年产10万吨离子膜法生产工艺设计20735.docx

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1、 职业技术术学院毕 业 设 计计（论 文）（冶金化化工系）题 目年年产100万吨固固碱工艺艺设计专 业 应用化化工技术术 班 级 化工008044班 姓 名学 号指导教师师完成日期期20100年07月30日20110年009月30日 第一章化化盐工段段31.1工工艺原理理31.2主主要工艺艺指标441.3工工艺流程程41.4主主要设备备及作用用和工作作原理551.4.1化盐盐桶51.4.2澄清清桶61.4.3砂滤滤器6第二章电电解工段段72.1金金属阳极极电解工工段72.1.1工艺艺原理772.1.2主要要工艺指指标72.1.3工艺艺流程882.1.4主要要设备及及作用992.2离离子膜工工段

2、1002.2.1工艺艺原理1102.2.2主要要工艺控控制指标标11第三章氢氢气和氯氯气处理理工段1173.1氢氢气处理理173.1.1工艺艺原理1173.1.2工艺艺流程1173.2氯氯气处理理183.2.1工艺艺原理118第四章固固碱工段段264.1工工艺原理理264.2主主要工艺艺指标2264.3工工艺流程程（附工工艺流程程图）2264.4主主要设备备及作用用和工作作原理226摘要：离子膜法法制烧碱碱是烧碱碱生产工工艺的常常用制法法之一。本文着着重介绍绍了离子子膜法制制烧碱的的生产工工艺及过程中中的离子子膜法碱碱液蒸发发的特点点，影响碱碱液蒸发发的因素素。我国离子子膜法烧烧碱发展展十分迅

3、迅速，彻彻底淘汰汰了水银银法烧碱碱和部分分石墨阳阳极隔膜膜法烧碱碱，大大大提升和和优化了了我国氯氯碱工业业的产品品结构，促促进了相相关工业业的迅速速发展。目目前，世世界上能能生产离离子交换换膜法氯氯碱电解解槽的77个生产产厂其中中包括北北京化工工机械厂厂生产的的电解槽槽在国内内均有使使用厂家家，代表表当前离离子膜法法最先进进水平的的高电流流密度、低低电流消消耗、大大单元面面积、自自然循环环工艺的的电解槽槽在我国国已有企企业采用用。目前，国国内离子子膜法烧烧碱生产产厂家全全国共886家，产产能排前前4名的的企业离离子膜法法烧碱产产能均超超过了220万吨吨/年，220055年底前前还有33家企业业

4、的离子子膜法烧烧碱产能能达到或或超过220万吨吨/年。据据统计，在在20005年底底前投产产的1442.55万吨/年装置置中有1112.5万吨吨/年采采用离子子膜法，到到20005年底底，国内内离子膜膜法烧碱碱达产装装置能力力达到7794.7万吨吨/年，占占总产能能的499.344%。而而到20006年年，随着着又一批批新建、扩扩建氯碱碱装置的的投产，国国内离子子膜法烧烧碱不仅仅在生产产能力上上将超过过隔膜法法烧碱，而而且产量量也将超超过隔膜膜法烧碱碱。今年以来来，有关关离子膜膜烧碱项项目评审审开工投投产的消消息频频频见诸报报端：22月，沙沙隆达年年产5万万吨离子子膜烧碱碱通过评评审；55月，

5、东东明石化化集团115万吨吨/年离离子膜烧烧碱项目目建设进进入实质质阶段，计计划在220066年底建建成投产产；6月月，焦作作昊华年年产100万吨离离子膜烧烧碱项目目开工；二季度度，上海海天原的的36万万吨年年新装置置投产后后，其烧烧碱年产产规模达达到766万吨；8月，唐唐山三友友集团年年产300万吨烧烧碱一期期工程试试生产;10月月，山东东东营市市化工厂厂二期112万吨吨离子膜膜烧碱项项目一次次性送电电成功，顺顺利投产产。据统计计，仅今今年上半半年，全全国烧碱碱总产量量为7117.883万吨吨，同比比增长220%。其其中，离离子膜烧烧碱产量量为2118.558万吨吨，同比比增长335%。种种

