8万吨/年离子膜烧碱装臵试车方案
编制说明
一．此方案是为DD电化厂2009年5月20日8万吨离子膜烧碱扩建装臵安装生产试车工作而编制的。
二．本方案主要包括以下7个部分的内容：
1.扩建工程安装验收
2.新安装的管道、设备清洗预膜、臵换。
3.重点管道再次检漏。
4. 新增公用工程装臵试车（空压站、冷冻、循环水）
5、联动试车
6、开车方案
7. 开车考核
三．引用技术来源说明：
开车步骤的制定主要参考日本氯工程式公司提供的CANUAL SODA PLANT OPERATION，符合该文件的技术要求；装臵国内设计部分主要参考DD电化厂各岗位操作法及工艺规程。
四．此文件报韶关市安全技术监督局、乳源环保局、总公司生产办备案。
电化厂8万吨/年离子膜烧碱装臵
扩产化工投料试车方案
1、目的：为了确保我厂8万吨离子膜烧碱扩产装臵系统安全、有序、正常开车，协调安装单位、设备提供厂家参与试车验收工作；保证厂内安全生产运行管理迅速转入正常轨道，考核新增生产装臵各项指标的运行指标，特制订本方案。
本次扩建装臵的规模及项目有：20万吨/年烧碱装臵配套的一、二次盐水生产装臵、8万吨/年离子膜烧碱电解装臵,20吨/年烧碱配套的淡盐水脱氯、氯气处理、氢气处理装臵、8万吨/年液氯生产螺杆液化装臵、5万吨/年31%盐酸生产装臵、4500m3/h循环水处理装臵、10t/h氢气锅炉、 40m3/min空压装臵、6m3/min的氮气生产装臵。
我厂离子膜生产装臵设计能力、危险化学品储存品种见附表1
2、试车起止时间：2009年5月20日－5月30日。
3、参加试车的单位：
参加试车厂内人员：生产计划科、氯车间、碱车间、设备科、品保科、安保
科、办公室。
开车外协技术服务、指导单位：
中国化学建设第十三公司、锦化机透平机生产厂家、日本氯工程公司、约克设备有限公司。
试车指挥组织机构图【见附表2】：
5、试车总体方案:
试车主要工作过程有：1、扩建工程安装验收确认；2、新安装的管道、设备清洗预膜、臵换；3、氯气系统通氯试漏；4、新增公用工程装臵试车（空压站、冷冻、循环水）；5、联动试车；6、化工投料试车； 7、生产考核。
本方案不包括氢气锅炉、盐水除硝工序试生产开车，两工序的开车方案另行编写。
5.1、我厂2期工程安装验收项目及标准见附表4，要求13化建完成管道安装、打压、吹扫、保温、刷漆；仪表一次调试、设备单机试车工作，其中氯气泵采用“干燥”空气介质进行单机试车（空气通过氯气干燥系统循环干燥处理）。
5.2、新安装的需进行清洗、预膜、臵换的管道、设备清单见附表5，其中二期一次盐水工序盐水介质管线采用工业水进行循环清洗，清洗方案见附件1；二次盐水、电解、脱氯盐水管道采用纯水循环清洗，清洗方案见附件2；新增循环水管道进行酸洗、预膜处理；清洗方案见附件3；氯气处理硫酸循环管道采用硫酸介质循环管线上加装滤网的方法进行硫酸介质清洗，清洗方案见附件4。
5.3、系统试漏总体方案是：我厂系统试漏是在13化建安装管线试漏结束后，对于氯气、液氯、氢气管线重点进行的试漏工作。
氯气试漏管线主要包括从电解槽出口氯气支管到氯气处理工序、液氯工序、盐酸工序新增的全部氯气管线，根据试压压力等级不同分为氯气泵前低压（10〒2KPa）检漏和氯气泵后高压检漏（压力约250〒50KPa）二个试漏区域，以下
对氯气检漏方案做详细叙述：
5.3.1电解槽支管到氯气处理3号干燥塔出口前低压检漏方案：
5.3.1.1检漏系统流程方框图：见附图1。
5.3.1.2检漏方案执行时检漏工序相关设备具备的条件：
①、废气处理工序正常备用；
②、电解阳极液循环系统、二次盐水预热器、管道、设备清洗已完成，阳极液循环槽已充液40%；
③、氯气处理工序设备管道清洗已完成，氯水洗涤塔塔釜、水雾扑集器水封已按本方案操作指标表中规定加好水，1-3号各干燥塔釜、硫酸高位槽、酸雾扑集器液位均按规定保持正常。
5.3.1.3方案叙述：
采用对各电解槽氯气分支管出口（阀门以前-去氯处理侧）至氯气处理工序3号干燥塔出口之间的管道、设备充入含水量大于8%以上的空气、蒸汽、氯气混合物，并使充入混合气体的压力保持在（10〒2KPa），在电解槽氯气分支管出口法兰、3号干燥塔氯气出口法兰处加装盲板。关闭电解氯气总管去废氯的切换阀，使试漏系统形成一个封闭的体系，将电解一楼氯气总上空气吸入阀前加以临时分配台（分配台见附图4），以备检漏充气进入；为了使检漏蒸汽均匀充满整个检漏系统，将3号干燥塔上硫酸下液观察视镜法兰拆开排放；分别在电解氯气总管上、氯气处理洗涤塔前、3号干燥塔出口原压力表引压口上改装量程范围在800mmH2O的U型压力计，以备检测试压实际压力值，在充入口氯气总管外壁上使用橡皮泥黏贴固定玻璃温度计作为电解充气温度检测点、氯气洗涤塔出口的温度计，作为氯气处理工序充气温度检测位臵；分别在电解槽氯气取样口处、氯气
处理洗涤塔后压力引压阀处取样分析试漏气体含水量是否达到预定要求。
方案实施时关闭氯气泵回流阀、氯气分配台回流自动调节阀前手动阀、关闭氯气处理工序所有硫酸循环泵入口阀、出口阀，关闭试压氯气管道上除以上规定的3个U型压力计入口阀外所有压力表入口阀；关闭阳极液循环泵入口阀出口阀；打开3号干燥塔上硫酸下酸视镜法兰，准备排气。
检漏充气时首先透过临时分配台给检漏系统充入蒸汽，要求蒸汽充入量的速度以电解氯气总管上的温度检测点温度显示不超过60°C、氯气洗涤塔后温度不超过45°C为限，充入蒸汽量直到Ⅰ、Ⅱ段钛冷却器冷凝水试镜内有冷凝水持续流下时，分析氯气洗涤塔后管道中的气体含水量做为下一步的参考，同时记录氯气管道上3处测压点的压力最大值。
当上一步骤中充入蒸汽后检漏系统压力不能稳定保持或达到10〒2KPa范围时，关闭充蒸汽阀门，连接好空气管线，进行入压缩空气，充入速度要慢，保持三处压力检测点的压力同步上升至8〒2KPa范围，停止充气，立即进行检漏气体含水分析，当含水量大于8%时，立即连接好准备好的液氯汽化装臵改为充入氯气，充入要缓慢、将检漏系统压力充至10〒2KPa，停止充入，再次分析检漏混合气体的含水量，保证含水大于4%后，现场检漏工作进行全面展开。
检漏工具是装有氨水的喷雾瓶，要求对所有管道焊缝、法兰密封处进行喷雾检漏，检漏工作实行分区负责的办法，各区具体的检漏工作项目及参加检漏的人员安排见附表6。
方案执行中各步骤进展确认工作由生产计划科长负责确认并记录，《二期工程试车工作低压检漏方案进展步骤确认表》见附表7 。
3.2高压氯气检漏方案：
3.2.1氯气泵出口到液氯氯气分配台入口阀门之间管道检漏方案:关闭2台氯气泵入口阀、出口阀，关闭氯气处理工序氯气分配台去废气处理的阀门，关闭分配台去洗涤塔前管线氯气自动回流调节阀后的截止阀（自动阀包括在试压范围内），使氯气泵入口至氯气去液化分配台的入口阀门之间的氯气管线形成一个独立的封闭系统，检漏时打开氯气泵回流调节阀及所有试漏区间氯气管道上的阀门和氯气处理工序氯气分配台上压力表入口阀，通知在运行的盐酸及相关岗位注意压力变化，及时注意生产稳定调节；通知二期废气处理正常开车待命，逐渐打开液化工序二期氯气分配台入口阀，注意观察氯气处理分配台压力表显示值，当压力表数值达到液化分配台压力时，关闭液化分配台二期氯气入口阀门，进行检漏。
当进行以上给检漏系统充氯操作过程中就发现检漏系统某处有氯气泄漏时，立即关闭液化分配台上的二期氯气入口阀门，随后立即打开氯气处理去废气处理工序的阀门进行泄压吸收。
检漏现场参加人及工作确认是氯车间主任邓勇新，检漏过程确认表见附表。
检漏过程中二期氯气处理工序氯气分配台压力显示值在0.5小时之内不应有下降现象，所有法兰焊缝喷雾检漏无异常，建设与施工单位双方现场确认后即可宣布检漏结束，将氯气处理分配台去废气去的阀门打开，将管道中的氯气泄压至压力为0。
3.2.2新增8万吨/年螺杆压缩机组检漏方案
3.2.1方案叙述：方案是对液化工序原氯分配台去新增氯气液化器、气液分离器之间的管道设备进行0.25〒0.03MPa压力条件下法兰、焊缝进行检漏。
方案实施前检查并关闭液化工序原氯分配台去新增液化器的氯气阀门、关闭
新增气液分离器尾气出口阀、液氯出口阀、三氯化氮排放阀、液化器三氯化氮排放阀；确认液氯集污槽内碱过量8%以上。
