雲南鹽化氯鹼廠見習報告
概述雲南鹽化氯鹼化工廠的生產主要是通過電解飽和食鹽水生產燒鹼，氯氣和氫氣。採用的是隔膜電解法和離子膜電解法。生產的燒鹼可直接銷售，經過三效蒸發的生產片鹼，加入純水後迴圈加入離子膜電解槽中，用於樹脂再生劑，氯氣可經過洗滌，冷卻，乾燥，加壓液化轉化成產品液氯，也可以進一步加工成鹽酸，聚氯乙烯等。
氫氣可作為生產鹽酸的原料，也可作為能源氣直接輸送到使用部門。離子膜電解法比隔膜電解法在能耗，產品質量，環境汙染等方面具有明顯的優勢性，且工作環境也進一步提高，但因為我國目前不具備生產離子膜的能力，離子膜仍需依靠進口。
我們的實習主要由5個工段組成：（1）鹽水工段（2）隔膜工段（3）離子膜工段（4）片鹼工段（5）氯，氫處理工段。其中鹽水工段主要進行化鹽及鹽水的初級處理，為電解工段提供所需要的飽和食鹽水，隔膜工段利用鹽水工段的一次鹽水進行電解，生產10%燒鹼。
離子膜工段電解二次精製鹽水，生產32%燒鹼，片鹼工段利用三效蒸發離子膜電解出來的32%燒鹼生產固體片鹼。氯氫處理工段主要是對從電解槽出來的氫氣，氯氣進行冷卻，乾燥處理，為後續生產做準備。
第一部分化鹽工段
一、工藝原理
將固體原鹽(或搭配部分鹽滷水)與蒸發工段送來的**鹽水、洗鹽泥**的淡鹽水，按比例摻和、加熱溶解成含氯化鈉的飽和水溶液，同時按原鹽中雜質含量連續加入適量的精製劑(氫氧化鈉、碳酸鈉和氯化鋇等)，使鹽水中鈣、鎂、硫酸根等雜質離子分別生成難溶的沉澱物，然後加入助沉劑(聚丙烯酸鈉等)。經過澄清、砂濾得到一次鹽水，一次鹽水經中和、過濾、樹脂吸咐等步驟制得質量合格的精鹽水，按需要源源不斷地輸送給電解工段。一般1t鹼需要1.
5t鹽（理論比例為1：1.462）。
2、工藝流程
鹽水精製工藝流程。鹽滷水、蒸發工段**鹽水和洗鹽泥**的淡鹽水，按比例搭配用幫浦6送到化鹽桶4內進行化鹽操作，經過桶底配水管均勻流出，沿化鹽桶內鹽層逆流而上將食鹽溶解製成飽和的粗鹽水，從化鹽桶上部溢流而出。出化鹽桶的粗鹽水與精製劑碳酸鈉、氯化鋇及蒸發**鹽水中的氫氧化鈉發生化學反應，使溶解在粗鹽水中的鈣、鎂、硫酸根等雜質離子生成不溶解於水的氫氧化鎂、碳酸鈣、硫酸鋇等沉澱物而懸浮在粗鹽水中。
與精製劑反應後的粗鹽水靠位差進入澄清桶，為了加速澄清,在進入澄清桶前新增助沉劑,使懸浮物沉澱顆粒凝集增大加速澄清。澄清後的清鹽水從澄清桶上部溢流入砂濾器，鹽水通過砂濾層之後，鹽水中所夾帶的少量細小懸浮物顆粒被截留。出砂濾器鹽水含鈣、鎂雜質量可降到5mg／l以下，即一次鹽水。
然後進入中和罐,加鹽酸中和過剩鹼量,再進入精鹽水貯槽,用幫浦送往鹽水高位槽供電解工段使用。澄清桶底部排出的鹽泥定期排放**第二部分電解工段
一、金屬陽極電解工段
（一）工藝原理
把化鹽工段用幫浦輸送來的符合質量要求的精鹽水,經高位槽穩壓及預熱器預熱後送入電解槽,同時輸入由變電工段送來的直流電進行電化學反應。根據操作規程和工藝條件,確保電解槽正常安全運轉。電解過程中產生的氯氣與氫氣分別匯入各自的總管,匯集送氯、氫處理工序，進一步處理加工。
生成約含氫氧化鈉11％的電解液流入總管匯集電解液貯槽,經鹼幫浦送蒸發工段進行蒸發濃縮。
反應方程式如下
（二） 工藝流程
電化鹽工段送來含氯化鈉315g／l以上、質量合格的精製鹽水送至鹽水高位槽1,高位槽內鹽水液面維持恆定，以保持一定的靜壓力。經一段鹽水預熱器2內與來自電解槽出口的濕熱氫氣(氫氣總管溫度約85℃)進行熱交換，溫度可提高8～10℃，然後再進入二段鹽水預熱器,用蒸汽進一步補充加熱鹽水，加熱到鹽水溫度在60～80℃間，再經鹽水總管、支管連續均衡地分別送入各台電解槽5進行電解。電解生成的氯氣從電解槽蓋頂部支管匯入氯氣總管，送到氯氣處理工段.
