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氯碱生产与操作(张艳君)项目一 一次盐水精制

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氯碱生产与操作(张艳君)项目五 氯化氢及盐酸

氯碱生产与操作(张艳君)项目五 氯化氢及盐酸
锁反应终止。
H H H2
Cl Cl Cl2
Cl H HCl
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（2）在合成炉中，当有氧气存在时，就能破坏H的活性而使链锁 反应中断。如： H O2 HO2
Cl O2 ClO2
（3）反应过程中，由于游离氢原子或游离氯原子在运动的过程
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Cl H2 HCl H
H Cl2 HCl Cl
Cl H2 HCl H
……
3.链的终止：在链锁反应过程中，如果外界的因素发生改变，就 会破坏链锁反应，使链传递终止，反应结束。 影响因素主要有以 下几种：
（1）在反应过程中，由于生成的活性原子的自身结合可以使链
★ 能绘制出一种常用的盐酸生产的工艺流程简图。
★ 能指出在盐酸生产过程中用的主要设备及结构。 ★能学会如何进行氯化氢合成及盐酸生产的开停车操作步骤。
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能力目标：
● 先学会认识图，进而能绘制工艺流程图。
● 学会分析设备的原理结构。
● 能分析出故障发生的原因和处理方法。 ● 能从常见的案例中得到教训，保证生产安全。
接简体(倒简体)的盖状物，罩顶有人孔，在罩内周围吊有压铁块，
罩顶的四周也有压块，目的是增重加压。结构示意图见图5–2所示
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图5–2 氢气柜的结构图
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二、气液分离器 1. 气液分离器的作用 气液分离器一般位于气柜的进出口，主要是除去氢气中含有
的水分。
2. 气液分离器的结构 气液分离器主要是由圆筒体接下锥体和上端盖两部分组成，
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就将气柜中的氢气自动供给合成炉。当输送氢气过程中发生临时
故障时，气柜内存有的氢气足以维持其最低流量的供给，不会有 突然停炉的情况发生。 2. 氢气柜的结构 气柜一般主要由筒体、支架和钟罩三部分组成。筒体是圆形柱状 ，周围有压铁固定，侧面有放水或清理内部用的人孔；支架是一 种围绕筒体的钢架结构，在柱架上均安有滑轮与钟罩相连，在每 个柱架的顶端均用槽钢或角钢对应连接固定；钟罩是一种像圆锥

东明万海氯碱10万吨年离子膜烧碱一次盐水精制方案的选择

东明万海氯碱10万吨年离子膜烧碱一次盐水精制方案的选择

山东化工职业学院毕业论文题目：10万吨/年离子膜烧碱一次盐水精制方案的选择年级专业：学生姓名：指导教师：导师单位：山东化工职业学院化学工程系论文完成时间：2012年11月18日山东化工职业学院毕业设计（论文）评定表山东化工职业学院毕业设计（论文）任务书设计者：合作责：指导教师：课题名称：10万吨/年离子膜烧碱一次盐水精制工艺方案的选择1、设计目的1）运用已经学过的各门功课的知识，结合生产实习过程，研究进行一次盐水精制的方法。

2）培养学生独立工作及发行问题、分析问题、解决问题的综合能力。

培养学生认真的学风和踏实的工作作风。

3）对学生的知识面，掌握知识的深度，理论结合实际的能力，实验能力，外语水平，计算机运用水平，书面及口头表达能力进行考核。

2、设计要求：1）要有结合某项实际、具体项目的设计能进行独立的论证，并要做技术含量较高。

2）设计或论文应该在教学计划所规定的时限内按时完成。

3）书面材料、框架及字数应符合设计及论文的规定等。

3、参考文献：1）曾之平王扶明主编：《化工工艺学》化学工业出版社2005 2）《氯碱工业》CN21-1170/TQ3）孙勤刘苏《我国氯碱行业盐水精制工艺评述》4、发体日期：5、完成日期：系主任签字：东明万海氯碱10万吨/年离子膜烧碱一次盐水精制方案的选择摘要：东明万海氯碱10万吨/年离子膜烧碱一次盐水精制项目，主要采用目前能满足离子膜烧碱一次盐水要求的比较成熟的“预处理+HVM膜”工艺。

由于我国的工业用原盐中Ca、Mg及TOC、有机物、其他重金属离子含量较高，甚至存在Ca、Mg离子倒挂等现象，难以满足离子膜烧碱工艺的要求，故必须对这些杂质进行脱除，目前采用的“预处理+HVM膜”工艺能有效的脱除一次盐水的Ca、Mg及TOC、有机物、其他重金属离子，达到离子膜烧碱配套的二次盐水的原料要求，使一次盐水中Ca2++Mg2+离子含量低于1ppm以下，为二次盐水精制（螯合吸附）提供合格的原料。

盐水一次精制..讲解学习

盐水一次精制..讲解学习

任务一 盐水精制方案制定
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。
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。
任务一 盐水精制方案制定
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。
盐水一次精制..
任务一 盐水精制方案制定
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20%～30%，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。
任务一 盐水精制方案制定
4、原盐质量对生产的影响 (1)每生产1吨100%NaOH约需1.5～1.7吨 100%NaCl（理论值为1.462吨），原盐的费用仅次于电 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。

任务一一次盐水的制备.

