烧碱工艺学2.pptx

第二章第二章 盐水的二次精制盐水的二次精制二次盐水主要处理的是从一次盐水工段来的二次盐水主要处理的是从一次盐水工段来的粗精制盐水经螯合树脂塔处理后，产生出粗精制盐水经螯合树脂塔处理后，产生出电解能够使用的精制盐水。螯合树脂塔有：电解能够使用的精制盐水。螯合树脂塔有：A.三塔联接排序三塔联接排序;B.二塔排序一塔再生等方二塔排序一塔再生等方式。式。A、B方式都在工程项目中使用过，有方式都在工程项目中使用过，有与与PLC连接，也有在连接，也有在DCS实现螯合树脂塔的实现螯合树脂塔的顺序控制。顺序控制。盐水二次精制的目的和指标盐水二次精制的目的和指标2.1.1 二次精制对一次盐水的要求二次精制对一次盐水的要求1.过滤要点：从沉降器溢流的一次精制盐水，进入贮罐，用泵送去二次精制。一般过滤器的设计以悬浮物的含量为10mg/l，在过滤层内外之间的压差小于0.2MPa.过滤器连续工作48h.2.1.2 精制要点精制要点在二次精制中起主要作用的是螯和树脂。在二次精制中起主要作用的是螯和树脂。树脂塔中螯和树脂的填充量是根据树脂的性树脂塔中螯和树脂的填充量是根据树脂的性能而定。在额定能力下，保证在若干小时内，能而定。在额定能力下，保证在若干小时内，钙镁离子的含量小于钙镁离子的含量小于2030g/l.螯和树脂工作时需要一定的温度，温度过低螯和树脂工作时需要一定的温度，温度过低会降低螯和的交换反应速度，所以合适的温会降低螯和的交换反应速度，所以合适的温度也是重要的。度也是重要的。游离氯会破坏树脂的结构，使之失去螯和作游离氯会破坏树脂的结构，使之失去螯和作用。用。有机物吸附在螯和树脂上回影响螯和树脂的有机物吸附在螯和树脂上回影响螯和树脂的吸附效果。吸附效果。2.2 一次盐水中不纯物的主要来源一次盐水中不纯物的主要来源2.2.1 2.2.1 一次精制原理一次精制原理一次精制原理一次精制原理2.2.22.2.2生产上生成的杂质离子生产上生成的杂质离子生产上生成的杂质离子生产上生成的杂质离子1 1、Ba2+2 2、3、ClO-2.2 盐水二次精制流程盐水二次精制流程 n n一次盐水一次盐水除除ClOClO-过滤过滤调节调节pHpH值值树脂吸附树脂吸附2.2.12.2.1添加亚硫酸钠以除去盐水中的次氯酸钠添加亚硫酸钠以除去盐水中的次氯酸钠2.2.2 2.2.2 盐水过滤工艺流程盐水过滤工艺流程1 1、基本原理、基本原理盐水中的悬浮物对螯和树脂会产生不良影响，而且盐水中的悬浮物对螯和树脂会产生不良影响，而且悬浮物中相当一部分是没有沉降完全的碳酸钙、悬浮物中相当一部分是没有沉降完全的碳酸钙、氢氧化镁、硫酸钡的微小颗粒。氢氧化镁、硫酸钡的微小颗粒。2 2、流程概述、流程概述碳素管过滤器碳素管过滤器2.3 中和中和过滤后，盐水中的Ca2+、Mg2+含量与过滤含量与过滤前相比降低了，但还存在没有过滤掉的前相比降低了，但还存在没有过滤掉的CaCO3、Mg(OH)2，Mg(OH)2微粒溶解微粒溶解的的pH值为值为10.5,CaCO3 溶解的溶解的pH值为值为9.4由于盐水的由于盐水的Ph值为值为10.5，这些微粒无法溶解。，这些微粒无法溶解。螯和树脂只能吸附螯和树脂只能吸附Ca2+、Mg2+，而不能吸，而不能吸附微粒中的附微粒中的Ca、Mg成分，造成二次盐水中成分，造成二次盐水中Ca2+、Mg2+含量超标。含量超标。2.4 螯合树脂精制盐水的工作过程螯合树脂精制盐水的工作过程2.4.1 螯合树脂螯合树脂螯合树脂是一种带有螯合能力基团的高分子化合螯合树脂是一种带有螯合能力基团的高分子化合物，它是一种具有环状结构的络合物，也是一物，它是一种具有环状结构的络合物，也是一种离子交换树脂，与普通的离子交换树脂不同种离子交换树脂，与普通的离子交换树脂不同之处在于，它吸附金属离子形成环状结构，如之处在于，它吸附金属离子形成环状结构，如螯钳物，故称螯合树脂。螯钳物，故称螯合树脂。它对特定离子具有特殊的选择能力。它对特定离子具有特殊的选择能力。日本日本“CR-10”螯合树脂，其选择离子的能力：螯合树脂，其选择离子的能力：Hg2+Cu2+Pb2+Ni2+Cd2+Zn2+Co2+Mn2+Ca2+Mg2+Ba2+Na+螯合树脂的交换原理螯合树脂的交换原理螯合树脂的交换原理螯合树脂的交换原理 原理：螯合树脂在水和离子的作用下，交换基团原理：螯合树脂在水和离子的作用下，交换基团原理：螯合树脂在水和离子的作用下，交换基团原理：螯合树脂在水和离子的作用下，交换基团-COONaCOONa水解成水解成水解成水解成-COO-COO-和和和和NaNa+。