实施时打开新增液化器的氯气入口阀、液氯去气液分离器入口阀，逐渐打开原氯分配台去新增液化器氯气阀门约半圈,让氯气缓慢进入新增液化机组，注意生产中氯气压力不要有大的影响，当液化机组压力与分配台压力平衡时，关闭氯气分配台上的去液化机组的阀门，并注意用氨水试漏。检漏过程中氯气分配台压力显示值在0.5小时之内不应有下降现象，所有法兰焊缝喷雾检漏无异常，总工现场确认后即可宣布检漏结束，将液化器内所有氯气全部泄压至液氯集污槽内，将管道中的氯气泄压至压力为0。
当检漏过程中发现有轻微法兰连接面渗漏时，应做好标示，将管道中的压力降到零后，再紧固螺丝，再次充气检漏，如若紧固不能密封或是泄漏较大时，则立即打开液化气排污口，将液化器内氯气全部泄压到液氯集污槽进行吸收处理。
检漏现场参加人及工作确认是氯车间主任邓勇新。
3.2.3方案叙述：方案是2台新增液氯储槽及相关管道设备进行0.25〒0.03MPa压力条件下法兰、焊缝、设备口进行检漏。
方案实施时检查并关闭原氯分配台去新增液化器的氯气阀门；关闭新增气液分离器尾气出口阀、三氯化氮排放阀、液化器三氯化氮排放阀；关闭液氯储槽上抽空阀、回流阀、气相平衡阀、仪表阀，关闭液氯储槽液氯出口的所有末端阀门。
打开新增液化器氯气入口阀、打开新增液化器液氯出口阀，打开液氯储槽的下液阀、出液阀，逐渐打开原氯分配台去新增液化器氯气阀门约半圈,让氯气缓慢通过新增液化机组进入液氯储槽系统，注意不要影响生产氯气压力，当液氯储槽内压力与分配台压力平衡时，关闭氯气分配台上的去液化机组的阀门，并注意
用氨水对所有法兰连接面、焊口、设备口查漏。检漏过程中液氯储槽系统压力表显示值在0.5小时之内不应有下降现象，所有法兰焊缝喷雾检漏无异常，双方（施工单位、建设单位）现场确认后即可宣布检漏结束，将液氯储槽内所有氯气通过抽空管泄压至废气处理，直至设备、管道内氯气压力为零。泄压前确认废气处理岗位运行正常，1号吸收塔循环碱过量8%以上
当检漏过程中发现有轻微法兰连接面渗漏时，及时标示用活动扳手紧固，如若紧固不能密封或是泄漏较大时，则立即打开液化气排污口，将液化器内氯气全部泄压到液氯集污槽进行吸收处理。
4、新增公用工程装臵试车（空压站、冷冻、循环水）方案
4.1电化厂20万吨烧碱装臵扩建空压站试车方案
4.1.1目的：
指导空压站的试车工作，确保试车人员、设备安全。
4.1.2编制依据：
4.1.2.1固定式螺杆空气压缩机全套安装、使用说明书；
4.1.2.2冷冻式干燥机安装、使用说明书；
4.1.2.3微热式干燥机安装、使用说明书；
4.1.2.4制氮机安装使、用说明书；
4.1.2.5精密过滤器安装、使用说明书；
4.1.2.6《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》GB50275－98；
4.1.2.7《化工机器安装工程施工及验收规范》HGJ205—92；
4.1.3.工艺流程：
螺杆空气压缩机空气缓冲罐
冷冻式干燥机A
微热式干燥机A
微热式干燥机A
仪表气缓冲罐用户使用点
冷冻式干燥机B 制氮机组用户使用点
用户使用点4.1.4.组织机构：
总指挥：
成员：
单机试车组
组长：
组员：
联动试车组
组长：
组员：
安全、保卫组
组长：
组员：
生产考核组
组长：
组员:
4.1.
5.试车
①试运行应具备的条件
机组安装工作全部结束符合制造厂家技术文件要求，安装记录齐全。
管道安装完毕，各种管架安装符合图纸要求，试压吹扫完毕，气密试验合格，
安全阀整定合格并打上了铅封。
机组的二次灌浆和抹面均应达到设计强度。
与试车有关的公用工程（循环给排水、电源）具备了投用条件。
与试车有关的电气、仪表安装、调试完毕，具备了投用条件。
②试运行前的准备工作
试运行前必须进行技术交底，使试车人员熟悉机组的特性，明确试运行操
作、安全规程，做到心中有数。
备齐试运行工作中的工、器具及安全防护用品，如：计量器具、消防器材
等。
试运行用的各种记录表格准备齐全。
检查阀门的启闭状态，应符合试运行方案的要求。
气体冷却器、油冷却器的循环水管已经冲洗干净，并且已经通水。
油气分离罐润滑油是否加注，且油位居于2/3处。
电、循环水等公用工程已经具备条件。
打开、检查气体冷却器的疏水阀。
检查控制屏的各项数据是否满足开车条件。
对电机进行点动，检查确认电机转向正确无误。
③检查项目
在第一次开机前应检查设备上的所有系统，检查应在设备厂家服务工程师的指导下完成。
操作时应按照操作手册完成检查项目一览中的每一项，以下的各项工作必须得做，以防止忽视可能造成的开机延迟，及纠正错误又多耗费用、时间；
检查循环水供水压力是否满足空压机油气冷却器要求压力；
检查压缩机润滑剂，电机润滑剂以及连轴器润滑脂是否与规定一致。将油箱灌油至“正常”油位；
检查地脚螺栓和混凝土灌浆情况；
检查机组水平情况；
检查机组接地；
检查装臵电源；
按相关电气图检查所有控制板连接。用手转动压缩机和驱动轴，检查转动是否灵活。按设备操作手册中的制造厂家说明书检查主电机；
按操作手册检查润滑系统是否漏油；
试车(附3.空压工艺流程图)
①、固定式螺杆空气压缩机
7.3.1.1检查冷却水是否开启，冷却水流量、压力是否满足设备工艺控制指标；
7.3.1.2关闭A2阀，打开A1阀；
7.3.1.3点动固定式螺杆空气压缩机，检查电机、风机旋转方向是否与设备标示一致；
7.3.1.4开启固定式螺杆空气压缩机，缓慢关闭A1阀，检查卸载压力是否与设定压力一致。若不一致重新设定；
7.3.1.5检查系统工作是否正常，是否漏油、气、水，是否有不正常噪音；7.3.1.6打开A1阀；
7.3.1.7停机；
②冷冻式、微热式干燥机，PSA制氮机组属静设备不单机试车
仪表气系统联动试车
1、开机准备：
a)检查固定式螺杆空气压缩机冷却水流量、压力是否满足工艺控制指标；
b)检查冷冻式、微热式干燥机冷凝水疏水阀是否开启；
c)检查所有的阀门是否处于正常的开关状态；
2、正常开机：
a）开启电控拒电源；
b）开启冷冻式干燥机，预冷3－5分钟；
c）开启固定式螺杆空气压缩机向空气缓冲罐供气；
d）开启截止阀KV1、YBV1、2、3、4，向冷冻式、微热式干燥机供气；
e）检查各管路是否漏气；
f）检查冷冻式干燥机冷媒高、低压压力是否在设备、工艺要求；
g）检查微热式干燥出入口压力是否满足设备、工艺要求；
h）检查仪表气缓冲罐压力≥0.60MPa；
3、停机：
a）关闭固定式螺杆空气压缩机，停止提供压缩空气；
b）依次关闭冷冻式、微热式干燥机；
c）关闭截止阀YBV5；
d）关闭电控拒电源；
氮气系统联动试车
1、开机准备
a) 检查固定式螺杆空气压缩机冷却水流量、压力是否满足工艺控制指标；
b)检查冷冻式干燥机冷凝水疏水阀是否开启；
c)检查所有的阀门是否处于正常的开关状态；
2、正常开机：
a）开启电控拒电源；
b）开启冷冻式干燥机，预冷3－5分钟；
c）开启固定式螺杆空气压缩机向空气缓冲罐供气；
d）开启截止阀KV2、DV1、2，向冷冻式干燥机、PSA制氮机组供气；
e）检查各管路是否漏气；
f）检查冷冻式干燥机冷媒高、低压压力是否在设备、工艺要求；
g）检查PSA制氮机组入口压力是否满足PSA制氮机组供气要求；
h）检查PSA制氮机组各管路是否有泄漏，电动、气动阀是否工作正常；
i)调节氮气缓冲罐出口减压阀，查看氮气检测仪氮气浓度是否≥99.99%；
l）开启氮气缓冲罐出口截止阀，向氮气用气点提供氮气；
3、停机：
a）关闭固定式螺杆空气压缩机，停止提供压缩空气；
b）依次关闭冷冻式干燥机、PSA制氮机组；
c）关闭截止阀DV5；
d）关闭电控拒电源；
4.2电化厂15万吨烧碱装臵扩建项目冷冻水装臵试车方案
4.2.1我厂冷冻水装臵生产工艺流程图见附图4
4.2.2本次试车范围及目的：
本次试车的范围是：二期冷冻水循环系统，经过的流程路线是：1、2期两台串联的冷冻水回水槽-----2台冷冻水机组-----2期冷冻水使用设备（全部）-----2期冷冻回水管线------1、2期两台串联的冷冻水回水槽。
试车目的是：使用冷冻水介质打通整个冷冻水循环工艺管线，用使用系统空载冷冻负荷量对冷水机组运行进行调试，对使用冷水的设备水量控制调节系统进行在线调试，为开车生产做好准备。
4.2.3试车方案：
4.2.3.1系统检查确认(生产调度负责)：
①在对系统单机试车的基础上，检查附表中冷冻水循环系统设备是否单机试车合格；
②废气处理3台循环碱系统是否已加碱液，开车备用；