任务一一次盐水的制备.

任务一一次盐水的制备1.1 生产作业计划——一次盐水制备任务离子膜烧碱厂领导接到了公司生产调度处的烧碱生产作业计划书，按照作业计划书的要求在本年度要完成公司与使用离子膜法电解饱和氯化钠溶液的产品—烧碱和液氯的用户所签订的供需合同规定的产品数量。

根据工作任务综述，结合离子膜烧碱生产工作任务完成的工作过程的先后顺序，要完成离子膜烧碱产品生产，必须要经过一次盐水的制备→二次盐水的精制→精制盐水的电解→氯氢气的处理→液氯的生产五个生产工序（见图1-1）。

图1-1 离子膜烧碱生产工艺流程介绍1.1 生产作业计划——一次盐水制备任务因此，首先要完成离子膜法电解饱和氯化钠溶液的所需要的原料一次盐水的制备。

那么，一次盐水是怎样制备的呢？首先让我们一起看一看一次盐水生产的工艺概况（见图1-2）。

图1-2 一次盐水生产工艺流程框图根据一次盐水生产任务完成的基本过程，可以把该工序的工作任务按照任务完成的前后顺序，可将该项任务分解为粗盐水的制备与Mg2+的去除；Ca2+的去除；盐水的中和；盐泥的压滤和SO42+的脱除六项分任务（见图1-3）那么这些工作任务又是如何完成的呢？图1-3 一次盐水生产任务的分解1.2 完成一次盐水制备任务在化工生产中，必须通过管路来输送和控制流体介质。

一次盐水的制备也离不开化工管路。

那么，盐水是怎样实现输送的呢？1.2 完成一次盐水制备任务1.2.1 认识化工管路化工管路是化工生产中使用的各种管路的总称，由管子、管件和阀门等按一定的排列方式构成，形成一个工作系统，具体地说有直管和各种管件。

其主要作用是用来输送和控制流体介质。

想一想在我们生活中，你能见到那些管道？这些管道使用来干什么用？河水在河床里流动时，你想过河底和河堤组成的通道算不算管道？你见过最细的管道和最粗的管道，其直径大约有多少mm？1.2.2 化工管子常用的材质管子是管路的主体，由于生产系统中的物料和所处工艺条件各不相同，所以用于连接设备和输送物料的管子除需满足强度和通过能力的要求外，还必须满足耐温、耐压、耐腐蚀以及导热等性能的要求（见图1-4）。

电解法生产制烧碱—一次盐水精制

电解法生产制烧碱—一次盐水精制

铁栅：阻挡原盐中夹带的绳、草、竹片等漂浮性异物 溢流槽：原盐和化盐水逆向接触制成的饱和粗盐水，从溢流槽流出 粗盐水出口：化盐后粗饱和盐水流出口 桶体：由钢板焊接而成的立式圆桶 折流圈：与桶体成45℃，用于停车时放净残存的盐水，避免化盐桶局部 截面流速过大，并防止化盐水沿壁走短路，造成上部原盐产生搭桥现象 折流帽：防止盐粒、异物等进入化盐水管道造成堵塞 溶盐水进口：化盐水进入口 人孔：对化盐桶进行检修、维修
化盐桶
化盐水
主要是NaCl
过饱和盐水
Ca2+、Mg2+
SO2-4、NH3、
有机物、游离 氯等杂质
01
烧碱-纯碱法
精制目的：降低盐水中杂质对电解过程的影 响，减少电能消耗和确保点结过程安全
03
石灰-纯碱法
02 石灰-芒硝法
除掉 Mg2+
烧碱纯碱法
除掉Ca2+
A
B
Mg2++2OH- ==Mg(OH)2↓
的精制盐作为原料
课程小结
1、什么是原盐？ 2、原盐的分类 3、氯碱企业如何选用原盐
原盐
火车
龙门吊车 龙门吊车 皮带输送机
盐场
集盐场
盐斗
化盐桶
1.盐斗原盐高度在篾子以上高度1～2米，操作时必须在 走台上，不允许站在盐堆上。 2.下斗作业时，必须要求篾子露出一定平方米以上的面 积，并有人监护作业。 3.吊车抓斗距离地面保持2～3米的高度，不准在斗下通 行。 4.皮带机运转时禁止跨跃，排除杂物时必须停车操作。 5.天车工开车前必须呜铃，操作中也应适时呜铃。
主要是NaCl
去除Ca2+、Mg2+后
SO2-4、NH3、
有机物、游离 氯等杂质

