氯碱生产电解槽及淡盐水脱氯

离子膜电解中淡盐水脱氯工序的清洁生产工艺控制清洁生产越来越迫切的成为现在企业发展需要实现的一个基本目标。

标签：淡盐水脱氯真空空气吹除清洁生产1 概述氯碱工业特点,除原料易得,生产流程较短外,环保和节能已经成为其持续发展中两个重要的制约因素,而离子膜烧碱,以其低能耗、产品质量高,无汞、石棉等污染,将逐步取代汞法和隔膜法,成为该行业中的主要发展方向。

在离子膜生产过程中,精制饱和盐水进入电解槽后,盐水中的NaCl约有50%被分解, 成为浓度较低的盐水,故称为淡盐水。

出槽的淡盐水浓度,一般在200g/L 左右。

盐水在降低浓度的同时被电解过程中产生的氯气所饱和,因此在出槽的淡盐水中常含有一定量的游离氯,而且温较高。

正常生产条件下,淡盐水的游离氯含量在400 mg/L以下,在淡盐水进入重饱和工序之前,必须先经过脱氯工序以除去其中的游离氯,主要作用是防止螯合树脂和炭素过滤器发生氯中毒,减少对设备管道的腐蚀,节约重精制处理费用,回收部分氯气,提高资源利用率等。

目前,淡盐水的脱氯方法有:化学除氯,空气汽提,真空脱氯及活性碳吸附等,在实际生产中,特别是较大规模的生产,常常采用两种方法联合使用,以期达到节约能源,回收资源,处理效果稳定有效的目的。

我公司氯碱系统最早采用空气汽提法,流程比较简单,淡盐水的脱氯效果也比较好,但吹除的气体中氯气含量很低,不能进入氯气总网,这部分含氯废气只能去副产次钠,随着生产规模的扩大,该工序的废气量更是成倍增加,最终导致次钠的生产成本大幅升高,甚至远远高于市场销价。

针对这一实际问题,公司经过大量的调查论证后,决定实施全工序的清洁生产改造,以降低生产消耗,减少污染,回收资源提高物料利用率为目的,对淡盐水的脱氯采用真空脱氯方法进行工艺改造,新装置投入运行后取得的经济效益和环境效益是很明的。

2 原有空气汽提工艺简介淡盐水由脱氯塔给料泵从阳极液循环槽抽出,流量约43m3/h,温度为80-85℃,加入31wt%的盐酸调节pH值后,送入脱氯塔上部,淡水在塔中与空气鼓风机送来的空气逆流接触,汽水比通常控制在5-7:1,淡盐水中的游离氯被空气吹除,吹除的含氯废气在约200mmH2O的压力下送至废气处理工序。

氯碱生产中淡盐水脱氯及氯回收工艺的改进发布时间：2023-03-08T03:32:57.643Z 来源：《福光技术》2023年3期作者：韩百胜[导读] 氯碱企业排出或泄漏的氯气是造成大气环境污染的重要污染物。

新疆圣雄氯碱有限公司新疆吐鲁番 838100摘要：氯碱企业排出或泄漏的氯气是造成大气环境污染的重要污染物。

青海电化厂原来的淡盐水脱氯流程，虽然脱出的氯气用碱液吸收，但由于吸收过程中冷却效果较差，次氯酸钠产品易受热分解，造成质量不合格，因而生产中往往将淡盐水脱出的氯气不经碱液吸收而通过放空管直接排入大气。

一般情况下，排入大气的氯气量为6～ 10kg /h。

当淡盐水质量不好时，排氯量甚至可达18kg /h。

为了根治氯气污染，我们对原有淡盐水脱氯及氯回收工艺进行了技术改造。

改造后氯气的回收率达到了99.87%。

关键词：淡盐水；氯回收；应用方法随着科技的进步，氯碱厂对烧碱生产中产生的氯水的处理也经历了直接排放—处理后排放—闭路循环—节能闭路循环的过程，不但避免了对环境的污染，而且使能源和资源得到了回收利用。

但目前国内某些氯碱厂还存在处理氯水方法不当的问题，而且经常有些厂家向“全国氯碱工业信息站”问起氯水处理方法的新进展情况。

应厂家的要求，笔者查阅了相关资料，现将有关氯水处理与利用的文献总结如下，希望对厂家能有所帮助。

1脱氯机理将淡盐水通入板框式平板膜一侧，作为吸收液的碱性溶液在膜的另一侧循环流动，氯便从水溶液中挥发出来，气态氯迅速地在膜孔内气体介质中扩散通过膜，与膜另一侧的碱性溶液进行反应，生成不可逆扩散的氯离子和次氧酸根离子。

水及非挥发性离子（cl-、K+、H+）被截留。

氯自膜一侧的水溶液中扩散至膜的界面层；在膜孔与溶液界面层处氯挥发成气态氯；气态氯在膜孔气体介质中迅速地从膜一侧向另一侧扩散；气态氯溶于碱性溶液。

2新、旧两种流程的比较2.1原有流程从电解工序返回化盐工序的含0. 2～0.5g /L游离氯的淡盐水流入淡盐水吹除槽（1）中，在进入吹除槽前往淡盐水中加入盐酸，使淡盐水中的游离氯均以氯分子状态存在。

