氯碱电解工艺讲解

1、电解车间一次盐水岗位流程 工艺流程叙述1）化盐来自离子膜电解的淡盐水、来自板框压滤机的滤液、工业水、再生系统回收盐水等杂水作为化盐水由化盐水槽出水泵送入化盐池，化盐水溶解原盐后得到饱和粗盐水；经过加入河水或冷凝水调节粗盐水浓度为300310g/L之间，然后在流入混合反应槽之前于折流槽内按工艺要求，再分别加入精制剂氢氧化钠、碳酸钠、氯化钡和亚硫酸钠，调节PH值为10.512，控制过量NaOH在0.10.4 g/L，NaClO保持在粗盐水中残余量为13ppm，然后送往混合反应槽内经过搅拌充分反应。2）混合反应加入精制剂的粗盐水在进入混合反应桶前加入三氯化铁和聚丙烯酸钠溶液，经过充分搅拌、反应，盐水

2、中的钙、镁离子等变为沉淀物，大颗粒沉淀在反应桶底部排往盐泥池，小颗粒随盐水流往西恩过滤器。3）西恩过和LSM膜滤器进入混合反应槽前，加入碳酸钠，控制过量Na2CO3在0.3 g/L0.6g/L，使盐水中的钙离子与碳酸钠反应形成碳酸钙沉淀排去,在混合反应槽前加入三氯化铁作为LSM膜过滤的助滤剂，经过混合反应槽反应沉淀后的盐水仍含有少量的机械杂质及微量的氢氧化镁和碳酸钙，流入西恩过滤器进行过滤。盐水经过两级滤器过滤后，沉淀物由底部排出送往盐泥池，清液由上部流出至精盐水中间槽，充分反应后的盐水进入中间槽由过滤器进料泵送进入LSM膜过滤器进行过滤，清液自LSM膜过滤器上腔溢出，过滤一段时间后，当滤饼达

3、到一定的厚度时，系统自动进入反冲状态，使滤饼脱离滤膜并沉降到过滤器的锥形底部，系统重新进入过滤状态，当底部滤渣达到一定厚度时，系统自动打开排渣阀，滤渣排入渣池。过滤后的合格盐水自流进3#折流槽，同时加入5%亚硫酸钠溶液除去盐水中的游离氯，后流到精盐水储槽F0120a/b，通过过滤精盐水泵送到电解。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，用15%盐酸对凯膜进行化学再生，过滤过程由在线仪表监控过滤盐水过滤精度，当盐水不合格时过滤盐水切换送至临时贮槽，再用泵送往化盐。4）压滤盐泥池中的盐泥经盐泥泵打出，送至板框压滤机压滤。盐泥经压滤洗涤除水并经压缩空气吹干为含液率小于50%wt的滤

4、饼，被送出界区；滤液自流至杂水池中，被杂水泵送回配水槽。一次盐水岗位原理 除Ca2+在盐水中加入碳酸钠溶液，使其和盐水中的Ca2+反应，生成不溶性的碳酸钙沉淀，其反应式如下：Ca2+ + CO32- CaCO3为了将Ca2+除净，精制剂碳酸钠的加入量必须稍超过反应式的理论需要量；但当粗盐水过碱量过大，pH值大于12时，碳酸钙又会溶解。控制过碱量0.3 g/L0.6 g/L除Mg2+在盐水中加入NaOH溶液，使其和盐水中的Mg2+反应，生成不溶性的Mg(OH)2沉淀，其反应式如下：Mg+2 + 2OH-1 Mg(OH)2 为了将Mg2+除净，精制剂NaOH的加入量必须稍超过反应式的理论需要量；M

5、g2+与OH在pH值约为8时开始反应，pH值为10.5-11.5时反应迅速完成，形成胶状絮凝物，在NaOH过量约0.1 g/L0.3g/L时，盐水中含Mg2+可小于1ppm，但当粗盐水过碱量过大pH值大于12时，氢氧化镁又会溶解。控制过碱量0.1 g/L0.3 g/L。除SO4-2在盐水中加入BaCL2溶液，使其和盐水中的SO4-2反应，生成不溶性的BaSO4沉淀，其反应式如下： Ba+2 + SO4-2 - BaSO4物料衡算及分析一。氯化钠的消耗。根据:2NaCl+2H2O 电解 2 NaOH+H2 + Cl2116.9 80 吨碱理论用氯化钠1.46吨。理论耗水2.575吨主要设备1.配