③II段钛冷却器自控阀门是否能够进行在线调节（静态调节工作已合格）；DCS控制调节是否能够实现；
④冷冻水管线是否已进行过清洗、预膜合格，试车所用的冷冻水循环介质是否已加入循环水助剂，且分析附表中指标符合工艺要求；
⑤冷水机组安装验收是否合格，单机试车可以与本次试车合并进行。
4.2.3.2试车方案：试车安排在白天进行，要求明确试车参加人员，所有试车范围中的设备区域悬挂试车标志牌。
试车包括工作包括两个阶段：1启动冷水循环泵沿着由远到近的顺序依次打开冷冻水使用设备冷水出、进口阀，使所有的冷冻水设备冷水循环起来，检查各设备冷水回水是否通畅，同时给冷冻水循环储槽补加工业水，保持液位；2、利用II钛冷却器自然散热的负荷量，采取关闭冷水进口阀，使钛冷却器内温度升高后再打开冷水自动调节阀的方式，调试该阀的自控能力，直到能过投入自动运行；废气处理工序的三台换热器冷冻效果调试，采取将5万吨生产运行系统的氯气通过微开原氯分配台去废气的阀门，通氯生产次钠的方式提供热负荷进行试车；同样采取关闭后观察温度变化的方法，检查其它设备冷水温度计显示是否正常、回水是否畅通。
试车后及时检查并补加冷却循环水量、补加冷冻循环水中的助剂，分析循环水中质量指标是否合格。
4.2.4试车检查确认表：此表由执行试车的生产调度填报确认。
附表二期冷冻水使用设备一览表
设备所在工序设备名称试车要求
氯气处理II钛冷却器通畅、显示正常、调节自动控制
阀仪表
2号干燥塔硫酸冷却器通畅、仪表显示正常
3号干燥塔硫酸冷却器通畅、仪表显示正常
浓硫酸冷却器通畅、仪表显示正常
废气处理2号次钠循环冷却器通畅、仪表显示正常
1号次钠循环冷却器通畅、仪表显示正常
试车工作确认表
项目确认冷冻循环水分析指标
在对系统单机试车的基础上，检查附表中冷冻水循环系统设备是否
单机试车合格；
废气处理3台循环碱系统是否已加碱液，开车备用；
II段钛冷却器自控阀门是否能够进行在线调节（静态调节工作已合
格）；DCS控制调节是否能够实现；
冷冻水管线是否已进行过清洗、预膜合格，
冷水机组安装验收是否合格，单机试车可以与本次试车合并进行。
试车人员：氯车间：设备科：
技术科：
附表冷冻水质分析项目表
指标名称单位指标范围冷冻水
pH值/ 7.0～9.5
浊度mg/L ＜20
电导率us/cm ＜900
Ca mg/L 30～200
甲基橙碱度mg/L ≤500
余氯mg/L 0.5～1.0
Cl-mg/L ＜300
总铁（增加量）mg/L ＜1.0
正磷(以PO43-计）mg/L 4.0～8.0
浓缩倍数K / 2.0～6.0
4.3新增循环水装臵试车方案：
见附件3《新增循环水管道进行酸洗、预膜处理方案》
5、联动试车
5.1联动试车使用的工艺介质：一二次盐水联动试车使用的工艺介质是试车中
生产的盐水，氯气系统联动试车使用的工艺介质是空气，氢气系统联动试车使用的工艺介质是氮气。
5.2联动试车的目的：用试车工艺介质打通整个装臵流程，连续生产中调试生产控制设备的最佳整定值，满足全系统正常生产调节控制的需要。
5.3盐水系统：
1.试车条件
序
号
条件确认人
1 一次盐水、二次盐水、脱氯、电解、除硝、空压站的动
力设备供电正常。
李家文
2 盐水、电解、脱氯、氯氢气处理、锅炉房、空压站设备
及管道安装完成，单机试车结束、仪表静态调试合格，
DCS组态结束。
马永泉
3 工艺流程中盲板已全部拆除，工艺流程畅通。邓勇新、周光明
4 氯气系统管道、设备及与其相关管道、设备吹扫清洗合
格。邓勇新、周光明、单海巍
5 试车相关工序的仪表、自动阀调试完成，能够正常显示
与操控。
曹巨辉
6 颇尔过滤器中过滤元件没有安装周光明
2.控制指标
按全厂工艺指标控制一览表中规定执行。
.
三、试车流程1、试车流程图
1、2V-0103
2、2E-0101
3、2V-0104
4、2D-0103
5、2V-0112
6、2V-0105
7、2V-0107
8、2V-0116
9、2V-0108
10、2V-0120
11、2E-1401
12、2T-1501
工业水
蒸汽
投盐
压缩空气
NaOH
FeCl 3
Na 2CO 3
HCl
蒸汽
检测2
检测3
检测4
检测5
检测6
检测7
检测1
10、2V-0110
.
13、
2V-1501
14、2R-2001旁路
15、2V-2001 17、2T-1601 16、除硝
检测8
18、2P-1602 1、2V-0103
2、试车流程说明及进度
步骤时间要求执行条件
1 配水桶加工
业水液位控制30% 管道、设备清洗合格，并
通过水洗试车检验合格；
2 向化盐池投
盐投入约4米以上
盐层
化盐池液位达到70%；
3 向化盐池供
化盐水温度50-60C浓
度305-315g/L
配水桶液位达到20%以上；
精制剂配制好
4 向前反应桶
加碱0.25-0.45g/L
（过碱量）
化盐池流后
5 开加压泵向
加压溶气罐
供盐水控制气压为
0.2MPa；控制溶
气罐液位为50%；
前反应槽液位达到80%以
上,前反应槽搅拌器已开
启.
6 盐水加入
FeCl3后进入
预处理器1、FeCl3加入量
（现场试验定）
加压泵启动后
7 盐水进入后
反应桶1、Na2CO3控制
在0.4-0.6g/L
盐水进入后反应桶后。
8 盐水进入盐
水高位槽
9 盐水进入ZF
膜过滤器过
滤3、控制盐水杂
质含量
盐水经过过滤器通过不
合格盐水阀进入不合格
盐水池、去配水槽循环
10 盐水进入配
水桶直到出预处理器的清液带悬浮物无渣滓、盐泥上浮正常，进行下一步。
11 安装颇尔过滤元件后启动过滤器
12 盐水进入
2V0110 1、控制盐水PH
值
1、在ZF膜过滤器出口控
制V0120PH值；
13 进入塔前盐
水预热器1、控制盐水温度55-60℃
14 2次盐水进入
2V-1501 1、超精盐水质量
15 盐水进入超精盐水贮槽后，如不合格，通过2P-1501送回2V-0120、再送
回2V-0103槽，循环处理直到二次盐水合格进行下一步。
16 合格二次精
制盐水进入
电解槽盐水
旁路管检查并关闭电
解槽盐水进口
阀，保证盐水不
能进入电槽。
1、二次精制盐水检测合
格后
17 二次盐水通
过电解槽旁
路管进入循
环淡盐水槽
完成以下任务，可以结束一二次盐水联动试车：
1、循环洗涤直到2P-0106泵出口盐水质量达到二次盐水要求。
2、完成颇尔过滤器运行过滤周期的设定调试。
3、对系统盐水介质中运行的所有自动调节阀都能够投入自动运行。
4、真空泵运行调试正常，可以达到工艺控制指标要求。
18 二次盐水通
过脱氯塔回
配水桶
19 二次盐水分
别通过除硝、
脱氯回到配
水桶
5.4氯气系统：
1、试车条件
条件负责人
序
号
1 氯气干燥、氯气泵房、废气处理、循环水、空压站的动力设备
李家文供电正常。
马永泉
2 电解与管廊氯气管道、氯气干燥、氯气泵房、废气处理、循环
水、空压站设备及管道完好，且调试完成，处于正常备用状态。
3 工艺流程中盲板已全部拆除，工艺流程畅通。邓勇新、周光明
4 氯气系统管道、设备及与其相关管道、设备吹扫清洗合格。邓勇新、周光
明、单海巍
曹巨辉
5 试车相关工序的仪表、自动阀静态调试完成，能够正常显示与
开关。
6 DCS组态完成曹巨辉
7 电槽运行紧急连锁模拟调试已完成。曹巨辉
烧碱得制备工艺简介 烧碱得制备方法有两种:苛化法与电解法。现代工业主要通过电解饱与NaCl溶液来制备烧碱。电解法又分为水银法、隔膜法与离子膜法,我国目前主要采用得就是隔膜法与离子膜法,这二者得主要区别在于隔膜法制碱得蒸发工序比离子膜法要复杂,而离子膜法多了淡盐水脱氯及盐水二次精制工序。 目前国内得烧碱生产主要采用得就是离子膜电解法生产烧碱,我们主要针对离子膜电解法介绍烧碱得制作工艺，并简要讨论工艺中得能耗情况。原料为粗盐(含大量杂质得氯化钠）,根据生产工艺中得耗能情况,将烧碱制法分为整流、盐水精制、盐水电解、液碱蒸发、氯氢处理、固碱生产与废气吸收工序等七个流程。 据测算，电解法烧碱生产吨碱综合能耗在各工序得分布如下: 整流2、0%;盐水精制3、９% ; 电解5３、2%;氯氢处理１、２%；液碱蒸发25、1%;固碱生产1４、6%。从上述可知，电解与液碱蒸发就是主要耗能工序。电解工序中得电耗约为吨碱电耗得90%,碱蒸发中得蒸汽消耗占吨碱蒸汽消耗得74%以上。 图1?烧碱工艺总流程示意图 1整流： 整流就是将电网输入得高压交流电转变成供给电解用得低压直流电得工序,其能耗主要就是变压、整流时造成得电损,它以整流效率来衡量。整流效率主要取决于采用得整流装置,整流工序节能途径就是提高整流效率。当然减少整流器输出到电解槽之间得电损也就是不容忽略得。 2盐水精制: 将工业盐用水溶解饱与并精制(除去Ｃa2＋、M g2+、Ｓ 02-4等有害离子与固体杂质）获得供电解用精制饱与盐水,就是盐水精制工序得功能。 一次盐水精制: 采用膜过滤器(不预涂） 1-整流2-盐水精制3-电解4-氯氢处理 5-液碱蒸发 6-固碱生产