6、种迹象象表明，离离子膜烧烧碱行业业目前正正在掀起起新一轮轮的投资资热潮，我我国也无无可争议议地成为为世界第第一大烧烧碱生产产国，不不少企业业已经乐乐观地等等待着接接下来赚赚个钵满满盆盈了了。第一章 化化盐工段段1.1工工艺原理理将固体原原盐(或或搭配部部分盐卤卤水)与与蒸发工工段送来来的回收收盐水、洗洗盐泥回回收的淡淡盐水，按按比例掺掺和、加加热溶解解成含氯氯化钠的的饱和水水溶液，同同时按原原盐中杂杂质含量量连续加加入适量量的精制制剂(氢氢氧化钠钠、碳酸酸钠和氯氯化钡等等)，使使盐水中中钙、镁镁、硫酸酸根等杂杂质离子子分别生生成难溶溶的沉淀淀物，然然后加入入助沉剂剂(聚丙丙烯酸钠钠等)。经经过

7、澄清清、砂滤滤得到一一次盐水水，一次次盐水经经中和、过过滤、树树脂吸咐咐等步骤骤制得质质量合格格的精盐盐水，按按需要源源源不断断地输送送给电解解工段。一一般1tt碱需要要1.55t盐（理理论比例例为1：1.4462）。基本化学学方程式式：CaaCl22+NaaCO33=CaaCO33+2NNaCll CaSSO4+Naa2C03=CaaC033+2NNa2SO4 MgCCl2+2NNaOHH=Mgg(OHH)2+2NNaCll FeCCl3+3NNaOHH=Fee(OHH)3+3NNaCll Na22SO4+BaaCl22=BaaSO44+2NNaCll1.2主主要工艺艺指标27入槽盐水水含N

8、aaCl3155gLL盐水过碱碱量NaaOH 0.00700.155 g/L NNa2CO 33 0.250.335 ggL盐水中钙钙、镁总总量 5mggL盐水中硫硫酸根含含量 5gL澄清桶入入口盐水水温度 l与4季季度488士32与3季季度5003 入入槽盐水水铵含量量 无机机铵1mggL总 铵4mgg/L盐水透明明度9000mm(十字观观察法) 排放盐泥泥中含 NaaCI8gL入槽盐水水pH控控制值 8100(微碱碱性盐水水入槽) 约77(中性性盐水入入槽) 约44(酸性性盐水入入槽)烟道气制制纯碱中中含NaaOH 3gL1.3工工艺流程程 图11为盐盐水精制制工艺流流程。固固体食盐盐从盐

9、仓仓内用铲铲车l将将盐送入入盐斗22，经皮皮带运输输机3卸卸入化盐盐桶4。盐盐卤水、蒸蒸发工段段回收盐盐水和洗洗盐泥回回收的淡淡盐水，按按比例搭搭配用泵泵6送到到化盐桶桶4内进进行化盐盐操作，经经过桶底底配水管管均匀流流出，沿沿化盐桶桶内盐层层逆流而而上将食食盐溶解解制成饱饱和的粗粗盐水，从从化盐桶桶上部溢溢流而出出。出化化盐桶的的粗盐水水与精制制剂碳酸酸钠、氯氯化钡及及蒸发回回收盐水水中的氢氢氧化钠钠发生化化学反应应，使溶溶解在粗粗盐水中中的钙、镁镁、硫酸酸根等杂杂质离子子生成不不溶解于于水的氢氢氧化镁镁、碳酸酸钙、硫硫酸钡等等沉淀物物而悬浮浮在粗盐盐水中。与精制剂剂反应后后的粗盐盐水靠位位

10、差进入入澄清桶桶8，为为了加速速澄清,在进入入澄清桶桶前添加加助沉剂剂,使悬悬浮物沉沉淀颗粒粒凝集增增大加速速澄清。澄澄清后的的清盐水水从澄清清桶上部部溢流入入砂滤器器l1，盐盐水通过过砂滤层层之后，盐盐水中所所夹带的的少量细细小悬浮浮物颗粒粒被截留留。出砂砂滤器盐盐水含钙钙、镁杂杂质量可可降到55mgL以下下，即一一次盐水水。然后后进入中中和罐112,加加盐酸中中和过剩剩碱量,再进入入精盐水水贮槽113,用用泵199送往盐盐水高位位槽供电电解工段段使用。澄澄清桶底底部排出出的盐泥泥定期排排放回收收。1.4主主要设备备及作用用和工作作原理1.4.1化盐盐桶 化盐桶桶的作用用是把固固体原盐盐、部

