g/l）300～310w（Sr2+）（ppm）＜0.05w（Ni2+）（ppm）＜0.01PH值＞8w（Ba2+）（ppm）＜0.5w（Mn）（ppm）＜0.01w（Ca2+＋Mg2+）（ppb）≤20w（SiO2）（ppm）＜5w（SS）（ppm）＜1w（Na2SO4）（g/l）＜7w（Al3+）（ppm）＜0.1w（TOC）（ppm）＜10w（NaCLO3）（g/l）＜20w（Fe3+）（ppm）＜0.2w（AV-Cl2）（ppm）无温度（℃）＜60±5w（I-）（ppm）＜0.2表2-3二次盐水精制后盐水的质量控制指标二次盐水精制后盐水的质量控制指标二次精制工艺操作岗位原始记录项目指标时间项目指标时间项目指标时间一次盐水树脂塔号盐水过滤机进槽盐水淡盐水处理系统进槽烧碱流量（m3/h）温度（℃）压力（MPa）运行次序出口压力（MPa）进口压力（MPa）出口压力（MPa）温度（℃）Na2SO3流量（l/h）盐酸流量（l/h）脱氯真空泵（MPa）温度（℃）A塔B塔C塔电参数公用工程一次盐水树脂塔酸后盐水脱氯盐水滤后盐水总电流（KA）总电压（V）仪表气压力（MPa）蒸汽压力（MPa）循环水压力（MPa）硬度（ppm）NaOH（g/l）Na2CO3（g/l）主塔硬度（ppb）PHNa2SO3（ppm）NaOH（g/l）S·S（ppm）二次精制工艺操作岗位原始记录表2-4二次精制工艺操作岗位原始记录二次精制岗位工艺操作仿真实训图2-36二次盐水的精制仿真操作工艺流程图二次精制岗位工艺操作仿真实训通过本工序的仿真操作实训，使学生能够在操作中掌握多塔串联运行和切换操作的方法，提高学生的应变能力，适应飞速发展的自动控制技术进步的生产实际；同时可使学生能够学会处理较为复杂问题的方法，以满足未来社会发展进步的需要；培养学生严谨细致的工作态度和求真务实的精神。完成岗位的工作任务总结与提升图2-37二次盐水精制的工艺生产设备流程示意框图做中学、学中做岗位技能训练题（1）传热的推动力是什么？什么叫做稳定传热和不稳定传热？（2）传热的基本方式有哪些？有何特点？（3）在传热过程中，两种流体间相互流向有几种？各有何特点？（4）在列管换热器中，用饱和水蒸汽走管外加热空气，试问：①传热系数K接近哪种流体的对流传热系数？②壁温接近哪种流体的温度？（5）试分析冷凝器或蒸气管道的上方常装有排气阀的原因。（6）试分析强化传热的途径。（7）简述逆流优于并流的优势。（8）简述鳌合树脂进行离子交换的过程。（9）简述鳌合树脂塔的开停车操作。（10）通过对比一次盐水和树脂塔后盐水的质量指标的变化情况说明鳌合树脂塔的作用。