氯碱盐水基础知识

1、 一 盐水精制方案制定 二 盐水一次精制工艺（一）开发 三 盐水一次精制工艺（二）开发 内内 容容一、原盐概况一、原盐概况 原盐是氯碱工业生产的主要原料。各种来源的盐都含有不同数量的不利于电解生产的杂质，如钙、镁、铁、硫酸盐和重金属离子等。在氯碱工业生产中，原盐费用为总成本费用的在氯碱工业生产中，原盐费用为总成本费用的20%30%，是仅次于能源的主要费用。是仅次于能源的主要费用。 纯净的氯化钠很少潮解，工业原盐中因含有CaCl2、MgCl2等杂质，极易吸收空气中水分而潮解结块。原盐的潮解对运输、储运及使用会带来一定困难。二、盐的来源及类别二、盐的来源及类别 世界上的盐大部分存在于海洋中，海洋中

2、氯化钠的浓度平均为3336g/l。由于地壳变化，海洋的一部分分离成为内陆海，经过亿万年的自然蒸发，形成盐湖（如死海）和盐池，其沉积在地下成为岩盐（矿盐）。 盐盐 水水 工工 序序 基基 础础 知知 识识 因此，原盐有海盐、湖盐、井盐和矿盐四种。世界上的主要产盐国家有美国、中国、德国和印度等国。中国的盐资源十分丰富，分布在24个省和自治区。三、原盐的组成及性质三、原盐的组成及性质 1、我国的原盐组成 我国的原盐因品种和产地而异，质量不一。就NaCl含量而言，湖盐质量最佳， NaCl 9699%；井矿盐次之，NaCl 9398%；海盐一般含水分24%，NaCl 9195%。海盐中的钙、镁含量最高，

3、但重金属离子则低于湖盐或井矿盐。 盐盐 水水 工工 序序 基基 础础 知知 识识2、原盐和盐水的性质 (1) 氯化钠在水中的溶解度 温度对氯化钠在水中的溶解度的影响并不大，但提高温度可加速原盐的溶解。 盐盐 水水 工工 序序 基基 础础 知知 识识(2)氯化钠水溶液的密度 氯化钠水溶液的密度随溶液温度的升高而降低，随着溶液氯化钠水溶液的密度随溶液温度的升高而降低，随着溶液浓度的增大而增大浓度的增大而增大。(3)氯在不同温度的水和盐水中的溶解度 氯在水和盐水中的溶解度随着温度的升高而减小，随着盐氯在水和盐水中的溶解度随着温度的升高而减小，随着盐水浓度的增加而降低水浓度的增加而降低。 盐盐 水水

4、工工 序序 基基 础础 知知 识识(4) 盐水的电导率 盐水的电导率随温度、浓度的增加而增大。 3、选择原盐的主要标准 (1) 氯化钠含量要高，一般要求大于93%。 (2) 化学杂质如：氯化钙、氯化镁、硫酸钠含量要少。 (3) 不溶于水的机械杂质要少。 (4) 盐的颗粒要粗，否则容易结成块状，给运输和使用带来困难。此外，盐的颗粒太细时，盐粒容易从化盐桶中泛出，使化盐和澄清操作难以进行。 (5)菌、藻、腐殖酸等含量要低。 盐盐 水水 工工 序序 基基 础础 知知 识识 4、原盐质量对生产的影响 (1)每生产1吨100%NaOH约需1.51.7吨100%NaCl（理论值为1.462吨），原盐的费用

5、仅次于电的费用，占生产成本第二位，而原盐质量影响精制剂的消耗及精制操作，从而增加费用影响生产成本。 (2)响设备能力的发挥，如果盐水中的杂质含量高，特别是天然有机物、镁、钙、硫酸根等离子，将直接影响化盐、精制设备的效率。 5、使用原盐时的注意事项 (1)原盐储存场所应保持清洁，避免混入机械杂质。 (2)露天存放时应注意防雨，以免流失。 (3)新盐与陈旧盐质量若有差异，精制时应加以注意。 (4)原盐贮存时间过长会结成硬块，因此新旧盐要经常倒换使用。盐盐 水水 工工 序序 基基 础础 知知 识识四、盐水一次精制原理探究四、盐水一次精制原理探究 由于工业盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等无机杂