在盐水精制时，由。在盐水精制时，由。在盐水精制时，由。在盐水精制时，由于树脂对离子的选择性于树脂对离子的选择性于树脂对离子的选择性于树脂对离子的选择性HH+CaCa2+2+MgMg2+2+BaBa2+2+NaNa+,+,所以盐水中的所以盐水中的所以盐水中的所以盐水中的CaCa2+2+、MgMg2+2+就被树脂螯合物形成稳定性高的环状螯合物。就被树脂螯合物形成稳定性高的环状螯合物。就被树脂螯合物形成稳定性高的环状螯合物。就被树脂螯合物形成稳定性高的环状螯合物。塔内盐水中的塔内盐水中的塔内盐水中的塔内盐水中的CaCa2+2+、MgMg2+2+与树脂的离子交换：与树脂的离子交换：与树脂的离子交换：与树脂的离子交换：2.4.2塔内的交换过程塔内的交换过程 在连续操作中，第一塔作为在连续操作中，第一塔作为“粗制塔粗制塔”除去大多数的钙镁离子除去大多数的钙镁离子第二塔作为第二塔作为“精制塔精制塔”，来确保盐水中钙镁，来确保盐水中钙镁离子降到控制指标以下。离子降到控制指标以下。当塔内树脂床达到最大吸附能力时，再流出当塔内树脂床达到最大吸附能力时，再流出塔的盐水中的钙镁离子会急剧增加。因次塔的盐水中的钙镁离子会急剧增加。因次在树脂床还未达到最大处理能力时，就要在树脂床还未达到最大处理能力时，就要再生。再生。树脂的再生机理：树脂的再生机理：（1）钙（镁）型树脂转变成氢型树脂）钙（镁）型树脂转变成氢型树脂（2）氢型树脂转变出钠型树脂）氢型树脂转变出钠型树脂螯合树脂塔从投入生产到脱出再生，直道再螯合树脂塔从投入生产到脱出再生，直道再生重新投入生产，大于需要生重新投入生产，大于需要8小时左右。在小时左右。在正常生产时，两塔串联运行，一塔生产，正常生产时，两塔串联运行，一塔生产，一塔再生备用，每一塔再生备用，每24小时切换一次。盐水的小时切换一次。盐水的精制全过程用精制全过程用DCS系统自动控制，实现模系统自动控制，实现模块式的操作。块式的操作。树脂再生时产生的废水送入废水池，经酸碱树脂再生时产生的废水送入废水池，经酸碱中和后送一次盐水工序。中和后送一次盐水工序。2.5 螯合树脂塔的开停车操作螯合树脂塔的开停车操作n n2.5.1 短期停车后开车短期停车后开车n n1、启动一次盐水泵，从一次盐水罐内抽送、启动一次盐水泵，从一次盐水罐内抽送一次盐水，打开一次盐水进塔前的盐水预一次盐水，打开一次盐水进塔前的盐水预热器上的热水的进出阀门，控制盐水温度热器上的热水的进出阀门，控制盐水温度在在65C，开始打回流，当确认一次盐水的温，开始打回流，当确认一次盐水的温度、浓度、度、浓度、pH值和不纯物质满足盐水二次值和不纯物质满足盐水二次精制的要求时，准备向树脂塔通液。精制的要求时，准备向树脂塔通液。n n2、先打开树脂塔盐水的进口阀。、先打开树脂塔盐水的进口阀。2.5 螯合树脂塔的开停车操作螯合树脂塔的开停车操作n n3、慢慢打开树脂塔上的用盐水自控管路阀，、慢慢打开树脂塔上的用盐水自控管路阀，对树脂塔供一次盐水。对树脂塔供一次盐水。n n4、盐水开始循环，一次盐水、盐水开始循环，一次盐水二次盐水二次盐水去离子盐水罐去离子盐水罐一次化盐工序一次化盐工序n n5、分析第一树脂塔，去离子盐水罐的、分析第一树脂塔，去离子盐水罐的Ca2+、Mg2+浓度，入分别低于浓度，入分别低于0.2mg/l、0.02mg/l可开始向电解槽供盐水。可开始向电解槽供盐水。n n6、电解开车前如将运转一定时间的树脂塔、电解开车前如将运转一定时间的树脂塔再生，这样更有利。再生，这样更有利。2.5.2长期停车后开车长期停车后开车n n1、同短期停车后开车第一步骤；、同短期停车后开车第一步骤；n n2、打开树脂塔周围的手动阀，接通程序控、打开树脂塔周围的手动阀，接通程序控制器。制器。n n3、慢慢打开盐水阀门，向树脂塔内通液，、慢慢打开盐水阀门，向树脂塔内通液，进行一次盐水和二次盐水的循环。进行一次盐水和二次盐水的循环。n n4、循环开始后，如盐水中的、循环开始后，如盐水中的Ca2+、Mg2离离子浓度在第一塔出口高于子浓度在第一塔出口高于0.2mg/l，在第二，在第二塔出口高于塔出口高于0.02mg/l时，则要对树脂塔再生。时，则要对树脂塔再生。确认含量是通液量一定要在规定的流量下确认含量是通液量一定要在规定的流量下进行。进行。