离子膜法电解盐水
- 格式:ppt
- 大小:759.00 KB
- 文档页数:39
离子膜烧碱工艺的工艺流程电解流程由二次盐水精制工序送来的精制盐水,通过盐水高位槽,进入电解槽的阳极液进料总管。
其流量由每个电解槽的自调阀来控制,以保证阳极液的浓度达到规定值。
进槽值由送入每台电解槽的直流电流进行串级控制。
浓度31%的高纯盐酸用来中和从阴极室通过离子膜渗透到阳极室的OH-离子,盐酸经过自动调节与阳极液一起送入阳极室。
精制盐水在阳极室中进行电解,产生氯气,同时NaCL浓度降低。
电解槽进、出口之间的NaCL分解率为约50%。
每个阳极室都有两个挠性软管,一个连接进料总管,另一个连接出料总管。
电解后产生的氯气和淡盐水混合物通过软管汇集排入阳极液总管,并在总管中进行气体和液体分离。
氯气在氯气总管中进行汇集后送入淡盐水储槽顶部。
在此,氯气中的水分被分离并滴落,然后氯气被送往界外。
氯气压力由自调阀控制。
淡盐水送入淡盐水储槽底部,然后用淡盐水循环泵一部分经液位自调控制送往脱氯工序;另一部分送往电解槽,进槽淡盐水流量由自动控制。
阴极液在阴极室电解产生氢气和烧碱,碱液进入阴极液循环槽,通过阴极液循环泵一部分经阴极液冷却器进入碱高位槽后,进入电槽,这部分电解液进槽前加纯水稀释,纯水量自调由直流电和碱串级控制;另一部分电解液经液位自调控制送入碱冷却器冷却至约45℃后送往碱储槽,然后送往罐区。
氢气在阴极液出口总管中分离,并在氢气主管线中进行汇集后,送到碱液循环槽顶部。
氢气中的水分被分离并滴落,然后氢气送往界外。
氢气压力由自调阀控制,与氯气压力串级控制,使氢气和氯气之间压差保持在设定范围内(5KPa)。
4.淡盐水脱氯工序电解槽出来的淡盐水和氯氢处理来的氯水混合后,用31%的高纯盐酸将PH值调节到约1.5,送入脱氯塔的顶部。
脱氯塔的压力为-70~75Kpa,由真空泵进行控制。
脱氯塔出口处游离氯降低到50mg/L,脱出的氯气汇入氯气总管,也可送入废气吸收塔。
脱氯后的淡盐水先用NaOH把PH调到9~11,再将亚硫酸钠储槽中配制的浓度为10wt%的亚硫酸钠溶液用亚硫酸钠泵加入到淡盐水管道中,以彻底除去残余的游离氯。
离子膜制碱工艺标准操作手册第一部分盐水精制和脱氯装置目录I 盐水精制和脱氯装置I-A 总述I-A-1 一次盐水规格I-A-2 过滤I-A-3 离子交换I-A-4 脱氯I-B 原理I-B-1 过滤I-B-2 离子交换塔I-C 开车I-C-1 准备工作I-C-2 二次盐水精制和淡盐水脱氯部分开车准备工作I-C-2.1 盐水管线准备I-C-2.2 一次盐水接收I-C-2.3 过滤盐水泵开车I-C-2.4 离子交换塔开车I-C-2.5 淡盐水泵开车I-C-2.6 脱氯塔开车I-C-2.7 化学脱氯开始I-D 二次盐水精制工序和淡盐水脱氯工序的正常操作I-D-1 盐水流量调节I-D-2 盐水过滤器的正常操作(界区外)I-D-3 离子交换塔操作I-D-3.1 T-160程序器操作手册I-D-3.1.A 操作切换I-D-3.1.B 操作顺序I-D-3.1.C 报警及联锁I-D-3.1.D 断电情况下的操作I-D-3.1.E 其它I-D-3.2 塔在线操作(1)多价阳离子去除情况检测(2)pH值检测(3)盐水进口压力和压差的检测I-D-3.3 离子交换塔切换I-D-3.4 离子交换塔下线再生(1)再生准备(2)再生(3)再生过程测量点I-D-3.5 高流量反洗I-D-3.6 