电解海水制次氯酸钠

1、电解海水制次氯酸钠 循环水处理工艺 工艺简介 电解海水制氯装置通过含有一定氯离子浓度 的溶液加入到循环水中，抑制 微生物的生长和繁殖，达到保护循环水系统。 对海水要求：cl-10000mg/l,codcr20mg/l，mn2+0.1mg/l， 温度10；山钢电厂海水cl-=16600mg/l，codcr=1.26mg/l， 总锰=0.02mg/l，温度大于10 电解过程：将直流电通过电解质溶液，使电解质在电极上发生化学反 应，以制备所需产品的反应过程。必须具备电解质、电解槽、直流电 供给系统、分析控制系统、分离回收装置。 微黄色溶液，有类似氯气的味道。相对密度 1.10。性质不稳定，见光分解，

2、有强氧化性和腐蚀性，常用作消毒剂。 电解：将电流通过电解液，在阴极和阳极上发生化学反应的过程。 化学反应：有新物质生成的反应。 电解质：在水溶液或熔融状态下能导电的物质或化合物。 工作原理 含有氯离子的海水流经电解槽时，给电解槽通以直流电， 在电解槽内产生如下反应： 阳极反应： 2cl-cl2+2e 阴极反应： 2h2o+2e2oh-+h2 两极间的化学反应： （1）cl2+2oh-=clo-+cl-+h2o （2）clo-+h2o=hclo+ oh- （3）hclo=h+ clo- 总反应： nacl+h2onaclo+h2 总反应方程 系统描述 整套装置在正常运行工作状态时，有压海水经过滤

3、 后进入次氯酸钠发生器（电解槽）进行电解产生次 氯酸钠溶液。次氯酸钠发生器入口设有电磁流量计 监测流量，当流量达到设定值，整流器启动输出直 流电进行电解，产生次氯酸钠溶液及副产物氢气进 入次氯酸钠储罐。氢气通过次氯酸钠储罐顶部的排 氢口安全地排到大气中。次氯酸钠溶液则通过3台 连续加药泵（2用1备）进行连续加药，通过2台冲 击加药泵（1用1备）进行冲击加药。 工艺流程 主要设备 设备由海水预处理系统、次氯酸钠发生系统、次氯酸 钠缓冲贮存兼排氢系统、次氯酸钠溶液投加系统、酸洗系 统，废水中和处理系统等组成。 设备由2台整流变压器、2台整流器、母排、电缆及其 安装附件组成。每套电解海水制氯装置由一

4、台整流器和一 台变压器供给直流电。 设备由1台控制电源柜、3台mcc柜及成套热工仪表 等组成。仪表主要由温度、流量、液位、压力、压差等传 感器及仪表组成。通过操作员站控制系统，装置可以自动 安全地运行（酸洗操作需手动进行）。当自动控制失效后， 设备可以进行就地手动操作 工艺 电气 仪控 电解流程系统图 去供水专业来循环冷却水 从供水专业来循环冷却水 6kvac 3ph 50hz 输入 6kvac 3ph 50hz 输入 整流/变压器 整流/变压器 m/h 3 mpa 6 0.30 pi 接酸洗入口 接酸洗出口 接 清 水 入 口 psa #2排氢风机#1排氢风机 lisa 2 次 氯 酸 钠

5、贮 存 罐 1 次 氯 酸 钠 贮 存 罐 冲击投药泵 #2连续投药泵 #1连续投药泵 pi pi pi 0.30 120 mpa m/h 3 fi fi 3 m/h mpa 53 0.30 + - + - 0.20mpa 4 3 m/h 从供水专业来工业水 冲洗酸洗区接酸洗罐清水入口 洗眼器 pi pi ti pda m m pda #2自动冲 洗海水过 滤器 #1自动冲 洗海水过 滤器 0.08-.011 4 mpa m/h 3 #1海水泵 #2海水泵 pisafisa pisafisa hl hl 酸 洗 入 口 #1次氯酸钠发生器 #2次氯酸钠发生器 tisa h 酸洗出口 酸洗出口

6、至废水处理系统 循环水吸水口 #1 海 水 除 沙 器 #2 海 水 除 沙 器 酸洗箱 酸洗泵酸 洗 系 统 从1、2号机组循环水出口来海水 供配电设备 由整流变压器、整流器、低压配电柜 组成。整流器和整流变压器通过导电母排与电解 槽组件连接，并为电解槽提供直流电。低压配电 柜通过电缆和机电设备连接并提供交流电。 整流变压器及整流柜 采用专用变压器，将原边三相10kv的 交流电转换成82v的交流电，供给整流器柜进行 整流。 的功能和作用是将整流变压器供给的交 流电经整流元件的整流，变换成直流电7200a， 44v输给电解槽。 整流柜主要参数 型号：型号：kghs-kghs- 7200/447

