一、裝置簡介


  氯堿(jian)工(gong)業(ye)(ye)作(zuo)為衡量國家化工(gong)行(xing)業(ye)(ye)發展的重要指標,廣泛(fan)應(ying)用(yong)于輕工(gong)業(ye)(ye)、紡(fang)織工(gong)業(ye)(ye)、冶(ye)金(jin)工(gong)業(ye)(ye)、石油化學工(gong)業(ye)(ye)以(yi)及(ji)公用(yong)事(shi)業(ye)(ye)。氯堿(jian)的生產(chan)工(gong)藝(yi)(yi)一般分(fen)為苛化法(fa)(fa)、隔膜(mo)法(fa)(fa)、水銀法(fa)(fa)及(ji)離子膜(mo)法(fa)(fa)。離子膜(mo)制(zhi)堿(jian)法(fa)(fa)從20世紀80年代開始發展,現已成為我國新(xin)建(jian)燒(shao)堿(jian)工(gong)廠(chang)中最廣泛(fan)應(ying)用(yong)的工(gong)藝(yi)(yi)。其工(gong)藝(yi)(yi)流程是(shi)通過(guo)電解(jie)食鹽水生產(chan)燒(shao)堿(jian)和氯氣(qi)、氫氣(qi),產(chan)品作(zuo)為其他化工(gong)產(chan)品的生產(chan)原料。以(yi)下以(yi)離子膜(mo)制(zhi)堿(jian)的工(gong)藝(yi)(yi)裝置為例介紹。


二、離(li)子膜(mo)氯堿裝(zhuang)置的(de)工藝(yi)及特點(dian)


  離(li)子膜氯(lv)堿裝置(zhi)工藝流程示意圖(tu)如圖(tu)2.37所(suo)示。整個裝置(zhi)大(da)致(zhi)可劃分為一次鹽水和二次鹽水精制、電解(jie)單元(yuan)(yuan)、淡鹽水脫氯(lv)、氫氣處理(li)及壓縮、氯(lv)氣處理(li)及壓縮、氯(lv)氣液化、鹽酸合成及堿蒸發單元(yuan)(yuan)。


37.jpg


  以(yi)(yi)原鹽(yan)、鹵水(shui)作為(wei)原料,通過一(yi)次鹽(yan)水(shui)膜過濾,將(jiang)鹽(yan)水(shui)中大分(fen)(fen)子(zi)有機(ji)物分(fen)(fen)解(jie)成(cheng)小(xiao)分(fen)(fen)子(zi),并初步(bu)去(qu)除。再經過二次鹽(yan)水(shui)的(de)(de)螯合樹脂塔,進一(yi)步(bu)除去(qu)其中的(de)(de)鈣(gai)、鎂等金(jin)屬離(li)子(zi)及(ji)(ji)懸浮物后。將(jiang)鹽(yan)水(shui)加入離(li)子(zi)膜電解(jie)槽(cao)(cao)的(de)(de)陽極(ji)(ji)室,與(yu)此(ci)同時,純水(shui)和(he)堿(jian)液(ye)(ye)一(yi)同進入陰極(ji)(ji)室。電解(jie)槽(cao)(cao)通入直(zhi)流電后,在陽極(ji)(ji)室產生氯(lv)氣(qi)(qi)(qi)和(he)含氯(lv)淡鹽(yan)水(shui),經過分(fen)(fen)離(li)器分(fen)(fen)離(li),氯(lv)氣(qi)(qi)(qi)輸送(song)到(dao)(dao)氯(lv)氣(qi)(qi)(qi)處(chu)理(li)及(ji)(ji)壓縮(suo)(suo)單元(yuan)。在電解(jie)槽(cao)(cao)的(de)(de)陰極(ji)(ji)室產生氫(qing)(qing)氣(qi)(qi)(qi)和(he)液(ye)(ye)堿(jian)。同樣經過分(fen)(fen)離(li)器,氫(qing)(qing)氣(qi)(qi)(qi)輸送(song)到(dao)(dao)氫(qing)(qing)氣(qi)(qi)(qi)處(chu)理(li)及(ji)(ji)壓縮(suo)(suo)單元(yuan),堿(jian)液(ye)(ye)可以(yi)(yi)作為(wei)商品出售,也可以(yi)(yi)送(song)到(dao)(dao)堿(jian)蒸發單元(yuan),使其濃縮(suo)(suo)成(cheng)50%的(de)(de)堿(jian)液(ye)(ye)。電解(jie)產生的(de)(de)濕氯(lv)氣(qi)(qi)(qi)經過洗滌、干燥(zao)、壓縮(suo)(suo)后,送(song)往下游作為(wei)原料使用,或通過冷介質降(jiang)溫液(ye)(ye)化(hua),形成(cheng)液(ye)(ye)氯(lv)存(cun)入儲槽(cao)(cao);未(wei)液(ye)(ye)化(hua)的(de)(de)氯(lv)氣(qi)(qi)(qi)與(yu)氫(qing)(qing)氣(qi)(qi)(qi)壓縮(suo)(suo)單元(yuan)過來的(de)(de)氫(qing)(qing)氣(qi)(qi)(qi)用于合成(cheng)氯(lv)化(hua)氫(qing)(qing)氣(qi)(qi)(qi)體或鹽(yan)酸。


三、主要工藝介質(zhi)


  氯堿裝置的工藝介質中包含了強酸(如氯氣、氯化氫等)、強堿(如氫氧化鈉等)、氫氣等具有腐蝕性強、易燃爆、有毒有害的介質。其中電解單元的進料鹽水對鑄鐵、碳鋼、不銹鋼材料有不同程度的腐蝕。電解后的淡鹽水中存有游離氯等介質,會加劇對設備、管道材料的腐蝕。因此,在鹽水管道中鋼襯膠、鋼襯塑、塑料閥門的運用較為廣泛。裝置的產品氯氣是一種有毒氣體,逸散性強。同時氯的化學性質很活潑,在一定條件下能與很多金屬及非金屬發生反應。尤其在有水的情況下,氯氣與水反應生成鹽酸和次氯酸。次氯酸受熱及光等的作用易分解出初生態氧并生成鹽酸,初生態氧又是一種強氧化劑。因此,在氯堿裝置中濕氯氣、干氯氣及液氯的危害性最大。


四、氯堿裝置的(de)配管設計


  主要是對(dui)塔、罐(guan)、泵(beng)、壓(ya)縮機(ji)等設(she)備的配管設(she)計。