11、分分盐卤水水、蒸发发回收盐盐水和洗洗盐泥回回收淡盐盐水，按按比例掺掺和，并并加热溶溶解成氯氯化钠饱饱和溶液液。 化盐桶桶一般是是钢板焊焊接而成成的立式式圆桶，其其结构见见图12。化化盐水由由桶底部部通过分分布管进进入化盐盐桶内。分分布管出出口均采采用菌帽帽形结构构防止盐盐粒、异异物等进进入化盐盐水管道道造成堵堵塞现象象。在化化盐桶中中部设置置加热蒸蒸汽分配配管，蒸蒸汽从分分配管小小孔喷出出，小孔孔开设方方向向下下,可避避免盐水水飞溅或或分配管管堵塞。在在化盐桶桶中间与与还设置置有折流流圈，折折流圈与与桶体成成45度度角折折流圈的的底部开开设用于于停车时时放净残残存盐水水的小孔孔。折流流圈的作作

12、用是避避免化盐盐桶局部部截面流流速过大大或化盐盐水沿壁壁走短路路造成上上部原盐盐产生搭搭桥现象象。折流流圈宽度度通常约约为15502250mmm。 化盐桶桶上都有有盐水溢溢流槽及及铁栅，与与盐层逆逆相接触触上升的的饱和粗粗盐水，从从上部溢溢流槽溢溢流出，原原盐中常常夹带的的绳、草草、竹片片等漂浮浮性异物物经上部部铁栅阻阻挡除去去。1.4.2澄清清桶 澄清桶桶的作用用是将加加入精制制剂后反反应完全全的盐水水，在助助沉剂的的帮助下下，使杂杂质沉淀淀颗粒凝凝集变大大，下沉沉分离。澄澄清后的的清盐水水从桶顶顶部溢流流出，送送砂滤器器作进一一步精制制过滤，桶桶底部排排出的盐盐泥送三三层洗泥泥桶，用用水洗

13、涤涤回收其其中所含含的氯化化钠。盐水中钙钙、镁等等不溶物物悬浮颗颗粒在加加入助沉沉剂后起起凝聚作作用，颗颗粒增大大，被截截留到桶桶底定时时排出。澄澄清后的的清盐水水从桶底底部缓缓缓向上，经经桶顶部部环形溢溢流槽汇汇集后连连续不断断流出。1.4.3砂滤滤器 砂砂滤器的的作用是是把澄清清桶送来来的澄清清盐水经经砂滤层层过滤，进进一步除除去清盐盐水中微微量悬浮浮性不溶溶杂质，提提高进电电解槽的的盐水质质量，确确保电解解工段对对高质量量入槽盐盐水的要要求。第二章 电解解工段2.1金金属阳极极电解工工段2.1.1工艺艺原理 把把化盐工工段用泵泵输送来来的符合合质量要要求的精精盐水,经高位位槽稳压压及预热

14、热器预热热后送入入电解槽槽,同时时输入由由变电工工段送来来的直流流电进行行电化学学反应。根根据操作作规程和和工艺条条件,确确保电解解槽正常常安全运运转。电电解过程程中产生生的氯气气与氢气气分别导导入各自自的总管管,汇集集送氯、氢氢处理工工序，进进一步处处理加工工。生成成约含氢氢氧化钠钠11的电解解液流入入总管汇汇集电解解液贮槽槽,经碱碱泵送蒸蒸发工段段进行蒸蒸发浓缩缩。反应方程程式如下下2.1.2主要要工艺指指标单槽氯中中含氢量量 100氯气总总管中含含氢量 O44单槽氯中中含氧量量300氯气总管管中含氧氧量 3电解液总总管浓度度 13305gL 单槽电解解液浓度度 901400gLL氧气总管

15、管氢纯度度98电解槽槽槽温 8001005氯气总管管压力 050PPa氢气总管管压力 0550Paa对地电压压偏差(总电压压) 10电解槽阳阳极电流流效率 902.1.3工艺艺流程图2111为为金属阳阳极电解解流程图图。电化化盐工段段送来含含氯化钠钠3155gLL以上、质质量合格格的精制制盐水送送至盐水水高位槽槽1,高高位槽内内盐水液液面维持持恒定，以以保持一一定的静静压力。经经一段盐盐水预热热器2内内与来自自电解槽槽出口的的湿热氢氢气(氢氢气总管管温度约约85)进行行热交换换，温度度可提高高8110，然后后再进入入二段盐盐水预热热器,用用蒸汽进进一步补补充加热热盐水，加加热到盐盐水温度度在6

