氯碱生产与操作 教学课件 ppt 作者 张艳君 魏凤琴 主编项目二 二次盐水精制及电解.ppt

知识目标： ★ 能够掌握二次盐水精制及离子膜电解的工艺原理。 ★ 能分析二次精盐水精制各工序及离子膜电解的的工 艺流程。 ★ 能熟知二次盐水精制的主要设备及离子膜电解槽的 结构及功能。 ★ 能够分析并掌握淡盐水脱氯的工艺原理及工艺流 程。 能力目标： ● 能识读二次盐水精制过程的工艺流程，并 会根据不同要求绘制出工艺流程图。 ● 能完成二次盐水精制及离子膜电解的岗位开 、停车操作。 ● 能完成淡盐水脱氯的岗位开、停车操作。 ● 能对二次盐水精制及淡盐水脱氯的常见故障 进行分析并处理。 ● 能对电解工段的常见故障进行分析并处理。 任务一 二次盐水的精制 子任务一 二次盐水精制的工艺原理 【任务描述】 ◆ 能分析二次盐水精制各工序的工 艺原理。 【任务指导】 一、二次盐水精制的生产任务 盐水二次精制是在一次精制的基础上，首先通过过滤除去 一些悬浮物，再调解盐水的pH值，将合格的盐水通入螯合树 脂塔进行吸附，进一步将盐水中Ca2+、 Mg2+等离子浓度降 至要求的范围。 二、二次盐水精制的工艺原理 1．盐水过滤的原理 盐水过滤采用的装置有碳素管过滤器、聚丙烯过滤 器、叶片式过滤器等。利用过滤器的微孔将其中的悬浮物进 行拦截，从而将其除去。 2．盐水中和的原理 （1）盐水中和的目的 在一次盐水精制过程中，为除掉Ca2+、Mg2+， 需要分别加入过量的Na2CO3和NaOH，过滤后，盐水 中Ca2+、Mg2+含量降低了，但还存在没有过滤掉的 CaCO3和Mg(OH)2小颗粒，螯合树脂只能吸附Ca2+、 Mg2+，而不能将微粒中的Ca、Mg成分吸附，从而 会造成二次盐水中Ca、Mg含量超标。为消除这种 现象，通过添加盐酸进行中和反应，使CaCO3和 Mg(OH)2完全溶解，从而被螯合树脂吸附。 （2）盐水中和的原理 　在过滤器的出口盐水管路上，加入31%的盐 酸，通过静态混合器，使盐酸和盐水混合均 匀后，利用pH自动分析仪测得的pH值来自动 调节盐酸的加入量，达到使Ca、Mg完全溶解 的目的。盐水中和的反应方程式： 　　　　　　　　 3．螯合树脂吸附的原理 (1） 螯合树脂的结构和分类 　　螯合树脂是一种离子交换树脂，它吸附金属离子形 成环状结构，故称螯合树脂又叫内配合物，它是由中心 离子和多基配位体构成的，是一种具有环状结构的配合 物。例如： 　　　 　　　 其中M是中心离子（金属离子），N、O是可提供共用电 子对的原子，中心离子和他们形成了两个配位键，在适 当条件下，生成稳定的环状结构。　　　 （2） 螯合树脂吸附的原理 　　配合物的形成和离解是两个互相对立但又依赖 的过程，一方面中心离子通过配位键与配合剂相结 合，形成配合物，而表现出一定的化学吸引力；另 外一面，由于配合物内部存在矛盾运动，他们中的 部分又要离解，从而又表现出一定的化学排斥力。 当在一定的外界条件下（如pH、温度、浓度）达到 一个相对平衡状态时，通过改变条件就会破坏平衡 。 子任务二 二次盐水精制的工艺流程 【任务描述】 　　◆ 能够熟知二次盐水精制过程中过滤、中和及螯合树脂塔吸附的工艺流程。 　　◆ 能够分析工艺指标对树脂塔操作的影响。 【任务指导】 　　盐水经一次精制后进入二次精制工段，首先加入适 量的Na2CO3以除去微量的游离氯，同时加入适量的α-纤 维素助滤剂，然后用泵送入盐水过滤器进行过滤，经过 滤后的盐水，其悬浮物含量达到lppm以下，再经加热使 温度达到60士5℃，并用pH自控调节使pH值控制在9士0.5 。将上述符合质量指标的盐水，用泵送入螯合树脂塔进 行螯合处理，使盐水中Ca2+、Mg2+杂质含量达到20ppm以 下，经二次精制后的盐水便可送去电解工段. 一、盐水过滤的工艺流程 　　盐水过滤的目的是除去一次盐水中的悬浮物和部分 Ca2+、Mg2+。盐水过滤器有炭素管过滤器、聚丙烯过滤器 、叶片式过滤器等。实际生产中使用最多的是炭素管过滤 器，盐水经过滤处理后才可以保证后续螯合树脂充分发挥 其性能，且再生周期比不用炭素管过滤器延长了3~5倍， 减少了再生所用的离子膜碱和高纯盐酸，也杜绝了不纯物 进入离子膜电解槽。一次盐水进人一次盐水贮槽，由泵送 入炭素管过滤器，炭素管过滤器采用2塔流程，其中一塔 运行，一塔反洗并重新涂覆α-纤维素备用；每隔约48小 时，或过滤器压差达0.2MPa时停止运转，切换下线，反洗 重新涂覆。过滤后的盐水送入树脂塔工段。 二、盐酸中和的工艺流程 　　在过滤器出口的盐水管路上，加入31%盐酸，经过静 态混合器，使盐酸和盐水混合均匀后，送pH自动分析仪， 根据测得的pH值，自动调节盐酸的加入量，使系统的pH值 控制