7、200/44 额定直流输 出电压： 44v dc额定直流 输出电流： 7200a 额定直流输 出电压调节 范围： 044v dc额定直流 输出电流 调节范围： 07200a dc 整流方式晶闸管六相半 波整流 冷却方式：水冷 调节方式：恒电流pid调 节 恒流控制 误差： 1% 整流柜图 电解槽组件 整套电解海水 制氯装置是由两列55kg/h电解槽组组成，每组 电解槽包括8个asrsm-400/1 型电解槽，该8 个电解槽在水路上通过管道，在电路 上通过导电母排。通过电解槽的海水 被直流电电解产生有效氯，每列电解槽的产氯 量为55kg/h。整个电解槽组件在出厂前已组装 在一个组架上。 次氯酸钠

8、发生器出口有取样阀。 。 串联连接 串联连接 工作电压：44 v 工作电流：7200 电解槽描述 电解海水制氯装置中核心部件电解槽是asrsm- 400/1 型，网状透明结构海水电解槽。 发生器的结发生器的结 构构: : 板式板式数量数量: :2 2套套 有效氯产率: 55 kg/h. 套 电极寿命:5 年 析氯电位1.13v （s.c.e） 交流电耗5.5kw.h/ kg 直流电耗4.3kw.h/kg cl2 酸洗周期:720h 电极材料:阳极采用钛涂贵金属氧化物涂层，阴极 采用哈氏合金c材料 电解槽图 单 个 电 解 槽 电解槽主要设备 单个电解槽是由阳极网、阴极板、外壳、盖板、密封圈、

9、导电叉和紧固件等组成。 阳极采用钛涂贵金属氧化物涂层的稳定阳极 （dsa）。该阳极在045温度范围内均有良好的电化 学性能，连续。阳极为板网式形状，阳极和 阴极用pvdf隔片保持2.5mm间距。 阴极采用哈氏合金。此合金在海水和次氯酸钠介质 中具有较强的耐蚀性，。 电解槽直立放置， 电解产生的氢气能顺着水流顺利排出， 不会在槽内积存。钙镁沉淀物在高流速下减缓了在阴极上 的积存，延长了酸洗周期。 壳体采用极耐次氯酸钠腐蚀的聚氯乙烯材料 加工而成，该结构具备高安全性和稳定性，特制的o型圈 密封消除了问题。 阳极： 阴极： 电解槽内阳极为单极型。 电解槽壳体： 电解槽主要特点 槽内导电件的密封采用氟

10、橡胶o型圈，壳体和盖的密 封用硅橡胶o型圈。这些密封形式经长期运行证明有极好的 密封性能。 槽内所有紧固件和结构件的材料均为钛，外部的 紧固件为黄铜和紫铜。 电解槽阴极或阳极的导电连接件为钛-铜复合棒，复 合棒在槽内部分为钛，在槽外部分为铜。这样既避免了腐蚀， 又保证导电良好。槽间电连接采用铜板，拆卸十分简便、快 捷。 槽盖采用透明的有机玻璃加工制造，操作人员在 运行过程中可以透过槽盖直接观察槽内反应情况，有利于更 准确掌握电解槽维修和酸洗的时机。 定期酸洗 电解海水时，除产生次氯酸钠和氢气外，还不可避 免地产生钙、镁沉淀物，并在电解槽阴极上累积， 导致电解槽槽电压升高，电流效率下降，电耗增大

11、。 因此须以除去阴极表面 的沉淀物。电解槽酸洗。酸洗时， 首先将工业水注入酸洗罐内，达到一定高度，然后 通过离心式塑料泵将31%盐酸抽至酸洗罐。再次注 入工业水，调整盐酸溶液。使稀盐酸在 酸洗罐和电解槽组之间进行循环。酸洗结束后，酸 洗泵再把积存在电解槽组内的酸抽回酸洗罐，最后 中和排出，酸洗结束。 ， 海水升压泵 选用大连大耐的ih80-65-160型号的钛泵。 海水升压泵为卧式离心泵，密封形式为机械密 封，过流部分材料为2507双向不锈钢，耐海 水和酸气腐蚀，轴承架形成组合部件，拆装方 便。泵壳体、叶轮、轴材料等均为钛合金，极 耐次氯酸钠腐蚀。 电机功率：7.5kw,380v 扬程：25m

12、 流量：40m3/h 海水升压泵图 加药泵 连续加药泵选用同海水升压泵ih65-50-125型号的 钛泵。电机功率：11kw,380v，扬程：30m，流 量：56m3/h 次氯酸钠储罐液位高于低液位时，连续加药泵启 动，将次氯酸钠药液注入加药点 冲击加药泵选用ih100-80-160型号的钛泵。电机 功率：15kw,380v，扬程：30m，流量： 120m3/h 次氯酸钠储罐液位高于高液位或到达设定时间点 时，冲击加药泵启动，将次氯酸钠药液注入加药 点 加药泵图 自动清洗过滤器 自 动 清 洗 过 滤 器 图 次氯酸钠储罐 次氯酸钠储罐用来贮存注入前的naclo溶液，同 时使氢气被稀释到1%以