氯碱生产之盐水的一次精制

氯碱生产之盐水的一次精制

§1.2 盐水一次精制工艺路线分析
一、盐水一次精制的目的 1、盐水一次精制任务是什么？ 除去粗盐水中的钙、镁、硫酸根、 有机物、可沉淀物等杂质，保 证电解过程正常生产？ 1）NaCl浓度的影响：（低浓） a、电阻 ，槽电压 ，电耗高 b、氯气溶解损失大，析出难 度大，产品质量产量差
2）钙、镁含量的影响： a、膜电阻 ，槽电压 ，电耗高 b、膜的孔隙率 ，离子通过膜困 难，影响电解的正常进行 c、氢氧化钠浓度高，放电，使 产品的纯度与产量均受影响
3）硫酸根含量的影响： 2SO4 浓度过高，其会在阳极放 电析出氧气，使阳极产物氯气 的质量降低 4）盐水PH值的影响 盐水的PH值过低，烧碱液、氯 气、氢气的产量会降低，一般 认为微碱性的盐水进槽产量高。
第一章 盐水的一次精制
§1.1
烧碱生产原料
1、基础原料：原盐（NaCl） 2、来源：海盐、湖盐、井 矿盐 大家来说说不同来源的 原盐其质量是否相同？，对 烧碱生产有没有影响？
3、化盐工艺 1）化盐的任务是什么？ 制取饱和食盐水 2）化盐工艺介绍 盐堆 皮带输送机 化盐桶 粗盐水桶 去一次盐水精制
5）无机氨含量的影响 NH3在电解时会生成三氯化氮 （NCl3），该物质在氯气处 理工段易发生爆炸危险。 综上分析，为了电解的正常 运行，提高产品的产量与质 量，降低消耗，必须进行盐 水的精制
3、盐水一次精制后一次盐水 的控制标准 说明：不同生产厂家的指标有 差异，但氯化钠的浓度需饱 和，主要在化盐时控制 纯净氯化钠的溶解度是每100g 水中溶解36g氯化钠，你能 计算出它的最大百分比浓度 吗

[课程]一、二次盐水精制的流程及叙述

[课程]一、二次盐水精制的流程及叙述

离子膜法制碱是当今氯碱工业中崛起的新技术,离子膜烧碱不仅质量好,能耗低,而且从根本上解决了由石棉隔膜法制碱造成的石棉绒对水质的污染和对操作人员健康的影响。

它可用于棉纺、化纤、医药、造纸和食品工业,近年来,对烧碱的需求明显上升,特别是纺织业,在加入WTO后渐渐复苏,对烧碱及其联产品氯气的需求迅速增加。

离子膜法制碱技术具有国际先进水平,被国家确定为化工重点发展的七大工程之一。

同时符合国家提倡的企业“做大、做强、做优”及“高新技术产业化、传统产业高新技术化、优化企业产品结构”的产业政策,通过采用新技术、新工艺,提高产品质量,降低原料消耗,减少“三废”排放,实现清洁生产和循环经济[7]。

1生产方法1. 1工艺路线的选择[2]目前世界上生产烧碱的方法有4种:隔膜法、水银法、离子膜法、苛化法。

隔膜法、水银法和离子膜法都是通过电解盐水生产烧碱;而苛化法则是以石灰和纯碱为原料制取烧碱。

苛化法目前仅在少数地区采用,我国苛化法烧碱仅占总产量的1. 5%左右。

水银法烧碱含盐量低,产品浓度高,质量好,但是该法对环境污染严重,其汞害对人体有很大危害,联合国环境保护组织已要求逐步取代该法。

隔膜法在国内外均广泛采用,该法早期为石墨阳极电解槽,在组装电槽中会产生大量铅和沥青烟雾,在操作中会生成石棉绒碱性污水和石棉绒粉尘,同时该法能耗非常大,因此从20世纪70年代国内外开始用金属阳极电槽取代石墨阳极电槽。

目前发达国家已完全淘汰石墨阳极电解槽。

我国的石墨阳极装置每年尚有约20多万t的产量,国家已将其列入淘汰类工业生产能力。

与石墨法相比,金属阳极隔膜法在技术上有了很大的提高,但能耗依然较高,产品质量较差,同时仍存在一定的石棉绒污染问题。

离子膜法是20世纪80年代发展的新技术,能耗低,产品质量高,且无有害物质的污染,是较理想的烧碱生产方法。

与金属阳极隔膜法相比,离子膜法具有以下优点:(1) 工艺流程简单。

由于离子膜法电解液浓度高,因此不需要蒸发工段即可获得30%以上的产品。

一次盐水精制工艺改造

一次盐水精制工艺改造

一次盐水精制工艺改造蔡永久【摘要】介绍了中盐华湘化工有限公司三期技改工程一次盐水工艺改造内容,分析了原工艺存在的问题,对比分析了国内氯碱行业几种盐水精制工艺,结合实际制定了HVM膜盐水精制工艺路线,介绍了改造后装置的运行效果和实现的经济效益.【期刊名称】《氯碱工业》【年(卷),期】2017(053)005【总页数】5页(P5-8,15)【关键词】盐水精制;一次盐水;精制工艺;膜过滤;应用效果【作者】蔡永久【作者单位】中盐华湘化工有限责任公司,湖南郴州423041【正文语种】中文【中图分类】TQ114.261由固体氯化钠经水解达到饱和状态，再在盐水中加入各种精制剂，通过沉降、过滤等化工单元操作除去其中的有害杂质，达到电解用盐水的质量要求，此工艺过程在国内氯碱行业一般统称为一次盐水精制工艺[1]。

