电解工艺技术规程OK

11电解生产工艺技术规程目录一、概述二、生产原理三、产品概述四、原、辅材料规格五、生产的工艺流程六、生产控制和技术检查七、不合格产品及不合格原料的处理八、安全技术九、环境保护十、设备一览表十一、原、辅材料及动力消耗定额和技术经济指标十二、计量网络点十三、主要工艺简介22一、概述由一次盐水工段来的合格的一次盐水，经螯合树脂除去Ca2+、Mg2+等金属阳离子后，与合格的NaOH、纯水分别进入电解槽阳极室、阴极室，在直流电的作用下，在阳极室产生Cl2和淡盐水，溢出后Cl2去气氯气处理，淡盐水则经真空脱氯、化学脱氯，氯酸盐分解后，送一次盐水工序循环使用；在阴极室产生的H2和NaOH溢出后，H2去氢处理，一部分NaOH循环回电解，一部分供各用户需要。二、生产原理1、螯合树脂的工作原理螯合树脂分子内的钠很容易被金属阳离子特别是二价离子所取代，运行一段时间，螯合树脂交换能力减弱，需进行再生，以满足生产需要。[以RCH2N（CH2COONa）2为例]：过滤：RCH2N（CH2COONa）2+Ca2+RCH2N（CH2COO）2Ca+2Na+酸再生：RCH2N（CH2COO）2Ca+2H+RCH2N（CH2COOH）2+Ca2+碱再生：RCH2N（CH2COOH）2+2Na+RCH2N（CH2COONa）2+2H+2、电解原理：由于离子交换膜具有选择性透过，因此在阳极会得到纯度较高的Cl2，在阴极室得到纯度较高的H2和NaOH。电2NaCl+2H2O====2NaOH+H2↑+Cl2↑阳极反应：2Clˉ-2eCl2阴极反应：2H++2eH2三、产品概述1、产品的名称：烧碱；俗名：火碱、苛性钠；学名：氢氧化钠；分子式：NaOH；分子量：39.997。332、产品的物理性质：纯氢氧化钠是白色易潮解的固体，溶于水时溶解热为42.218kJ/mot，NaOH水溶液有滑腻感。固体NaOH熔点318.4℃,比重2.13(20/4℃)，沸点390℃，比热1.582kJ/kg.℃(90-100℃)。3、产品的化学性质，氢氧化钠是强碱，化学性质十分活泼。①氢氧化钠水溶液呈碱性，能使紫色石蕊变兰，使无色的酚酞变红。②能与酸发生中和反应：NaOH+HCl=NaCl+H2O③能与酸性氧化物反应:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O④能与盐类发生反应:2NaOH+MgCl2=Mg(OH)2↓+2NaCl⑤能与非金属元素发生反应:2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O⑥与金属作用:在常温下能和锡、锌、铝反应：2Al+6NaOH=2Na3AlO3+3H2↑在常温下，氢氧化钠对铜、铁的腐蚀性较少，对生铁则更小，紫铜能被浓碱腐蚀。对镍、银、金、铂等无腐蚀性，在高浓度高温时，对钢铁有严重的腐蚀作用，浓度越高，腐蚀越强。⑦氢氧化钠及其水溶液对铜、纤维和人体皮肤有强烈的刺激和腐蚀作用。4、产品规格及其技术标准指标产品级别指标名称优级一级合格试验方法Ⅰ型Ⅱ型Ⅰ型Ⅱ型氢氧化钠≥32.032.029.032.032.0GB11213.1(甲法)GB4348.1(乙法)碳酸钠≤0.040.060.060.060.06GB7698(甲法)氯化钠≤0.0040.0070.0070.010.01GB1123.2三氧化二铁≤0.00030.00050.00050.00050.0005GB4348.3氯酸钠≤0.0010.0020.0020.0020.002GB11200.1氧化钙≤0.00010.00050.00050.0010.001GB11200.3三氧化二铝≤0.00040.00060.00060.00010.0001GB11200.2二氧化硅≤0.00150.0020.0020.0040.004GB11213.444硫酸盐Na2SO4≤0.0010.0020.0020.0020.002GB11213.632%NaOH技