13、下的安全排放浓度，达到 安全排放浓度的混合气体从储罐顶部排风口排入 大气。 选用立式钢衬胶产品，并设有排污、人孔、就地 及远传液位计等管接口。并设有氢气扩散装置及 氢气监测器，保证氢气浓度小于1%。 次氯酸钠储罐为直立式，椭圆形封头的罐体，以 利用排氢和排污。次氯酸钠储罐装有溢流管、排 污管、人孔、就地液位显示、液位开关及液位控 制系统。液位开关设定四点。很低、低、高、很高 次 氯 酸 钠 储 罐 图 废水系统 酸洗后的废酸液通过排污管进入废水池。废水池 可以接收酸洗系统内各个储罐的排污溶液。 废水池顶设有超声波液位计监测液位。当废水池 液位高时，废水排放泵自动启动排水；当废水池 液位低时，废

14、水泵停止工作。 废水泵 自吸泵，型号：fzb65-65-160，卧式、单吸、径 向剖分、电机底座安装。电机功率：3kw,380v 扬程：25m 流量：20 m3/h 主要部件：泵体材质氟塑料合金，叶轮f50-1、 45#，泵盖f50-1、ht200。轴封采用单端面机械 密封。机械密封材质：静环：ai2o3陶瓷；动环： 填充f4；弹簧：316l 配套电机型号为ye3-132s1-2-b35，防护等级为 ip55，电机功率5.5kw。供电电源：380v、三相 50hz。 废水泵将废水池中的废水输送至排污点，放置在 废水池上。废水池有效容积为5m 酸洗设备 酸洗泵选用ihf40-25-160离心式衬

15、氟化工离心 泵。泵体材料选用增强聚丙烯材料，极耐腐蚀。 酸洗泵可以让稀盐酸在酸洗箱和电解槽组之间 循环。同时，当酸洗结束后，将积存在电解槽 组内的酸抽空。 电机功率：3kw,380v 扬程：25m 流量：10 m3/h 酸洗箱 容积为1.5m3，立式放置，设有液位指示装置， 便于配制盐酸。 热工保护定值 设备设备控制项目控制项目 报警值报警值 上限值上限值下限值下限值 电解槽电解槽 入口压力入口压力0.35mpa0.35mpa 入口流量入口流量15.2m15.2m3 3/h/h 出口温度出口温度5555 槽压槽压44v44v1v1v 整流器整流器 电流电流7200a7200a 电压电压60v6

16、0v 冷却水压力冷却水压力0.2mpa0.2mpa 次氯酸钠储次氯酸钠储 存罐存罐 液位高限液位高限3.6m3.6m 液位中限液位中限1.6 m1.6 m 液位低限液位低限0.5m0.5m 酸洗设备图 系统的运行 系统运行模式 根据需求，系统可有两种工作模式：手动和自动 模式。 手动模式是由操作人员根据工艺流程分步控制各 个设备运行。在设备调试阶段应采用手动模式。 但必须明确的是：违反工艺要求的操作不会被执 行。例如：在海水流量不够的情况下，不能启动。 自动模式是由dcs自动控制各个设备运行。设备 调试完成投入正常运行时，系统运行建议采用自 动模式。 1 手动模式 2 自动模式 系统启动 手动

17、启动 将整流器的远控/就地开关置于“远控”。 将低压配电柜上所有（控制柜除外）远控/就地开关置 于“远控”。 将控制柜的自动/手动开关置于“手动”。 根据需要选择1组或2组或两组同时运行。 在控制柜上进行如下操作： 启动海水泵。 延时约1分钟后，启动整流器，调节电流输出给定旋钮， 使电流达到7200a。 储罐液位到达中液位后，可以启加药泵进行加药。 储罐液位到达高液位后，启动冲击加药泵进行加药。 自动启动 将整流器的远控/就地开关置于“远控”。 将低压配电柜上的远控/就地开关（控制柜除外） 置于“远控”。 将控制柜的手动/自动开关置于“自动”。 根据需要选择1组或2组或两组同时运行。 在控制柜

18、上启动“自动启动”按钮。 系统按“手动启动”中的顺序自动启动。 说明：两套同时运行时，所有的海水泵，整流 器，加药泵均启动。 单套运行时（1组或2组），只启动相应组的整 流器，海水泵和加药泵处于一用一备状态。 启动后注意事项 在制氯系统的启动中，尤其是装置在停机一段时间后的 启动，由于水路中各个流量调节阀不一定在合适的调节 位置。建议采用如下手、自动配合启动的方法，达到安 全运行的目的。 将控制柜的自动/手动开关置于“手动”。 根据需要选择1组或2组或两组同时运行。同时调节好水 路中各个阀门的位置，与之配合。 启动海水泵。 检查水路流量、液位达到要求后，启动整流器。并调节 输出电流到需要值。 将控制柜的自动/手动开关置于“自动”。 系统停止 手动停止 将控制柜的手动/自动开关置于“手动”。 在控制柜上进行如下操作： 将整流器输出电流调到0，停运整流器 停运海水泵 停运加药泵 自动停止 将控制