一次盐水是氯碱企业的第一道工序，精制后盐水质量的优劣是决定后续电解工序能否安全、稳定、高效运行的关键因素，它不仅关系到电解槽的使用寿命，而且关系到烧碱生产的电能消耗。

特别是离子膜法烧碱生产装置对盐水质量的要求更加苛刻。

因此，如何提高精盐水的质量一直是氯碱生产企业不断研究和探讨的问题[2]。

中盐华湘化工有限责任公司(以下简称“华湘化工”) 原有2.4万t/a金属阳极隔膜法烧碱生产装置，由于该装置是在原1.1万t/a烧碱生产装置的基础上经二期技改扩建而成，设备布置已相当拥挤。

在此背景下，华湘化工对三期技改工程拟新增2.5万t/a离子膜法烧碱(预留2.5万t/a离子膜法烧碱装置生产余地)的一次盐水扩改项目进行了多次考察和反复论证，充分运用国内外先进的工艺技术和装备，制备出了合格的一次盐水，为实现高电流密度离子膜电解槽的经济运行提供了有力的保证。

原盐中含有等化学杂质及机械杂质，用含有大量杂质的盐水去电解，会破坏电解槽的正常运行。

如Ca2+、Mg2+不除去，则在电解过程中，Ca2+、Mg2+将与阴极电解产物NaOH发生化学反应，生成Ca(OH)2及Mg(OH)2沉淀，不仅消耗生成的碱，还会堵塞隔膜孔隙，降低隔膜的渗透性，造成电流效率下降、槽电压上升、能耗增大；同样，含量较高时，会阻碍Cl-放电，在阳极放电，会产生氧气，因此也必须除去。

氯碱生产与操作张艳君项目一一次盐水精制

氯碱生产与操作张艳君项目一一次盐水精制

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04
一次盐水精制的设备与操作
主要设备介绍
沉降槽
用于盐水中固体颗粒的自然沉 降，去除粗盐中的杂质。
过滤器
通过滤材去除盐水中的细小颗 粒和悬浮物，提高盐水的清澈 度。
混合器
用于将化学药剂与盐水充分混 合，进行化学反应，进一步去 除杂质。
加热器
对盐水进行加热，提高化学反 应效率和盐水的清澈度。
设备操作规程与注意事项
烧碱作为一种重要的无机化工原料，可用于造 纸、纺织、石油化工等领域，还可用于生产氢 氧化钠、硅酸钠等其他化工产品。
氯碱生产的工艺流程
一次盐水精制
通过沉降、过滤等方法去除饱 和盐水中的杂质，得到一次精 制盐水。
电解
将二次精制盐水输送到电解槽 中进行电解，生成氯气、氢气 和烧碱。
原料准备
将原盐用水溶解，制备成饱和 盐水。
详细描述
为解决设备运行不稳定问题，可以加强设备巡检和维修，及时发现并处理设备故 障。同时，优化工艺参数和操作规程，提高设备运行的安全性和稳定性。此外， 加强员工培训和管理，提高员工对设备的认识和维护能力。
06
案例分析：某氯碱厂一次盐水精 制的改进实践
改进背景与目标
背景
某氯碱厂在生产过程中，一次盐水精 制环节存在杂质过多、质量不稳定等 问题，影响了后续产品的质量和产量 。
二次盐水精制
对一次精制盐水进行再次处理， 进一步去除杂质，得到高质量 的二次精制盐水。
产品处理
对生成的氯气、氢气和烧碱进 行分离、干燥等处理，得到最 终产品。
02
一次盐水精制的原理与目的
一次盐水精制的原理
一次盐水是指从盐矿中采掘出来的原 盐经溶解、澄清、过滤后得到的粗盐 水，其中含有多种杂质离子，如钙、 镁、硫酸根等。

任务一 一次盐水的制备单选试题与答案.

任务一 一次盐水的制备单选试题与答案.

任务一一次盐水的制备单选试题1.离子膜法电解制碱的副产品是（）。

A．氯气B．碱性C．氢气D．氯气和氢气2.我国离子膜法氢氧化钠溶液质量标准中优级氢氧化钠的质量分数是（）。

A．≥32.0%B．≥35.0%C．≥30.0%D．≥10.0%3．氯碱工业属于（）化工原料工业。

A．无机B．基本有机C．无机和有机D．基本4．离子膜电解制碱技术是（）出现的具有划时代意义的电解技术。

A．70年代中期B．70年代末期C．80年代中期D．90年代中期5. Na2CO3水溶液呈（）溶液。

A．酸性B．碱性C．中性D．不确定6. 除盐水中Ca2+一般用（）作精制剂。

A．NaOH B．HCl C．BaCl2D．Na2CO37．澄清操作的依据是（）作用原理。

A．综合力B．离心力C．拉力D．重力8．由原盐溶解成精盐水，该过程系（）。

A．化学力B．物理C．热能D．质量9．用以溶解某种物质的液体叫（）。

A．溶液B．溶质C．溶剂D．胶体10．BaCl2和SO42-的反应属于（）反应。

A．氯化B．中和C．沉淀D．配位11．原盐常易潮解，是因为其中含有（）。

A．NaCl B．MgCl2C．CaCO3D．KCl12．将盐溶化制成饱和的粗盐水，其NaCl含量应保持在（）。

A．310~315kg/m3B．290~305kg/m3C．280~295kg/m3D．320~335kg/m313．盐水中SO42-较高时，会阻碍电解过程中（）离子放电。