6、水槽=300立方2.精盐水槽=300立方3.澄清桶=1100立方4.中间槽=43立方 5.混合反应釜=150立方 6.CN过滤器单个=30立方风险因素，重要管控和预防1.电解生产连续性运行，盐水的停车要保证电解的盐水供应。确保在精盐水用完前回复盐水生产。2.电解314回到一次盐水的淡盐水也是连续回收的，要保证配水槽不回满溢。现在可以打到澄清桶3.精盐水的PH偏低会导致二次盐水吸附失效导致电解槽性能下降，二号折流槽处停止加盐酸，在精盐水，槽，150出口出做PH分析，哪个点盐水PH低就倒回配水槽重新化盐，150的直接排165抽回配水槽，精盐水的直接泵出口打回配水槽。4.盐水过饱和会出现后系统结晶堵

7、塞，控制好盐水浓度。存在问题及解决1.现在新增的澄清桶设备，应连接中控电脑连续观察和控制好盐水的PH值。2.化盐流量计的损坏修复。3.配水泵的输送点比较多，在大负荷生产下无法保证盐水供应能力。4.凯膜B仪表盘经常出现异常，需要主要。 演讲结束，谢谢观看！演讲者：梁君玉二次盐水及脱氯的流程简述二次盐水：主要任务是将盐水工序送来的一次盐水通过氯气盐水换热器(e-316)进入过滤盐水槽(D-150)用过滤盐水泵(P-154)打出，经过(E-153)调节温度后进入树脂塔（T-160）过滤把合格的盐水送到盐水高位槽（D-170）脱氯：主要任务是从淡盐水循环槽（d-260）、阳极液排放槽（d-280），氯

8、酸盐分解槽（d-370）来的淡盐水经过加酸调节PH(1.1-1.5)后，进入脱硫塔。脱氯塔分解出的氯气用真空泵送到氯气总管或者事故氯。脱氯塔出来的淡盐水通过加碱调节PH（10-11），加入亚硫酸钠除去残留的游离氯。运行中停止运行再生开始洗净1返洗盐酸再生洗净2烧碱再生洗净3待机1等待盐水待机2开始运行在下次再生时，补充树脂1.0M以上确认树脂高度1.1M以上在早期补充树脂运行中自动 手动烧碱再生自动或半自动开始高流量返洗确认酸度1.0N以上自动手动开始自动或半自动运行中确认运行时差压0.1MPa以下自动手动是是是是是不是不是不是不是不是烧碱工艺烧碱工艺电解工艺电解工艺2. 工艺原理工艺原理2.

9、1 螯合树脂塔岗位工艺原理螯合树脂塔岗位工艺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。以亚胺基乙酸为例，吸附金属离子发生以下反应：金属离子后形成环状结构。以亚胺基乙酸为例，吸附金属离子发生以下反应：R-NCH2-COONaCH2-COONa+ M2+R-NCH2-COOCH2-COOM+ 2Na+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

10、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盐水精制工艺控制指标序号序号盐水中杂质名称盐水中杂质名称一次盐水一次盐水二次盐水二次盐水单位单位1 1Ca+MgCa+Mg 1 10.020.02ppm2 2SrSr 5(0.05(杜邦杜邦0.4)0.4)p

11、pm3 3BaBa 50.15ppm4 4Fe Fe 1 10.020.02ppm5 5Al Al / /0.020.02ppm6 6I I 20.02ppm7 7SiOSiO2 2 2.3ppm8 8SOSO4 42-2- 7 77 7g/l9 9MnMn 0.010.01ppm1010Ni Ni 0.02 2ppm1111SS SS 1 11 1ppm1212TOC TOC 10101010ppm13HD2040/ppm常见问题及处理二次盐水异常原因应急处理矫正处理1、一次盐水中存在有效氯脱氯不充分停止电解工序1、检查

12、脱氯工序盐水； 2、在再生完成的离子交换塔出口检查Ca再生不好1、（1）停止电解槽；（2）排出塔内液体；（3）洗净塔内，排水。2、盐水精制工序继续运行3、进行连续再生，定性分析，确认无Ca2+；检查阳极液中的Ca2+4、阳极液中的Ca2+浓度在0.04 mg/L以下，电解槽可以行动1、确认下述事项后，进行停止的离子交换塔再次再生。（1）树脂容积合适；（2）树脂平面度合适（3）再生工序正确地运行（4）再生药剂合适的流量和浓度3、在第一段离子交换塔出口检查Ca1、再生不好2、树脂结块3、树脂容积不足降低电解电流，绝断水流量每h进行定性分析Ca1、确认前项4的各事项后，停止的塔进行再生2、对检查出C

