氯碱工艺培训ppt

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化盐池原盐化盐水前反应池加压溶气罐预处理器一次精盐水储槽缓冲罐凯膜过滤器后反应槽氢氧化钠空压气三氯化铁碳酸钠盐酸亚硫酸钠树脂塔二次精盐水储槽电解工序HD次氯酸钠亚硫酸钠杂质离子膜其他杂质形态影响CaCa(OH)2,NaCa2SiO7CE下降;CV上升MgMg(OH)2,NaMg2SiO7CE下降;CV上升SrSr(OH)2,Sr-Al-Si,Sr-SiCE下降BaBa3H4(IO6)2CE下降INa3H2IO6,Ba3H4(IO6)2CE下降AlNa2Al2Si2O3,Ca-Al-Si,Sr-Al-SiCE下降FeFe(OH)3CV上升NiNi(OH)3CV上升SO42-Na2SO4CV上升影响盐水中的NaCl溶解度;影响盐水中的Ba浓度;NaClO3影响盐水中的NaCl溶解度;影响烧碱中的NaClO3浓度;TOCCV上升胺盐和氨盐影响氯气中的NCl3浓度盐水杂质的去除方法杂质去除方法Mg,Ni添加NaOH生成杂质沉淀+使用螯合树脂吸附杂质Ca,Sr添加碳酸钠生成杂质沉淀+使用螯合树脂吸附杂质Ba使用螯合树脂进行吸附(少量)SO4添加Ba生成沉淀分子篩膜使用两性离子交换树脂进行吸附(同时去除NaClO3)NaClO3使用盐酸进行分解Al,Fe在酸性盐水下使用螯合树脂进行吸附有效氯使用使用亚硫酸钠进行氧化还原Na2SO3+NaClO=NaCl+Na2SO4Na2SO3+Cl2+2NaOH=Na2SO4+NaCl+H2O胺盐和氨盐空气放散菌藻类、腐殖酸等有机物次氯酸钠溶液氧化分解成小分子有机物盐水杂质去除原理(1)去除方法去除原理FeCl3絮凝剂法使空气溶解在粗盐水里后经减压阀、文丘里混合器与加入絮凝剂FeCl3溶液进行混合,减压使气泡析出,Mg(OH)2在絮凝剂附着气泡上进入预处理器后,由于气泡在水中的升力将Mg(OH)2等杂质上浮,进浮泥储存斗与粗盐水分离,部分没有上浮的机械杂质下沉形成沉泥与粗盐水分离。上排泥上排泥下排泥Mg2++2OH-Mg(OH)2↓Fe3++3OH-Fe(OH)3菌藻类、腐殖酸等有机物则被次氯酸钠溶液氧化分解成为小分子有机物去除方法去除原理HVM膜法Ca2++CO32-CaCO3↓利用膜的微孔径进行物理过滤盐水杂质去除原理(2)膜材料:全聚四氟乙烯膜孔径:0.22~0.5μm膜特点:均匀致密的微孔,高效的表面过滤整体成型,无缝管结构,无剥离、无开裂现象耐酸碱、抗氧化、无老化耐高温250摄氏不粘接、易清洗、高效率高强度、长寿命(保证期3年)膜组件HVM管式膜HVM膜的特点:去除方法去除原理纳滤膜法利用纳滤膜的选择通过性进行SO42-浓缩,脱出Na2SO4盐水杂质去除原理(3)膜的结构和特点如下:①纳滤膜的膜孔径为1~5nm,允许1价离子(钠离子、氯离子)通过,对-2价硫酸根有比较好的截流作用。②材料为带有芳香结构的酰胺类,允许比较高的操作压力。③优异的结构使得对硫酸根的排斥力十分稳定,保证操作的稳定。去除方法去除原理M:Ca2+,Mg2+,Sr2+,Ba2+等二价金属离子螯合树脂吸附离子交换吸附以D403亚胺基乙酸型为例苯乙烯二乙烯苯亚胺二乙酸共聚物盐水杂质去除原理(4)第一步是吸附,螯合树脂也是一种离子交换树脂,与普通的交换树脂不同的是,它吸附金属离子后形成环状结构,吸附金属离子发生以下反应:CH2-COONaCH2-COOR-N+M2R-NM+2Na+CH2-COONaCH2-COO第二步是脱吸,在一定的外界条件下(如PH值和浓度温度)改变金属螯合物的平衡条件而使金属离子离解开,本装置采用浓度为5%左右的高纯盐酸对树脂进行漂洗。脱洗金属离子发生以下反应:CH2-COOCH2-COOHR-NM+2H+R-N+M+CH2-COOCH2-COOH第三步是再生,在已经洗脱金属离子的“H”型树脂中加入4%的NaOH溶液,调节PH值为14,由于溶液中的H+大量减少,使平衡向右移动,树脂由H型变为钠型。