离子交换塔树脂填充(1)树脂存储(2)确认(3)离子交换塔树脂填充(4)反洗(5)树脂量测量(6)树脂条件限定I-D-4 脱氯工序操作I-D-4.1 风机操作条件检测I-D-4.2 pH值测量I-D-4.3 塔中盐水液位I-D-4.4 有效氯I-D-4.5 亚硫酸钠罐液位I-D-4.6 真空脱氯I-D-4.7 用亚硫酸钠去除氯I-E 盐水精制工序和盐水脱氯工序停车I-E-1 盐水精制工序I-E-2 脱氯工序I-F 盐水精制的标准操作条件I-F-1 离子交换塔I-F-2 脱氯I-G 故障排除(1)脱氯一次盐水中存在有效CL2(2)过滤器的压差迅速升高(3)过滤盐水中SS含量高(4)再生后的树脂中有钙(5)在第一塔出口盐水中有钙(6)在第二塔出口盐水的PH值低(7)通过第一塔的压差高(8)离子交换塔废液中OH+低I-A 总述离子膜法烧碱工艺的盐水是通过在电解装置返回的盐水中化解盐来制备, 并通过化学处理进行精制。
氯碱化工生产工艺
氯碱化工生产工艺是指利用电解方法将盐水进行分解反应,产生氯气、氢气和氢氧化钠的过程。
下面是关于氯碱化工生产工艺的简要介绍:
氯碱化工生产工艺主要包括离子膜法、氯碱盐电解法和氯碱饱和盐水电解法。
离子膜法是利用特殊的离子交换膜将电解槽分隔成阳极室和阴极室,其中阳极室产生氯气,阴极室产生氢气和氢氧化钠。
在阳极室,盐水经过电解变为氯气和次氯酸根离子。
次氯酸根离子通过膜透过到阴极室,并和水反应生成氢气和氢氧化钠。
这种工艺具有高效、节能、环保的特点。
氯碱盐电解法是在电解槽中直接将盐水进行电解,产生氯气、氢气和氢氧化钠。
这种工艺简单、成本低,但是在生产过程中产生的氧化性物质较多,对设备和环境的腐蚀性较高。
氯碱饱和盐水电解法是将饱和的盐水溶液直接进行电解,产生氯气、氢气和氢氧化钠。
这种工艺在生产过程中稳定性好,能够长时间运行,但是相对来说成本较高。
氯碱化工生产工艺可以根据不同的需要进行调整和改进,以适应不同的生产要求。
例如,可以采用高温电解的方法,提高反应速率和效率;还可以采用膜电解技术,提高产氢氧化钠的纯度。
总的来说,氯碱化工生产工艺是一种重要的化工生产方法,它可以高效地产生氯气、氢气和氢氧化钠。
在生产过程中,需要注意设备和环境的安全和保护,并根据不同的要求进行工艺的选择和改进。
离子交换膜法电解食盐水离子交换膜法电解的原理、工艺条件 盐酸的制备知识点:一、电解1、 含义:指在 原电池或电解池中,两个电极上发生的半反应,因为在原电池和电解池中, 氧化反应和还原反应使分别在两个电极上发生的。
原电池的负极和电解池的阳极的电极反应都 是氧化反应,故也叫氧化极。
原电池的正极和电解池的阴极反应都是还原反应,故也叫还原极。
2、 离子膜法电解食盐水的原理1、在离子交换膜发电解槽中, 由一种具有选择性透过性能的阳离子交换膜将电解槽分成阳极室 和阴极室学习情境五 氯碱生产技术工作任务 离子交换膜法电解授课地点 多媒体教室教学方法 讲授法课时包含章节 第五章第三四节主要教具、设 备、工具多媒体学习重点 及难点 离子交换膜法电解的原理、工艺条件 盐酸的制备学生学习基础 已具有有机化学,化工单元操作,物理化学,化工热力学等的学习基础,具有一定的自学能力,接受知识的能力也较强任务描述及任务目标Nut ]]»11值耳丨横士 24'1 * 2e =C'l 朗楹:211却2v = ir减小2NuCI+2ll ?O2Na(»H+H 2 T 增+ Cl ;黑三纽:I ni 极睛制teSm I ―1R7O(SJ?NaCIjS® SNdOH)以Nafion膜为例,离子膜的选择性透过离子膜是多孔结构物质,由孔和骨架组成,孔内是水相,固定离子团之间有微孔水道想通,骨架是含氟聚合物2、离子膜性能降低的主要因素1) 、钙和镁正离子在电场作用下,易进入离子膜内,形成沉积物堵塞孔通道2) 、为稳定操作,膜内的负离子团的数目要求相对稳定,电解液温度不宜过高,碱液浓度不宜过浓,避免出现脱水现象,在膜内产生结晶,造成膜的永久性损坏3) 、溶液碱浓度过低而温度较高时,在膜的界面处也可能出现积水起泡”现象,甚至使两层膜分开,失去离子膜的性能3、电解材料1) .阳极材料前氯碱工业上使用最广泛的是金属阳极和石墨阳极两类2) 阴极材料阴极材料要具有耐氯化钠、氢氧化钠的腐蚀,导电性能良好,且氢在电极上的过电位要低等特点。
二、离子膜选择透过性基本原理
在离子交换膜发电解槽中,由一种具有选择性透过性能的阳离子交换膜将电解槽分成阳极室和阴极室
以Nafion膜为例,离子膜的选择性透过
离子膜是多孔结构物质,由孔和骨架组成,孔内是水相,
骨架是含氟聚合物
2、离子膜性能降低的主要因素
1)、钙和镁正离子在电场作用下,易进入离子膜内,形成沉积物堵塞孔通道
2)、为稳定操作,膜内的负离子团的数目要求相对稳定,电解液温度不宜过高,碱液浓度不宜过浓,避免出现脱水现象,在膜内产生结晶,造成膜的永久性损坏
3)、溶液碱浓度过低而温度较高时,在膜的界面处也可能出现积水。
离子膜法烧碱生产系统盐水精制技术进展目前盐水电解生产烧碱的方法主要有隔膜法和离子膜法,离子膜法具有综合能耗低、液碱浓度高、氯[wiki]氢[/wiki]纯度高、装置自动化控制程度高、[wiki]环境[/wiki]污染轻等优势,是当今世界公认的先进制碱技术及发展方向。
整个生产装置采用DCS集散控制系统,对重要工艺控制指标进行在线控制,大幅度提高了操作精度,降低了操作强度,提高了劳动生产率,取得了良好的经济效益和社会效益。
离子膜法制碱技术向着复极式、高电流密度、自然循环电解槽的方向发展,目前此种电解槽生产企业主要在日本、德国,国内蓝星(北京)[wiki]化工[/wiki][wiki]机械[/wiki]有限公司引进了日本旭化成公司技术。
另外,离子膜法制碱关键部件——离子膜目前仍然被美国杜邦和日本旭化成、旭硝子3家公司控制。
电解槽及膜占烧碱成本比例较大,如何延长膜的使用寿命是每家氯碱企业运行管理的关键,其首要工作是控制盐水质量。
盐水中的杂质主要有:对烧碱装置安全生产有影响的NH4+对电解槽的电流效率有影响的Ca2+、Sr2+、Ba2+、Al3+、Hg2+、I-、SO42-、SiO2,会导致电压升高的Mg2+、Ni2+、Fe2+、Al3+、SiO2。
虽然各生产企业使用盐的质量不同(如海盐、井矿盐、湖盐),其中杂质含量各有区别,但离子膜法电解系统对盐水的要求基本一致。
盐水精制是将盐水中的有害物质通过特定工艺技术除掉,以达到离子膜电解槽的使用要求。
去除这些离子的技术有很多,近年来采用膜过滤法处理盐水和SO42-去除技术提高了氯碱企业的整体技术装备水平,也为高电流密度电解槽的应用打下了良好的基础。
1、除铵技术盐水中的少量铵,特别是采用掺卤或全卤工艺时铵含量更高,在电解槽阳极室内与Cl2反应生成NCl3,而NCl2是一种易[wiki]爆炸[/wiki]的含氮化合物,它的存在给氯碱生产带来安全隐患。