13、a的塔进行检查，根据需要进行返洗。4、第二段离子交换塔出口盐水PH值低漏入盐酸PH8的时候1、关闭再生用盐酸管道的预备阀门2、（1）停止电解槽（2）排出槽内液体（3）用纯水洗净塔内。PH=89的时候1、关闭再生用盐酸管道的预备阀门2、每10 min检查PH值 更换泄漏的阀门 检查第一段离子见换塔出口的PH值做参考5、离子交换塔的废液酸度不足再生时，供给盐酸不足1、把再生方式变成手动2、盐酸再生重复1、确认盐酸浓度2、确认盐酸流量3、再生后，直接切换成运行的塔。脱氯常见问题及处理序号故障部位不正常现象发生原因处理方法备注1真空泵真空度不足1.密封不好2.出口管堵塞1.与机修联系解决2.清理出口管

14、 2脱氯盐水泵泵振动大1.地脚螺栓松2.联轴器不正3.泵轴偏心1.上紧螺栓2.机修修理3.同上 3氯水泵泵振动大1.地脚螺栓松2.联轴器不正3.泵轴偏心1.上紧螺栓2.机修修理3.同上 4PH312计PH312值波动大1.PH312计已坏2.检测温度高1.仪表修理2.清洗E-312 5PH314计PH314值波动大1.PH314计已坏2.检测温度高1.仪表修理2.清洗E-314序号序号故障位置故障位置现象现象原因原因方法方法312加酸管管道堵塞阀门开关不正确检查阀门开关并打开好阀门损坏修理阀门盐水倒流进酸管堵塞拆管道冲水氯酸盐分解装置氯酸盐分解不完进氯酸盐槽酸度不够增加酸量分解温度不够增加蒸汽

15、量氯气不能及时抽出及时恢复事故氯负压连续性生产，各种抢修都是开机检修需要调节好 演讲结束，谢谢观看！演讲者：梁君玉电解岗位流程叙述将合格的二次精制盐水送到电解槽进行电解。将合格的二次精制盐水送到电解槽进行电解。电解槽阳极生产出符合要求的氯气，电解槽阳极生产出符合要求的氯气，湿氯气和氢气送湿氯气和氢气送氯处理岗位和氢处理岗位，阳极淡盐水送淡盐水脱氯氯处理岗位和氢处理岗位，阳极淡盐水送淡盐水脱氯岗位。岗位。电解槽阴极生产出合格的液碱和氢气，电解槽阴极生产出合格的液碱和氢气，,阴极产生的阴极产生的32%碱液送蒸发岗位。氢气送往氯氢处理。碱液送蒸发岗位。氢气送往氯氢处理。+_二次精盐水高位槽高位槽纯水

16、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烧碱工艺烧碱工艺电解工艺电解工艺2. 工艺原理工艺原理2.3 电解岗位工艺原理电解岗位工艺原理电解槽通直流电，利用电解食盐水原理，从阳极产生氯气和淡盐水，从阴电解槽通直流电，利用电解食盐水原理，从阳极产生氯气和淡盐水，从阴极产生氢气和烧碱。极产生氢气和烧碱。+离子膜离子膜NaOH (32wt%l)NaCl (190220g/l)Cl-H2OCl2H2OH-H2ONa+OH-

17、Cl-H2Cl2H2ONaCl (300315g/l)阴极阴极阳极阳极阳极反应：阳极反应： 2Cl- - 2e Cl2 阴极反应：阴极反应： 2H2O + 2e 2OH- + H2总反应：总反应： 2H2O + NaCl 2NaOH + Cl2 + H2烧碱工艺烧碱工艺电解工艺电解工艺2. 工艺原理工艺原理2.3 电解岗位工艺原理电解岗位工艺原理离子交换膜的主体材料为全氟聚合物，膜体中有活性基离子交换膜的主体材料为全氟聚合物，膜体中有活性基团，如团，如SO3-和和COO-，同一个带正电荷的对离子，同一个带正电荷的对离子Na+形成静形成静电键。由于磺酸基团具有亲水性能，而使膜在溶液中溶胀膜电键。

18、由于磺酸基团具有亲水性能，而使膜在溶液中溶胀膜体结构变松，从而造成许多微细弯曲的通道，使其活性基团体结构变松，从而造成许多微细弯曲的通道，使其活性基团中对离子中对离子Na+可以与水溶液中的同电荷的可以与水溶液中的同电荷的Na+进行交换。与进行交换。与此同时膜中的活性基团中固定阴离子基团具有排斥此同时膜中的活性基团中固定阴离子基团具有排斥Cl-和和OH-的能力，从而获得高纯度的氢氧化钠溶液。水化钠离子的能力，从而获得高纯度的氢氧化钠溶液。水化钠离子从阳极室穿过离子膜迁移到阴极室时，水分子也伴随迁移，从阳极室穿过离子膜迁移到阴极室时，水分子也伴随迁移，此外还有部分此外还有部分OH-和和Cl-受电荷