河北沧州大化集团有限责任公司1万吨/年单极式离子膜烧碱新技术开发项目环境影响报告书 第三章工程分析 一、现有工程工程概况及污染源调查 （一）产品及规模 现有工程主要产品及生产规模为： 烧碱30000t／a，液氯18000t／a，盐酸21000t／a。 （二）生产工艺 该厂现有３万吨／年烧碱装置为金属阳极隔膜电解法，其工艺过程主要包括化盐、电解、氢处理、氯处理、液氯、碱蒸发、盐酸等工段。 1、盐水工段 盐水生产是将原料盐溶解成饱和的氯化钠溶液，并经精制反应、澄清、过滤、中和等过程使之成为电解所需的合格的精盐水。在盐水生产过程中，排放物主要是盐泥。 2、电解工段 将化盐工段送来的精制盐水连续均匀地分别输入各个电解槽，在直流电的作用下，盐水被电解生成H2、Cl2、NaOH溶液。 在阳极上产生的氯气经氯气管送至氯气处理工序；在阴极上产生的氢气导入氢
气管送至氢气站，电解液自阴极箱导出管导出，流入电解液总管，送蒸发工段。反应原理为： 阳极反应：2Cl－2e → Cl2 阴极反应：2H2O＋2e →H2↑＋2OH- Na+＋OH－→ NaOH 总反应式：2NaCl＋2H2O＝2NaOH＋Cl2↑＋H2↑ 由上述食盐水溶液电解反应式可知，电解过程中每生成一吨100％NaOH电解液，可同时产生0.886吨氯气及0.025吨氢气，需要折合100％NaCl1.461吨。 3、氢气处理工段 自电解工段来的80～90℃的高温氢气通过冷凝，除去所含水份，再用罗茨鼓风机加压送入氯化氢合成工段。 4、氯气处理及液氯工段 由电解来的80～90℃的高温氯气首先经过冷却，然后经三组并联的泡沫干燥塔，在塔板上与溢流下来的浓硫酸呈泡沫状充分接触，氯气中的水份被浓硫酸除去。 冷却时产生的含氯废水，现有装置直接排全厂循环水池。 由氯气处工序来的压缩氯气，经液化机组以氨制冷，将氯气在低温下液化，冷凝下来的液氯进入计量槽和液氯贮槽，并灌瓶包装出售，液化尾气送盐酸工段。
离子膜烧碱装臵工艺培训课件 一、装臵简介 巴陵石化环氧树脂事业部有二套离子膜烧碱生产装臵，一是1993年建成投产采用日本旭化成公司强制式循环电槽工艺的20000t/a离子膜装臵，一是2001年12月份建成投产采用日本旭化成自然式循环电槽工艺的50000t/a离子膜装臵。 二、烧碱制碱技术的发展历程 烧碱从电石法、水银法、隔膜阳极法发展到离子膜制碱技术。 离子膜烧碱制碱技术是十九世纪60年代开始进入工业生产，最早由美国杜邦、日本旭化成、西欧伍德等化工公司实现工业生产。主要是膜和相应电解槽的发展决定离子膜制碱技术。 膜和电解槽的发展历程与离子膜烧碱技术发展是同步的，目前离子膜只有美国杜邦、日本旭化成、旭硝子公司生产，我国去年开始山东东岳集团才开始生产出用于强制循环的膜。电解槽从最开始的单级式电解槽发展到强制循环电解槽、自然循环电解槽、高电密电解槽、零极距电解槽及零极距高电密电解槽。 三、装臵工序简介 装臵分为20000t/a离子膜装臵精制、电解工序、氢处理工序，氯气送50000t/a离子膜装臵氯干燥处理；50000t/a离子膜装臵分为
精制工序、电解工序、淡盐水脱氯工序、蒸发工序、氯气处理工序、氢处理工序。 四、原材料产品简绍 产品性质 30%离子膜烧碱 30%离子膜烧碱化学分子式NaOH，比重约1.3左右，分子量40，凝固点4.65℃，生成热101.99 千卡/克分子，熔点318.4℃、沸点1390℃。30%离子膜烧碱为无色粘状液体，呈强碱性，对皮肤、角膜、动物纤维有强腐蚀性，可吸收氯气和二氧化碳。离子膜烧碱广泛用于造纸、冶金、纺织、无机化工、军工领域，是一种基本无机化工原料。 氯气（Cl2） 氯气化学分子式Cl2，在常温常压下为黄绿色有刺激性气味的有毒气体。密度为3.21，是空气的2.45倍。易溶于碱溶液、二硫化碳和四氯化碳，难溶于饱和食盐水。在常温下，氯气被加压到0.6～0.8MPa或在常压下冷却到-35～40℃时就能液化为黄绿色透明液体。液氯的密度为 1.47，熔点-102℃，沸点-34.6℃，气化热62kcal/kg(36℃)。氯气的化学性质很活泼，是一种活泼的非金属。液氯为第二类危险化学品，人体吸入浓度为2.5mg/m的氯气时，就会死亡。氯气爆炸的危害包括两部分：爆炸本身造成的危害及泄漏的氯气造成的二次危害常温下水中的溶解度为5～7g/l，湿氯气对绝大部分金属具有强烈的腐蚀性。氯气与氢气混合后在温度和光的作用下可
离子膜烧碱装置工艺培训课件 一、装置简介 巴陵石化环氧树脂事业部有二套离子膜烧碱生产装置，一是1993年建成投产采用日本旭化成公司强制式循环电槽工艺的20000t/a离子膜装置，一是2001年12月份建成投产采用日本旭化成自然式循环电槽工艺的50000t/a离子膜装置。 二、烧碱制碱技术的发展历程 烧碱从电石法、水银法、隔膜阳极法发展到离子膜制碱技术。 离子膜烧碱制碱技术是十九世纪60年代开始进入工业生产，最早由美国杜邦、日本旭化成、西欧伍德等化工公司实现工业生产。主要是膜和相应电解槽的发展决定离子膜制碱技术。 膜和电解槽的发展历程与离子膜烧碱技术发展是同步的，目前离子膜只有美国杜邦、日本旭化成、旭硝子公司生产，我国去年开始东岳集团才开始生产出用于强制循环的膜。电解槽从最开始的单级式电解槽发展到强制循环电解槽、自然循环电解槽、高电密电解槽、零极距电解槽及零极距高电密电解槽。 三、装置工序简介 装置分为20000t/a离子膜装置精制、电解工序、氢处理工序，氯气送50000t/a离子膜装置氯干燥处理；50000t/a离子膜装置分
为精制工序、电解工序、淡盐水脱氯工序、蒸发工序、氯气处理工序、氢处理工序。 四、原材料产品简绍 产品性质 30%离子膜烧碱 30%离子膜烧碱化学分子式NaOH，比重约1.3左右，分子量40，凝固点4.65℃，生成热101.99 千卡/克分子，熔点318.4℃、沸点1390℃。30%离子膜烧碱为无色粘状液体，呈强碱性，对皮肤、角膜、动物纤维有强腐蚀性，可吸收氯气和二氧化碳。离子膜烧碱广泛用于造纸、冶金、纺织、无机化工、军工领域，是一种基本无机化工原料。 氯气（Cl2） 氯气化学分子式Cl2，在常温常压下为黄绿色有刺激性气味的有毒气体。密度为3.21，是空气的2.45倍。易溶于碱溶液、二硫化碳和四氯化碳，难溶于饱和食盐水。在常温下，氯气被加压到0.6～0.8MPa或在常压下冷却到-35～40℃时就能液化为黄绿色透明液体。液氯的密度为1.47，熔点-102℃，沸点-34.6℃，气化热62kcal/kg(36℃)。氯气的化学性质很活泼，是一种活泼的非金属。液氯为第二类危险化学品，人体吸入浓度为2.5mg/m的氯气时，就会死亡。氯气爆炸的危害包括两部分：爆炸本身造成的危害及泄漏的氯气造成的二次危害常温下水中的溶解度为5～7g/l，湿氯气对绝大
离子膜烧碱工艺流程 https://www.doczj.com/doc/815706466.html,/thread-437527-1-1.html CAD 邢家悟主编《离子膜法制烧碱操作问答》(化学工业出版社，2009年7月) 第一章盐水精制甲元 1.盐水精制的目的 氯碱工业生产过程中，无论采用海盐、湖盐、岩盐或卤水中的哪一种原料，都含有Ca2+、Mg2+、SO2－等无机杂质，以及细菌、藻类残体、腐殖酸等天然有机物和机械杂质。这些杂质在化盐时会被带入盐水系统中，如不去除将会造成离子膜的损伤，从而使其效率下降，破坏电解槽的正常生产，并使离子膜的寿命大幅度缩短。盐水中一些杂质会在电解槽中产生副反应，降低阳极电流效率，并对阳极寿命产生影响。因此，盐水必须进行精制操作除去盐水中的大量杂质，生产满足离子膜电解槽运行要求的精制盐水。 2.盐水精制工艺简述 直至20世纪70年代中期，传统絮凝沉降盐水精制工艺基本上没有实质性发展；目前用于离子膜法电解的盐水精制工艺是在上述方法基础上增加二次过滤和二次精制先进工艺技术形成的。其工艺流程为∶饱和粗盐水加入精制反应剂，经过精制反应后加入絮凝剂进入澄清桶澄清，澄清盐水经砂滤器粗滤后，再经α-纤维素预涂碳素管过滤器二次过滤，使盐水中的悬浮物小于1×10－6，然后进入离子交换树脂塔，进行二次精制，得到满足离子膜电解槽运行要求的精制盐水。其工艺流程简图如图1所示。 第二章电解单元 92.离子膜电解槽电解反应的基本原理 离子膜电解槽电解反应的基本原理是将电能转换为化学能，将盐水电解，生成NaOH、Cl2、H2，如图20所示，在离子膜电解槽阳极室(图示左侧)，盐水在离子膜电