6、质、细菌、藻类残体、腐殖酸等天然有机物和机械杂质，这些杂质如不彻底去除会造成树脂塔树脂结块，交换能力下降，进入电解槽导致离子膜效率降低，严重破坏电解槽的正常生产，因此必须预先除去这些杂质，以满足树脂塔的要求。在工业上一般采用化学精制方法即加入精制剂，使盐水中的可溶性杂质转变为溶解度很小的沉淀物而分离除去，使菌藻类等有机物分解成小分子物质。 盐盐 水水 工工 序序 基基 础础 知知 识识（一）原盐中杂质对电解的影响 1、Ca2+、Mg2+的影响 如果盐水中的大量Ca2+、Mg2+不除去，超过了树脂的处理能力，就可能发生Ca2+、Mg2+的泄漏，会造成树脂使用周期缩短，树脂塔的盐水处理能力下降，造

7、成进电解槽的盐水质量不合格，在电解过程中Ca2+、Mg2+就会与从阴极室迁移到阳极室的OH-结合，生成氢氧化物沉淀，这样不仅消耗了氢氧化钠，而且这些沉淀还会堵塞离子交换膜的孔隙，使膜电阻增加，槽电压上升，电流效率下降，产品质量下降，离子交换膜性能恶化和寿命缩短，从而破坏电解的正常运行。盐盐 水水 工工 序序 基基 础础 知知 识识 2、SO42-的影响的影响 如果盐水中SO42-含量高，则会在膜层中与Na+生成Na2SO4影响离子膜的交换性能，使电流效率下降，SO42-还会阻碍Cl-放电，促使OH-放电，产生O2，使氯中含氧量增加，氯气纯度降低；此外，O2还会腐蚀阳极。另外，如果SO42-含量

8、太高，还会使食盐在水中的溶解度降低，并且会影响隔膜碱的蒸发及隔膜浓碱沉降的操作。 3、Fe3+的影响 精制盐水中含有Fe3+时，在电解过程中可与OH-形成Fe(OH)3而堵塞离子膜，影响电槽的正常运行，对于隔膜电解槽来讲，还会使阳极室中氯中含氢增加，形成不安全因素。盐盐 水水 工工 序序 基基 础础 知知 识识 4、铵离子及有机氮的影响 在原盐中或化盐用水中，如果含有铵离子或有机氮化合物，在电解槽内会被氯转化为极易爆炸的NCl3，伴随氯气在液氯工序聚积而可能发生爆炸。 5、重金属离子的影响 盐水中存在重金属离子，将会对阳极涂层的电化学活性有相当大的影响。例如，盐水中的锰沉积在阳极表面，会形成不

9、导电的氧化物，使阳极涂层的活性降低，增加电槽的电压降，使电耗升高。一些重金属离子对离子膜有不良的影响，其影响程度随不同离子而异，所以盐水中重金属离子也必须除去，以保证电解盐水的质量。 盐水工序基础知识盐水工序基础知识 6、菌藻类、腐殖酸及不溶性泥沙等的影响 菌藻类、腐殖酸及不溶性泥沙等机械杂质进入盐水中会造成过滤器处理能力下降、运行周期缩短，增加盐泥的量。如进入树脂塔，会造成树脂塔树脂结块，交换能力下降，导致盐水的质量下降，进入电解槽会影响离子膜的性能，严重破坏电解槽的正常运行。盐盐 水水 工工 序序 基基 础础 知知 识识（二）盐水精制基本理论 盐水中的可溶性杂质，一般采用加入化学精制剂生成