A．Na B．H+C．Cl-D．OH-14．下列不属于设备“三超”的是（）。

A．超温B．超压C．超负荷D．超体积15．盐泥中的（）含量较高，可供橡胶的填充剂、半导体黏膜和高级耐火材料用。

A．Mg（OH）2B．NaOH C．Ca（OH）2D．NaCl16．盐水制备的中和操作中，加入HCl的是为了（）。

A．除杂质B．提高精盐水透明度C．中和过碱量D．提高氯化钠浓度17．（）存在于食盐中，食盐易潮解。

A．MgCl2B．KCl C．Na2CO3D．BaSO418．无缝钢管按制造方法分为热轧管和冷拔管，其中目前热轧管的最大公称直径为（）。

氯碱生产与操作(张艳君)项目二 二次盐水精制及电解

氯碱生产与操作(张艳君)项目二 二次盐水精制及电解

螯合树脂塔的外壳由钢板制成，内衬特殊的低钙镁橡胶 防腐层。塔内填装一定量的带有螯合基团的特种离子交 换树脂，树脂的特点是对金属离子有极强的选择性。
子任务四
二次盐水精制的岗位操作
【任务描述】 ◆能够熟知并掌握二次盐水精制操作要点。 ◆能够进行二次盐水精制的开、停车操作及树脂塔再生 的岗位操作。
【任务指导】
目前大多数氯碱化工厂采用的是炭素烧结管式 过滤器。因其管理方便、安全可靠、操作弹性大并 能取得卓越的过滤效果，过滤后的盐水质完全能符 合离子膜法制碱工艺要求．除了能保持稳定高效的 运转外，尚具有十分良好的耐腐蚀性，从而在氯碱 电解离子膜法工艺生产中广泛使用。 二、螯合树脂塔 螯合树脂塔通常是二台或三台串联使用，其作 用是将一次精致盐水中的悬浮物和部分Ca2+、 Mg2+杂质去除，以满足离子膜电解的需要。螯合树 脂塔的结构如图2–6所示：
一、二次盐水精制的操作要点 （一）除ClO-的操作要点 （二）过滤 （三）中和的操作要点 二、二次盐水精制的开、停车操作 （一）准备工作 （二）开车 1．在供盐水之前, 使离子交换树脂塔准备工作，同时将过 滤盐水准备好（界外）。 2．当一次盐水罐中的盐水达到指定液位时,将盐水泵开 启，通过盐水管线进行盐水循环，并准备进行一次精制盐 水的接收. 3．打开过滤器，同时使盐水从一次盐水罐通过泵进入盐水 过滤器，过滤后的盐水送入过滤盐水罐。
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。 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。

氯碱生产与操作(张艳君)项目四 液氯的生产

氯碱生产与操作(张艳君)项目四 液氯的生产
气由气态变为液态的过程。传热在液氯生产中非常重要。 由于氨与氯接触会生成极易爆炸的三氯化氮，故用氨冷却 氯时，中间要用氯化钙作为传热介质，确保两者不接触。因此 整个传热过程为：氯气将热量传给氯化钙水溶液。再由其将热 量传给氨。
在这种情况下氯的最终冷凝温度与氯化钙溶液的温度之差为 5℃，氯化钙溶液与氨的温差也是5℃，总温差(氯的最终冷凝温 度与氨的蒸发温度)为10℃。另外，液氨沸腾对管壁传热系数较 大，氯化钙水溶液对氯和氨的管壁传热系数也比较高，只有氯
若用透平式压缩机，其流程的不同之处仅在于压缩机入口处没有
用液氯洗涤的冷却塔。
三、工艺操作要点 1．氯气质量的影响
所谓氯气质量是指氯的纯度，其中杂质、水等对生产过程均
有影响。 （1）氯气纯度。 （2）氯气中的杂质。 （3）氯气中的水分。
2．氯气中含氢量 原料氯进入液氯系统含氢不得超过0.5%，液氯尾气含氢应严格控制不 超过4%，以防止爆炸。至少每2小时分析一次液氯尾气含氢，如超过4%
氯化钙水溶液。氯气从冷凝盘管上部进入，被管外–25℃左右的冷冻盐
水(氯化钙溶液)冷却成气液混合物后从底部排出。吸收热量后的盐水在 搅拌机的作用下流向氨蒸发盘管。管内的液氨吸热蒸发成气氨，气氨经 压缩冷却再成液氨。管外的氯化钙溶液冷却后重新流向氯气冷凝管，从 而确保氯气液化温度不变。
图4–4箱式液化槽 1—外壳； 2—氨气发管； 3—搅拌机叶轮； 4—搅拌机电机；5—氯冷凝管； 6—溢流口
的压力，将计量槽内的液氯压送到包装岗位，按规定的包装量
灌入检验合格的液氯钢瓶内。 计量槽、包装岗位和整瓶的低压、低浓度废气送漂粉精或其 它用氯工段处理。包装后计量槽和汽化器中剩余的氯排入液化 槽进口的原氯总管继续液化。
2．中压法流程 中压法可分为一级液化和二级液化两种流程。如果工厂能对 低浓度液氯尾气适当处理可采用一级液化流程。如果工厂对低

