旭化成离子膜法烧碱工艺自动化控制系统的设计论文.pdf

第24届全国氯碱行业技术年会论文集 【仪表与自动化】 旭化成离子膜法烧碱工艺自动化控制系统的设计 黄 鹏。 (徐州化工设计研究院，江苏徐州221007) [关键词】旭化成离子膜法烧碱；工艺；自动控制 [摘要】介绍了旭化成离子膜法烧碱工艺自动化控制系统的设计思想，具体为：树脂塔的控制、阴阳极液浓 度的控制、淡盐水循环量的控制、膜的压差及氯氢气体的压力控制、电解液温度的控制、盐水的稀释、盐酸的稀释、 脱氯塔pH值的控制及安全连锁装置等。笔者认为：该工艺自动化控制系统在实际运行中对保障设备安全乎稳的 运行有良好的效果。 旭化成株式会社离子膜法烧碱工艺装置在国内 当给膜以电位时，不仅阳离子而且水也能从阳 kA／ 氯碱行业有着广泛的应用，在二次盐水精制、电解、 极室转移到阴极室。当电流为12．2kA(4．5 脱氯工序完善的仪表自动控制，保障了其工艺设备 m2)，它大约是3．5m3／h。 的平稳运行。国内有多家旭化成离子膜烧碱工艺装 因在电解时，有一定数量的OH+存在于膜中， 置由徐州化工设计研究院进行了施工图设计，并且 如果在阳极液中含有金属阳离子如Ca“、M92+、 多次参与了装置的调试开车，对其控制思想及仪表 的选型有深刻的理解。 膜上或膜中，引起操作电压的升高和电流效率的降 1 离子交换膜法制碱的工艺原理 低。因此，必须清除这些金属阳离子。 在生产烧碱的离子交换膜工艺中，选择性渗透 2树脂塔的控制 阳离子的交换膜安装在阳极和阴极之间，当盐水在 一次盐水送到树脂塔内清除二价金属阳离子。 阳极室循环和碱液通过阴极室时进行电解。 离子膜交换塔为离子法制碱生产中的关键设备，其 ’ 1 运行状况直接影响正常生产。离子膜电解对二次精 阳极：cl一—tcl2+e一， Z ’ 制盐水要求较高，达不到要求的二次盐水将会对电 1 阴极：H20+e一—_+÷H2+oH。， 解槽中的离子膜产生严重不良影响，使离子膜的性 ‘ 1 1 能变差、寿命变短，甚至完全毁坏，更严重的会发生 』j』o 爆炸等生产安全事故。因此，树脂塔的控制也是离 反应式：NaCl+H20一NaoH+÷c12+÷H2。 子膜烧碱生产控制中的一个重点。 氯化钠被电离成Na+和cl一，Cl一在阳极室放电 生成氯气。同时Na+通过离子交换膜移到阴极室， 3台离子交换塔T一160A／B／C中的2台串联 运行，1台下线再生。24 在阴极室电解作用下生成氢气和OH一，Na+和OH一 h后，第1台串联运行的塔 生成氢氧化钠。其反应和传统的隔膜工艺在本质上 下线再生，第2台塔作为第1台，再生完成的塔作为 是相同的。但是在离子膜工艺中，纯烧碱能够通过 第2台继续串联运行。下线塔中的树脂吸附了大量 电解液和Na+的选择渗透而获得。 的多价阳离子，须用盐酸和烧碱再生。通常离子交 离子交换膜在通电的作用下带有负电荷，阳极