10、几乎不溶解的化学沉淀物，然后通过澄清、过滤等手段达到精制目的。在澄清过滤的同时也达到去除泥沙及机械杂质的目的。 1、钙离子的去除 精制剂：碳酸钠溶液，25时CaCO3溶度积810-8 CaCl2+ Na2CO3=CaCO3+2NaCl CaSO4+Na2CO3=CaCO3+Na2SO4使用理论量的碳酸钠，需要搅拌数小时才能使上述反应趋于完全。如果加入量超过理论用量0.8g/L时，反应在15分钟内即可完成90%，在不到1小时之内就能实际完成。 盐盐 水水 工工 序序 基基 础础 知知 识识盐盐 水水 工工 序序 基基 础础 知知 识识 2、镁离子和铁离子的去除 镁和铁一般以氯化物形式存在于原盐中

11、，精制时加入烧碱溶液即可生成难溶于水的氢氧化镁（25溶度积为510-12）和氢氧化铁（25时溶度积为1.110-35）。 MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2+2NaCl FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3+3NaCl 与碳酸钠一样，烧碱的加入量也需要适当过量，一般Mg2+与OH-在PH值约为8时开始反应，在PH=11左右时反应迅速完成，形成胶状絮凝物，在生产中一般将NaOH的过碱量控制在0.070.6g/L。 盐水工序基础知识盐水工序基础知识 3、硫酸根的去除 如果盐水中SO42-离子的含量在5g/L以下，若是采用隔膜法生产30%液碱时，原盐中带入的硫酸根以硫酸钠的形式溶解于烧碱中。因

12、此不必另行处理。但在生产42%或50%NaOH的液碱时，由于硫酸钠在浓碱中的溶解度下降而结晶析出，存在于蒸发工序的回收盐中。为了控制硫酸根的含量，可在蒸发工序用清水循环洗涤回收盐，并排弃一部分饱和硫酸钠的洗涤水，使盐水系统的硫酸钠不致积累。或者利用冷冻设备，冷冻饱和硫酸钠洗涤水，使（Na2SO410H2O）析出作为商品。 需要注意，盐水中SO42-含量大于5g/L，通常在盐水中加入适量的BaCl2使SO42-转变为BaSO4沉淀除去， Na2SO4+ BaCl2=BaSO4+2NaCl 但是氯化钡加入量不应过多，因为过剩的氯化钡在电解槽中会与NaOH反应生成Ba(OH)2沉淀，堵塞离子膜。盐盐

13、 水水 工工 序序 基基 础础 知知 识识 4、菌藻类及其它有机物的去除 盐水中的菌藻类被未脱氯淡盐水中的游离氯杀死，腐殖酸等有机物被未脱氯淡盐水溶液中的游离氯氧化分解成为小分子而除去。 五、盐水的制备五、盐水的制备一、原盐的溶化 原盐从盐仓经过皮带输送机和计量秤连续加入到化盐桶。 化盐桶内盐层高度保持在2.5m以上。 化盐用水来自洗泥桶的淡盐水和蒸发工段的含碱盐水。 盐盐 水水 工工 序序 基基 础础 知知 识识 化盐用水和原盐逆流接触。 原盐中带的草屑等杂质由化盐桶上方的铁栅除去。沉积于桶底的泥沙定期从出泥孔清除。 为加快溶盐速度，化盐用水应加热到50-60。 在化盐桶内除了原盐溶解外，原

14、盐中的镁离子和其他重金属离子还和化盐水中的NaOH反应，生成不溶性氢氧化物。粗盐水中NaOH的过碱量，通过蒸发分离机析盐水含NaOH和折流槽加减来调节控制。为了确保盐水的浓度,盐水在桶内的停留时间应该不少于30分钟。 盐盐 水水 工工 序序 基基 础础 知知 识识化盐桶结构见下图盐盐 水水 一一 次次 精精 制制 工工 艺艺化盐桶的高度为考虑操作方便可取4-5m，桶的直径可根据生产需要按下式计算： 二、粗盐水的精制 从化盐桶上部流出的粗制盐水，经曲颈槽流入反应桶，在反应桶内加入精制剂Na2CO3溶液，以除去粗盐水中的钙离子。如前所述，为保证反应完全，碳酸钠的加入量应大于理论量。若盐水中SO42