氯碱生产与操作张艳君项目一一次盐水精制

氯碱生产与操作张艳君项目一一次盐水精制

传统过滤工艺 优点
原理简单、运行稳定、维修费用低；
缺点
投资大，占地面积大、操作复杂、运行 费用高、装置自动化控制程度低、砂滤 器中的二氧化硅给系统增加了新的污染。
CN过滤工艺
优点
膜法过滤工艺
缺点 优点
工艺简单、整套设备选用FRP材料、耐腐 蚀、维修量少、一次投资少、适合氯碱 企业新建或扩建项目。
CN过滤器出水质量会有波动。
1.海盐
＊主要是以海水为原料，通过盐田日晒而得到。 ＊主要成分有氯化钠、硫酸镁、硫酸钾、硫酸钙、 氯化镁、溴化镁和碳酸钙等。
2.湖盐
＊指从盐湖中直接采出和以盐湖卤水为原料 在盐田中晒制而成的盐。 ＊一般来说，湖盐资源丰富，含盐量高，生 产成本和能耗低于海盐和井矿盐，开发潜力 较大。但是湖盐中含有泥沙、芒硝和石膏等 杂质。
钡法
•原理就是向盐
水中加入BaCl2
• SO
2 4+Ba Nhomakorabea2
= BaSO 4 ↓
冷冻法
•利用Na2SO4溶 解度随温度变 化明显以（芒 硝）的形式冷 冻结晶而除去
（2）NH3的去除 当原盐或化盐水中存在铵离子或有机氮的化合
物时，在电解槽阳极液PH值为2～4的条件下，将 会产生易爆炸的NCl3气体。
子任务一 原盐的选用
【任务描述】 ◆熟知原盐的分类、原盐质量对生产的影响及其选 用原则。
【任务指导】
一、原盐
原盐是指在盐田晒制的海盐以及在天然盐湖或 盐矿开采出的未经人工处理的湖盐或岩盐等的统称 ，主要组分是氯化钠，分子式NaCl。
易溶于水、甘油，微溶于乙醇、液氨，不溶于盐酸 。
一般来说温度对食盐在水中的溶解度影响不大，但是高 温 能加快食盐的溶解速度，氯化钠在水中的溶解度见（表 1–1）。 从表中可以看出氯化钠在水中的溶解度随温度的升高而 增加。