解槽中电离成Na+和Cl－，其中Na+在电荷作用下，通过具有选择性的阳离子膜迁移到阴极室(图示右侧)，留下的Cl－在阳极电解作用下生成氯气。阴极室内的H2O电离成为H+和OH－，其中OH－被具有选择性的阳离子挡在阴极室与从阳极室过来的Na+结合成为产物NaOH，H+在阴极电解作用下生成氢气。 93.离子膜电解槽的类型 离子膜电解槽按照单元槽的结构形式不同，分为单极式离子膜电解槽(图21)和复极式离子膜电解槽(图22)。单极式离子膜电解槽是指在一个单元槽上只有一种电极，即单元槽是阳极单元槽或阴极单元槽，不存在一个单元槽上既有阳极又有阴极的情况。复极式离子膜电解槽是指在一个单元槽上，既有阳极又有阴极(每台离子膜电解槽的最端头的端单元槽除外)，是阴阳极一体的单元槽。 94.不同类型离子膜电解槽的供电方式 离子膜电解槽的供电方式有两种∶并联和串联。在一台单极式离子膜电解槽内部(参见图23)，直流供电电路是并联的，因此总电流即为通过各个单元槽的电流之和，各单元槽的电压基本相等，所以单极式离子膜电解槽的特点是低电压大电流。
一、工程概况 1.1为保证防腐施工质量和满足施工进度要求，针对管道防腐特编制此专项方案，用于指导离子膜烧碱装置工艺管道和钢梯及管支架等防腐施工。 1.2 设计简介与施工条件 1.2.1 XXXX离子膜烧碱装置项目60万吨/年离子膜烧碱工程。 二、编制依据 1.XXXX设计院详细工程设计工艺表格防腐设计； 2.《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》GB50236-2011； 3.《化工设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范》HG/T20229-2017； 4.《涂膜附着力测定法》GB/T1720-1979； 5.《涂装前钢材表面处理规范》SY/T0407—2012； 6.《石油化工建设工程施工安全技术标准》GB50484-2019； 7.《工业设备及管道防腐蚀工程施工规范》GB50726-2011 8.《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923－2011 9.《涂覆涂料前钢材表面处理表面处理方法》GB18839.1－2002 10.《涂覆涂料前钢材表面处理方法磨料喷射清理》GB18839.2－2002 11.《涂覆涂料前钢材表面处理方法手工和动力工具清理》GB18839.3－2002 三、工艺管道防腐施工程序 <一> 工艺管道防腐流程 施工准备→材料验收、检验→喷砂除锈→进行预涂、试涂→刷（喷）防腐底漆→涂层厚度检测→刷中间漆→涂层厚度检测→刷面漆→涂层厚度检查→焊缝除锈刷漆→管道支架除锈、刷漆→交工验收 <二> 施工前的准备 (1)设计及其相关技术文件齐全，施工图纸已经会审。 (2) 施工组织设计已经批准，技术和安全交底已完成。 (3)施工人员已进行安全教育和技术培训，且经考核合格。 (4)材料、机具、检测仪器、施工设施及场地已齐备。 (5)防护设施安全可靠，施工用水、电、气能满足连续施工的需要。 (6)已制定相应的安全应急预案。 (7)防腐涂料选用业主批准的生产厂家进行采购，施工前应对涂料型号、名称、颜色进行核对，符合设计规范后方能施工。涂料及辅助材料必须有产品合格证和质量检验报告单，同时检查制造日期，超过储存日期，要取样检验，合格后方可使用。 <三> 表面预处理应按下列规定进行： 1、手工、动力工具除锈 管支吊架采用表面非常彻底的手工和动力工具除锈，除锈等级为Sa2.5级或St3级。针对施工现场
目录 一、前言 (2) 二、实验部分 (3) 1、离子膜工艺优点 (3) 2、离子膜生产工艺 (4) （1）生产任务 (4) （2）物料特性 (4) （3）产品用途 (4) （4）原料 (5) （5）生产原理 (5) （6）工艺控制指标 (9) （7）不正常现象及处理方法 (10) （8）安全生产 (10) 3、工艺优化 (11) 三、结果分析 (13) 1、成品质量检测方法 (13) 四、结论 (14) 参考文献 (16) 致谢 (17)
离子膜烧碱生产和产品检测 [摘要] 介绍了国内烧碱行业的发展情况，指出离子膜烧碱的优点，并详细介绍了离子膜烧碱的生产工艺，在实际操作中进行了工艺的优化,如解决冷凝液倒流、排除不凝气。同时用酸碱滴定对产品进行了含量分析。 [关键字] 离子膜烧碱分析工艺 Ionic membrane caustic soda production and product testing [Abstract] Introduced the domestic caustic soda, and points out that the development of industry of ionic membrane caustic soda, introduces the advantages of ionic membrane caustic soda production technology, and in the actual operations of the optimization of the process, such as solving the condensate gas back, exclude coagulation. Use acid-base titration product was content analysis. [Key word] Ion film caustic soda, Analysis, Industrial art 一、前言 烧碱是一种重要的氯碱产品，在国民经济中占有重要地位，其中离子膜烧碱不仅质量好，能耗低，“三废”排放少，而且从根本上解决了由石棉隔膜法制碱造成的石棉绒对水质的污染和对操作人员健康的影响。 近年来，我国烧碱产业发展迅速，2004年生产能力只有1190万吨，2007年增加到2l81万吨，2008年进一步增加到2472万吨，同比增长l3.34％。其中离子膜法烧碱工艺因为具有能耗低、产品质量好，占地面积小，自动化程度高，清洁环保等优势发展较为迅速，新扩产的烧碱项目中以离子膜碱为主，2007-2008年扩能统计显示，新建离子膜烧碱产能占到同期烧碱扩能的92％[2]。 目前世界上生产烧碱的方法有4种：隔膜法、水银法、离子膜法、苛化法。隔膜法、水银法和离子膜法都是通过电解盐水生产烧碱；而苛化法则是以石灰和纯碱为原料制取烧碱。苛化法目前仅在少数地区采用，我国苛化法烧碱仅占总产