术标准号:GB/T11199-89四、原辅材料规格1、主要原材料①离子膜：美国杜邦膜，商品名：NafionXN982膜电流密度：1.5~4.7kA/m2电流效率:95%直流电耗:2150kwh/t.100%NaOH②一次盐水NaCl305±5g/l;Ca2++Mg2+≤5.0mg/l;Fe3++Fe2+≤1.0mg/l;ss≤1.0mg/l游离氯:无;SO42―≤5g/l;PH:9-11;I-≤0.2ppm;NaClO3≤5g/l2、辅助材料①螯合树脂（D403）外观：白色；密度：700~750g/l；颗粒直径：0.35~0.50mm；交换容量：0.5mol/L-RNa；膨胀率：40%；要求无游离氯，无油。②纯水:导电率10µS/cm;Fe0.5ppm;Ca2++Mg2+≤0.1ppm;Si≤0.1ppm;SS≤0.1ppm③高纯盐酸:HCl≥31%;Fe3+、2+≤0.3ppm;Mg2+≤0.07ppm;Ca2+≤0.3ppm;游离氯60ppm④亚硫酸钠:Na2SO3≥96%;Fe≤0.005%;水不溶物≤0.03%;Na2CO3≤0.4%另外按要求供应合格的工艺空气、仪表空气、蒸汽和电力。五、生产的工艺流程1、盐水二次精制工序：过滤盐水进入过滤盐水槽（D150），再经过过滤盐水泵（P154ab）送到盐水预热器（E-154），经预热后再流到离子交换螯合树脂塔（06F001A/B）内，二台树脂塔串联使用，一台使用，一台作保证，当第一塔再生时，第二塔单塔运行，第一55台再生完后作保证投入运行。树脂塔的切换和再生都是自动进行的，盐水从树脂塔顶部进入，底部流出，经树脂收集器（Z-1646）进入超纯盐水槽，（D-160），再用超纯盐水泵（P160ab）送到盐水加热器（06E001）加热后，进入精盐水高位槽（06D001），供电解用。2、电解工序：电解电流通过电解槽两端的固定端导入，在控制室内调节电流。电解槽充液时，阴极液应略早于阳极液加入槽中，以保证压差控制在规定范围之内。3、淡盐水脱氯工序从电解槽阳极室流出来的淡盐水经出口总管（管道气液分离器）分离部分氯气之后，阳极液自流入阳极液氯气分离器07F001，分离脱除掉大部分溶解于淡盐水中的过饱和氯气之后，进入酸化罐07D005，加入盐酸，控制淡盐水的PH值在1~2之间，使淡盐水中的次氯酸和溶解氯气部分解析出来，汇入氯气总管，淡盐水则经由阳极液贮槽07D001，加入与回流量对应的盐酸量，使回流淡盐水的PH值控制在1左右，自流入氯酸盐反应器08R001，在升温和蒸汽吹除的条件下，使淡盐水中的氯酸根控制在15g/l以下，氯酸盐分解后的淡盐水回流到酸化罐07D005。出阳极液泵的大部分淡盐水依次经过真空脱氯塔07C001，淡盐水受槽07D002，淡盐水泵07P001A/B后送一次盐水工序循环使用。在水环式真空泵07P004A/B的抽吸作用下，使真空脱氯塔内真空度保持在-0.06Mpa，当淡盐水从真空脱氯塔顶部喷淋落下过程中，溶解在淡盐水中的残余游离氯被瞬间解析出来，通过汽水冷凝器07E001冷却降温分离掉在真空脱氯过程中蒸发的部分水蒸汽后，经水环式真空泵抽送至氯气总管，淡盐水经淡盐水泵07P001A/B入口处分别加入碱液和亚硫酸钠进行化学脱氯，控制淡盐水的送出PH值和游离氯含量分别为8~10和50mg/l以下。4、阴极液循环从电解槽阴极送来的阴极液经出口总管（管道气液分离器）分66离部分氢气之后，阴极液自流入氢气分离器31F002，分离的氢气进入氢气总管，阴极液进入阴极槽31D002，经阴极液泵，一部分经碱液密度计，液位调节阀，控制阴极液槽31D002液位为65±5%，碱液出口浓度为32~32.5%后，经成品碱冷却器冷却，做为成品碱送往贮罐，另一部分经阴极液换热器31E001换热后进入阴极液高位槽31D001，与来自纯水泵的纯水一起进入电解槽阴极室。氯气在氯气总管压力调节阀PV-1151A，控制电解槽阳极室压力在200mbar，然后送往氯气干燥工序，氢气经氢气总管压力调节阀PDV-1152A串联调节，控制压差在40mbar后，送往氢气处理工序。