氫氣從電解槽陰極箱上部支管經斷電器斷電後匯集入氫氣總管，經一段鹽水預熱器預熱鹽水降溫後送氫氣處理工段。生成的含氫氧化鈉11％的電解液經鹼液斷電器斷電後從電解槽下側流出匯入電解液總管，匯集於電解液貯槽6中，再經幫浦7輸送到蒸發工段進行蒸發濃縮。
主要裝置及作用
金屬陽極電解槽是隔膜電解槽的兩大型別之一，其結構如圖2－1－2。隔膜電解槽是隔膜法電解食鹽溶液製取氯氣、氫氣、燒鹼的主要裝置。是我國發展比較成熟的一種技術。
隔膜電解槽示意圖如圖2－1－3。
電解槽主要由槽蓋、陰極箱、陽極組合件三大部分組成。
金屬陽極電解槽的槽蓋多數採用鋼板焊接製成，內襯橡膠防腐蝕層。在槽蓋的頂部有氯氣出口孔，側面有鹽水注入口，槽蓋前側面裝有液面計便於掌握電解槽內鹽水液位高低。槽蓋上還裝有氯氣壓力表和取樣孔。
陰極箱是由陰極鐵絲網袋`鋼板外殼和陰極導電鋼板組合成乙個完整的陰極導電系統。在陰極箱的外殼下端有電解液匯出管，上方有氫氣出口管。
金屬陽極電解槽陽極組合件是由鈦-鋼-銅三板疊合組成，上層2mm鈦板作為防腐蝕層，中層20mm鋼板作支撐層,下層16mm銅板作為陽極導電板．塗有釕層的鈦陽極片通過銅螺絲、銅螺母聯接固定在下層陽極銅導電板上,電流由此匯入。
槽蓋與陰極箱、阻極箱與陽極組合件之間可用「陶泥瀝清軟封料」外圍麻繩進行密封以免鹽水洩漏,也可採用橡膠墊片加絕緣螺栓聯接密封。
二、離子膜工段
(一)工藝原理
以食鹽水為原料的離子膜法電解工藝，因離子交換膜效能要求，進離子膜電解槽的鹽水質量必須嚴格控制，不然將影響離子交換膜效能的發揮和使用壽命以及產品的質量。因此本工段的任務是：
(1)將送來的一次精製鹽水再經過一次精密過濾，使鹽水中的懸浮物達到≤1ppm，送二次精製；
(2)將上述過濾後的合格鹽水，經二次精製處理即採用樹脂吸咐（使用過的樹脂經處理後再生），使鹽水中的ca2+、mg2+雜質含量達到≤20ppb，送離子膜電解槽；
(3)合格的二次精製鹽水在電解槽內經通電電解，得到合格的氫氧化鈉，然後經冷卻、計量後送成品槽；
(4)電解副產品氯氣和氫氣，分別送氯處理和氫處理後．生產相應的氯、氫產品；
(5)食鹽水經電解後流出的淡鹽水，經脫氯裝置除去鹽水中的游離氯，使游離氯含量達到標準，然後將脫氯後合格的淡鹽水送回化鹽工段再化鹽使用。