离子膜烧碱的工业分析-----中间产品及副产物分析 离子膜烧碱就是采用离子交换膜法电解食盐水而制成烧碱（即氢氧化钠）。其主要原理是因为使用的阳离子交换膜，该膜有特殊的选择透过性，只允许阳离子通过而阻止阴离子和气体通过，即只允许H＋、Na+通过，而Cl－、OH－和两极产物H2和Cl2无法通过，因而起到了防止阳极产物Cl2和阴极产物H2相混合而可能导致爆炸的危险，还起到了避免Cl2和阴极另一产物NaOH反应而生成NaClO影响烧碱纯度的作用。 离子膜法电解制碱是世界上工业化生产烧碱当中最先进的工艺方法，具有能耗低、三废污染少、成本低及操作管理方便等优点。副产的氯气和氢气，可以合成盐酸，或深加工氯下游产品如PVC、有机硅及甲烷氯化物等。 淡盐水脱氯 淡盐水脱氯有两种工艺路线：一种采用空气吹除法，该法脱氯效果欠佳，从淡盐水中分离出来的废氯气纯度低，无法汇入湿氯气总管送氯气处理工序，只能由烧碱液循环吸收，制成次氯酸钠溶液。另一种采用真空脱氯法，该法脱氯效果较好，通过蒸汽喷射器或真空泵提供的真空系统将含氯淡盐水中的游离氯抽出分离后进入湿氯气总管。建议采用真空法淡盐水脱氯工艺技术。 氯氢处理（含废氯气处理） 1、氯气处理 由电解槽出来的湿氯气，温度高并伴有大量的水蒸气和杂质，具有较强的腐蚀性，必须经过冷却、干燥和净化处理。 氯气处理系统分为冷却、干燥、输送三部分。 冷却选用填料式洗涤塔，能够较好地除去湿氯气带出的盐雾，填料采用CPVC 花环。氯气冷凝下来的氯水回收送淡盐水脱氯工序。 对于干燥部分，在实践应用中已采用过多种干燥塔型和不同的组合方式，比较典型的有： a、一段泡沫塔、二段泡沫塔； b、一段填料塔、二段泡沫塔； c、一段填料塔、二段泡罩塔。 国内采用最多的是填料塔和泡沫塔组合，这是两种典型的塔。 泡沫塔的特点是结构简单、造价低、塔板数多；缺点是操作弹性小、不便于增加硫酸循环量，操作弹性仅为15%，塔板阻力降大，一般为100-200mmH2O， 而且开孔的加工精度、酸泥沉积等因素易影响其操作稳定性。 填料塔操作弹性大，易操作，压降小，但投资大，有效塔板数少。 泡罩塔的特点介于泡沫塔与填料塔制碱，塔板数多，压降与泡沫塔相当，操作弹
离子膜烧碱生产原理 烧碱生产是以超纯盐水为原料，在离子交换膜电解槽中进行强烈的电化学反应而生成的。 在阳极室中氯化钠按下列方式在溶液中进行电离: NaCl → Na+ + Cl- 主要阳极反应为阴离子Cl-在阳极上发生氧化生成氯气 2Cl-→ Cl 2 + 2e- 阳极室的Na+和水通过离子交换膜一起传输到阴极室. 阴极室的水在电流的作用下发生如下的电解反应: 2H 2O + 2e-→ H 2 + 2OH- 阴极室最开始的反应是阳离子H+得到电子被还原为H 2 ，同时产生OH-。 Na+和OH-结合生成NaOH: Na+ + OH-→ NaOH 整个电化学反应方程式如下: 2NaCl + 2H 2O → 2NaOH + Cl 2 + H 2 为了调节阴极室中NaOH的浓度在NaOH循环管中加入纯水 淡盐水和Cl 2 一起排放出阳极室外。 阴极室中产生的烧碱和H 2 一起排放出阴极室外。 把循环碱液用纯水稀释后重新加到阴极室中。 上述电化学反应如图1所示 在电解进行过程中，由于阳极中的一部分Cl-透过了离子交换膜进入阴极室，阴极液就受到了少量盐的污染。一般来说，膜的电流效率越低，阴极液的盐污染程度就越高。 电解时，由于OH-在电场作用下由阴极室向阳极室移动，我们称之为OH-反渗透。Na+传输量的减少取决于OH-的透过离子膜的多少。电解槽电流效率的减少和OH-的减少直接有关。当阴极室OH-浓度增加时，电流效率减少。因此所生产烧碱的浓度受到限制，一般为32-35wt%此外，还要取决所用膜的类型。 新装膜原理上只允许Na+和少量的OH-和Cl-透过。实际上膜都有一定的使用寿命，随着膜工作时间的增加，阴离子透过膜的量也相应增加，槽的电流效率下降，阳极室由于下面的副反应PH值增加: 电化学副反应 ·H 2 O被氧化产生氧气
离子膜烧碱工艺(整理 过)
离子膜烧碱工艺 一、工艺流程简介 烧碱目前以离子膜工艺为主。按流程顺序分为一次盐水、二次盐水精制、 电解、淡盐水脱氯、Cl 2处理、H 2 处理等工序。核心工序是二次盐水精制和电解 部分。 盐水一次精制的主要目的是控制悬浮物(SS)与各种杂质离子的含量在要求的范围内，为盐水二次精制作准备。盐水二次精制最主要部分是螯合树脂塔，，使粗盐水经过树脂塔后除去二价阳离子。部分工艺在二次精制中盐水进螯合树脂塔之前设置碳素管或其它类型过滤器，以进一步降低盐水中的悬浮物的含量。电解部分是烧碱制备流程的关键工序，符合电解要求指标的精制盐水流经电解槽时，在一定直流电作用下，离子经离子交换膜的发生迁移，最终在阴极液相形成烧碱，阳极液相产生淡盐水，阴极气相生成H 2 ，阳极气相生成 Cl 2 。 二、离子交换膜法电解制碱的主要生产流程 工艺流程图 精制的饱和食盐水进入阳极室；纯水（加入一定量的NaOH溶液）加入阴极 室，通电后H 2O在阴极表面放电生成H 2 ，Na+则穿过离子膜由阳极室进入阴极 室，此时阴极室导入的阴极液中含有NaOH；Cl－则在阳极表面放电生成Cl 2 。电解后的淡盐水则从阳极室导出，经添加食盐增加浓度后可循环利用。 阴极室注入纯水而非NaCl溶液的原因是阴极室发生反应为2H++2e－=H2↑；而Na+则可透过离子膜到达阴极室生成NaOH溶液，但在电解开始时，为增强溶液导电性，同时又不引入新杂质，阴极室水中往往加入一定量NaOH溶液。
三、具体工艺流程 盐水精制单元 工艺简述：饱和粗盐水加入精制反应剂，经过精制反应后加入絮凝剂进入澄清桶澄清，澄清盐水经砂滤器粗滤后，再经α-纤维素预涂碳素管过滤器二次过滤，使盐水中的悬浮物小于1×10－6，然后进入离子交换树脂塔，进行二次精制，得到满足离子膜电解槽运行要求的精制盐水。其工艺流程简图如图1所示。 ①一次盐水精制 一次澄清盐水的制备是氯碱生产工艺至关重要的工段，精制效果的好坏直接影响产品的质量和产量。 bc 精制原理 ①除镁 镁离子常以氯化物的形式存在于原盐中，精制时向粗盐水中加入烧 碱溶液生成不溶性的氢氧化镁沉淀。 反应方程式： MgCl 2+2NaOH=Mg(OH) 2 ↓+2NaCl 离子反应方程式： Mg2++2OH-=Mg(OH) 2 ↓ 为使反应完全，控制氢氧化钠过量，本反应速度快几乎瞬间完成，是本工艺中的前反应。 ②除钙 钙离子一般以氯化钙和硫酸钙的形式存在于原盐中，精制时向粗盐水中加入碳酸钠溶液使生成不溶性的碳酸钙沉淀，反应方程式： CaCl 2+Na 2 C0 3 =CaC0 3 ↓+2NaCl CaS0 4+Na 2 C0 3 =CaC0 3 ↓+Na 2 S0 4 离子反应方程式： Ca2++CO 32-=CaC0 3 ↓
离子膜法制烧碱的生产工艺总结 本文着重介绍了离子膜法制烧碱的生产工艺过程中的离子膜法碱液蒸发的特点以及影响碱液蒸发的因素。标签：离子膜法隔膜法蒸汽分离器 离子膜法制烧碱是烧碱生产工艺的常用制法之一，但是在目前烧碱生产工艺中所见的比例并不是很大，所以我们必须仔细的认识一下子膜法制烧碱的工艺特点 一、离子膜法碱液蒸发的特点 1.流程简单，简化设备，易于操作。由于离子膜碱液仅含有极微量的盐，所以，在其整个蒸发浓缩过程中，即使是生产99的固碱，也无须除盐。这就是极大的简化了流程设备，即隔膜碱蒸发必须有的除盐的设备及工艺工程都被取消（如旋液分离器、盐沉降槽、分离机、回收母液贮罐等），而且，由于在蒸发过程中没有盐的析出，也就很难发生管道阻塞，系统打水问题，使操作容易进行。 2.浓度高，蒸发水量少，蒸汽消耗低。离子膜法碱液的浓度高，一般在30～33，比隔膜法碱液的10～11要高很大，因而大量的减少了浓缩所用的蒸汽。若以32的碱液为例，如果产品的浓度为50，则每吨50的成品碱需蒸出水量为：1.15t，而隔膜法电解碱液若同样浓缩到50，则一般要蒸出6.5t的水量（隔膜碱液浓度按10.5计）。也就是说，浓缩到同样的50，离子膜碱液蒸发比隔膜碱液蒸发少蒸出约5. 4t水。由于蒸发水量的减少，蒸汽消耗就大幅度下降。以双效流程为例，一般仅耗汽0.73～0.78t/t（100碱），另外蒸汽的空间也相应的减少，使设备的投资也相应的降低。 二、影响碱液蒸发的因素 1.生蒸汽压力。蒸汽是碱液蒸发中的主要热源，生蒸汽（或称一次蒸汽）的压力高低对蒸发能力有很大的影响。通常较高的一次蒸汽压力，使系统获得较大的温差，单位时间所传递的热量也相应的增加，因而也使装备具有较大的生产能力。当然，蒸汽压力也不能过高，因为过高的蒸汽压力容易使加热管内碱液温度上升过高，造成液体的沸腾，形成汽膜，降低了传热系数，反而使装备能力受到影响。同样，蒸汽压力偏低，经过加热器的碱液不能达到需要的温度，减少了单位时间内的蒸发量，使蒸发强度降低。 因此，选择适宜的蒸汽压力是保证蒸发强度的重要因素。另外，保持蒸汽的饱和度也是至关重要的。因为，饱和蒸汽冷凝潜热是其可提供的最大热量；再则，保持蒸汽压力的稳定也是保持操作的主要因素之一，因为，加热蒸汽压力的波动，就会使蒸发过程很不稳定，从而直接影响了进出口物料的浓度、温度，甚至影响液面、真空度、产品质量等。 2.蒸发器的液位控制。在循环蒸发器的蒸发过程中，维持恒定的蒸发器液位
