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电解工段操作手册考试内容
第一章 盐水精制和脱氯
I-A 离子膜制碱工艺的盐水是由电解装置返回的盐水和化学处理的精制盐水组成。离子膜制碱工艺在传统一次盐水工艺之后需要二次盐水精制。二次盐水精制设备由过滤器和树脂塔组成,制取符合要求的盐水。
I-A-1 一次盐水规格 到二次盐水精制(离子交换塔)的盐水必须符合下面的标准:
NaCl 305 + 5 g/l (15℃值)
Ca+Mg Max. 10 mg/l Si Max. 2.3 mg/l Al Max. 0.1 mg/l I Max. 0.2 mg/l Ba Max. 0.1 mg/l Sr Max. 2.5 mg/l Fe Max. 0.5 mg/l
Ni Max. 0.05 mg/l
SO4 Max. 5 g/l NaClO3 Max. 3 g/l Free chlorine(游离氯) 0
Suspended solid(悬浮物) Max. 1 mg/l T.O.C.(有机物) Max. 10 mg/l pH 10 - 11
Temperature(温度) 50±2℃ Pressure(压力) 0.2 MpaG
I-A-3 离子交换
安装三台离子交换塔 T-160A/B/C。二台串连在线正常运行而另一台离线再生。24小时后第一台塔离线再生,第二台塔转为第一台,而已经再生的塔上线成为第二台塔。 离线塔中的树脂吸附了大量的阳离子,用盐酸和烧碱再生.也就是说每台塔 48 小时内完成一次再生。
离子交换塔切换和树脂再生是根据时序表自动进行的。 过滤盐水由过滤盐水泵 P-154A/B 输送给离子交换塔 T-160A/B/C 的。
盐水通过盐水高位槽(D-170)被送到电解槽(R-230)。进入电解槽的盐水压力由 D-170 的液位高度保持。
塔中的树脂是一种阳离子交换树脂。在离子交换中特定的杂质和二价阳离子被吸附。同时一小部分离子交换树脂被挤碎和变形成 小颗粒。这些小颗粒穿过离子交换树脂层使压降增大。为了塔再生前去掉这些小颗粒,这个树脂层必须周期性地用纯水反洗。
反洗纯水的流量由 FICA-162 自动调节控制。反洗水从树脂塔的顶部流出,经离子交换树脂捕集器,较大的树脂颗粒被回收。
下面是树脂塔再生的过程
第一步:水洗。离线塔中的剩余盐水用纯水置换。纯水从塔顶进入。盐水回收到回收盐水罐(Z-165)中。
第二步:反洗。水从塔底进入。树脂颗粒得到疏松,小的颗粒被带走。
第三步:酸再生。盐酸被纯水稀释后送入塔进行树脂再生,二价金属离子被 H+置换出来。废水排到废水罐(Z -166)中。
第四步:水洗。塔中剩余的盐酸被纯水置换。废水进入废水罐(Z -166)。
第五步:碱再生。烧碱被水稀释送入塔进行树脂再生,H+被 Na+置换出来。废水排到废水罐(Z -166)中。
第六步:水洗。塔中剩余的烧碱被纯水置换,废水排到废水罐(Z -166)。
第七步:置换。塔中剩余的水被从塔底 KV-162 供应的盐水置换,废水到离子交换树脂捕集器 Z-164。
I-A-4 脱氯
从电解装置来的盐水中溶有 Cl2,大约 700~800mg/l。这些氯气如果不被处理掉将造成:1、空气污染。2、一次盐水精制过程中单元消耗的碱增加。3、一次盐水过滤器过滤元件和离子交换塔中的树脂就会被溶解的氯气破坏。因此,溶解的氯气在这个装置中必须被清除。
淡盐水从电解装置进入脱氯塔(T-310),用 HCL 调节 pH 值,由 PHRCA-312 控制。
脱氯塔在真空条件下工作,由 PICA-310 和真空泵(C-319)建立和控制。氯气带出的水在 T-310 顶部被分离。氯气中的水蒸气在脱氯冷凝器(E-310)被冷凝。冷凝水流入阳极液排液罐(D-280)。
冷凝后的氯气被真空泵送入氯气主管线或去除害塔。 脱氯以后,脱氯盐水 PH 值由烧碱调节。用亚硫酸钠处理后排出界外。 烧碱流量由安装在脱氯盐水泵线上的(PHICA-314)控制。
脱氯塔中盐水的液位由 LICA-310 控制。 电解槽开车时,进入脱氯塔中淡盐水的酸度太低,溶解有氯气,因此 HCL 通过 PHICA-312 进入淡盐水。
I-B-2 离子交换塔
盐水中钙、镁离子和其它金属离子对离子膜的破坏性很大。通常在一次盐水精制中这些金属离子通过化学处理和沉淀能除掉到一 定程度。为了膜的稳定运行,需要通过离子交换树脂进行二次盐水精制。
树脂容易置换与乙二胺四乙酸相似的各种金属阳离子:Cu++, Pb++ Zn++ Ca++, Cd++ Mg++, Ni++ Sr++ Ba++ Na+
树脂是螯合结构,能够用酸再生,下面是方程式:
(RCH2NHCH2PO3Na)2Ca + 4 HCl 2(RCH2NHCH
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