第5期2021年5月中国氯碱C h in a C h lo r-A lk a liN o.5M a y.,202141淡盐水脱氯系统的降耗措施赵玉华，王琦，颜丙玲(山东海化氯碱树脂有限公司，山东潍坊262737)摘要：针对淡盐水脱氯工序烧碱消耗高的问题，通过控制出槽淡盐水酸度和对脱氯控制指标进行优化，在确保将游离氯完全脱除的前提下，使自用碱消耗降低明显。

关键词：淡盐水；脱氯；自用碱；降耗中图分类号：TQ114.26+1 文献标识码：B文章编号：1009-1785(2021 >05-0041-03Measures of reducing consumption indechlorination system of dilute brineZHA 0 Yu-hua, WA NG Qi, YA I\ Bing-ling(Shandong Haihua Chlor-Alkali Resin Co.,Ltd.,Weifang262737,China)Abstract：Aiming at the problem of high consumption of caustic soda for dechlorination of dilute brine, by controlling the acidity of dilute brine out of the tank and optimizing the control index of dechlorination,the consumption of self used caustic soda can be significantly reduced on the premise that free chlorine is completely removed.Key words：dilute brine;dechlorination;self use alkali;consumption reduction山东海化氯碱树脂有限公司（以下简称“海化氯 碱”)采用离子膜法制碱工艺，装置分两期建设，设计 生产能力分别为10万t/a和15万t/a。

1 总则为了进一步明确淡盐水脱氯岗位的工艺任务，指导安全操作，确保稳定运行，满足生产需要，结合实际情况，特制定本规程。

2 范围本规程适用于10万吨离子膜淡盐水脱氯岗位生产运行中的操作。

3参照文件《离子膜制碱生产技术》和旭化成提供的《离子膜电解操作手册》。

4 职责和权限4.1 淡盐水脱氯岗位为本规程的执行岗位。

4.2 10万吨离子膜生产办为本规程的组织管理部门。

5 具体内容5.1 淡盐水脱氯岗位5.1.1本岗位管理范围真空脱氯流程：电解后产生的淡盐水和氯气经氯气分离器分离，氯气送往氯氢处理岗位。

淡盐水流入淡盐水罐D-2260，经淡盐水泵P-2164一路去进槽盐水总管，一路加入盐酸后进入真空脱氯塔T-2310，控制PH≥2，脱氯后的淡盐水加入碱液后经脱氯盐水泵P-2314送至一次盐水工段去化盐（在泵出口加入亚硫酸钠，进一步脱除游离氯）。

5.1.2 本岗位的任务本岗位的首要任务是负责盐水高位槽供水，满足电解槽的需要；二是负责将淡盐水中的游离氯通过物理脱氯和化学脱氯，达到无游离氯，以满足盐水工段化盐的要求；5.1.3 本岗位与外部联系本岗位经常和电解槽岗位取得联系，确保电槽供盐水；经常和盐水工段化盐联系，保证供不含游离氯的淡盐水去化盐。

5.1.4 本岗位主要原材料及公用工程5.1.4.1 主要原材料及消耗30%NaOH 325L/h15%Na2SO3300L/h循环冷却水130m3/h31%HCl 0.75m3/h5.2 淡盐水脱氯因为从电解槽流出来的淡盐水中含有游离氯，一部分为溶解氯，另一部分为ClO-。

游离氯的存在，一是腐蚀设备、管道；二是在盐水精制过程中影响悬浮物沉降；三是在盐水二次精制时，对螯合树脂危害极大，严重时树脂中毒失效，所以游离氯必须除去。

5.2.1 脱氯的原理因为氯和水反应生成次氯酸和盐酸Cl2+H2O——→HClO+HCl当温度升至75℃以上时，发生岐化反应：3ClO-——→2Cl-+ClO3-产生氯酸根离子另外，次氯酸根在酸性条件下会发生反应，生成氯气HClO+H++Cl-——→Cl2↑+H2O根据上面反应式，要往淡盐水中加31%HCl使PH控制在1.5-2.5之间，使反应式往右进行，并把产生的氯气及时抽出，就能把淡盐水中的游离氯基本除掉。

