次氯酸钠装置说明书

附录九LHB-3型次氯酸钠电解发生装置使用说明书武汉兴达高技术工程有限公司2003年8月目录1概述……………………………………………………………………………32工作原理简介…………………………………………………………………33工艺简介………………………………………………………………………34设备的技术性能………………………………………………………………45电气系统简介…………………………………………………………………66控制系统简介…………………………………………………………………67安装要求………………………………………………………………………68工作程序………………………………………………………………………79发生器电极的酸洗……………………………………………………………910使用维护及注意事项…………………………………………………………911常见故障及排除方法…………………………………………………………101概述由于海水中存在着海生物，如藤壶、贻贝、海草及藻菌等，这些海生物的附着性极强。次氯酸钠是一种强氧化剂，具有高效的灭菌、杀生性能，加入循环水中能有效地阻止藻类、微生物的生长，可作为饮用水的理想消毒药剂和工业循环冷却水的重要杀生药剂。LHB-3型电解海水次氯酸钠发生装置就是利用电解海水工艺现场制备次氯酸钠,并以一定的量投放到要处理的水中,从而减少水体有机物的污染,避免热交换器、冷却器及管道等堵塞,工艺简单，使用安全、经济、可靠。因此次氯酸钠电解发生装置是一种工艺简单,自动化程度高,使用安全可靠的工业水处理设备。2工作原理简介海水总盐度约为3～4%，其中氯化钠的含量约为2.5%。将流量恒定的海水注入一无隔膜板式电极结构的槽体中，槽内通以直流电。由于海水中的NaCl是以离子状态存在，在电场的作用下，阳极表面产生Cl2，阴极表面产生H2，Cl2和NaOH在溶液中发生次级化学反应生成NaClO，反应方程式如下:电离反应:NaCl====Na＋ClH2O====H＋OH电化反应:阳极2Cl－2eCl2阴极2H＋2eH2溶液中化学反应:Na＋OHNaOH2NaOH＋Cl2NaClO＋NaCl＋H2O总反应:NaCl＋H2O电解NaClO＋H23工艺简介3.1次氯酸钠发生系统采用海水型高速电解工艺。3.2系统组成和工艺流程:3.2.1电解海水制氯装置由海水供应系统、除砂及过滤系统、次氯酸钠发生系统、次氯酸钠贮存和排氢系统、投药系统、酸洗系统等工艺部分和与之相配套的电气及自控系统组成。海水供应系统由海水管道、阀门、减压阀等组成。除砂及过滤系统由海水过滤器组成。次氯酸钠发生系统由电解槽、整流装置及控制仪表等组成。次氯酸钠贮存和排氢系统由贮存罐、风机、风管、液位指示仪表等组成。投药系统由投药管道、投药泵、投药阀门及流量监测仪表等组成。酸洗系统由酸洗箱、酸洗泵及管道阀门等组成。电气和控制系统由整流控制柜、低压配电柜等组成。其中次氯酸钠发生器为电解海水制氯装置的核心部分。3.2.2工艺流程工艺流程简要如下:由循环水泵出口来的海水先经海水过滤器除去较大颗粒泥砂及悬浮物，注入次氯酸钠发生器电解槽进行电解，生成的次氯酸钠溶液进入贮存罐。当贮存罐液位达到一定高度时，次氯酸钠溶液由投药泵加注到投药点。发生器在电解过程中产生的副产物氢气随同电解液一起被送入次氯酸钠贮存罐，通过风机向贮存罐鼓风,气液进行分离，氢气由贮罐顶部风帽排放至大气。电解过程中，一些主要由海水中的钙、镁等离子引起的沉积物会在阴极表面形成。导致槽压上升，电流效率下降，电极间距减小，严重时会造成电极间短路。为了及时去除这些积垢，保证电解槽长期、稳定、高效运行，电解海水制氯装置专门配置了一套酸洗系统。只要定期将酸洗箱中5~8%左右的稀盐酸注入电解槽中，让酸洗液在发生器、酸洗泵和酸洗箱之间循环一段时间即可。3.3设备布置设备均布置在室内,其中发生器、贮存罐、投药泵及风机固定在一机架上。