5、盐水一次精制、二次精制几化盐稳定后，、盐水一次精制、二次精制几化盐稳定后，确认二次精制盐水质量，满足电解槽要求确认二次精制盐水质量，满足电解槽要求才可向电解槽供液。才可向电解槽供液。n n2.2.3短期停车短期停车n n1、当其他设备皆正常时，盐水在一次盐水、当其他设备皆正常时，盐水在一次盐水二次盐水一次化盐工序之间循环。二次盐水一次化盐工序之间循环。n n2、当其它设备有故障时，关闭盐水进口阀、当其它设备有故障时，关闭盐水进口阀门，盐水出口阀通过控制板，切断去现场门，盐水出口阀通过控制板，切断去现场电磁阀盘的信号，再生工序改为手动。电磁阀盘的信号，再生工序改为手动。n n3、系统停电，关闭塔四周全部手动自动阀，、系统停电，关闭塔四周全部手动自动阀，其它步骤通（其它步骤通（2）n n2.5.4长期停车（指无确切开车日期）长期停车（指无确切开车日期）n n1、关闭盐水进口阀、盐水出口阀；、关闭盐水进口阀、盐水出口阀；n n2、塔内的盐水用软水置换，程序如下、塔内的盐水用软水置换，程序如下“n nA.关闭再生酸碱的进出阀门；关闭再生酸碱的进出阀门；n nB.按下按下A塔再生开始按钮，再生在塔再生开始按钮，再生在”静止静止“工序中自动停止。工序中自动停止。n nC.手动切换手动切换B塔再生，再生在塔再生，再生在”静止静止“工序工序中自动停止。中自动停止。n nD.关闭所有自动阀、手动阀。用色布将视关闭所有自动阀、手动阀。用色布将视镜遮住。镜遮住。2.6盐水二次精制的工艺操作要点盐水二次精制的工艺操作要点1、控制入塔盐水温度在、控制入塔盐水温度在655C。2、控制盐水、控制盐水pH值大于值大于8.3、入塔口盐水、入塔口盐水CaCa2+2+、MgMg2 2含量在含量在4mg/l以上时，以上时，在减少通液时间的同时，增加第一个塔出在减少通液时间的同时，增加第一个塔出口的口的CaCa2+2+、MgMg2 2分析次数。分析次数。4、对一次盐水中、对一次盐水中Sr2+的要定期进行分析，确的要定期进行分析，确认在认在2.5mg/l以下。以下。5、一次盐水中不允许存在、一次盐水中不允许存在ClO-，因为，因为ClO-的的存在会引起螯合树脂性能的急剧劣化。存在会引起螯合树脂性能的急剧劣化。2.6盐水二次精制的工艺操作要点盐水二次精制的工艺操作要点6、对第一个塔出口盐水中、对第一个塔出口盐水中CaCa2+2+、MgMg2 2的离子每的离子每日进行一次分析，确认在日进行一次分析，确认在20g/l以下，取样以下，取样时间要在树脂塔再生结束前不久；如果发时间要在树脂塔再生结束前不久；如果发生超标，要查找原因，采取措施。在找出生超标，要查找原因，采取措施。在找出原因前，要缩短通液时间。原因前，要缩短通液时间。7、对第二个塔出口盐水中、对第二个塔出口盐水中Ca2+、Mg2的离子的离子每日定期进行一次以上的分析，确认在每日定期进行一次以上的分析，确认在20g/l以下。以下。8 8、经常检查树脂塔压差，压差上升会降低盐水流量；、经常检查树脂塔压差，压差上升会降低盐水流量；、经常检查树脂塔压差，压差上升会降低盐水流量；、经常检查树脂塔压差，压差上升会降低盐水流量；如超压差时，强制再生，增加二次反洗强度使破如超压差时，强制再生，增加二次反洗强度使破如超压差时，强制再生，增加二次反洗强度使破如超压差时，强制再生，增加二次反洗强度使破碎树脂逸出。碎树脂逸出。碎树脂逸出。碎树脂逸出。9 9、树脂塔再生过程中，当确认盐水置换再生液是盐、树脂塔再生过程中，当确认盐水置换再生液是盐、树脂塔再生过程中，当确认盐水置换再生液是盐、树脂塔再生过程中，当确认盐水置换再生液是盐水从树脂塔出口的水从树脂塔出口的水从树脂塔出口的水从树脂塔出口的pHpH值在值在值在值在8 8以上，再生结束。刚以上，再生结束。刚以上，再生结束。刚以上，再生结束。刚再生结束后，由于塔内残留少许的再生结束后，由于塔内残留少许的再生结束后，由于塔内残留少许的再生结束后，由于塔内残留少许的NaOHNaOH，pHpH值值值值暂时升到暂时升到暂时升到暂时升到1010以上是正常的。这是再生正常的标志，以上是正常的。这是再生正常的标志，以上是正常的。这是再生正常的标志，以上是正常的。这是再生正常的标志，否则就不正常。否则就不正常。否则就不正常。否则就不正常。