氯碱厂电解车间离子膜岗位操作法+电解车间离子膜岗位操作法修订：预审：审核：批准文件编号：版次：受控状态：批准日期：实施日期：文件修改控制页13 离子交换树脂的装填方案 (59)第二部分电解槽岗位操作法 (61)1 岗位职责范围 (61)1.1 岗位管理范围 (61)1.2 本岗位管理任务 (61)1.3 本岗位与外部的关系 (61)2 岗位原材料及公用工程规格 (61)3 产品、中间产品及副产品规格 (62)4 工艺流程叙述 (62)4.1 阳极液部分 (62)4.2 阴极液循环 (63)4.3 电槽部分 (63)5 开车前的准备 (64)6 电槽岗位操作手册 (64)6.1 一般安全规范 (64)6.2 电解槽基本原理 (65)6.3. 电解槽概述 (67)6.4. 工艺和控制 (69)6.5. 操作程序 (74)6.6. 详细操作步骤 (112)6.7. 故障排除 (123)7 安全、环保、职业健康技术规定 (129)8 分析一览表 (130)9 主要设备一览表 (134)附件.第一部分二次盐水、淡盐水处理岗位操作法一、岗位职责范围（一）本岗位的管辖范围1、二次盐水精制岗位负责管理从一次盐水槽(V-1402)至超精盐水槽（V－1501）之间的所有设备、管线、阀门及仪表等。

2、脱氯岗位负责管理脱氯塔(T-1601)至脱氯后淡盐水泵(P-1602)之间的设备管线、阀门和仪表等，包括亚硫酸钠系统。

（二）本岗位的岗位职责1、二次盐水精制岗位的岗位职责是确保本岗位内的设备、管线及工艺参数正常运行，给电解槽提供满足离子膜要求的超精盐水。

2、脱氯岗位的管理职责是确保本岗位内的设备、管线及工艺参数正常运行，将电解后近75%的淡盐水送到脱氯塔，除去盐水中所含的游离氯，将合格的淡盐水送至盐水工段化盐进行回收利用。

（三）本岗位与其它岗位的关系说明1、二次盐水精制岗位接纳从一次盐水工序输送过来的合格一次精制盐水，同时为离子膜电解槽提供满足离子膜要求的超精制盐水。

淡盐水脱氯工艺叙述
未脱氯淡盐水从电解槽阳极室出来，进入阳极液循环槽（D-260）,经阳极液循环泵(P-264A/B)泵送往脱氯塔（T-310），其间加入31﹪盐酸调节pH值至（1.0～1.5）进行真空脱氯。

由脱氯真空泵（C-319A/B）使脱氯塔（T-310）产生67kPa 的真空度以利于脱除游离氯。

在真空条件下，脱氯塔（T-310）逸出的氯气经脱氯塔冷却器（E-310）冷却除湿，送脱氯真空泵（C-319A/B）再经D-319（气液分离器），分离出的氯气并入氯气总管。

脱氯后的淡盐水加入32﹪碱液调节pH
值至10-11后,由脱氯淡盐水泵(P-314A/B)泵送出后加入5﹪Na
2SO
3
溶液去除残余
的游离氯。

脱氯后的淡盐水送往脱硝工序或者一次盐水工序。

氯碱电解工艺技术规程氯碱电解工艺技术规程是指在氯碱工程中对电解过程进行规范和管理的技术要求和操作规程。

本文将从工艺流程、设备要求和操作规范三个方面进行介绍。

工艺流程：氯碱电解工艺流程主要包括盐水净化、电解槽电解、产氯和产碱的分离、尾液处理等几个步骤。

首先是盐水净化，将含有杂质的盐水通过过滤、沉淀、吸附等方法进行处理，以减少槽液中的杂质对电解槽的影响。

然后是电解槽电解，盐水通过电解槽中的阳极和阴极进行电解反应，产生氯气、氢气和氢氧根离子。

产生的氯气和氢气进一步进行分离，得到高纯度的氯气和氢气。

而产生的氢氧根离子则与电解槽中的钠离子结合生成氢氧化钠，即产碱反应。

最后是尾液处理，对产生的含氧化钠的尾液进行处理，将其中的重金属离子、有机物和硅酸盐等杂质去除或回收利用。

设备要求：氯碱电解工艺需要使用电解槽、电源设备、分离设备和尾液处理设备等。

电解槽是电解过程的核心设备，一般采用聚氯乙烯（PVC）或氟塑料等材料制成，具有良好的电绝缘性能和耐腐蚀性能。

电源设备需要提供稳定的直流电源，电流密度和电压需要根据具体工艺要求进行控制，以保证电解效果。

分离设备包括氯气-氢气分离器和钠液-氢氧化钠分离器，需要具备高效分离的能力，以获得高纯度的氯气和氢氧化钠。

尾液处理设备则需要具备处理大量尾液的能力，并能有效去除尾液中的有害物质。

操作规范：在进行氯碱电解工艺操作时，需要严格遵守以下规范：首先是设备操作规范，使用人员需要熟悉电解槽、电源设备、分离设备和尾液处理设备的操作方法和安全要求，做好设备的日常检查和维护工作。

其次是盐水净化操作规范，包括盐水的进水、过滤和净化过程，要确保盐水中的杂质达到要求的限制标准。

再次是电解槽电解操作规范，包括电解槽的运行参数控制、电流密度和电压的调节、防止电解槽漏电和指示仪表的正确读数等。

最后是尾液处理操作规范，要正确处理产生的含氧化钠尾液，并确保处理后的尾液达到环保要求。

综上所述，氯碱电解工艺技术规程对工艺流程、设备要求和操作规范进行了详细规定，对氯碱生产过程的安全、高效运行具有重要意义。