发生如下反应:CH2-COOHCH2-COONaR-N+2NaOHR-N+2H2OCH2-COOHCH2-COONa盐水精制工艺控制指标序号盐水中杂质名称一次盐水二次盐水单位1Ca+Mg≤1000.02ppm2Sr≤0.50.05(杜邦0.4)ppm3Ba≤0.50.5ppm4Fe≤0.20.2ppm5Al≤0.10.1ppm6I≤0.20.2ppm7SiO2≤55ppm8SO42-≤77g/l9Mn≤/0.01ppm10Ni≤/0.01ppm11SS≤11ppm12TOC≤1010ppm13HD20~40/ppm+_二次精盐水高位槽高位槽纯水电解槽阳极循环槽阴极循环槽氯水槽脱氯塔真空泵去脱硝氢气洗涤塔氢泵冷却器水扑集器氢气分配台32%碱成品槽氯气洗涤塔钛冷却器水雾扑集器填料干燥塔泡罩干燥塔酸雾扑集器氯气压缩机氯气分配台用户液氯工序氯化氢亚钠氢氧化钠高纯酸次钠工序型号:n-BiTAC-866类型:F-8020SP、N2030槽数:4系列8单元528台单元槽阳极有效面积:3.276m2最大运行电流:17KA电流密度:5.2ka/m2阳极:钛底盘+钛网(活性涂层)阴极:镍底盘+镍网(活性涂层)○○○○○○○○○○○○○○○阳极侧:阴极侧:增强纤维磺酸层R-SO3H具有很高的离子传导能力,决定电压的高低羧酸层R-COOH具有很高的正离子选择渗透能力,决定电流效率的高低制法:全氟羧酸-磺酸多层阳离子交换膜,是将全氟磺酸膜片与全氟羧酸膜片加热层压而成,或在全氟磺酸膜的一面经化学处理,使—SO3H转换成—COOH基。这种离子膜一面为—SO3H基,另一面为—COOH,用聚四氟乙烯织物增强。原理:一种含离子基团的、对溶液里的离子具有选择透过能力的高分子膜,允许阳离子通过,不允许阴离子通过即阳极带正电的Na+可以通过膜到阴极去而带负电阳极的Cl-、阴极的OH-不可以通过,所以也称为离子选择透过性膜。OH-------Cl-Na+Na+阳极:阴极:阳极主要电解反应:NaCl→Na++Cl-2Cl--2e→Cl2↑4OH--4e→O2↑+2H2O加酸:H++OH-→H2O阴极主要电解反应:2H2O+2e→H2↑+2OH-在电解氯化钠水溶液所使用的阳离子交换膜的膜体中有活性基团,它是由带负电荷的固定离子如SO3-,COO-,同一个带正电荷的对离子H+Na+形成静电键。活性基团中的Na+可以与溶液中的同电荷的Na+进行离子交换,表现出有选择性的互换;与此同时,活性基团中的带负电荷的固定离子具有排斥Cl-,OH-的能力,这样水化钠离子通过膜能迁移到阴极室,水份子也伴随着迁移。此外,少量的Cl-也扩散到阴极,少量的OH-也迁移到阳极。总电解反应:2NaCl+2H2O→2NaOH+Cl2↑+H2↑CI-失电子形成氯气H+得电子形成氢气OH-离子增多与Na+形成烧碱液阳极阴极Na+电流方向CI-失电子形成氯气H+得电子形成氢气OH-离子增多与Na+形成烧碱液阳极阴极Na+电流方向OH-1、生产的氢气、氯气容易混合形成爆炸气体。2、生产的烧碱液混合在盐水中得不到纯产品。3、无法实现连续生产。分析:要制得纯的烧碱、氯气、氢气产品,必须要把电解的阳极、阴极进行分离。CI-失电子形成氯气H+得电子形成氢气OH-离子增多与Na+形成烧碱液阳极阴极电流方向Na+饱和盐水补充稀释碱液补充稀释盐水流出高浓碱液流出CI2H2淡盐水脱氯工艺简介在脱氯塔中盐水通过真空脱氯,使脱氯塔出口盐水的有效氯含量会被降低到10ppm的水平。需加入烧碱中和,控制盐水PH值为9,并用少量的10%亚硫酸钠吸收剩余的有效氯,使淡盐水中的游离氯降到,3ppm以下。化学平衡:Cl2+H2O→HClO+H++Cl-由于电解所产生的淡盐水中的溶解有一定Cl2需要脱除,可以通过抽取真空的方式,降低液体表面的分压,并增加盐酸酸度,有利于Cl2形成并逸出。HCl+NaOH→NaCl+H2OHClO+NaOH→NaClO+H2ONaClO+Na2SO3→Na2SO4+NaCl脱氯盐水盐酸亚钠盐酸亚钠氢氧化钠去化盐回水输送泵回水槽离心机芒硝沉晶槽结晶体泵结晶槽浓水循环泵二级膜系统二级高压泵中间水槽一级膜系统一级高压泵碳虑、保安过滤器淡盐水贮槽缓冲水槽盐水脱硝工艺流程简介氯气处理系统介绍洗涤塔水洗高温高湿氯气T≈80℃P≈5Kpa降温除去夹带盐等杂质钛冷却器降温控制温度11-16℃水雾扑集器除去水雾冷凝水填料干燥塔硫酸吸水干燥泡罩干燥塔硫酸吸水干燥酸雾扑集器除去酸雾氯中含水50ppmT≈16℃P≈0kpa氯气压缩机T87℃P0.35Mpa氯化氢液氯工序氯气液氯贮槽常温,P0.35MPa尾气分配台气液分离器液化器缓冲罐氟氯昂T≈-10℃F22氯化氢次钠钢瓶充装槽车充装CPETCEM螺杆机液氯泵循环槽32%碱生产水循环槽吸收塔吸收塔氯气反应原理:Cl2+2NaOH→NaClO+NaCl+H2O控制要点:原料:32%碱、生产水、氯气反应温度T40℃有效氯:10%~13%真空泵游离碱:0.1%~1.0%成品槽

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