1010、再生时的流量设定，树脂塔初步运转时，各种、再生时的流量设定，树脂塔初步运转时，各种、再生时的流量设定，树脂塔初步运转时，各种、再生时的流量设定，树脂塔初步运转时，各种流量及液面都要进行严格的标定，做好标记和记流量及液面都要进行严格的标定，做好标记和记流量及液面都要进行严格的标定，做好标记和记流量及液面都要进行严格的标定，做好标记和记录；设定个阀的开度，以后按需要进行微调。录；设定个阀的开度，以后按需要进行微调。录；设定个阀的开度，以后按需要进行微调。录；设定个阀的开度，以后按需要进行微调。2.7 二次盐水精制过程中常见的异常原因及处二次盐水精制过程中常见的异常原因及处理方法理方法2.7.1 ClO2.7.1 ClO 未被去除未被去除未被去除未被去除1 1、浮上澄清桶水中的、浮上澄清桶水中的、浮上澄清桶水中的、浮上澄清桶水中的ClOClO 含量大于含量大于含量大于含量大于10mg/l,10mg/l,小于小于小于小于20mg/l;20mg/l;处理方法：通过加大处理方法：通过加大处理方法：通过加大处理方法：通过加大NaNa2 2SOSO3 3的流量后，就能够解决的流量后，就能够解决的流量后，就能够解决的流量后，就能够解决.按以下步骤操作：按以下步骤操作：按以下步骤操作：按以下步骤操作：（1 1）分析澄清盐水罐的盐水含）分析澄清盐水罐的盐水含）分析澄清盐水罐的盐水含）分析澄清盐水罐的盐水含ClOClO 量，可往罐中量，可往罐中量，可往罐中量，可往罐中加少许的固体加少许的固体加少许的固体加少许的固体NaNa2 2SOSO3 3。（2 2）分析过滤后的盐水，如含）分析过滤后的盐水，如含）分析过滤后的盐水，如含）分析过滤后的盐水，如含ClOClO 。可往过滤盐。可往过滤盐。可往过滤盐。可往过滤盐水罐中加少许固体水罐中加少许固体水罐中加少许固体水罐中加少许固体NaNa2 2SOSO3 3。（3 3）加大盐水中的）加大盐水中的）加大盐水中的）加大盐水中的ClOClO 分析频率；分析频率；分析频率；分析频率；（4 4）检查脱氯工序的操作情况。）检查脱氯工序的操作情况。）检查脱氯工序的操作情况。）检查脱氯工序的操作情况。n n2 2、浮上澄清桶水中的、浮上澄清桶水中的、浮上澄清桶水中的、浮上澄清桶水中的ClOClO 含量大于含量大于含量大于含量大于20mg/l20mg/l（受（受（受（受泵的能力限制不能通过加大泵的能力限制不能通过加大泵的能力限制不能通过加大泵的能力限制不能通过加大NaNa2 2SOSO3 3的方法解决）的方法解决）的方法解决）的方法解决）n n处理方法：处理方法：处理方法：处理方法：（1 1）分析澄清盐水罐的盐水含）分析澄清盐水罐的盐水含）分析澄清盐水罐的盐水含）分析澄清盐水罐的盐水含ClOClO 量，酌情往内量，酌情往内量，酌情往内量，酌情往内加适量固体加适量固体加适量固体加适量固体NaNa2 2SOSO3 3。（2 2）关闭澄清盐水入口阀。）关闭澄清盐水入口阀。）关闭澄清盐水入口阀。）关闭澄清盐水入口阀。（3 3）由过滤通液改为原盐循环。）由过滤通液改为原盐循环。）由过滤通液改为原盐循环。）由过滤通液改为原盐循环。（4 4）检查过滤盐水罐的盐水，如含）检查过滤盐水罐的盐水，如含）检查过滤盐水罐的盐水，如含）检查过滤盐水罐的盐水，如含ClOClO ，则立即，则立即，则立即，则立即停止向树脂塔通液。停止向树脂塔通液。停止向树脂塔通液。停止向树脂塔通液。（5 5）电解准备停车。）电解准备停车。）电解准备停车。）电解准备停车。2.7.2 二次精制盐水二次精制盐水Ca2+、Mg2超标超标n n1 1、树脂量不足、树脂量不足、树脂量不足、树脂量不足由于树脂的使用温度一般在由于树脂的使用温度一般在由于树脂的使用温度一般在由于树脂的使用温度一般在6060左右，树脂强度低；左右，树脂强度低；左右，树脂强度低；左右，树脂强度低；再加上再加上再加上再加上”HH”、”NaNa”、”CaCa”型转换过程中的内型转换过程中的内型转换过程中的内型转换过程中的内力作用，使树脂破碎流失，这是正常的。为此需力作用，使树脂破碎流失，这是正常的。为此需力作用，使树脂破碎流失，这是正常的。为此需力作用，使树脂破碎流失，这是正常的。为此需要及时补充树脂，使树脂层高度符合设计要求。要及时补充树脂，使树脂层高度符合设计要求。要及时补充树脂，使树脂层高度符合设计要求。要及时补充树脂，使树脂层高度符合设计要求。2 2、树脂性能下降、树脂性能下降、树脂性能下降、树脂性能下降由于重金属的吸附，影响由于重金属的吸附，影响由于重金属的吸附，影响由于重金属的吸附，影响CaCa2+2+、MgMg2 2吸附能力，吸附能力，吸附能力，吸附能力，这时正常的再生步骤不能使吸附容量恢复。