16、00800间，再再经盐水水总管、支支管连续续均衡地地分别送送入各台台电解槽槽5进行行电解。电电解生成成的氯气气从电解解槽盖顶顶部支管管导入氯氯气总管管，送到到氯气处处理工段段.氢气气从电解解槽阴极极箱上部部支管经经断电器器断电后后汇集入入氢气总总管，经经一段盐盐水预热热器预热热盐水降降温后送送氢气处处理工段段。生成成的含氢氢氧化钠钠11的电解解液经碱碱液断电电器断电电后从电电解槽下下侧流出出导入电电解液总总管，汇汇集于电电解液贮贮槽6中中，再经经泵7输输送到蒸蒸发工段段进行蒸蒸发浓缩缩。2.1.4主要要设备及及作用 金属阳阳极电解解槽是隔隔膜电解解槽的两两大类型型之一，其其结构如如图2122。

17、隔膜膜电解槽槽是隔膜膜法电解解食盐溶溶液制取取氯气、氢氢气、烧烧碱的主主要设备备。是我我国发展展比较成成熟的一一种技术术。隔膜膜电解槽槽示意图图如图2213。电解槽主主要由槽槽盖、阴阴极箱、阳阳极组合合件三大大部分组组成。 金属阳极极电解槽槽的槽盖盖多数采采用钢板板焊接制制成，内内衬橡胶胶防腐蚀蚀层。在在槽盖的的顶部有有氯气出出口孔，侧侧面有盐盐水注入入口，槽槽盖前侧侧面装有有液面计计便于掌掌握电解解槽内盐盐水液位位高低。槽槽盖上还还装有氯氯气压力力表和取取样孔。 阴极箱箱是由阴阴极铁丝丝网袋钢板外外壳和阴阴极导电电钢板组组合成一一个完整整的阴极极导电系系统。在在阴极箱箱的外壳壳下端有有电解液

18、液导出管管，上方方有氢气气出口管管。金属阳极极电解槽槽阳极组组合件是是由钛-钢-铜铜三板叠叠合组成成，上层层2mmm钛板作作为防腐腐 蚀层层，中层层20mmm钢板板作支撑撑层,下下层166mm铜铜板作为为阳极导导电板涂有钌钌层的钛钛阳极片片通过铜铜螺丝、铜铜螺母联联接固定定在下层层阳极铜铜导电板板上,电电流由此此导入。 槽盖与与阴极箱箱、阻极极箱与阳阳极组合合件之间间可用“陶泥沥沥清软封封料”外围麻麻绳进行行密封以以免盐水水泄漏,也可采采用橡胶胶垫片加加绝缘螺螺栓联接接密封。2.2离离子膜工工段2.2.1工艺艺原理以食盐水水为原料料的离子子膜法电电解工艺艺，因离离子交换换膜性能能要求，进进离子

19、膜膜电解槽槽的盐水水质量必必须严格格控制，不不然将影影响离子子交换膜膜性能的的发挥和和使用寿寿命以及及产品的的质量。因因此本工工段的任任务是： (1)将将送来的的一次精精制盐水水再经过过一次精精密过滤滤，使盐盐水中的的悬浮物物达到1PPPm，送送二次精精制；(2)将将上述过过滤后的的合格盐盐水，经经二次精精制处理理即采用用树脂吸吸咐（使使用过的的树脂经经处理后后再生），使使盐水中中的caa2+、MMg2+杂质含含量达到到20pppb，送送离子膜膜电解槽槽；(3)合合格的二二次精制制盐水在在电解槽槽内经通通电电解解，得到到合格的的氢氧化化钠，然然后经冷冷却、计计量后送送成品槽槽；(4)电电解副产

20、产品氯气气和氢气气，分别别送氯处处理和氢氢处理后后生产产相应的的氯、氢氢产品；(5)食食盐水经经电解后后流出的的淡盐水水，经脱脱氯装置置除去盐盐水中的的游离氯氯，使游游离氯含含量达到到标准，然然后将脱脱氯后合合格的淡淡盐水送送回化盐盐工段再再化盐使使用。2.2.2主要要工艺控控制指标标1、经盐盐水过滤滤器一次次精制盐盐水质量量指标NaCII 3110331 55gLLNaOHH 066gLLNa2CCO3 055gLLCa+MMg 10pppm(以CaaO计算算)Sr 255mLLBa 011ppmmFe 011ppmmSi022 15pppmClO33-10ggLSO422+4gLHg 10