15、-含量大于5g/L时，还需加入氯化钡。 NaCl含量 315g/L； Na2CO3过碱量 0.25-0.6 g/L；NaOH过碱量 0.07-0.6 g/L； 盐水温度 50左右。三、混盐水的澄清和过滤 从反应桶出来的含有碳酸钙、氢氧化镁等悬浮物的混浊盐水，必须分离出沉淀颗粒后才能得到合格的精制盐水。为加快悬浮物的沉降速度，在澄清时必须加入适量助沉剂。常用助沉剂有苛化麸皮、地瓜粉、刨花楠及聚丙烯酸钠等。 盐 水 一 次 精 制 工 艺盐 水 一 次 精 制 工 艺 重力沉降重力沉降：根据悬浮物颗粒的重度大于盐水的重度（即悬浮颗粒所受到的重力大于盐水对悬浮物的浮力）使悬浮颗粒下沉在设备底部，聚集

16、成为浓缩的泥浆而排出。 浮上澄清浮上澄清：在加压下将空气溶解在带有悬浮物的粗盐水中，然后突然减压，使溶解的空气形成微小的气泡释出并吸附在悬浮物的表面上，使悬浮物的假比重大大小于盐水的比重（即悬浮物所受到的重力小于盐水对悬浮物的浮力）而上浮，并从澄清桶的上部排出。少量重度较大的砂粒则沉积在澄清桶的底部定期排出。 盐盐 水水 一一 次次 精精 制制 工工 艺艺 从澄清桶出来的清盐水中，还有少量细微的悬浮物，需要经过砂滤进一步净化。常用的盐水过滤器有虹吸式和重力式两种。虹吸式过滤器由于具有无人操作、节省动力和投资少等优点应用比较普遍。经过滤后的精盐水就可成为隔膜电解用的精盐水。 按照澄清原理，澄清桶

17、的生产能力（即清盐水的流出量Q），仅与清盐水的上升速度及澄清桶的截面积有关，而与澄清桶的高度无关，即Q=VA 但为了稳定澄清操作和保持适当的泥封层，澄清桶应有一定高度。国内一般采用57m。 道尔型澄清桶的主要优点是操作比较稳定，对盐质变化、过碱量变化的适应性较强，生产的弹性比较大。缺点是体积庞大，投资费用较多。 盐盐 水水 一一 次次 精精 制制 工工 艺艺盐 水 一 次 精 制 工 艺盐 水 一 次 精 制 工 艺盐 水 一 次 精 制 工 艺盐 水 一 次 精 制 工 艺盐 水 一 次 精 制 工 艺盐 水 一 次 精 制 工 艺 浮上澄清桶浮上澄清桶 自加压槽出来的溶有空气的浑盐水，加入

18、助沉剂后进入浮上澄清桶的凝聚反应室（3），在凝聚反应室内盐水一方面进行凝聚反应；另一方面由于压力减小，释放出大量极为细微的气泡并附着在悬浮物的表面，使悬浮物向上浮起。浮泥通过浮泥槽（5）在澄清桶的中部连续排出，重度较大的泥砂则从凝聚室直接下沉到沉泥斗（4）排出；清盐水经过档圈向下折流，然后从清盐水通道管（7）进入集水槽（6）流出。 浮上澄清桶的优点是适用于含镁较高的原盐，且受温度影响较小，清液上升速度快，设备的生产能力也较大。缺点是需要一套加压装置，辅助设备较多，消耗的动力也较多。 六、盐水精制工段的工艺条件六、盐水精制工段的工艺条件 （一）影响盐水浓度的因素 （1）温度 温度虽然对氯化钠的溶