此时这时正常的再生步骤不能使吸附容量恢复。此时这时正常的再生步骤不能使吸附容量恢复。此时这时正常的再生步骤不能使吸附容量恢复。此时需要需要需要需要2323倍的盐酸量，倍的盐酸量，倍的盐酸量，倍的盐酸量，2 2倍的倍的倍的倍的NaOHNaOH进行再生，往进行再生，往进行再生，往进行再生，往往能使往能使往能使往能使CaCa2+2+、MgMg2 2达标。达标。达标。达标。n n由于树脂被盐水中的由于树脂被盐水中的由于树脂被盐水中的由于树脂被盐水中的ClO-ClO-氧化造成吸附量的永氧化造成吸附量的永氧化造成吸附量的永氧化造成吸附量的永久降低，此时即使使用倍量再生，吸附容量也不久降低，此时即使使用倍量再生，吸附容量也不久降低，此时即使使用倍量再生，吸附容量也不久降低，此时即使使用倍量再生，吸附容量也不能恢复，这样就需要采用更换树脂的方法来解决。能恢复，这样就需要采用更换树脂的方法来解决。能恢复，这样就需要采用更换树脂的方法来解决。能恢复，这样就需要采用更换树脂的方法来解决。n n MgMg2+2+含量高时含量高时含量高时含量高时 CaCa2+2+、MgMg2+2+总含量超标总含量超标总含量超标总含量超标n n提高提高提高提高pHpH值能提高树脂的吸附量，一般塔内充填树值能提高树脂的吸附量，一般塔内充填树值能提高树脂的吸附量，一般塔内充填树值能提高树脂的吸附量，一般塔内充填树脂脂脂脂pHpH值为值为值为值为9 9时吸附总量为所需吸附量的时吸附总量为所需吸附量的时吸附总量为所需吸附量的时吸附总量为所需吸附量的1010倍左右。倍左右。倍左右。倍左右。pHpH值提高到值提高到值提高到值提高到10.510.5，吸附总量也增加不多。而，吸附总量也增加不多。而，吸附总量也增加不多。而，吸附总量也增加不多。而Mg(OH)Mg(OH)2 2 、Ca(OH)Ca(OH)2 2 不溶解，不溶解，不溶解，不溶解，CaCa2+2+、MgMg2+2+含量含量含量含量易超标。如易超标。如易超标。如易超标。如pHpH值在值在值在值在8 8，促使，促使，促使，促使CaCa2+2+、MgMg2+2+微粒溶解，微粒溶解，微粒溶解，微粒溶解，往往能使盐水中的往往能使盐水中的往往能使盐水中的往往能使盐水中的CaCa2+2+、MgMg2+2+总量降至总量降至总量降至总量降至10g/l10g/l。2.7.3 过滤周期寿命短过滤周期寿命短1 1、澄清盐水、澄清盐水、澄清盐水、澄清盐水SSSS超过超过超过超过10mg/l,10mg/l,过滤压差上升快。过滤压差上升快。过滤压差上升快。过滤压差上升快。处理方法：加大纤维素的添加量，提高和纤维处理方法：加大纤维素的添加量，提高和纤维处理方法：加大纤维素的添加量，提高和纤维处理方法：加大纤维素的添加量，提高和纤维素之间的比例，可以减缓压差上升速度，提高一素之间的比例，可以减缓压差上升速度，提高一素之间的比例，可以减缓压差上升速度，提高一素之间的比例，可以减缓压差上升速度，提高一次盐水质量。次盐水质量。次盐水质量。次盐水质量。、由于返洗，预涂得质量不好，引起压差上升快。、由于返洗，预涂得质量不好，引起压差上升快。、由于返洗，预涂得质量不好，引起压差上升快。、由于返洗，预涂得质量不好，引起压差上升快。返洗质量不好，尤其是返洗得次数没有严格按操作返洗质量不好，尤其是返洗得次数没有严格按操作返洗质量不好，尤其是返洗得次数没有严格按操作返洗质量不好，尤其是返洗得次数没有严格按操作手册进行，将会产生纤维素在过滤在过滤元件与手册进行，将会产生纤维素在过滤在过滤元件与手册进行，将会产生纤维素在过滤在过滤元件与手册进行，将会产生纤维素在过滤在过滤元件与花板结合处上结板，严重影响过滤周期。花板结合处上结板，严重影响过滤周期。花板结合处上结板，严重影响过滤周期。花板结合处上结板，严重影响过滤周期。、过滤周期长期达不到要求时，应打开人、过滤周期长期达不到要求时，应打开人孔检查。孔检查。2.7.过滤后盐水超标过滤后盐水超标、轻微超标如在左、轻微超标如在左右，问题不大，一般在通液一段时间后，右，问题不大，一般在通液一段时间后，就能达标。就能达标。、轻微超标检查分析用膜的规格是否与、轻微超标检查分析用膜的规格是否与原设计要求相符。因采用膜的滤孔过小，原设计要求相符。因采用膜的滤孔过小，是分析结果增大。是分析结果增大。、适当的延长原液循环时间。