21、pppmS(含悬悬浮固体体重) 10pppm其它的重重金属 0.22ppmm个别金属属Al 0.11ppmmMn 0.005pppmCr 0.005pppm2、进螫螫合树脂脂塔过滤滤盐水质质量指标标(1)NNaCII 31003115gL(2)ppH 9士005(3)温温 度度 600-士55以上(4)CCa+MMg 55ppmm(按照照CaOO)以下下(5)SSr 2.55mgL(按按照Srr)以下下(6)Ba 00.1pppm以以下(7)FFe 0.Ipppm以下下(8)SSiO22 155ppmm以下(9)CClO- 不存存在(10)CIOO3- 10ggL以以下(11)SO442- 4

22、gL以下下(12)S 11ppmm以下(但不含含有Caa、Mgg、Srr等固态态物)(13)Hg 100ppmm以下(14)其它重重金属 总共 0.2pppm以下下 个别金金属 A1 0.Ipppm以下下Mn 0.05pppm以以下Cr 00.055ppmm以下3、进离离子膜电电解槽二二次精制制盐水质质量指标标 NaCII 31 0-331 55gLL Ca+MMg 20pppb(以Caa计算) Sr 0.IIppmmBa 0.11ppmmFe 0.11ppmmSiO 2 15pppmCIO33- 10ggLSO422+4gL其它重金金属总量量 0.22ppmm个别金属属：AI 0.11ppm

23、mMn 0.005pppmCr0.005pppm4、出离离子膜电电解槽各各物料质质量指标标(1)氢氢氧化钠钠 33士士0.115 NaCCINNaOHH 80pppm Fe22O38pppm(2)氯氯气 CI2297含02255含氢 0.11(3)氢氢气H2299(4)淡淡盐水 NaCCI 2100士100gLL pHH 24 CIOO- 2gL5、出脱脱氯塔淡淡盐水质质量指标标 NaCCI 2100土100gLLpH 7886、各操操作压力力炭素过滤滤器操作作压差 00.2MMPa清洗加压压操作压压力 00.455MPaa螯合树脂脂塔压差差 45 过滤盐盐水温度度 660士55 电槽槽槽温

24、85士士3 脱氯塔塔回收氯氯冷却温温度 40 吸收液液苛性钠钠温度 440（三）工工艺流程程 图2211为离子子膜法制制碱工艺艺流程图图。原盐盐经溶解解、反应应、沉清清砂滤滤后，制制成一次次精制盐盐水，该该一次精精制盐水水进入本本工段后后，加入入适量的的亚硫酸酸钠以除除去微量量的游离离氯，同同时加入入适量的的-纤维维素助滤滤剂，然然后用泵泵送入盐盐水过滤滤器进行行过滤，经经过滤后后的盐水水，其悬悬浮物含含量达到到规定指指标lpppm，再再经加热热使温度度达到660士55，并用用pH自自控调节节使pHH控制在在9士005。将将上述符符合质量量指标的的盐水,用泵送送入螯合合树脂塔塔进行螯螯合处理理

25、使盐盐水中CCa2+、Mgg2+杂质质含量达达到200ppbb以下，此此盐水称称二次精精制盐水水。二次次精制盐盐水再经经加热,用泵送送离子膜膜电解槽槽阳极侧侧加热热温度视视电解槽槽槽温而而调节，一一般冬季季比夏季季高一些些以保保证槽温温稳定在在85士士31C。在在电解槽槽的阴极极侧，加加入与碱碱浓度相相当的纯纯水量以保证证产品浓浓度稳定定在规定定的指标标范围内内(300355)。在在直流电电作用下下经电解解，在阴阴极侧流流出规定定浓度的的氢氧化化钠，经经冷却、计计量后送送入成品品贮槽或或再经蒸蒸发浓缩缩到规定定浓度；在阴极极侧上方方，放出出副产品品氢气送送氢处理理工序。在在电解槽槽的阳极极侧经

26、经电解后后的淡盐盐水流入入贮槽。经经加酸用用pH自自动调节节计使ppH调节节在2左左右，以以使大部部分的氯氯酸盐和和次氯酸酸盐分解解，分解解出的氯氯气并入入总管，淡淡盐水再再用泵送送入脱氯氯塔。经经脱氯后后合格的的淡盐水水则用泵泵送回化化盐工段段再使用用脱氯氯如是采采用真空空脱除则脱出出的氯气气并入氯氯总管；如是用用空气吹吹除的，则则脱出之之氯气需需用200的氢氢氧化钠钠进行循循环吸收收，制成成10的次氯氯酸钠在阳极极侧上部部放出的的氯气，则则送入氯氯气处理理工段。（四）主主要设备备及作用用和工作作原理1、盐水水过滤器器盐水过滤滤器的作作用是使使一次精精制盐水水经过滤滤除去所所含微量量悬浮物物