离子膜法烧碱装置的安全保证 在电解烧碱技术中，电解产品氯气剧毒，氢气易与空气或氯气混合而形成爆炸性气体，烧碱、盐酸则为强腐蚀性物质，此外，电解生产时所用直流电的电压较高，有触电和被电流灼伤的危险；因此，离子膜法烧碱装置的主要危险、有害因素是：中毒、火灾、爆炸、腐蚀、灼伤和触电等。在多层安全防护设计的理念下，从核心层的工艺本质安全开始，经过基本过程控制系统、监测报警系统、安全连锁系统、安全附件和结构防护，逐层向外扩展至应急处置救援防护，共7方面 来保证装置的安全运行。 1工艺本质安全 1.1防腐措施 离子膜法烧碱生产电解过程中存在着大量的烧碱、盐酸、硫酸、次氯酸钠溶液等物质，对设备具有较强的腐蚀作用，而且盐酸中的氯化氢气体逸出，或者烧碱、盐酸、次氯酸钠溶液等泄漏，会对建筑、设备产生腐蚀；长时间接触盐水，一些金属设备也会被腐蚀。若重要建筑和设备的关键结构被腐蚀，结构损坏，强度下降，还可能产生更严重的后果。电解会产生高温湿氯气，淡盐水中也含有少量氯气，如果氯气处理设备、管线、法兰等选材不合理，将会腐蚀穿孔，物料泄漏。因此，生产中使用的工艺管道、设备、仪表等的防腐工作尤为重 要。
(1)接触盐水(含微量游离氯)的设备，一般应采用碳钢衬鳞片玻璃钢树脂或采用整体玻璃钢的材质；泵的材料多选用钛泵或铸铁衬聚四氟乙烯。树脂塔等几台设备，应采用碳钢衬低Ca2+、Mg2+的橡胶，以保证人电解槽盐水的高纯性；对于氯化钠盐水管线大多采用钢衬聚 烯烃管道、非金属管道等。 (2)电解工序，主要是阳极液、阴极液系统设备的防腐及离子膜电解槽的防腐。接触淡盐水的设备、泵的材质，一般采用钛材，如阳极液循环槽，主要是阳极液的腐蚀，所以选用钛材，其后的淡盐水泵、脱氯塔也选用钛材。而接触阴极液设备，由于碱的浓度较高、温度较高，所以使用SUS310S不锈钢；阀门、管道、管件材料较多采用非金属材料如聚偏二氟乙烯(PVDF)、氯化聚氯乙烯(CPVC)、硬聚氯乙烯(PVC)、玻璃钢(FBP)等，既降低了工程造价，又保证了防腐蚀效 果。 (3)氯处理工序，接触介质为氯气、水的设备一般选用玻璃钢，换热器选用钛材；经洗涤、冷却后的氯气用浓硫酸进行干燥，接触浓硫酸、氯气的设备采用PVC，外部用FRP加强；接触质量分数为75%-92%的浓硫酸(含微量的溶解氯)的换热器应采用哈氏合金；接触质量分数为92%以上的浓硫酸的换热器采用316L；因为浓硫酸能使碳钢表面形成致密的保护膜，其他设备采用碳钢，可以达到防腐目的。 (4)离子膜法烧碱装置所涉及的设备及其附件(平台、支座、楼梯、扶手等，但不包括土建钢结构)和管道、管道组件、管架等需要外部 防腐设计。
膜法脱硝工艺在离子膜烧碱生产中的应用 彭祥燕 张中华 王兴华 邹先军 （中盐湖南株洲化工集团有限公司，湖南 株洲412004） [关键词]烧碱 膜法脱硝 应用 [摘 要]本文介绍了当前脱硝的两种方法，并对其进行了分析。 着重介绍了膜法脱硝在年产18万吨离子膜烧碱生产中的应用情况。 Application of sulfate-removing by membrane method in the production of ionic membrane caustic soda Peng xiangyan,Zhang zhonghua,Wang xinhua,Zou xianjun (Hunan Zhuzhou Chemical Industry Group Co.,Ltd.-CNSIC, Zhuzhou 412004,China) Key words: caustic soda; sulfate removed by membrane method; application Abstract:This paper is introduction and analysis of two sulfate-removing method, have introduced the Application of sulfate-removing by membrane method in the production of 180000t/a ionic membrane caustic soda. 前言 在烧碱生产过程中，盐水精制是主要工序之一，为保障电解工 序乃至整个烧碱的正常生产，必须保证盐水质量达到规定的工艺指 标。盐水中的SO42-过高会增加电解过程中的副反应，导致电流效率普 遍下降，严重影响离子膜烧碱的正常生产，为此大多生产厂家规定其 浓度不得超过5g/ L[1]。在离子膜电解生产烧碱的流程中，通过盐水 的回用，原盐（或卤水）中所含的SO42-和加入亚硫酸钠等产生的SO42-
8万吨/年离子膜烧碱装臵试车方案 编制说明 一．此方案是为DD电化厂2009年5月20日8万吨离子膜烧碱扩建装臵安装生产试车工作而编制的。 二．本方案主要包括以下7个部分的内容： 1.扩建工程安装验收 2.新安装的管道、设备清洗预膜、臵换。 3.重点管道再次检漏。 4. 新增公用工程装臵试车（空压站、冷冻、循环水） 5、联动试车 6、开车方案 7. 开车考核
三．引用技术来源说明： 开车步骤的制定主要参考日本氯工程式公司提供的CANUAL SODA PLANT OPERATION，符合该文件的技术要求；装臵国内设计部分主要参考DD电化厂各岗位操作法及工艺规程。 四．此文件报韶关市安全技术监督局、乳源环保局、总公司生产办备案。 电化厂8万吨/年离子膜烧碱装臵 扩产化工投料试车方案 1、目的：为了确保我厂8万吨离子膜烧碱扩产装臵系统安全、有序、正常开车，协调安装单位、设备提供厂家参与试车验收工作；保证厂内安全生产运行管理迅速转入正常轨道，考核新增生产装臵各项指标的运行指标，特制订本方案。 本次扩建装臵的规模及项目有：20万吨/年烧碱装臵配套的一、二次盐水生产装臵、8万吨/年离子膜烧碱电解装臵,20吨/年烧碱配套的淡盐水脱氯、氯气处理、氢气处理装臵、8万吨/年液氯生产螺杆液化装臵、5万吨/年31%盐酸生产装臵、4500m3/h循环水处理装臵、10t/h氢气锅炉、 40m3/min空压装臵、6m3/min的氮气生产装臵。 我厂离子膜生产装臵设计能力、危险化学品储存品种见附表1 2、试车起止时间：2009年5月20日－5月30日。 3、参加试车的单位： 参加试车厂内人员：生产计划科、氯车间、碱车间、设备科、品保科、安保
离子膜烧碱工艺 一、工艺流程简介 烧碱目前以离子膜工艺为主。按流程顺序分为一次盐水、二次盐水精制、电 解、淡盐水脱氯、Cl 2处理、H 2 处理等工序。核心工序是二次盐水精制和电解部 分。 盐水一次精制的主要目的是控制悬浮物(SS)与各种杂质离子的含量在要求的范围内，为盐水二次精制作准备。盐水二次精制最主要部分是螯合树脂塔，，使粗盐水经过树脂塔后除去二价阳离子。部分工艺在二次精制中盐水进螯合树脂塔之前设置碳素管或其它类型过滤器，以进一步降低盐水中的悬浮物的含量。电解部分是烧碱制备流程的关键工序，符合电解要求指标的精制盐水流经电解槽时，在一定直流电作用下，离子经离子交换膜的发生迁移，最终在阴极液相形成 烧碱，阳极液相产生淡盐水，阴极气相生成H 2，阳极气相生成Cl 2 。 二、离子交换膜法电解制碱的主要生产流程 工艺流程图 精制的饱和食盐水进入阳极室；纯水（加入一定量的NaOH溶液）加入阴极 室，通电后H 2O在阴极表面放电生成H 2 ，Na+则穿过离子膜由阳极室进入阴极室， 此时阴极室导入的阴极液中含有NaOH；Cl－则在阳极表面放电生成Cl 2 。电解后的淡盐水则从阳极室导出，经添加食盐增加浓度后可循环利用。 阴极室注入纯水而非NaCl溶液的原因是阴极室发生反应为2H++2e－=H2↑；而Na+则可透过离子膜到达阴极室生成NaOH溶液，但在电解开始时，为增强溶液导电性，同时又不引入新杂质，阴极室水中往往加入一定量NaOH溶液。