、适当的延长原液循环时间。、适当的延长原液循环时间。、适当的延长原液循环时间。、严重超标含量突然超标，而且二次盐水、严重超标含量突然超标，而且二次盐水、严重超标含量突然超标，而且二次盐水、严重超标含量突然超标，而且二次盐水中中中中CaCa2+2+超标，必须停车。检查造成原因有，过滤超标，必须停车。检查造成原因有，过滤超标，必须停车。检查造成原因有，过滤超标，必须停车。检查造成原因有，过滤元件损坏或过滤元件松动，这时应采取相应的措施。元件损坏或过滤元件松动，这时应采取相应的措施。元件损坏或过滤元件松动，这时应采取相应的措施。元件损坏或过滤元件松动，这时应采取相应的措施。、过滤元件损坏、过滤元件损坏、过滤元件损坏、过滤元件损坏由于长期含盐水通过，发生下列反应：由于长期含盐水通过，发生下列反应：由于长期含盐水通过，发生下列反应：由于长期含盐水通过，发生下列反应：使过滤元件的滤孔增大，少量的使过滤元件的滤孔增大，少量的使过滤元件的滤孔增大，少量的使过滤元件的滤孔增大，少量的 纤维素进入过滤元纤维素进入过滤元纤维素进入过滤元纤维素进入过滤元件内部，使返洗不彻底，有效面积减少，造成过滤件内部，使返洗不彻底，有效面积减少，造成过滤件内部，使返洗不彻底，有效面积减少，造成过滤件内部，使返洗不彻底，有效面积减少，造成过滤周期缩短。周期缩短。周期缩短。周期缩短。由于过滤器使用超过由于过滤器使用超过48h，造成过滤元件，造成过滤元件之间之间纤维素堆积，产生应力使过滤元件纤维素堆积，产生应力使过滤元件损坏。损坏。必须严格遵守工艺流程，操作时间小于必须严格遵守工艺流程，操作时间小于48小小时。时。该工艺规则的核心原则：该工艺规则的核心原则：实际流量实际流量(SS含量含量+纤维素添加量）纤维素添加量）484820mg/l设计流量设计流量设计过滤器时，过滤元件间距离就是根据上设计过滤器时，过滤元件间距离就是根据上述原则确定。述原则确定。2.7.5 中和后pH值超标1、pH值在78间树脂的吸附能力降低，短时间内不会造成Ca2+、Mg2+穿透，调整穿透，调整pH值即可。值即可。2、pH值7pH值88，二塔，二塔，二塔，二塔pHpH值值值值88，则一塔再生，二塔工作。待，则一塔再生，二塔工作。待，则一塔再生，二塔工作。待，则一塔再生，二塔工作。待过滤盐水罐出口过滤盐水罐出口过滤盐水罐出口过滤盐水罐出口pHpH值升至值升至值升至值升至7 7以后，控制以后，控制以后，控制以后，控制pHpH值由值由值由值由1010降至正常值，开始向二塔通液。这期间，为避免降至正常值，开始向二塔通液。这期间，为避免降至正常值，开始向二塔通液。这期间，为避免降至正常值，开始向二塔通液。这期间，为避免停车，采取降电流，降盐水流量的方法，维持运停车，采取降电流，降盐水流量的方法，维持运停车，采取降电流，降盐水流量的方法，维持运停车，采取降电流，降盐水流量的方法，维持运转。转。转。转。如一塔如一塔如一塔如一塔pHpH值值值值78,8,则一塔再生以后，则一塔再生以后，则一塔再生以后，则一塔再生以后，二塔开始再生，电解准备停车。二塔开始再生，电解准备停车。二塔开始再生，电解准备停车。二塔开始再生，电解准备停车。如一塔如一塔如一塔如一塔pHpH值值值值77，二塔，二塔，二塔，二塔pHpH值值值值7,10盐水中的pH值过高处理方法：降低树脂塔通液量，尽可能把降低树脂塔通液量，尽可能把pH值高的盐值高的盐水送往化盐。水送往化盐。把把pH值调到正常值，一旦过滤盐水罐出口值调到正常值，一旦过滤盐水罐出口的的pH值降至要求值时，逐渐恢复正常通液。值降至要求值时，逐渐恢复正常通液。2.8 二次盐水精制后的盐水的质量控制指标二次盐水精制后的盐水的质量控制指标2.6 三塔操作流程图三塔操作流程图二次盐水操作画面二二次盐水操作画面二螯合树脂顺控图螯合树脂顺控图第三章离子膜的电解第三章离子膜的电解二次盐水来的精制盐水在电解槽经电解后产生氯气、氢气、氢氧化钠及废盐水，废盐水经脱氯处理后回一次盐水化盐池或部分循环回电解槽。氯气送到氯气处理工段，氢氧化钠到氢氧化钠储罐，氢气到氯氢处理工段经处理送到PVC项目的氯化氢工段。