27、，指标标为1pppm。离离子膜法法制碱工工艺中，要要求盐水水中的悬悬浮物含含量控制制在1pppm以以下。以以防止盐盐水中所所含微细细悬浮物物引起膜膜的堵塞塞而导致致槽电压压上升。然然使用传传统的砂砂过滤器器，盐水水中的悬悬浮物含含量一般般在510pppm因此，必必须再经经过一次次精密过过滤。实实习工厂厂采用碳碳素管式式过滤器器。 碳碳素管过过滤器的的外壳由由钢衬橡橡胶防腐腐层内内部由多多组炭系系管均匀匀固定在在花板上上其结结构见图图2222所所示。碳碳素管式式过滤面面积由生生产能力力大小而而定一般般年产ll万吨规规模的过过滤面积积约在778mm2，使用用寿命在在8110年。 碳素管管式过滤滤器

28、由纯纯凝经烧烧结后制制成，外外径1220mmm，内径径70mmm ，长长度5000mmm，为圆圆筒状元元件。 碳素管管式过滤滤器的特特点是经经一定时时间使用用后，可可经再生生恢复重重新使用用。 碳素管管的过滤滤原理见见图22一33。一次次精制盐盐水从圆圆筒的外外部流入入圆筒的的内部进进行过滤滤悬浮浮物在碳碳素管外外被截流流。为了了保持最最高的过过滤精度度首先先在碳素素管外先先预涂上上一层助助滤剂，预预涂层的的厚度约约为23mmm，同时时采用助助滤剂添添加方式式，使定定量的助助滤剂与与一次精精制盐水水混合后后送过滤滤器过滤滤，过滤滤时初始始阻力00.022MPaa，随着着盐水中中悬浮物物的积累累

29、，其阻阻力逐渐渐上升，当当升到00.1550.20MMP时，应应停止使使用予以以清洗再再生但但如当盐盐水中悬悬浮物含含量低时时，即使使压力未未上升到到0.115-00.200MPaa，而使使用时间间达到448小时时；则也也需停止止使用予予以清洗洗再生，以以保持长长久稳定定地运行行。碳素素管的清清洗再生生，是将将清洗液液从管内内向管外外反洗，并并通入00.455MPaa的压缩缩空气，当当迅速打打开专用用排液阀阀时，盐盐水因受受到压缩缩空气的的压力迅迅速由管管的内侧侧流向管管的外侧侧，同时时将炭素素管外的的预涂层层和被截截留的悬悬浮物滤滤饼，同同时从过过滤管上上脱落除除去，然然后经过过各步清清洗，

30、则则可完全全恢复原原有性能能而重复复使用。 2、螯合合树脂塔塔螯合树脂脂塔通常常是二台台或三台台串联使使用，其其作用是是将一次次精致盐盐水中CCa2+、Mgg2+杂质质含量降降低到220pppb以下下，以符符合离子子膜工艺艺的需要要。螯合树脂脂塔的外外壳由钢钢板制成成，内衬衬特殊的的低钙镁镁橡胶防防腐层。塔塔内填装装一定量量的带有有螯合基基团的特特种离子子交换树树脂，树树脂的特特点是对对金属离离子有极极强的选选择性。第第二个特特点是再再生效率率高，即即在使用用一定周周期后，可可通过酸酸、碱、纯纯水的清清洗将将螯合的的金属离离子解脱脱恢复原原有的交交换容量量，以重重新再进进行螯合合处理。在使用赘

31、赘合树脂脂处理盐盐水中，必必须注意意下列二二点：(1)物物料中不不能带有有氧化剂剂，图224螯合树脂塔(2)物物料中有有能带有有油状物物。因油油将使螯螯合树脂脂颗粒表表面生成成一层油油膜从从而降低低其离子子交换的的功能。螯合树脂脂塔的结结构如图图2224所所示。3、离子子膜电解解槽 离子膜电电解槽是是离子膜膜制碱生生产工艺艺中的关关键设备备，它的的作用是是将进入入的合格格的二次次精致盐盐水经通通电电解解，生产产出低盐盐、高纯纯、高浓浓度的氢氢氧化钠钠产品同时得得到联产产氯和氢氢气。其其生产原原理如图图2225所示示。离子交换换膜电解解食盐法法，是用用阳离子子交换膜膜将电解解槽隔成成阳极室室和阴