（三）工藝流程離子膜法制鹼工藝流程圖。原鹽經溶解、反應、沉清．砂濾後，製成一次精製鹽水，該一次精製鹽水進入本工段後，加入適量的亞硫酸鈉以除去微量的游離氯，同時加入適量的α-纖維素助濾劑，然後用幫浦送入鹽水過濾器進行過濾，經過濾後的鹽水，其懸浮物含量達到規定指標≤lppm，再經加熱使溫度達到60士5℃，並用ph自控調節使ph控制在9士0．5。將上述符合質量指標的鹽水,用幫浦送入螯合樹脂塔進行螯合處理．使鹽水中ca2+、mg2+雜質含量達到20ppb以下，此鹽水稱二次精製鹽水。
二次精製鹽水再經加熱,用幫浦送離子膜電解槽陽極側．加熱溫度視電解槽槽溫而調節，一般冬季比夏季高一些．以保證槽溫穩定在85士31°c。在電解槽的陰極側，加入與鹼濃度相當的純水量．以保證產品濃度穩定在規定的指標範圍內(30～35％)。在直流電作用下經電解，在陰極側流出規定濃度的氫氧化鈉，經冷卻、計量後送入成品貯槽或再經蒸發濃縮到規定濃度；在陰極側上方，放出副產品氫氣送氫處理工序。
在電解槽的陽極側．經電解後的淡鹽水流入貯槽。經加酸用ph自動調節計使ph調節在2左右，以使大部分的氯酸鹽和次氯酸鹽分解，分解出的氯氣併入總管，淡鹽水再用幫浦送入脫氯塔。經脫氯後合格的淡鹽水則用幫浦送回化鹽工段再使用．脫氯如是採用真空脫除．則脫出的氯氣併入氯總管；如是用空氣吹除的，則脫出之氯氣需用20％的氫氧化鈉進行迴圈吸收，製成10％的次氯酸鈉．在陽極側上部放出的氯氣，則送入氯氣處理工段。
（四）主要裝置及作用和工作原理
1、鹽水過濾器
鹽水過濾器的作用是使一次精製鹽水經過濾除去所含微量懸浮物，指標為≤1ppm。離子膜法制鹼工藝中，要求鹽水中的懸浮物含量控制在1ppm以下。以防止鹽水中所含微細懸浮物引起膜的堵塞而導致槽電壓上公升。
然使用傳統的砂過濾器，鹽水中的懸浮物含量一般在5~10ppm．因此，必須再經過一次精密過濾。實習工廠採用碳素管式過濾器。
一次精製鹽水從圓筒的外部流入圓筒的內部進行過濾．懸浮物在碳素管外被截流。為了保持最高的過濾精度．首先在碳素管外先預塗上一層助濾劑，預塗層的厚度約為2~3mm，同時採用助濾劑新增方式，使定量的助濾劑與一次精製鹽水混合後送過濾器過濾，過濾時初始阻力0.02mpa，隨著鹽水中懸浮物的積累，其阻力逐漸上公升，當公升到0.
15～0.20mp時，應停止使用予以清洗再生．但如當鹽水中懸浮物含量低時，即使壓力未上公升到0.15-0.