19、解度影响不大，但温度升高可以加速氯化钠的溶解速度，使盐水在较短时间内达到饱和。另外，在较高的温度下还可加快Ca2+、Mg2+与精制剂的反应速度，使其在较短时间内完成精制反应。因此在生产上往往采用热水化盐，将溶盐桶及反应桶内的盐水温度控制在50以上。 （2）盐层高度 化盐桶内盐层高度是保证盐水浓度的一个重要指标。如果盐层高度太低，盐水就不能被饱和。在生产中要求控制盐层在2.5 米以上，有时在化盐桶底部积存了大量泥砂，也会影响盐层的有效高度。因此对化盐桶内的淤泥，必须定期进行清除。 （二）影响盐水澄清的因素 （1）盐水中Ca2+/Mg2+的比值 粗盐水中CaCO3、BaSO4为结晶型沉淀，粒子容易

20、下沉；而Mg(OH)2为胶体絮状物，呈稳定分散状，不易沉降。盐盐 水水 一一 次次 精精 制制 工工 艺艺因此，若原盐中Ca2+含量大于Mg2+，则生成的碳酸钙就能作为晶种吸附氢氧化镁一起下沉，沉降效果就好。反之，则生成的碳酸钙就不能完全夹带氢氧化镁一起下沉，从而影响盐水的澄清速度。生产上要求原盐中Ca2+/Mg2+的比值大于或等于1。为达到此目的，在原盐溶解时应根据原盐质量的好坏，进行搭配使用或在盐水中加入适量石灰水以提高Ca2+的含量。聚变大，以加快悬浮颗粒的下降速度。盐水一次精制工艺盐水一次精制工艺（2）助沉剂 由于盐水中悬浮物的沉降，接近于自由沉降而遵守斯托克斯（Stokes）定律。因

21、此颗粒在盐水中的沉降速度可用式下式表示： 从上式中可以看出，悬浮物的沉降速度与固、液两相的密度差以及与固体颗粒的直径平方成正比。因此必须选用性能优良的助沉剂使颗粒能在较短时间内凝 盐盐 水水 一一 次次 精精 制制 工工 艺艺（3）盐水的温度和浓度 如前所述，混盐水中悬浮物的沉降与固体颗粒和盐水的密度差有关。因此，提高澄清桶内盐水的温度不但能够扩大悬浮物与盐水之间的密度差，而且还可以减小盐水的粘度而加快悬浮物的下沉速度。 另外，对进入澄清桶的盐水的温度和浓度要求稳定，否则盐水会因密度差而引起对流，产生泛浑现象，影响沉降速度和澄清效果。在生产中要求澄清桶进出口的盐水温度差小于5。（4）过碱量 在

22、去除Ca2+、Mg2+时，碳酸钠及氢氧化钠必须适量。如果过多，当盐水的pH值大于12时，亦会影响盐水的澄清效果。 盐水一次精制工艺盐水一次精制工艺一、HVM膜盐水精制工艺概述 盐盐 水水 一一 次次 精精 制制 工工 艺艺盐 水 一 次 精 制 工 艺盐 水 一 次 精 制 工 艺 来自淡盐水脱氯工序的淡盐水、盐泥压滤系统的滤液，以及补充的生产上水流入化盐水贮槽用于化盐，其中部分淡盐水在折流槽中与氯化钡溶液混合反应后流入澄清桶澄清去除硫酸钡，澄清后的淡盐水流至化盐水贮槽，硫酸钡盐泥至盐泥压滤系统。 化盐水经换热器换热至60左右后去化盐桶中化盐，所得粗盐水通过折流槽流入粗盐水槽，在折流槽内加入氢

23、氧化钠和未脱氯淡盐水，镁离子与氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀而除去，菌藻类、腐殖酸等有机物则被未脱氯淡盐水溶液中的游离氯氧化分解成为小分子有机物而除去。然后用加压泵将粗盐水槽内的粗盐水送出，在气水混合器中与空气混合后进入加压溶气罐。溶解一定量的空气后再进入预处理器，在盐水进入预处理器时，就向文丘里混合器中加FeCl3。 经过预处理的盐水自流进入反应槽，同时将碳酸钠加入第一台反应槽内，盐水中的钙离子与碳酸钠反应形成碳酸钙沉淀，充分反应后的盐水进入盐水高位槽，再由高位槽自流进入凯膜过滤器。滤液流入折流槽后自流到一次盐水储槽，折流槽中加入亚硫酸钠溶液，以确保过滤精盐水中游离氯为零，过滤器截留的滤渣和预