32、极极室，这这层膜只只允许钠钠离子穿穿透，而而对氢氧氧根离子子起阻止止作用，另另还能阻阻止氯化化钠的扩扩散，从从而达到到生产低低盐、高高纯、高高浓度氢氢氧化钠钠产品的的目的。 第三章 氢气和和氯气处处理工段段从电解槽槽出来的的湿氯气气和湿氢氢气，温温度约为为8090C，并并为水蒸蒸气所饱饱和。湿湿氯气具具有强烈烈的腐蚀蚀性，只只有钛、玻玻璃、橡橡胶、玻玻璃钢（FFRP）等等少数材材料可以以耐湿氯氯气的腐腐蚀。另另外为便便于运输输和使用用，也需需要对湿湿氯气进进行加工工处理。氢氢气的纯纯度虽然然很高，可可达999以上上，但含含有少量量的碱雾雾和大量量的水蒸蒸气，也也需要进进行处理理。本工段的的另一

33、重重要任务务是通过过氯气和和氢气的的进出口口回流量量的调节节来达到到电解槽槽阳极室室和阴极极室的压压力平衡衡，保证证电解槽槽的安全全运行。3.1氢氢气处理理3.1.1工艺艺原理来自电解解槽的氢氢气进入入氢气盐水热热交换器器，氢气气温度可可降至550CC左右，而而盐水温温度约能能提高110CC.这样样使氢气气中所带带出的一一部分余余热得到到 回收收。冷却却后的氢氢气再进进入氢气气洗涤塔塔内。用用工业 上水对对其进行行洗涤和和冷却，氢氢气中大大部分杂杂质（盐盐雾和碱碱雾）及及水蒸气气被冷却却水带走走并排入入下水道道。氢气气则从塔塔顶出来来，经水水气分离离器分离离后，由由风机送送到氢气气柜或使使用氢

34、气气的部门门。3.1.2工艺艺流程图3111是是氢气处处理流程程图，来来自电解解槽阴极极的氢气气首先进进入氢气气洗涤塔塔，此塔塔为一空空塔，内内装数层层喷淋装装置，冷冷却水经经喷水装装置，自自塔顶喷喷淋下来来，与自自塔底进进入的氢氢气相遇遇，进行行冷却和和洗涤，氢氢气所带带的大部部分水蒸蒸气和碱碱雾，便便被洗涤涤下来，随随同用过过的冷却却水一起起排出。从从洗涤塔塔出来的的氢气分分为两部部分，一一部分经经过H22风机输输送到冷冷却塔进进一步冷冷却，然然后由缓缓冲罐分分配：到到片碱工工段作加加热介质质，到与与Cl22反应以以及到氢氢压站。另另一部分分由氢气气压缩机机输送到到水雾捕捕集器，然然后输送

35、送给用户户使用。压压缩过程程中使用用N2作保护护气体。3.1.3主要要设备及及作用和和工作原原理1、 水洗塔将氢气中中夹带的的碱雾除除去，同同时降低低气体温温度，从从而除去去其中所所含的大大部分饱饱和水蒸蒸气，使使氢气得得到初步步净化。2、 捕集器可减少冷冷却后氢氢气中残残存的雾雾滴状冷冷凝水及及碱雾，减减少其对对氢气压压缩机的的腐蚀。3.2氯氯气处理理3.2.1工艺艺原理 氯气处处理工段段是氯碱碱生产厂厂中联接接电解槽槽与用氯氯部门的的工序，起起着承上上启下的的作用，也也是稳定定电解槽槽正常运运行、确确保安全全生产的的重要环环节。由由食盐水水溶液电电解，其其阳极产产物是温温度较高高、并伴伴有

36、饱和和水蒸汽汽及夹带带一定盐盐雾杂质质的湿氯氯气，每每吨气相相的湿含含量可达达0.333811吨以上上。这种种湿氯气气对钢铁铁及大多多数金属属有强烈烈的腐蚀蚀作用，只只有少量量的稀土土及贵金金属或非非金属材材料在一一定条件件下才能能抵御湿湿氯气的的腐蚀，从从而使氯氯产品的的生产和和气氯的的输送发发生困难难。而干干燥脱水水的氯气气在通常常条件下下对钢铁铁等常用用材料的的腐蚀是是比较小小的。详详见表33-1。表3-11氯气对对钢铁腐腐蚀速率率表气相中含含水分，%年腐蚀速速率，mmm/aa气相中含含水分，%年腐蚀速速率，mmm/aa0.00056770.01167000.022060.022830.