4设备的技术性能4.1次氯酸钠发生器及酸洗箱4.1.1作用：在直流电场的作用下，将注入电解槽的海水电解生成一定浓度的次氯酸钠溶液。次氯酸钠发生器是整个系统的关键设备。酸洗箱贮存酸洗电解槽所需5～8%的稀盐酸，并对酸洗液进行回收及排放。4.1.2发生器技术参数型号:LHB-3（板式电极）阳极材质：纳米晶钛阳极阳极寿命：≥5年阳极寿命强化试验失效时间:≮100小时阴极材质：TA2阴极寿命：≥20年工作压力:0.1～0.15MPa电解温度:＜38℃电极酸洗液:5～8%HCl电极酸洗周期:电解槽累计工作720小时或视电极结垢情况而定4.2次氯酸钠贮存罐4.2.1作用：a.贮存次氯酸钠溶液，保证投药系统正常、稳定运行。b.贮存罐上部为气液分离空间，电解副产物氢气由罐顶风管排入大气。c.定期排放电解过程中产生的沉淀物。4.2.2技术参数：有效容积:3m3直径:1400mm直边高度:2800mm总高度:3250mm工作温度:-5～50℃工作压力:常压4.3酸洗泵将酸洗液以一定流速输送到电解槽中进行酸洗。酸洗泵为悬臂式氟塑料合金卧式离心泵，密封采用机械密封。技术参数：型号:20FSB-12流量:1.2m3/h扬程:12mH2O4.4投药泵型号:IHF50-32-250A材质:氟塑料合金流量:5m3/h扬程:70m功率:7.5kW5电气系统简介系统设有低压配电柜一台、整流控制柜两台。低压配电柜分别为整流控制柜、酸洗泵、投药泵和电动阀提供380V/220V,50Hz交流电电源，设有电压表及电流表指示,并在保护及故障情况时自动切断整流电源。整流控制柜为次氯酸钠发生器提供直流电源。6控制系统简介6.1控制内容系统设置了海水流量、液位、温度及时间控制和指示，并设置了次氯酸钠贮存箱低液位报警,使整个系统准确、安全、可靠地运行。6.1.1液位次氯酸钠贮存罐液位指示、报警次氯酸钠贮存罐液位由罐体上的液位计指示,设有低液位报警点和投药泵的停止点（液位高于该点投药泵工作）、系统启动点、系统停止点。控制点的位置在干簧液位控制器上可调整。6.1.2流量本系统的电解液流量为3200L/h左右，由次氯酸钠发生器本体上的电磁流量计就地指示。6.1.3温度为现场指示表，指示发生器电解液的温度。6.2报警系统为使整个系统安全可靠地运行,系统设置了一个多路报警指示灯,报警时报警灯亮，紧急故障伴有报警铃声,以提示操作者注意。6.3安全保护系统当整流电源输出电流过载时自动切断电源,以保护发生器。当水泵电机发生故障(如缺相、过载)时，自动切断故障电机的电源并报警。7安装要求7.1设备按照《设备布置图》安装就位。7.2发生器安装定位时要避免强烈冲击和敲打，以防损坏设备。7.3次氯酸钠发生器（一体化设备）等设备所在机架落位校平后,将其底脚与基础预埋件焊接固定。7.4管道安装按照《次氯酸钠发生装置系统图》和《设备布置图》进行。现场施工时,在不影响工艺流程的前提下,可对局部管道作适当调整。7.5UPVC塑料管安装时采用粘接工艺,操作时应按照《UPVC管道施工粘接工艺》进行。7.6本系统的所有管架均参照《S161管道支架及吊架》现场制作。7.7钢管、支吊架、钢罐外壁应涂刷防腐油漆,颜色由现场统一确定。8工作程序8.1准备工作8.1.1有关运行操作人员应熟悉电解海水次氯酸钠发生装置工艺流程，详细阅读使用说明书，熟悉各工艺管路的走向及各阀门的作用，仔细阅读随机提供的各种机泵、阀门、仪表等说明书，了解其工作原理和基本使用方法并按说明书的要求做运行前的准备。8.1.2检查设备、管路安装是否符合工艺流程图、设备布置图及管道布置图的要求。8.1.3检查自控仪表一次表的安装是否符合系统图中控制点的要求。8.1.4查对电气系统电源、电缆、电气回路端子接线无误后，通电试验，检查供电系统工作是否正常，各机泵运转是否正常。检查控制元件、执行元件、测量元件、调节元件安装接线是否正确，操作是否灵活、准确、可靠。按照控制逻辑设计和说明书的要求对控制系统仪表、元件等进行设定及整定。