六、生产控制和技术检查序号指标名称指标要求取样点检查频率分析检查人1二次精盐水:NaClNaClO3SO42-Ca2++Mg2+Sr2+SSSiO2FeFIBa2+NiAlTOCMn2+PbNH3PH值过滤盐水槽D150液位盐水预热器E154温度高纯盐酸贮槽D320液位305±5g/l≤5g/l≤5g/l≤20ppb≤0.02ppm≤1ppm≤5ppm≤0.05ppm≤1ppm≤0.2ppm≤0.5ppm≤10ppb≤100ppb≤5ppm≤0.1ppm≤50ppb≤15ppm9-1120~80%62±2℃20~80%树脂塔后表盘表盘表盘1次/班1次/周1次/天1次/天1次/周1次/天1次/天1次/天1次/周1次/周1次/天1次/月1次/周1次/月1次/月1次/月2次/月1次/班1次/小时1次/小时1次/小时化验室化验室化验室化验室化验室化验室化验室化验室化验室化验室化验室化验室化验室化验室化验室化验室化验室化验室操作工操作工操作工77纯水贮槽D330液位超纯水槽D160液位精盐水高位槽06D001液位20~80%20~80%65±5%表盘表盘表盘1次/小时1次/小时1次/小时操作工操作工操作工2树脂塔≤0.1Mpa表盘1次/小时操作工压差≤0.2MPa表盘再生时操作工排液FI1601m3/h表盘再生时操作工反洗FI1602m3/h表盘再生时操作工起泡FI0601m3/h表盘再生时操作工水洗FG1612m3/h表盘再生时操作工反洗FI1602m3/h表盘再生时操作工盐酸添加FG1612FICQ11m3/h表盘再生时操作工m3/h表盘再生时操作工排水FI0601m3/h表盘再生时操作工烧碱添加FG1612FICQ1613m3/h表盘再生时操作工m3/h表盘再生时操作工烧碱排出FG1612m3/h表盘再生时操作工起泡FI1601m3/h表盘再生时操作工液体置换FI1605m3/h表盘再生时操作工反洗FG1612m3/h表盘再生时操作工起泡FI1601m3/h表盘再生时操作工3电解:进槽盐水流量进槽碱液流量进槽纯水流量抽出淡盐水脱氯盐水电解液NaOH电解液浓度氯气纯度氢气纯度与各阶段对应与各阶段对应与各阶段对应NaCl:200~230g/lPH:3~5NaClO3≤15g/lNaClO3≤7g/l游离氯0.004%(wt%)≥32%NaOH≥32%（wt%）NaCl30ppmNaClO310ppmFe2O33ppmCl2≥98.5%O2≤1.0%H2≤0.05%H2≥98%表盘表盘表盘每组电槽出口酸化罐氯酸盐反应器出口脱氯盐水泵出口每组电槽出口碱液泵出口氯气总管氢气总管1次/班1次/班1次/天1次/班1次/班1次/2小时1次/2小时1次/班1次/班1次/班1次/班1次/班1次/班1次/小时操作工操作工操作工化验室化验室化验室化验室化验室化验室化验室化验室化验室化验室化验室化验室88亚硫酸钠浓度进槽盐水浓度进槽碱液温度阳极液出口温度阴极液出口温度电解槽电压差氯气压力氢气压力阳极液槽液位淡盐水回流脱氯酸盐流量氯酸盐反应器温度脱氯盐水受槽液位真空泵07P004的进口压力真空泵冷却水流量真空泵液环水流量亚硫酸钠溶解槽液位阴极液槽液位阳极液槽液位亚硫酸钠高位槽液位淡盐水O2≤0.4%10%60±2℃85±5℃87±1℃新膜75~85℃87±1℃新膜75~85℃0.5V200mbar240mbar65±5%2.8m3/h90±2℃65±5%-0.05~-0.02Mpa300L/h800L/h20~80%65±5%65±5%65±5%PH8~10游离氯450mv亚硫酸钠配制槽表盘表盘表盘表盘表盘表盘表盘表盘表盘表盘表盘表盘表盘表盘表盘表盘表盘表盘表盘表盘表盘表盘1次/班1次/小时1次/小时1次/小时1次/小时1次/小时1次/小时1次/小时1次/小时1次/小时1次/小时1次/小时1次/小时1次/小时1次/小时1次/小时1次/小时1次/小时1次/小时1次/小时1次/小时1次/小时1次/小