化工现代氯碱生产技术课件3

现代氯碱生产技术济源职业技术学院冶化系盐水的二次精制精制盐水电解理论探究离子膜法电解盐水几种离子膜电槽的认识除氯酸盐和淡盐水脱氯离子膜电解项目三盐水的二次精制和电解任务一盐水的二次精制盐水二次精制的意义

电解槽所用的阳离子交换膜，具有选择和透过溶液中阳离子的特性。因此它不仅能使Na+离子大量通过，而且也能让Ca2+，Mg2+，Ba2+等离子通过，当这些杂质阳离子透过膜时，就和从阴极室反渗过来的微量OH-离子形成难溶的氢氧化物堵塞离子膜。槽电压上升，电流效率下降。如果钡离子、铁离子含量高，影响电极使用寿命。盐水中的氯酸根和悬浮物也能影响离子膜的正常运行。

“盐水二次精制工序段”盐水中次氯酸钠的去除二次盐水过滤调节PH值树脂塔吸附1盐水中次氯酸钠的去除

目的：游离氯和次氯酸等组分会引起二次盐水精制所用的螯合树脂中毒失效；又会降低碳素烧结管过滤器的使用性能。

除去原理：加入Na2SO3

溶液。

反应式：Na2SO3

+

ClO-=Na2SO4+Cl-

操作要点:(1)先加入需要量的2/3的水,并开动搅拌器。

(2)加入需要量的亚硫酸钠。

(3)加水调节到规定的浓度，待亚硫酸钠全部溶解后停止搅拌。

(4)开动定量泵，根据盐水流量和亚硫酸钠的浓度，调节亚硫酸钠的加入量。2二次盐水的过滤

目的：一次盐水中的少量悬浮物（1mg/L)，如果随盐水进入螯合树脂塔，将会堵塞螯合树脂的微孔，甚至使螫合树脂呈团状物，严重时有结块现象，从而降低树脂处理盐水的能力。因此，盐水精制时一般要求盐水中悬浮物的含量小于１ppm。采用碳素管式过滤器进行过滤。

炭素管过滤器是由许多根烧结的炭素管组成的。有良好的耐蚀性（不耐强氧化剂），耐强酸，强碱和中性溶液的腐蚀，它由纯炭烧结而成。含碳量为99.93%，在管壁上分布有均匀的微孔。孔径100μm,孔径率为42%。碳素管式过滤器碳素管过滤器的工作过程

碳素管过滤器工作工程：用泵将盐水和α-纤维素配制成悬浮液送到过滤器中，并且不断循环，使烧结碳素管表面涂上一层厚度均匀的α-纤维素，叫预涂层。然后把一次盐水送入过滤器，同时用定量泵把与盐水中SS质量相当的α-纤维素送入过滤器，这样做的目的是利用α-纤维在水中的分散性，使过滤器内的泥饼在返洗时碎成小块剥落。盐水过滤工艺流程预涂-助剂给料和助滤-清洗2调节PH值-中和目的：添加盐酸来降低从碳素管过滤器出来的盐水的pH值，使盐水中没有被滤的碳酸钙和氢氧化镁微粒完全溶解，生成钙离子、镁离子而被螯合树脂吸附。在盐酸管道上添加纯水的目的（1）31%的盐酸直接加入310g/L盐水时，由于氯化钠在盐酸中的溶解度很小，溶液的交界面处易析出NaCl晶体，堵塞管道，导致PH值失调，影响了盐水质量。（2）纯水加入量：纯水加入后，盐水浓度不低于300g/L为好。4螯合树脂处理盐水螯合树脂简介

螯合树脂也是一种离子交换树脂，它可以吸附金属离子，形成环状结构(如螯钳物)，故称螯合树脂。二次盐水精制常用的螯合树脂有2种类型，一种是亚胺基二乙酸型，另一种是胺基磷酸型。

螯合树脂对金属离子的螯合能力随pH值的变化而变化，pH值越低，络合能力越弱;pH值越高，络合能力越强。另一方面，不同金属离子与鳌合树脂的络合能力强弱不同，络合能力强的。螯合树脂的离子交换原理吸附前的状态吸附后的状态螯合树脂的再生交换容量大再生效率高体积变化小阻力降小抗氧化性强价格便宜二次盐水精制工艺对树脂的要求

螯合树脂再生需使用31wt％的HCl和纯水配制成浓度为7%再生的盐酸溶液，32%的烧碱用纯水配制成浓度为4%再用的烧碱溶液。酸碱浓度如果太低，再生可能不彻底，影响再生效果，酸碱浓度过高，会使树脂过度收缩与膨胀，导致树脂发生龟裂、破碎、并使得盐水流经树脂床时压力损失增大和树脂损耗量增加。螯合树脂的再生所用的HCl和氢氧化钠溶液1.树脂的吸附两塔串联运行（B和C)，一塔再生备用(A)。经过氯气冷却和淡盐水交换后的二次盐水（温度为55~65℃），送往螯合树脂塔B的顶部，自上而下经过树脂床，从塔底流出再到C塔，同样进入C塔的树脂层后从塔下部流出，流出的盐水可供离子膜电解用。

2.树脂的再生

当塔内树脂达到最大的吸附能力时，在流出塔的盐水中钙镁离子会急剧地增加。树脂塔再生步骤为：纯水洗涤—纯水返洗—盐酸再生——纯水洗涤——NaOH再生——纯水洗涤——盐水置换。螯合树脂塔从投入生产到脱出再生．再到重新投入生产，大约需要6-9h。在正常生产时，两塔串联运行，一塔再生备用，每24h切换一次。盐水精制全过程用DCS系统自动控制，实现模块式操作。树脂塔再生时产生的废液流人废水池中。

盐水温度：

螯合树脂与钙、镁的螯合反应是在一定温度下进行的，温度高时，螯合反应速度快，树脂使用周期长。但盐水温度过高(大于80℃)，树脂的强度会降低，破碎率升高，将使树脂受到不可恢复的损伤。要保证树脂良好性能的发挥，应将进人树脂塔盐水温度控制在55~65℃。树脂处理盐水工艺的主要质量因素树脂处理盐水工艺的主要质量因素

钙离子、镁离子的浓度：

螯合树脂塔对盐水中的钙、镁离子的吸附量随着浓度的升高而增加，但当钙、镁离子的质量浓度超过10mg/L时，树脂除钙、镁离子的能力随钙、镁离子浓度增加而降低，这是因为螯合树脂的交换量是一定的，盐水中钙、镁离子来不及进行交换，带人到二次盐水中，使二次盐水中钙镁含量增加。树脂处理盐水工艺的主要质量因素

盐水的流量：

一次盐水流量不能超过树脂塔的最大交换能力。一般要求盐水流量小于40

m3/h，最佳流量为20m3/h。盐水的PH值