盐水除氨技术:粗盐水进入折流槽,加入一定量的NaClO,在除氨反应槽中完成反应,生成单氯胺,向氨吹除塔通压缩空气,单氯胺被空气带出系统,盐水中铵的质量分数小于1×10-6。
离子膜法制烧碱的生产工艺离子膜法是一种将盐水电解制取烧碱的工艺,主要通过使用离子膜来实现正负离子的选择性传递,从而实现烧碱的分离与提纯。
下面将详细介绍离子膜法制烧碱的生产工艺。
首先,离子膜法制烧碱的工艺包括电解槽系统和电解剂制备系统两部分。
1.电解槽系统:(1)电解槽:电解槽中主要包括阳极室、阴极室和中间隔膜室。
阳极室和阴极室之间分别设有阳极和阴极板,中间隔膜室中放置离子膜。
(2)盐水进料系统:盐水从进料系统中进入阳极室,经过阳极室中的阳极板,形成氯气和氢气。
(3)钾液进料系统:钾液从进料系统中进入阴极室,通过阴极室中的阴极板与水反应,产生氢气和氢氧化钾。
(4)碳酸钠产物系统:碳酸钠从离子膜室中排出,经过后续工艺处理,得到高纯度的烧碱。
2.电解剂制备系统:(1)盐水制备:通过水解盐制备盐水,通常使用的水解盐有氯化钠和硫酸钠等。
(2)钾液制备:通过将氨水与碳酸钾反应,得到氢氧化钾水溶液。
(3)离子膜制备:离子膜主要包括阳离子交换膜和阴离子交换膜,制备时需要选择合适的材料进行改性处理,以提高其选择性传递能力。
1.盐水电解:将盐水从进料系统中引入阳极室,采用直流电源施加在阳极和阴极板上,产生氯气和氢气。
氯气从阳极室排出,氢气从阴极室排出,通过槽外收集和处理。
2.钾液电解:将钾液从进料系统中引入阴极室,施加直流电源,进行电解。
产生的氢气从阴极室排出,通过槽外收集处理,而氢氧化钾溶液则从槽中排出,进入碳酸钠产物系统。
3.六氢合碳酸钠生成:在碳酸钠产物系统中,将氢氧化钾与二氧化碳进行反应,生成碳酸钾。
该反应一般在高温下进行,确保反应充分、反应速度较快。
4.离子膜传递:离子膜的作用是在阳极室和阴极室之间实现正负离子的选择性传递。
阳离子交换膜将氢离子传递到阴极室,而阴离子交换膜则将氯离子传递到阳极室。
这样可以使电解过程更加高效和纯净。
5.产品收集和处理:将产生的碳酸钠从离子膜室中排出,纯化处理后得到高纯度的烧碱产品。
电解离子膜生产中的淡盐水脱氯摘要电解离子膜生产过程中的淡盐水含有游离氯,必须在回到一次盐水之前脱除所含游离氯。
本文就淡盐水脱氯的原理、方法、工艺流程进行了阐述,并讨论了脱氯系统的选用、技术改造及使用效果。
通过改造氯酸盐分解装置,降低了淡盐水中氯酸盐的含量,保证了烧碱产品质量及系统的稳定运行。
关键词:离子膜、淡盐水、脱氯Electrolytic production of caustic salt water dechlorinationAbstractThe membrane electrolysis of salt water in the production process containing free chlorine contained in the free chlorine to be removed once with brine before returning. In this paper, the principle of dilute brine dechlorination, methods, processes are described and discussed the selection, transformation