2010-1101氯碱生产工艺及装备.ppt

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1、氯碱生产工艺及装备8/25/20211概述氯碱的工业生产方法以电解法为主，其生产工艺经历了水银法—隔膜法—离子膜法3个发展阶段。19世纪中期，食盐水电解生产氯气和烧碱的技术已经取得了专利，并于1890年实现了工业化。在电解中最初所用的石墨阳极消耗快且电耗高，人们开始寻找金属作阳极，并在1968年实现了金属阳极工业化。1952年开始开发离子膜法烧碱生产技术，1966年，美国DuPont公司开发出太空燃料电池用的全氟磺酸阳离子交换膜，即Nation膜，并于1972年成功地将这种离子膜应用于氯碱电解生产

2、中。水银法用水银阴极来生产氯气和烧碱，可以直接制得质量分数为50％的液碱，而且产品纯度高(质量分数达99．5％)、含盐少(质量分数约为3×10-5)，具有工艺简单、投资省等优点。但是汞污染问题没有得到彻底解决。金属阳极电解生产技术已非常成熟，但随着能源的日益紧张，电解能耗高的问题仍然非常突出。离子交换膜法生产工艺具有产品质量高、能耗低、无污染等优势，成为氯碱工业的发展方向。8/25/20212氯碱生产工艺及装备主要内容除硝生产工艺盐水一次精制工艺隔膜电解工艺离子膜电解工艺蒸碱工艺固碱工艺氯氢处理工

3、艺液氯工艺8/25/20213除硝工艺简介膜法除硝技术HCl盐水换热器脱氯淡盐水保安过滤器加压泵(80g/lNa2SO4)过滤盐水至配水一段膜组二段膜组循环泵循环泵NaHSO3ORPORPPHFCl(42g/lNa2SO4)不合格淡盐水返回8/25/20214→盐水除硝工艺简介工艺流程原料淡盐水中加入Na2SO3去除游离氯至零，进入脱氯盐水冷却器将原盐水冷却至工艺要求，用盐酸调节pH至工艺要求，再经过进料液过滤器除去大颗粒物质进入原料液罐储，通过高压泵和循环泵送入到膜装置，利用膜分离的特性进行脱硝

4、，其中脱硝淡盐水透过膜送至化盐单元配水槽，部分浓缩液进入膜系统进行循环浓缩，部分浓缩液连续送至冷冻脱硝装置。通过冷冻脱硝装置回收浓缩液中的芒硝和脱硝盐水，脱销盐水则通过预冷器回收部分冷量后也送至化盐单元配水槽待用。膜法除硝技术8/25/20215→盐水除硝工艺简介1、无毒无害膜法脱硝技术采用高分子无孔膜物理方法从盐水中分离硫酸钠，无需投加除硝药剂，无毒无害，无废液排放。2、循环泵工艺系统中除一台高压泵外另有一台循环泵，用于保证盐水在膜表面的最佳流动状态，对膜的使用寿命大有好处，且出水质量可控，生产

5、稳定。3、直正“零排放”浓缩液中40g/l左右的硫酸钠浓度是冷冻除硝工艺最佳的进料点，定制的冷冻除硝设备最大限度地避免了芒硝在冷冻过程中析出堵塞设备，同时回收大部分冷量，可保证十水芒硝顺利地从浓缩液中结晶分析，可做到盐水达到闭路循环，废液“零排放”避免对环境的污染，提高盐水利用率。4、量身定制的高分子无孔膜特制的高分子无孔膜在单位体积内有效膜面积较大，水在膜表面流动状态较好，结构紧凑，硫酸钠去除率高，出水稳定。5、宽松的进液要求系统包括预处理部分，可根据盐水质量提供相应的预处理配制，消除所有对膜系

6、统的不利因素。膜法除硝工艺特点8/25/20216盐水除硝工艺简介钙法除硝盐水精制技术中间槽反应器HCl盐泥反冲液高芒盐水板框压滤过滤器除硝盐水CaCl28/25/20217除硝原理在高芒盐水中加入CaCl2溶液，和高芒盐水中的Na2SO4生成CaSO4沉淀：CaCl2+Na2SO4→CaSO4↓+2NaCl因CaSO4的KSP比较大（KSP=9.1×10-6），要想将SO42-除到合格的指标，需加入过量的CaCl2。但CaCl2不能过量太大，因CaCl2过量太大，会造成盐水中Ca2+含量增加，这

7、样就增加了很多纯碱的消耗。由两方面考虑，Ca2+过量到1.4～2.0g/l。钙法除硝盐水精制技术工艺特点1、采用机械强制大循环量富集工艺，解决了设备、管道结垢问题。2、利用膜分离技术，使CaSO4分离较彻底，克服了CaSO4返溶问题，降低了盐水精制费用。3、保证盐水后续工序的平稳运行，改善预处理器（气浮槽）澄清效果，预处理器出口盐水清澈透明，澄清盐水质量得到较大改观。4、解决戈尔过滤器运行状态，降低了戈尔过滤器过滤压力，减少了戈尔过滤器的酸洗频次，延长了戈尔膜的使用寿命。5、为盐水精制CaCO3盐

8、泥的综合利用创造了条件，减少了盐泥对环境污染，达到清洁绿色化工生产的目的。6、消除了Ba2+对离子膜的影响。7、消除钡盐对环境和人体的危害。8/25/20218工艺流程由外管来工业水进入氯化钙配制桶（F0105），加入固体氯化钙溶解后，溶液进入氯化钙预澄桶（F0106）澄清后进入氯化钙暂贮桶（F0107）,由氯化钙输送泵(P0105)打入氯化钙高位槽(F0111)供除硝使用。由蒸碱来高芒盐水进入高芒盐水桶（F0108），由高芒盐水泵（P0106a、b）打入中和折流槽（R0101），