氯碱生产与操作张艳君项目一一次盐水精制共79页文档

氯碱生产与操作张艳君项目一一次盐水精制共79页文档
氯来自生产与操作张艳君项目一一次盐 水精制
51、没有哪个社会可以制订一部永远 适用的 宪法， 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样 一种的 网，触 犯法律 的人， 小的可 以穿网 而过， 大的可 以破网 而出， 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏，庇 护着我 们大家 ；它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
谢谢！
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
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二、生产任务
首先是将固体原盐(或搭配部分盐卤水)和化盐水（按比例 掺混，通过加热溶解制成氯化钠的饱和溶液，然后向饱和盐 水溶液中连续加入适量的精制剂（NaOH、Na2CO3等），
将盐 水中的Ca2+、Mg2+等分别生成难溶的沉淀物，最后再加入
助 沉剂FeCl3，通过澄清、砂滤、中和等后续步骤，得到质 量合格的一次精盐水。
3.井矿盐
＊井盐主要是运用凿井法汲取地表浅部或地下天然卤水加 工制得； ＊矿盐是通过开采古代岩盐矿床加工制得。 ＊井矿盐是井盐和矿盐的总称，主要含有天然卤水盐矿和 岩盐矿床，运用开采矿盐钻井水溶法。 ＊其主要成分含有钾、钠、钙、镁等金属离子和碳酸氢根 、硫酸根、碳酸根和氯离子等阴离子。
三、原盐质量对生产的影响
2.皮带运盐机
皮带运盐机是原盐输送的主要设备，担负着连 续向化盐桶输送原盐的任务。利用水银接点实现化 盐桶盐层高度与皮带运盐机联锁自控，原盐通过电 子皮带称计量。
三、操作注意事项
1.盐斗原盐高度在篾子以上高度1～2米，操作时必须在 走台上，不允许站在盐堆上。
2.下斗作业时，必须要求篾子露出一定平方米以上的面 积，并有人监护作业。
能力目标：
● 能识读并根据要求绘制一次盐水精制的工艺流程 图。
● 能识读并根据要求绘制出膜法除硝工艺流程图。 ● 能完成一次盐水生产的开停车与正常运行操作。 ● 能对一次盐水精制过程中的常见故障进行分析并
处理
任务一 原盐的选配及输送
•子任务一 原盐的选用 •子任务二 原盐输送的流程及主要设备 •知识链接
石灰-芒硝法。对于多数氯碱企业通常采用烧碱-纯 碱法。
烧碱-纯碱法的 特点
来源非常方便
生成的沉淀完全， Mg2+、Ca2+除去
率较高
操作过程简单， 劳动条件好
3. SO42-、NH3的去除原理
(1)
SO42-的去除方法
钙法
•原理就是向盐
水中加入CaCl2CaSO 4 ↓
第 一位，成为全球最大的原盐生产国。
1.海盐
＊主要是以海水为原料，通过盐田日晒而得到。 ＊主要成分有氯化钠、硫酸镁、硫酸钾、硫酸钙、 氯化镁、溴化镁和碳酸钙等。
2.湖盐
＊指从盐湖中直接采出和以盐湖卤水为原料 在盐田中晒制而成的盐。 ＊一般来说，湖盐资源丰富，含盐量高，生 产成本和能耗低于海盐和井矿盐，开发潜力 较大。但是湖盐中含有泥沙、芒硝和石膏等 杂质。
液体盐为原料两种方法。
1．固体盐原料
固体原盐
化盐用的水一般由淡盐水、等几
部分混合而成 。混合化盐水通过
汽水混合器加热后，从化盐桶底 部连续送入，化盐温度保持在
化盐桶
50～60℃。
化盐水
2．液体盐原料
液体盐主要来源于井盐或天然卤水和岩盐。 井盐或天然卤水可直接汲出，通过管道输送到工厂 使用，如果盐水浓度较低，可先进行浓缩，或加入 一定量的固体盐，使其浓度增加。岩盐一般是先在 地下用水溶解，汲出之后通过管道输送到工厂。
其结构。
【任务指导】 一、化盐桶 1．化盐桶的作用 化盐桶的主要作用是制 取饱和食盐水。 2．化盐桶的结构
1—铁栅；2—溢流槽； 3—粗盐水出口；4—桶体； 5—折流圈；6—折流帽； 7—溶盐水进口；8—人孔
二、澄清桶
1．澄清桶的作用
澄清桶的作用是将粗盐水中的钙、镁等难溶性的颗粒与液
子任务一 原盐的选用
【任务描述】 ◆熟知原盐的分类、原盐质量对生产的影响及其选 用原则。
【任务指导】
一、原盐
原盐是指在盐田晒制的海盐以及在天然盐湖或 盐矿开采出的未经人工处理的湖盐或岩盐等的统称 ，主要组分是氯化钠，分子式NaCl。 易溶于水、甘油，微溶于乙醇、液氨，不溶于盐酸 。
一般来说温度对食盐在水中的溶解度影响不大，但是高温 能加快食盐的溶解速度，氯化钠在水中的溶解度见（表 1–1）。
Na2CO3过 量，为不使进入电解槽的盐水成为强碱性，需要用 盐酸中和氢氧化钠和碳酸钠，其主要的化学反应如 下； NaOH+HCl=NaCl+H2O
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2
子任务二 一次盐水精制的工艺流程
【任务描述】 ◆能熟练掌握一次盐水精制的工艺流程，并 正确绘制一次盐水精制的工艺流程图。
钡法
•原理就是向盐
水中加入BaCl2