3.1 精制盐水电解生产工作任务精制盐水电解生产工作任务n n电解工序具备了合格的入槽盐水后，就开始把合电解工序具备了合格的入槽盐水后，就开始把合电解工序具备了合格的入槽盐水后，就开始把合电解工序具备了合格的入槽盐水后，就开始把合格的精制盐水通过电解的方法生产格的精制盐水通过电解的方法生产格的精制盐水通过电解的方法生产格的精制盐水通过电解的方法生产30%NaOH30%NaOH和和和和副产品副产品副产品副产品ClCl2 2、HH2 2，以完成该工序的烧碱生产和氯气以完成该工序的烧碱生产和氯气以完成该工序的烧碱生产和氯气以完成该工序的烧碱生产和氯气生产的任务。生产的任务。生产的任务。生产的任务。n n确定准备工作完成后，把合格的精制盐水送到离确定准备工作完成后，把合格的精制盐水送到离确定准备工作完成后，把合格的精制盐水送到离确定准备工作完成后，把合格的精制盐水送到离子膜电解槽的阳极室内，把合格的循环碱液加上子膜电解槽的阳极室内，把合格的循环碱液加上子膜电解槽的阳极室内，把合格的循环碱液加上子膜电解槽的阳极室内，把合格的循环碱液加上适量的高纯水后送进电解槽阴极室内，当两种入适量的高纯水后送进电解槽阴极室内，当两种入适量的高纯水后送进电解槽阴极室内，当两种入适量的高纯水后送进电解槽阴极室内，当两种入槽循环液物料的流量、质量指标都能满足生产要槽循环液物料的流量、质量指标都能满足生产要槽循环液物料的流量、质量指标都能满足生产要槽循环液物料的流量、质量指标都能满足生产要求时，按照调度室的要求，给电解槽送直流电，求时，按照调度室的要求，给电解槽送直流电，求时，按照调度室的要求，给电解槽送直流电，求时，按照调度室的要求，给电解槽送直流电，按照电解工序的操作要求，完成精制盐水电解的按照电解工序的操作要求，完成精制盐水电解的按照电解工序的操作要求，完成精制盐水电解的按照电解工序的操作要求，完成精制盐水电解的生产任务。生产任务。生产任务。生产任务。3.2精制盐水电解的基本过程精制盐水电解的基本过程3.2.1电解过程的基本原理电解过程的基本原理n n电能电能电能电能化学能，产生离子的迁移和放电现象。化学能，产生离子的迁移和放电现象。化学能，产生离子的迁移和放电现象。化学能，产生离子的迁移和放电现象。n n1 1 1 1、法拉第第一定律、法拉第第一定律、法拉第第一定律、法拉第第一定律 G=KQ=KITG=KQ=KITG=KQ=KITG=KQ=KIT式中：式中：式中：式中：GGGG电极上析出的物质的量，电极上析出的物质的量，电极上析出的物质的量，电极上析出的物质的量，g g g g或或或或kgkgkgkg；QQQQ通过的电量，通过的电量，通过的电量，通过的电量，A.SA.SA.SA.S或或或或A.hA.hA.hA.h；IIII电流强度，电流强度，电流强度，电流强度，A.A.A.A.T T T T通电时间，通电时间，通电时间，通电时间，s s s s或或或或h h h h。I,TGI,TGI,TGI,TGn n2、法拉第第二定律、法拉第第二定律 当直流电通过电解质溶液时，电极上析当直流电通过电解质溶液时，电极上析出或溶解出或溶解1克当量的任何物质，所需要的电克当量的任何物质，所需要的电量是恒定的，在数值上约等于量是恒定的，在数值上约等于96500C，称，称为为1法拉第（用法拉第（用F表示）。表示）。1F=96500C=96500A.s=26.8A.h 1A.h的电量理论上可生成物质的量即为的电量理论上可生成物质的量即为电化当量。电化当量。KCl2=35.46/26.8=1.323g/(A.h)KH2=1.008/26.8=0.0376g/(A.h)KNaOH=40.01/26.8=1.492g/(A.h)例题例题例题例题1 1 现有电槽现有电槽现有电槽现有电槽1010台，运行强度为台，运行强度为台，运行强度为台，运行强度为16000A,16000A,求理论上每求理论上每求理论上每求理论上每日可生产多少吨烧碱、氯气和氢气？日可生产多少吨烧碱、氯气和氢气？日可生产多少吨烧碱、氯气和氢气？日可生产多少吨烧碱、氯气和氢气？解：根据法拉第定律，得解：根据法拉第定律，得解：根据法拉第定律，得解：根据法拉第定律，得NaOHNaOH的理论产量：的理论产量：的理论产量：的理论产量：ClCl2 2的理论产量：的理论产量：的理论产量：的理论产量：HH2 2的理论产量：的理论产量：的理论产量：的理论产量：G=KQ=KITG=KQ=KIT3.2.2 几个重要概念的解读几个重要概念的解读n n1 1、电流效率、电流效率、电流效率、电流效率 实际产碱量与理论产碱量的比值称为电流效率，实际产碱量与理论产碱量的比值称为电流效率，实际产碱量与理论产碱量的比值称为电流效率，实际产碱量与理论产碱量的比值称为电流效率，用用用用表示。