一、裝置簡介
氯(lv)堿(jian)(jian)工(gong)業(ye)(ye)(ye)作(zuo)(zuo)為衡(heng)量國家化工(gong)行業(ye)(ye)(ye)發展(zhan)的重要指標(biao),廣泛應(ying)用(yong)(yong)于輕工(gong)業(ye)(ye)(ye)、紡織工(gong)業(ye)(ye)(ye)、冶金(jin)工(gong)業(ye)(ye)(ye)、石油化學工(gong)業(ye)(ye)(ye)以(yi)及(ji)公用(yong)(yong)事(shi)業(ye)(ye)(ye)。氯(lv)堿(jian)(jian)的生(sheng)產工(gong)藝(yi)一般分(fen)為苛(ke)化法(fa)(fa)、隔膜(mo)法(fa)(fa)、水(shui)銀法(fa)(fa)及(ji)離(li)(li)子(zi)膜(mo)法(fa)(fa)。離(li)(li)子(zi)膜(mo)制(zhi)(zhi)堿(jian)(jian)法(fa)(fa)從20世紀80年代(dai)開始發展(zhan),現已成(cheng)為我國新建燒(shao)堿(jian)(jian)工(gong)廠中最(zui)廣泛應(ying)用(yong)(yong)的工(gong)藝(yi)。其工(gong)藝(yi)流程是通(tong)過電解食鹽水(shui)生(sheng)產燒(shao)堿(jian)(jian)和(he)氯(lv)氣、氫氣,產品(pin)作(zuo)(zuo)為其他化工(gong)產品(pin)的生(sheng)產原料。以(yi)下以(yi)離(li)(li)子(zi)膜(mo)制(zhi)(zhi)堿(jian)(jian)的工(gong)藝(yi)裝置為例(li)介紹。
二、離子膜氯堿裝置的工(gong)藝及特點(dian)
離子膜氯(lv)堿(jian)裝(zhuang)置工藝流程示意(yi)圖如(ru)圖2.37所示。整個裝(zhuang)置大致可(ke)劃分為一次鹽(yan)(yan)水(shui)和二次鹽(yan)(yan)水(shui)精制、電(dian)解單元(yuan)、淡鹽(yan)(yan)水(shui)脫氯(lv)、氫氣(qi)處理及壓縮、氯(lv)氣(qi)處理及壓縮、氯(lv)氣(qi)液化、鹽(yan)(yan)酸合成及堿(jian)蒸發(fa)單元(yuan)。
以(yi)原(yuan)(yuan)鹽、鹵(lu)水作為原(yuan)(yuan)料,通過一次鹽水膜過濾(lv),將(jiang)鹽水中大分(fen)(fen)子(zi)有(you)機物分(fen)(fen)解(jie)成(cheng)(cheng)小分(fen)(fen)子(zi),并初步去除(chu)。再經(jing)過二次鹽水的(de)(de)(de)(de)螯(ao)合樹脂塔,進(jin)一步除(chu)去其中的(de)(de)(de)(de)鈣(gai)、鎂等金屬離(li)(li)子(zi)及懸浮物后(hou)。將(jiang)鹽水加入離(li)(li)子(zi)膜電解(jie)槽的(de)(de)(de)(de)陽極室,與此同時,純(chun)水和堿(jian)(jian)液一同進(jin)入陰(yin)極室。電解(jie)槽通入直流電后(hou),在(zai)陽極室產生(sheng)氯氣(qi)和含氯淡鹽水,經(jing)過分(fen)(fen)離(li)(li)器(qi)分(fen)(fen)離(li)(li),氯氣(qi)輸送到(dao)氯氣(qi)處理及壓(ya)縮(suo)(suo)(suo)單元。在(zai)電解(jie)槽的(de)(de)(de)(de)陰(yin)極室產生(sheng)氫(qing)氣(qi)和液堿(jian)(jian)。同樣經(jing)過分(fen)(fen)離(li)(li)器(qi),氫(qing)氣(qi)輸送到(dao)氫(qing)氣(qi)處理及壓(ya)縮(suo)(suo)(suo)單元,堿(jian)(jian)液可以(yi)作為商品出(chu)售,也可以(yi)送到(dao)堿(jian)(jian)蒸發單元,使其濃縮(suo)(suo)(suo)成(cheng)(cheng)50%的(de)(de)(de)(de)堿(jian)(jian)液。電解(jie)產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)濕氯氣(qi)經(jing)過洗滌、干燥、壓(ya)縮(suo)(suo)(suo)后(hou),送往(wang)下游(you)作為原(yuan)(yuan)料使用(yong),或通過冷(leng)介質降溫液化,形成(cheng)(cheng)液氯存入儲(chu)槽;未(wei)液化的(de)(de)(de)(de)氯氣(qi)與氫(qing)氣(qi)壓(ya)縮(suo)(suo)(suo)單元過來的(de)(de)(de)(de)氫(qing)氣(qi)用(yong)于合成(cheng)(cheng)氯化氫(qing)氣(qi)體或鹽酸(suan)。
三、主要工藝介(jie)質
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(gang)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(lv)堿裝置的配管設計
主要是對塔(ta)、罐、泵(beng)、壓縮機等設備的配管設計。