8.2手动开机程序发生器为一用一备，通过电动阀自动控制。开机前应明确系统的运行方式，根据工艺流程正确调节各阀门的工作状态。运行发生器所有压力表(泵出口、发生器上)前的阀门及差压控制器取压管上的阀门均应开启。阀门工作状态调节完毕后，按下述操作程序进行盘面操作:⑴将运行控制柜盘面上“手动-程控”转换开关置于“手动”位置。根据生产需要选择“1#”“2#”发生器工作。⑵将整流电源盘面上“输出调节”电位器旋钮反时针旋到零位。注意:旋转该旋钮时，动作应轻缓，不可用力过猛，以免损坏电位器。⑶合上运行控制柜内(背面)的总电源开关，并用钥匙打开盘面的“电源开关”，此时“电源指示”灯应亮。此外，还应分别将运行控制柜内程控柜等用电设备对应的开关合上。(4)调节发生器入口阀门使海水流量保持在3200L/h，依次按下运行控制柜盘面整流柜1#(2#)控制回路和高压回路“启动”按钮。此时运行控制柜盘面整流器1#(2#)“控制回路”和“高压回路”工作指示灯亮，同时在整流电源1#(2#)盘面上“控制电源合闸”和“主电源合闸”指示灯均亮。注:整流电源1#和2#分别对应发生器1#和2#。(5)整流器高压回路合闸后，观察整流电源等有无异常响动。确认无故障后，调节整流电源1#(2#)盘面上“输出调节”旋钮(顺时针方向)，将电解电流调至260A左右，此时电解电压约为50V，1#(2#)发生器电解槽随即进入电解状态。注:发生器在额定工作电流260A下运行时，电解电压有可能偏高或偏低，超出额定工作电压(48～54V)范围，只要不超出±5%，均属正常。这是因为电解电压主要与海水盐度(含盐量)有关。电压偏高，说明海水盐度偏低;电压偏低则说明海水盐度偏高，而发生器次氯酸钠产量主要由供给电解槽的直流电流决定。(6)发生器电解产生的次氯酸钠溶液输送到次氯酸钠贮存罐，通过投药泵加到加药点。(7)此时系统已进入正常、手动运行状态。开机半小时内，操作人员不要离开现场，注意观察各机泵的运行情况及工艺参数是否符合要求。如发现有关参数(流量、电流、电压等)偏离规定值时应及时调整。5.3手动关机程序⑴将整流电源1#(2#)盘面上“输出调节”电位器旋钮反时针旋到零位。⑵按下运行控制柜盘面上整流器1#(2#)高压回路“停止”按钮。⑶按下运行控制柜盘面上整流器1#(2#)控制回路“停止”按钮。⑷打开发生器冲洗阀，关闭出液阀，将发生器1#(2#)电解槽冲洗干净。约5分钟后既完成冲洗。⑸关闭发生器冲洗阀，打开发生器排空阀，待发生器内残液排尽后关闭排空阀。注:下次开机前应将发生器出液阀打开。⑹关闭运行控制柜的“电源开关”。⑺切断运行控制柜内的总电源开关。9发生器电极的酸洗电解过程中随着阴极H2的释放,OH也得到了富集,电解液中Ca2+,Mg2＋就容易在阴极沉积,使槽压上升,电流效率下降,严重时会造成电极间短路,因此要定期对发生器进行酸洗,保证电解稳定进行。在装置运行过程中,要严格控制电解电流及电解电压不超过额定值。9.1在酸罐中配制酸洗液。(酸洗液为5%～7%的稀盐酸,由工业浓盐酸和清水按一定体积比混合配制而成。)9.2首先应对发生器进行冲洗。9.3打开兼酸洗泵前后阀门，打开酸洗液管路上的相关阀门,同时关闭发生器电解液进、出口阀门。9.4将“电解-酸洗”开关置“酸洗”，“手动-程控”置“手动”，按下整流控制柜上酸洗泵“合闸”按钮。9.5酸洗30分钟后,酸洗泵将自动跳闸。9.6系统内各阀门回复至酸洗前的正常工作状态,并对发生器进行冲洗。9.7酸洗周期视电极结垢情况而定,一般为720小时左右。9.8酸洗液循环使用,应定期补充或更换酸洗液。10使用维护及注意事项正确使用和良好维护是电解海水次氯酸钠发生装置能长期稳定运行的必要条件。本装置使用和维护请仔细阅读随机提供的各种说明书，严格按照操作规程进行操作。10.1因电解过程中有氢气产生，故发生器工作时应保持制氯间通风良好，车间严禁明火作业。10.2装置运行时，如发生器接线端子及整流电源电气元件连接处的温升