24、处理器的排泥均排入盐泥池中。盐泥池中的盐泥经盐泥泵打出，送至板框压滤机压滤。盐泥经压滤处理后滤饼被送出；滤液循环流回化盐水槽。盐盐 水水 一一 次次 精精 制制 工工 艺艺 膜运行一定时间后，为了保持较高的过滤能力和较低的过滤压力，须用15%盐酸进行化学再生。 二、传统盐水精制工艺和HVM膜盐水精制工艺比较 1、新工艺比老工艺精盐水质量有极大的提高，延长了树脂塔和离子膜的寿命。 2、新工艺可减少二次盐水过滤工艺，可大大减少离子膜烧碱的投资。 3、新工艺采用预处理消除了原盐、操作的波动对后续精制的影响。 4、工艺流程短，占地少。盐水一次精制工艺盐水一次精制工艺三、HVM膜盐水精制工艺注意要领 1

25、、过滤的盐水应是不饱和或饱和的，但由于后者很难控制得当，故要求盐水中NaCl含量控制在3055g/l。如过饱和的盐水进过滤器，会出现NaCl结晶析出。这不仅会堵塞HVM膜孔，造成过滤阻力增加，同时NaCl结晶会使HVM膜受到机械损坏，严重的缩短其使用寿命。 2、NaOH和Na2CO3除Mg2+和Ca2+的反应必须始终是完全的才能进入预处理器和过滤器内。否则，预处理器运行恶化，HVM过滤器阻力增加，过滤盐水流量下降，运行不正常。 3、盐水中不能有大量有机物，这不但影响HVM膜的过滤盐水流量同时对离子膜电解同样有较大的不良影响，因此有机物必须在控制范围内。 4、溶盐温度以60左右为宜，化盐桶出口盐

26、水温度与过滤前盐水温差不宜大于3；因此，设备及管道都应尽量缩短或进行保温。 5、过滤器运行过程中，严格控制过滤压差在指标范围内。盐 水 一 次 精 制 工 艺盐 水 一 次 精 制 工 艺 6、过滤器清洗时，用作搅拌的压缩空气应以小气泡排出为宜，不能形成连续翻腾的现象。 7、由于HVM过滤器的过滤效果好坏直接受盐水预处理效果的影响，而预处理的目的是将粗盐水中的悬浮固体颗粒（原料盐等带来的水不溶物及在粗盐水精制过程中的Mg(OH)2等固体颗粒）有效地进行分离。膜处理工艺中HVM管式膜过滤器是盐水精制过程中的最终固液分离装置，因此必须针对HVM管膜过滤的特点，重视预处理系统的性能。四、工艺控制及连

27、锁控制 本工序包括：化盐、精制反应、预处理、膜过滤、盐泥处理等过程，掌握和控制好各工艺过程控制点是生产合格精盐水的关键。 盐 水 一 次 精 制 工 艺盐 水 一 次 精 制 工 艺 1、温度 （1）为了制得饱和盐水，生产采用热法化盐。 （2）温度影响盐的溶解度，由氯化钠在水中的溶解度表可以看出，盐的溶解度随温度的升高而增加。 （3）温度影响盐的溶解速度，盐水粘度随温度升高而降低，盐的溶解速度随温度升高而增加。 （4）温度高可加快反应速度， 生成Mg(OH)2、CaCO3、BaSO4的反应在盐水中进行时，温度愈高，反应越快。 （5）温度高可提高过滤速度，盐水的过滤速度与盐水粘度、盐泥的形态、颗