表示。表示。表示。电流效率是电解生产中很重要的技术指标，电流效电流效率是电解生产中很重要的技术指标，电流效电流效率是电解生产中很重要的技术指标，电流效电流效率是电解生产中很重要的技术指标，电流效率越高，电流损失越小，同样的电量获得的电解率越高，电流损失越小，同样的电量获得的电解率越高，电流损失越小，同样的电量获得的电解率越高，电流损失越小，同样的电量获得的电解产物越多。电流效率为产物越多。电流效率为产物越多。电流效率为产物越多。电流效率为95%97%95%97%95%97%95%97%。n n例题例题例题例题2 2 某氯碱厂电解车间有某氯碱厂电解车间有某氯碱厂电解车间有某氯碱厂电解车间有2020台电解槽在位运行，电台电解槽在位运行，电台电解槽在位运行，电台电解槽在位运行，电解槽的运行电流强度为解槽的运行电流强度为解槽的运行电流强度为解槽的运行电流强度为16000A,16000A,一昼夜可生产电解液一昼夜可生产电解液一昼夜可生产电解液一昼夜可生产电解液34.6 34.6 吨，其吨，其吨，其吨，其NaOHNaOH含量为含量为含量为含量为32%32%（wt%),wt%),试求阴极电极效试求阴极电极效试求阴极电极效试求阴极电极效率率率率。n n解：解：解：解：NaOHNaOH的实际产量为的实际产量为的实际产量为的实际产量为34.60.32=11.072t34.60.32=11.072tNaOHNaOH的理论产量的理论产量的理论产量的理论产量n n2、槽电压及电压效率、槽电压及电压效率n n（1）理论分解电压）理论分解电压E理理n n电解过程发生所必须得最小外加电压称为电解过程发生所必须得最小外加电压称为理论分解电压。它在数值上等于阴阳两极理论分解电压。它在数值上等于阴阳两极的可逆平衡电位之差。的可逆平衡电位之差。n n E解解=阳阳-阴阴能斯特方程：能斯特方程：25C25C时时时时n n吉布斯吉布斯吉布斯吉布斯-亥姆霍茨方程：亥姆霍茨方程：亥姆霍茨方程：亥姆霍茨方程：(2)超电压超电压由于实际电解过程并非可逆，存在浓差极化、电化学极由于实际电解过程并非可逆，存在浓差极化、电化学极化，使电极电位偏离平衡时的电极电位。其偏离平衡电化，使电极电位偏离平衡时的电极电位。其偏离平衡电极电位的值称为超电压。极电位的值称为超电压。n n过电位虽然消耗一部分电能，但在电解技过电位虽然消耗一部分电能，但在电解技术上有很重要的应用。由于过电位的存在，术上有很重要的应用。由于过电位的存在，可使电解过程按着预期的设计进行。可使电解过程按着预期的设计进行。阳极阳极上发生的是氧化过程，电极电位越低的越上发生的是氧化过程，电极电位越低的越易失电子。若仅从标准电极电位来看，易失电子。若仅从标准电极电位来看，Cl-是不可能在是不可能在OH-前在阳极上放电，即阳极上前在阳极上放电，即阳极上OH-放电并放出氧气，但由于过电位的存在，放电并放出氧气，但由于过电位的存在，使得在阳极上放电的是使得在阳极上放电的是Cl-而不是而不是OH-,获得获得的是氯气而不是氧气。的是氯气而不是氧气。n n(3)(3)槽电压槽电压槽电压槽电压E E槽槽槽槽电解时电解槽的实际分解电压，称为槽电压。电解时电解槽的实际分解电压，称为槽电压。电解时电解槽的实际分解电压，称为槽电压。电解时电解槽的实际分解电压，称为槽电压。E E槽槽槽槽=E=E理理理理+E+E超超超超+E+E液液液液+E E降降降降一般氯碱厂的电解槽的电压效率为一般氯碱厂的电解槽的电压效率为一般氯碱厂的电解槽的电压效率为一般氯碱厂的电解槽的电压效率为60%65%60%65%之间。之间。之间。之间。3 3、电能消耗、电能消耗、电能消耗、电能消耗n n例题：试计算生产例题：试计算生产例题：试计算生产例题：试计算生产1000kgNaOH,1000kgNaOH,理论上需要理论上需要理论上需要理论上需要消耗的电能为多少消耗的电能为多少消耗的电能为多少消耗的电能为多少kW.h?kW.h?（已知（已知（已知（已知NaOHNaOH的理论的理论的理论的理论分解电压为分解电压为分解电压为分解电压为2.3V)2.3V)n n解：解：解：解：NaOHNaOH的电化电量等于的电化电量等于的电化电量等于的电化电量等于1.492g/(A.h)1.492g/(A.h)生产生产生产生产1000kgNaOH1000kgNaOH所需要的电量为：所需要的电量为：所需要的电量为：所需要的电量为：n n降低电能消耗