and use of effects dechlorination system. Through the transformation of chlorate decomposition device, reducing the salt water content of chlorate, caustic soda to ensure the stable operation of the quality of products and systems.Kay words: Caustic, salt water, dechlorination目录摘要 (I)Abstract (II)1 文献综述 (1)1.1研究背景 (1)1.2研究现状 (1)2 淡盐水脱氯处理基本研究 (1)2.1 生产原理及工艺流程 (1)2.1.1淡盐水中游离氯的存在形态 (1)2.1.2 生产原理 (1)2.2真空脱氯原理 (2)2.2.1真空脱氯的原理 (2)2.2.2脱氯时加酸、加碱的作用 (3)2.2.3亚硫酸钠除氯 (4)2.3氯酸盐分解的原理 (5)3 脱氯生产工艺 (5)3.1 脱氯工艺 (5)3.2脱氯系统的选用 (5)3.2.1 真空脱氯装置的运行情况 (5)3.2.2 真空脱氯工艺的优缺点 (6)3.2.3 空气吹扫 (6)3.2.4 空气吹除脱氯运行情况 (7)3.2.5 空气吹除脱氯工艺的优缺点 (7)3.2.6 真空脱氯的选用 (7)4 优化脱氯工艺,降低氯酸盐含量 (7)4.1 氯酸盐分解槽的改造 (7)4.2 增设盐酸自动阀 (7)4.3 通过分解槽内底部增设压缩空气管网 (7)6 结论 (8)参考文献 (8)谢辞 (9)1 文献综述1.1研究背景离子膜法电解制烧碱技术是目前世界上最先进电解制烧碱技术。
离子交换膜法电解饱和食盐水
初中学生可回答
离子交换膜法电解饱和食盐水是一种新型的水处理技术,它主要用于
制备饱和食盐水,因此适用于制备生活饮用水。
一、离子交换膜法电解饱和食盐水的原理
离子交换膜法电解饱和食盐水,是充分利用电解膜将粗盐水中的骨架
离子与小分子对调,形成全新的结构,从而制备饱和食盐水的技术。
其原理是电解膜的活性度量的水的溶解能力,将水中的溶质(包括钠、钙、氯、硫酸根离子等)尽可能的混合溶解。
利用电解膜的非截留、
吸附、催化活化作用,使水中的各种溶解有机以及无机溶质在其膜内
部分解成单离子和极性分子,从而得到最终的饱和食盐水。
二、离子交换膜法电解饱和食盐水的优点
1. 该方法是一种低能耗的电水处理技术,可节省水和能源。
2. 离子交换膜法电解饱和食盐水的反应时间短,运行稳定性好,准确
性高,可有效地消除水中的水溶分质,提升水质和发挥几何型的作用。
3. 电解膜可以迅速吸收小分子、水离子和其他污染物,达到净化水质
的目的。
4. 该技术可以节约物质材料和改善社会环境。
三、离子交换膜法电解饱和食盐水的应用
1. 离子交换膜法电解饱和食盐水通常用于工业生产和饮用水制备,是一种低成本、高效率的水处理技术。
2. 用于轻质制造:也用于橡胶、塑料领域,可用于水晕处理和塑料涂层,从而抑制形成的气泡减少成品的污染。
3. 广泛用于高纯水的制备:如制备植物气镁,电子电路等。
4. 用于电力行业:一般应用于蒸汽动力发电系统中的蒸汽清洗。
总之,离子交换膜法电解饱和食盐水是一种低耗能、高效、安全的水处理方法,具有很高的应用前景,可以保证水质,改善社会环境。