19、的吸引和扩散作用迁移，发受电荷的吸引和扩散作用迁移，发生负反应。生负反应。型号：NBH-2.7类型：F-6801槽数：152台单元槽 阳极有效面积：2.7m2最大运行电流：14.8KA电 流 密 度：5.5 ka/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，

20、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。OHClNaNa阳极：阴极：阳极主要电解反应: NaClNa+Cl-2Cl-2eCl24OH-4e O2+2H2O加酸：H+OH- H2O阴极主要电解反应：2H2O+2eH2+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+

21、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+ H2CI-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电解岗位主要工艺指标l氯氢压差 2-6kPal氯含氢 0.4%l

22、氯气纯度 98%l氢气纯度 99%l氯气总管压力 0 -0.5kPal氢气总管压力 1.52.5kPal260淡盐水浓度 205220 g/Ll260淡盐水PH 3-4l出槽碱温度 85-88C.电解容积电解槽停车时候。确定阴极液排放槽和阳极液排放槽有足够的空间。一台电解槽的需要的阳极/阴极容积： 阳极为13.96m3(0.09m3/单槽144（槽数）=13.96m3) 阴极为12.52m3(0.08m3/单槽144（槽数）=12.52m3)电解液添加的数量阳极电解液的正常开车流量量（立方）=系数2.3电流（千安）最低流量不低于5千安电流时的盐水数值。阴极碱液的正常开车流量=300升槽数量。电

23、解槽油压锁定电解槽的操作状态油压（kg/cm2G）常压提高后锁定螺母位置电解槽维护 10 解除2）膜安装后的压力 60 解除3）膜试漏 60 解除4）电解槽试漏 80 解除5）充电解液 60 20 mm6）主要管线的打通（H2 和Cl2阀门打开） 80 8020 mm7）电解液循环 80 80 20 mm8）给直流电 80 8020 mm9）H2 和Cl2压力上升 80101 mm10）达到稳定温度 8012 mm11）稳定温度2小时 80锁60锁定螺母12）未锁定电解槽的停车80锁6080锁60 13）锁定电解槽的停车 锁定（60） 锁定（60） 锁定14）排电解液和膜的清洗 60 锁定 问

24、题 引起 瞬时动作 修正处理1.在阳极液出口PH高于5A.膜泄漏A. 如果观察到下面的现象电解槽停车。1）PH值不断的变化2）在软管出口阳极液颜色改变3）槽电压异常低A.进行膜试漏。B.更换泄漏的膜。C.检查阳极和阴极是否 损坏。2.关于电解槽的波动A.气体压力波动A.检查仪表1）设置点正确2）设置点和指示器的偏差小3）显示波动小A.电解槽停车后，检查仪表，包括信号线。 B.电解液压差波动A.检查CL2/H2压差B.检查盐水质量。 C.电解液流量波动 （FICA-231） （FIA-232）检查电解液在软管的流量。检查流量计本身。检查供应盐水泵或阴极循环泵的气蚀。 B.膜的压差不足A.1）检查

25、电解槽的阴阳极室压差。2）如果压差太低，增加气体压差。A. 检查CL2/H2压力控制器。C.劣质的接线或EDIZA的保险丝烧断。A.停止电解槽。A.拧紧接线的螺钉。B.换保险丝。D.在一单元槽或更多单元槽中电压异常。A.检查直流安培计的波动。B.检查在出口软管气体和液体的流动情况。C.停止电解槽。A.检查槽和总管的内部 1）软管堵塞 2）膜泄漏 3）阳极损坏 4）阴极损坏4. 槽电压比平时高0.08V或更多。A. 管口堵塞A.检查EDIZA和直流安培计的波动B.检查气体和液体在入口/出口软管的流动情况。A. 清洗槽的出口接管，入口接管和单元槽。B. 膜损坏 A. 换膜。C. 电极损坏（阳极和阴极） A. 用备用的槽替换和更换电极。3.EDIZA读数的波动A.电流的短路A.检查外部物质或侧杠和槽的支架之间的电解液结晶。A.停止电解槽后清理槽子的外部。5. 槽电压比平时低0.08V或更多。A. 膜泄