•SO
2 4
+
Ba
2
= BaSO 4 ↓
冷冻法
•利用Na2SO4溶 解度随温度变 化明显以（芒 硝）的形式冷 冻结晶而除去
（2）NH3的去除 当原盐或化盐水中存在铵离子或有机氮的化合
物时，在电解槽阳极液PH值为2～4的条件下，将 会产生易爆炸的NCl3气体。
项目一 一次盐水精制
1 任务一 原盐的选配及输送 2 任务二 一次盐水精制 3 任务三 除硝工艺 4 任务四 一次盐水精制的岗位操作 5 任务五 常见故障及处理 6 案例分析 7 小结
知识目标：
★ 能够掌握一次盐水精制的工艺原理。 ★ 能分析不同生产工艺下一次精盐水精制 的工艺流程。 ★ 能熟知一次盐水精制生产中主要设备的 结构和功能。
凯膜过滤工艺流程主要包括配水、化盐、精制反应及预处
理、凯膜过滤、盐泥压滤和精制剂等6部分.
四、一次盐水精制工艺的特点
传统过滤工艺 优点
原理简单、运行稳定、维修费用低；
缺点
投资大，占地面积大、操作复杂、运行 费用高、装置自动化控制程度低、砂滤 器中的二氧化硅给系统增加了新的污染。
CN过滤工艺
优点
膜法过滤工艺
合 ，进入后反应桶；从后反应桶溢流入中间槽，通过泵打入 并列的两台戈尔过滤器，在3#折流槽加入Na2SO3除游离
氯 ，加入HCl调整pH值后的一次盐水，送入精盐水贮槽备用。
2．凯膜过滤工艺
（1）凯膜过滤原理 现用的凯膜技术源自人造血管技术，采用特殊工艺，制
造出的一种外壁孔小、内壁孔大的多孔膜。这种膜具有极佳 的不黏性和非常小的摩擦系数，可以保证液体以最大通量进 行过滤。过滤时，可将液体中的悬浮物全部截留在凯膜的表 面，滤清液通过膜孔从中空的管式膜中部排出。
桶， 上清液从反应桶出来，在反应桶的出口处加入助沉剂聚丙烯 酸钠，共同溢流进入道尔澄清桶，经砂滤器过滤后，进入精 盐水贮槽供电解使用。从反应桶和澄清桶底部出来的盐泥水 进入板框压滤机，经板框压滤机处理后的回收盐水进入配水 槽进行循环使用。
二、CN过滤工艺
CN 过滤技术采用的是悬浮离子吸附+过滤作用进行的固 液分离，即采用的动态吸附和深层床过滤相结合的原理， 去除液体中的悬浮物。 工艺流程过程：
固体原盐从化盐桶的顶部加入，化盐水从化盐桶的底部 进入，两者进行逆流接触，制成饱和食盐水。饱和食盐水 从化盐桶的顶部溢流流出，进入折流反应槽，在反应槽中 相继加入纯碱、氢氧化钠、氯化钡等各种助剂，与盐水中 的Ca2+、Mg2+、SO42-进行充分反应，再加入絮凝剂，与
盐水 混合后，一起进入CN过滤系统。上清液进入一次盐水储槽 ，盐泥送往板框压滤机。
（2）凯膜的特点 ① 凯膜滤料寿命远高于其它常规滤膜。 ② 凯膜有极高的孔隙率，使它具有较高的过滤精度和渗
透通量。 ③ 聚四氟乙烯薄膜使固体颗粒的穿透率接近于零，实现
了完全的表面过滤。 ④ 全聚四氟乙烯管式整体结构和无复合搭接缝，可避免
发生复合膜的剥离、撕裂、腐蚀等情况。 ⑤ 凯膜较小的直径，较高的比表面积。
去除盐水中NH3，一般是向盐水中加入氯水 （含 有HClO）或次氯酸钠，使NH3生成NH2Cl挥发而 除去
4. 有机物、不溶性机械杂质的去除 去除方法：盐水中菌藻类、腐质酸等天然有机物 可通过加入次氯酸钠去除。菌藻类有机物被次氯酸 钠杀死，腐质酸等天然有机物被次氯酸钠氧化分解 成小分子，分解后的腐质酸等天然有机物的小分子 与不溶性泥沙等机械杂质一起，最终通过三氯化铁 的吸附和共沉淀作用在预处理器中预先除去。
三、一次盐水精制的工艺原理
1. 化盐的原理 化盐是利用氯化钠在水中的溶解度受温度 影响不大，但提高温度可加快氯化钠的溶解 速度。因此化盐时温度一般控制在55℃左右 。
2. Mg2+、Ca2+的精制原理 对于Mg2+、Ca2+精制主要采用化学或物理方 法
将其转化为沉淀物而除去。 方法一般有三种：烧碱-纯碱法、石灰-纯碱法、
从表中可以看出氯化钠在水中的溶解度随温度的升高而 增加。
表 1–1 氯化钠在水中的溶解度
二、原盐的种类 工业用盐主要分为海盐、湖盐、井盐和矿盐。在
全国17个省（区）都有产出，形成了北方沿海大型 海盐、西部湖盐和中、东、南井矿盐产业带三大原 盐产区。盐产量以海盐为主，其次是湖盐和井矿 盐，自2005年以来，我国原盐总产量已越居世界
3.吊车抓斗距离地面保持2～3米的高度，不准在斗下通 行。
4.皮带机运转时禁止跨跃，排除杂物时必须停车操作。 5.天车工开车前必须呜铃，操作中也应适时呜铃。
四、盐场的储存能力
盐场储存原盐量的能力，根据以下公式进行计算：
式中：G－原盐总重量，吨； F－盐场面积，m2； H－原盐平均堆高度，m； γ—原盐平均堆积密度，t/m3；
缺点 优点
工艺简单、整套设备选用FRP材料、耐 腐蚀、维修量少、一次投资少、适合氯 碱企业新建或扩建项目。
CN过滤器出水质量会有波动。
常温下进行，无化学变化，无相态变化、 选择性好、适应性强，操作稳定，自动 化控制程度高，精制盐水质量高；适合 新建和改建氯碱装置采用。
子任务三 主要设备 【任务描述】 ◆能熟知一次盐水精制的主要设备及
5. 游离氯的去除原理 影响：盐水中游离氯的存在会使离子交换树脂中
毒，影响离子的交换能力 去除方法：盐水中的游离氯通常是以ClO-的形式