20mpa，而使用時間達到48小時；則也需停止使用予以清洗再生，以保持長久穩定地執行。碳素管的清洗再生，是將清洗液從管內向管外反洗，並通入0.45mpa的壓縮空氣，當迅速開啟專用排液閥時，鹽水因受到壓縮空氣的壓力迅速由管的內側流向管的外側，同時將炭素管外的預塗層和被截留的懸浮物濾餅，同時從過濾管上脫落除去，然後經過各步清洗，則可完全恢復原有效能而重複使用。
2、螯合樹脂塔
螯合樹脂塔通常是二台或三颱串聯使用，其作用是將一次精緻鹽水中ca2+、mg2+雜質含量降低到20ppb以下，以符合離子膜工藝的需要。
螯合樹脂塔的外殼由鋼板製成，內襯特殊的低鈣鎂橡膠防腐層。塔內填裝一定量的帶有螯合基團的特種離子交換樹脂，樹脂的特點是對金屬離子有極強的選擇性。第二個特點是再生效率高，即在使用一定週期後，可通過酸、鹼、純水的清洗．將螯合的金屬離子解脫恢復原有的交換容量，以重新再進行螯合處理。
在使用贅合樹脂處理鹽水中，必須注意下列二點：
(1)物料中不能帶有氧化劑，
(2)物料中有能帶有油狀物。因油將使螯合樹脂顆粒表面生成一層油膜．從而降低其離子交換的功能。螯合樹脂塔的結構如圖2－2－4所示。
3、離子膜電解槽
離子膜電解槽是離子膜制鹼生產工藝中的關鍵裝置，它的作用是將進入的合格的二次精緻鹽水經通電電解，生產出低鹽、高純、高濃度的氫氧化鈉產品．同時得到聯產氯和氫氣。其生產原理如圖2－2—5所示。
離子交換膜電解食鹽法，是用陽離子交換膜將電解槽隔成陽極室和陰極室，這層膜只允許鈉離子穿透，而對氫氧根離子起阻止作用，另還能阻止氯化鈉的擴散，從而達到生產低鹽、高純、高濃度氫氧化鈉產品的目的。
第三部分氫氣和氯氣處理工段
從電解槽出來的溼氯氣和溼氫氣，溫度約為80～90c，並為水蒸氣所飽和。溼氯氣具有強烈的腐蝕性，只有鈦、玻璃、橡膠、玻璃鋼（frp）等少數材料可以耐濕氯氣的腐蝕。另外為便於運輸和使用，也需要對溼氯氣進行加工處理。
氫氣的純度雖然很高，可達99％以上，但含有少量的鹼霧和大量的水蒸氣，也需要進行處理。
本工段的另一重要任務是通過氯氣和氫氣的進出口回流量的調節來達到電解槽陽極室和陰極室的壓力平衡，保證電解槽的安全執行。
一、氫氣處理
（一）工藝原理
來自電解槽的氫氣進入氫氣－鹽水熱交換器，氫氣溫度可降至50c左右，而鹽水溫度約能提高10c.這樣使氫氣中所帶出的一部分餘熱得到**。冷卻後的氫氣再進入氫氣洗滌塔內。
用工業上水對其進行洗滌和冷卻，氫氣中大部分雜質（鹽霧和鹼霧）及水蒸氣被冷卻水帶走並排入下水道。氫氣則從塔頂出來，經水氣分離器分離後，由風機送到氫氣櫃或使用氫氣的部門。
（二）工藝流程
來自電解槽陰極的氫氣首先進入氫氣洗滌塔，此塔為一空塔，內裝數層噴淋裝置，冷卻水經噴水裝置，自塔頂噴淋下來，與自塔底進入的氫氣相遇，進行冷卻和洗滌，氫氣所帶的大部分水蒸氣和鹼霧，便被洗滌下來，隨同用過的冷卻水一起排出。從洗滌塔出來的氫氣分為兩部分，一部分經過h2風機輸送到冷卻塔進一步冷卻，然後由緩衝罐分配：到片鹼工段作加熱介質，到與cl2反應以及到氫壓站。
另一部分由氫氣壓縮機輸送到水霧捕集器，然後輸送給使用者使用。壓縮過程中使用n2作保護氣體。
氯鹼廠實習報告
目錄前言2概述4 正文5一.化鹽工段5 二.電解工段8 1.金屬陽極工段 8 2.離子膜工段10 三.氯，氫處理工段17 四.片鹼工段25 實習心得27 前言今年夏天學校組織了我們化學工程與工藝專業的生產實習，實習地點是太原氯鹼化工廠，主要實習和參觀內容為生產燒鹼和氯氣的工段。太原化工廠是 一五 期...
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份氯鹼廠生產總結
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