28、粒的大小、架桥性能等多种因素有关，随着温度的升高，盐水的粘度降低，过滤速度加快。盐盐 水水 一一 次次 精精 制制 工工 艺艺盐水一次精制工艺盐水一次精制工艺 2、精制控制点及精制反应时间 （1）Mg2+与OH在pH值约为8时开始反应，pH值为10.511.5时反应迅速完成，形成胶状絮凝物，在NaOH过量约0.2g/L时，盐水中含Mg2+可小于1ppm，故在本工艺精制反应时，NaOH过量指标应控制在0.2g/L （2）在一定温度下Ca2+是否除得彻底，决定两个因素，即反应时间长短和碳酸钠过量程度，如碳酸钠按理论用量加入时，需搅拌几个小时才能沉淀完全，但若碳酸钠过量0.5g/L，温度高于45，则

29、在半小时内可以完全反应，盐水中的Ca2+含量可小于1ppm，故一般控制过量指标为0.5g/L。 （3）用氯化钡与硫酸根离子进行反应，形成硫酸钡固体。用工业BaCl2配成质量分数为20的BaCl2水溶液。保证反应后盐水中硫酸根的浓度低于5g/L，定时检测，根据盐水中分析的硫酸根的量调整氯化钡的投加量。 （4）为了杀死菌藻类并分解有机物，需在粗盐水进前反应槽前在折流槽内投加有效氯0.06的未脱氯淡盐水，确保后反应槽出口游离氯为12mg/L，定时检测，再根据检测结果调整次氯酸钠的投加量。 盐盐 水水 一一 次次 精精 制制 工工 艺艺 一、 盐水二次精制意义盐水二次精制意义 电解槽所用的阳离子交换膜

30、，具有选择和透过溶液中阳离子的特性。因此它不仅能使Na+离子大量通过，而且也能让Ca2+、Mg2+、Ba2+等离子通过，当这些杂质阳离子透过膜时，就和从阴极室反渗过来的微量OH-离子形成难溶的氢氧化物堵塞离子膜。这样，一方面使膜的电阻增加，引起槽电压上升；另一方面会加剧OH-离子的反渗透而造成电流效率下降。在盐水中，如果钡离子、铁离子含量高，还会破坏金属阳极的钌钛涂层和阴极涂层的活性，影响电极使用寿命。此外，盐水中氯酸根和悬浮物也能影响离子膜的正常运行。有的离子膜对盐水中碘离子的含量还有要求。因此，用于电解的盐水的纯度远远高于隔膜电槽，它必须在原来盐水一次精制的基础上，再进行第二次精制。 盐

31、水 二 次 精 制 工 艺盐 水 二 次 精 制 工 艺（一）盐水中次氯酸钠的去除 向罐内放置合适数量的Na2SO3固体（用量按每日配一次考虑），加入适量的纯水，并进行搅拌以加快溶解，放入下面的亚硫酸钠槽。由泵送出的5%亚硫酸钠水溶液，通过自动调节阀加入盐水管道，经过管道混合器后与盐水均匀混合，其中的一小部分进入氧化还原分析器，输出的信号去自控阀门，调节亚硫酸钠加入量，使进入盐水罐的盐水绝对不含次氯酸钠，且过量的亚硫酸钠也控制在一定范围。 盐盐 水水 二二 次次 精精 制制 工工 艺艺 二、二次盐水过滤 一次盐水中的少量悬浮物，如果随盐水进入螫合树脂塔，将会堵塞螯合树脂的微孔，甚至使螫合树脂呈

32、团状物，严重时有结块现象，从而降低树脂处理盐水的能力。因此，盐水精制时一般要求盐水中悬浮物的含量小于ppm。这样就必须要经过过滤，如果采用传统的砂滤设备往往不能符合要求，目前常用的是炭素管式过滤器。 三、螯合树脂处理盐水原理 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，它吸附金属离子形成环状结构，如螯合物，故称螯合树脂。它是由中心离子和多基配位体形成的，具有环状结构的络合物。螯合树脂种类很多，有多种商品牌号，如：日本CR-10，CR-11，中国上海D-403等，就化学组成来看由母体和螯合基团两部分。盐 水 二 次 精 制 工 艺盐 水 二 次 精 制 工 艺 盐盐 水水 二二 次次