三、具体工艺流程 盐水精制单元 工艺简述：饱和粗盐水加入精制反应剂，经过精制反应后加入絮凝剂进入澄清桶澄清，澄清盐水经砂滤器粗滤后，再经α-纤维素预涂碳素管过滤器二次过滤，使盐水中的悬浮物小于1×10－6，然后进入离子交换树脂塔，进行二次精制，得到满足离子膜电解槽运行要求的精制盐水。其工艺流程简图如图1所示。 ①一次盐水精制 一次澄清盐水的制备是氯碱生产工艺至关重要的工段，精制效果的好坏直接影响产品的质量和产量。 bc 精制原理 ①除镁 镁离子常以氯化物的形式存在于原盐中，精制时向粗盐水中加入 烧碱溶液生成不溶性的氢氧化镁沉淀。 反应方程式：MgCl 2+2NaOH=Mg(OH) 2 ↓+2NaCl 离子反应方程式：Mg2++2OH-=Mg(OH) 2 ↓ 为使反应完全，控制氢氧化钠过量，本反应速度快几乎瞬间完成，是本工艺中的前反应。 ②除钙 钙离子一般以氯化钙和硫酸钙的形式存在于原盐中，精制时向粗盐水中加入碳酸钠溶液使生成不溶性的碳酸钙沉淀，反应方程式： CaCl 2+Na 2 C0 3 =CaC0 3 ↓+2NaCl CaS0 4+Na 2 C0 3 =CaC0 3 ↓+Na 2 S0 4 离子反应方程式： Ca2++CO 32-=CaC0 3 ↓ 为使反应完全，碳酸钠一般控制过量，本反应速度较慢，反应速度受温度影响较大，一般在50℃左右，在碳酸钠过量情况下需半小时方能
离子膜法制烧碱 1 2 ——10化工班 3 第四组全体成员 4 一、世界离子膜法电解装置发展历程 5 （一）第一阶段为萌发成长期 6 1、“四竞争” 7 （1）复极槽与单极槽的竞争 8 复极槽是低电压、高电压，在复极槽中，各个阴阳极单元串联而成，从而使每个电槽的槽电流相对较小，而槽电压相对较高，这对整流效率来将是一9 10 般有利的。复极槽具有流程短，设备台数少，易采用计算机控制，占地面积少，11 节省电解厂面积等优势。单极槽是高电流，低电压，在单极槽中，电流并联式12 的流经各电极对，由于电流流经的通道较长，致使电压降较高，唯有把各“电13 极对”的尺寸减少或引入内部铜导体后，才可将槽电压降低。初期的离子膜单14 极槽在运行中一旦发现某槽泄露或者有问题，可与隔膜槽一样借助停槽开关，单独停槽检修或者更换，以防止对其他电槽的影响，不至于因局部事故而影响 15 16 全厂生产。单极槽可传入隔膜槽系统逐步替换隔膜槽而成为离子膜法电解。 17 （2）自然循环与强制循环的竞争 自然循环是靠电解液的相对密度差推动电解液循环的，具有动力消耗小，循 18 19 环量大，对膜冲击小，压力稳定，运行安全等特点，但是生产符合一般不能低20 于50%，不像强制循环那样有高压差和因操作上压差波动二造成膜的机械损伤； 强制循环是采用崩推动电解液循环，增加电解反应过程中电解液在电解液内 21 22 部循环的推动力，具有不受低电流负荷的影响、循环量易控制等特点，但动力
消耗大，对摸冲击大，压力不稳定。 23 24 （3）单元槽有效面积的竞争 25 单元槽有效面积增大可以有效地提高离子膜利用率，减少更换和维修费。但 是并非面积越大越好，面积过大，离子交换膜的实际强度就难以支撑，也会造26 27 成垫圈泄露。 28 （4）压滤机式压紧与单元组合式压紧的竞争 29 压滤式电解槽是把多个单元槽用一个压紧装置压紧加以封闭，特点在于组装 30 简单，膜内不受压，无接触电压损失，但需要有较高的压紧力，密封面加工要 31 精密、单片槽加工精度要求高，存在槽框加工误差累积问题； 32 单元组合式电解槽是单独地将每一电极对的法兰夹夹紧，以达到可靠的密封 33 要求， 34 2、“四趋向” 35 36 （1）电流密度趋向提高； 37 （2）单元槽数量趋向增多； 38 （3）单槽产能趋向增大； 39 （4）直流电耗趋向降低。 40 41 42 （二）第二阶段新发展时期 43 （1）2001年，旭硝子公司退出了离子膜电解槽制造业，将AZEC型电解槽的
离子膜烧碱生产安全技术规定 第一章总则 第一条本规定适用于离子膜法食盐电解制取烧碱的生产。 第二章物料的安全要求 第二条化盐用水、原盐及纯碱需定期分析铵含量，以确保电解用盐水对铵量的要求≤1ppm。 第三条辅助材料：氯化钡属有毒物品，应定点贮存，由专人负责。 第四条氯中含水≤100ppm。 第三章生产安全技术规定 第五条主要安全指标 1、原盐中铵量分析要求和控制指标： （1）无机铵含量≤15ppb； （2）铁离子含量≤900ppb； （3）氯化钠含量308-314g/l； （4）Ca+Mg≤5ppm。 2、二次盐水的质量要求： （1）Ca+Mg≤20ppb； （2）Sr≤200ppb （3）铁离子含量≤500ppb； （4）Ni≤10ppb；
（5）Ba≤500ppb 3、阳极液的质量要求：氯化钠含量220-230g/l 4、高纯酸中游离氯≤300ppb。 5、氯氢压差控制在40mbar。 6、单槽氯中含氢≤0.4%。 7、氢气总管含氧≤0.4%。 8、电解系统停车后和开车前，氢气系统必须用惰性气体进行置换（若用氮气，纯度应大于99%，含氧≤0.5%）；开车前，氢气管道中含氧应小于1%。 第六条生产中的安全要求 1、阳极液氮气流量5Nm3/h。 2、在电槽运行期间要做到：直流电均衡稳定，二次盐水连续稳定，阴极液连续稳定，氯气、氢气压力、压差平稳。 3、在电解系统的氯氢处理过程中，应保证氢气系统正压，干燥塔严禁大负压、氢气总管严禁负压。 4、在电槽运行期间，禁止将氢气排放在厂房内。 5、在氢气管道装设排空、排水装置。 6、透平机出口流量≥1000N m3/h，喷油压力1.0～1.5MPa，油温30～55℃，电机电流≤280A。 7、在电槽运行期间，作业人员都必须穿绝缘鞋，并禁止一手接触电槽，一手触及其它接地构件，以防触电。 第七条紧急情况处理中的特殊要求
目录 1.工程概况 (1) 2.编制依据 (1) 3.施工应具备的条件及施工准备 (1) 4、施工程序（见下面示意图） (2) 5.管道组成件及管道支撑件的检验 (3) 6、材料的保管与发放 (5) 7、管道预制 (6) 8、管道焊接 (7) 9、管道安装 (10) 10、管道压力试验 (12) 11、管道吹扫与清洗 (12) 12、施工安全措施 (13) 13. 施工质量措施 (14) 14. 施工质量控制点表 (14) 15、环境、职业安全健康保证措施 (15) 16.工艺管道施工主要危险源识别及控制措施 (16) 17.工艺管道施工主要环境因素识别及控制措施 (18) 18.工艺管道、阀门保持干燥措施 (18) 19.质量保证体系 (19) 20.安全保证体系 (21) 21．应急措施 (22)
1.工程概况 本方案适用于XXXXX有限责任公司60万吨/年离子膜烧碱装置工艺管道安装工程的施工。为了能安全、高效、保质保量按时完成施工任务更好地指导施工生产，结合现场施工条件、场地、环境，特编制本施工方案，作为施工指导。 2.编制依据 2.1设计图纸及招标文件、业主程序文件 2.2《现场设备、工业管道焊接工程施工质量验收规范》GB 50683-2011 2.3《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》GB50236-2011 2.4《石油化工建设工程施工安全技术标准》GB50484-2019; 2.5《工业金属管道工程施工质量验收规范》 GB50184-2011。 2.6《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH3501-2011 2.7《石油化工建设工程项目交工技术文件规定》 SH3503-2017； 2.8《工业金属管道施工规范》GB50235-2010 2.9《特种设备焊接操作人员考核细则》，TSG Z6002-2010。 2.10《石油化工铬镍不锈钢、铁镍合金和镍合金焊接规程》SH/T 3523-2009。 2.11石油化工铬钼钢焊接规范SH/T 3520-2015 3.施工应具备的条件及施工准备 3.1 施工应具备的条件： 3.1.1施工图纸、安装规范、标准、施工方案等资料齐全，熟悉和了解主要工艺流程，图纸会审完毕，并进行设计交底； 3.1.2 到货的配管材料满足施工要求，施工所需机具、工具、仪器及消耗材料等配备齐全。 3.1.3 与管道有关的土建工程专业经检验合格，满足安装要求，并已办理交接手续。 3.1.4 与管道连接的设备找正合格，固定完毕。 3.1.5 针对工程编制的焊接工艺规程已经审定，焊接人员已经过培训并经考试合格。 3.1.6施工人员已进行过培训，焊接工艺评定PQR经审定批准。 3.2 施工准备 3.2.1 技术人员、质检人员及施工人员应认真熟悉图纸和有关规范、标准、设计要求。3.2.2 技术人员应向参加施工的有关人员进行技术交底。