37、011070.044570.05510.06610.088700.144400.33300.11140.1550.388由表3-l可知知，对湿湿氯气的的脱水干干燥是生生产、输输送、使使用氯气气过程所所必须的的。氯气气处理的的目的就就在于除除去湿氯氯气中的的水分，使使之成为为含湿量量甚微的的干燥氯氯气，以以适应氯氯气输送送和氯产产品生产产的需要要,由此此可见,氯气处处理的任任务就是是将电解解槽阳极极析出的的饱含水水蒸汽的的高温湿湿氯气进进行冷却却除沫、干干燥脱水水、除雾雾净化,再压缩缩输送到到各用氯氯部门,经过处处理后,氯气中中的含水水量降至至0001以以下,基基本不含含酸雾,成为合合格的氯氯气

38、.除除此之外外还应调调节湿氯氯气出电电槽总管管时的负负压以及及在紧急急故障情情况下将将事故氯氯气进行行处理,不使其其外泄。（二）主主要工艺艺指标 1.压力力电槽出口口总管压压力0.22一00.3kkPa 氯气透透平机一一段进口口压力 0.0085MMPa氯气透平平机一段段出口压压力 00.033500.0442MPPa（表表压）氯气透平平机二段段进口压压力 00 .0033 0.0400MPaa（表压压）氯气透平平机二段段出口压压力0.100.122MPaa（表压压）氯气透平平机三段段进口压压力 00.0880.10 MPaa（表压压）氯气透平平机三段段出口压压力 00.188 00.233M

39、Paa（表压压）氯气透平平机四段段进口压压力 0.116 0.221MPPa（表表压）氯气透平平机四段段出口压压力 0.228 0.338MPPa（表表压）密封室充充气压力力 2.533.5kkPa（表表压）密封室抽抽气压力力 1122kPaa（表压压）油过滤器器出口压压力 0.335M Pa（表表压）前轴承进进口0.080.112MPPa（表表压）后轴承进进口油圧圧0.00800.122MPaa（表压压）增速箱进进口油压压 0.150.ll8MPPa（表表压）油封压力力 701500mm 油（表表压）贮气罐压压力 0.66MPaa（表压压）以下下干燥密封封气输出出压力 00.0550.1MP

40、Pa（表表压）再生密封封气压力力 0.05MMPa （表压压） 泡沫千燥燥塔阻力力降5.566.5kkPa（表表压）工业水压压力 0.12MMPa以以上2.温度度段钛冷冷却器出出口气相相温度440以下段钛冷冷却器出出口气相相温度111114出泡沫塔塔干燥后后氯气温温度220冷冻氯化化钙溶液液温度66122氯气透平平机进机机温度20氯气透平平机一段段出口温温度990氯气透平平机二段段进口温温度338氯气透平平机二段段出口温温度990氯气透平平机三段段进口温温度338氯气透平平机三段段出口温温度990氯气透平平机四段段进口温温度338氯气透平平机四段段出口温温度990止推轴承承温度445550前轴

41、承温温度455500后轴承温温度455500增速器轴轴承温度度4045前轴承回回油温度度3545后轴承回回油温度度5445增速箱回回油温度度4550润滑油温温度200以上上，220无合闸闸讯号 电炉出口口温度 1550 2000 净化器出出口密封封气温度度 440 （三）工工艺流程程图3221是是氯气处处理流程程图。来来自电解解 槽阳阳极的高高温湿氯氯气经湿湿氯气缓缓冲器的的分配，进进入工业业水列管管冷却器器，由工工业水进进行冷却却，使气气相温度度降至相相 400 以下下，再进进入盐水水冷却器器，用 6 10 的氯氯化钙溶溶液进行行冷却，使使气相温温度降至至 111 114 。但但气相温温度不可可降得过过低，若若低于 10 的话话（如 9 .6 ），湿湿氯气易易形成CCl2 8HH2O 的的氯水结结晶物，从从而使设设备、管管道结冰冰堵塞。经经冷却后后的气相相进入水水沫过滤滤器除去去气相中中夹带的的游离水水，再进进入泡沫沫干燥塔塔。气相相自下而而上分别别依次穿穿过五块块塔板，与与