33、 精精 制制 工工 艺艺 1、生产中含有Ca2+、Mg2+和其他金属离子的盐水进入螯合树脂塔，被螯合树脂络合，树脂中的Na+被金属阳离子置换，使树脂丧失活性。 盐水二次精制工艺盐水二次精制工艺 2、螯合树脂失活之后，便不能继续与盐水中的钙、镁离子进行交换，此时就需要对螯合树脂进行再生。 盐盐 水水 二二 次次 精精 制制 工工 艺艺 3、螯合树脂再生需使用31wt的HCl、32wt的NaOH和纯水配制成浓度为4%再生的盐酸溶液，32%的烧碱用纯水配制成浓度为5%再用的烧碱溶液。酸碱浓度如果太低，再生可能不彻底，影响再生效果，酸碱浓度过高，会使树脂过度收缩与膨胀，导致树脂发生龟裂、破碎、并使得盐

34、水流经树脂床时压力损失增大和树脂损耗量增加。螯合树脂再生过程中，31wt的HCl与纯水混合后通过程控阀送入离子交换树脂塔。溶液浓度由流量测量系统控制。32wt的NaOH以同样方式处理。再生过程中所排出的酸性以及碱性废液送到污水池处理。 盐盐 水水 二二 次次 精精 制制 工工 艺艺 盐盐 水水 二二 次次 精精 制制 工工 艺艺 盐盐 水水 二二 次次 精精 制制 工工 艺艺 四、工艺指标对树脂塔操作的影响 螯合树脂的吸附能力除树脂本身外, 还受盐水的温度、pH 值、盐水流量、Ca2+、Mg2+含量等因素的影响。螯合树脂的内在结构不同， 交换能力也不同，但是对流量、温度、pH 值变化趋势是一样

35、的。因此，要加强各工艺控制指标的控制，保证进电解槽盐水质量合格。 1温度 螯合树脂与钙、镁的螯合反应是在一定温度下进行的，温度高时,螯合反应速度快, 树脂使用周期长。但盐水温度过高(大于 80)， 树脂的强度会降低，破碎率升高，将使树脂受到不可恢复的损伤。要保证树脂发挥良好的性能，应将进入螯合树脂塔的盐水温度控制在5565 。 2pH 值 在一定的 pH 值时，钙、镁等是以离子形式存在的，这样有利于树脂进行螯合去除。而当 pH11 时， 镁离子易生成 Mg(OH)2胶状沉淀物, 进入树脂塔后会堵塞树脂 孔隙, 大大降低了树脂的交换能力，同时还会造成进入树脂塔内的盐水发生偏流, 增加压力降, 从

36、而导致盐水中钙离子去除不彻底, 二次盐水中钙、镁含量升高。所以，盐水 pH 值应控制在 9.0士0.5。 盐盐 水水 二二 次次 精精 制制 工工 艺艺盐水二次精制工艺盐水二次精制工艺 3盐水流量 盐水的供应量是由树脂塔的选型和塔内树脂填充量来确定的。进入树脂塔的盐水流量取决于树脂塔的尺寸和需要的循环时间，如果盐水流量过大则在树脂内停留时间缩短，造成盐水在树脂塔内短路，处理后的盐水中钙、镁离子不合格；如盐水流量降低，树脂的使用时间延长，但需要较大的树脂塔。一般要求盐水流量应小于 40 m3/h，最佳流量为 20 m3/h。 4盐水中 Ca2+、Mg2+浓度螯合树脂塔对盐水中的Ca2+、Mg2+的吸附量随着浓度的升高而增加，但当 Ca2+、Mg2+的质量浓度超过 10 mg/L 时，树脂除钙、镁离子的能力随钙、镁离子浓度增加而降低，这是因为螯合树脂的交换量是一定的，盐水中钙、镁离子来不及进行交换，带入到二次盐水中，使二次盐水中钙镁含量增加。 5盐水中的游离氯游离氯的氧化性极强，极易破坏螯合树脂的结构，造成树脂不可恢复的中毒，树脂性能急剧下降,起不到螯合钙、