离子膜烧碱一次盐水安全操作法

离子膜生产一次盐水安全操作法
1 主题内容与适用范围
1.1本标准规定了一次盐水工段的生产目的,生产原理、工艺流程、工艺控制指标和各岗位安全操作法、安全技术及环境保护等内容。
1.2 本标准适用于一次盐水工段各岗位操作人员及有关技术管理人员。
2  产品概述
2.1 精盐水的物理、化学性质
2.1.1物理性质:分子式:NaCl;分子量:58.44;密度:1180 kg/m3;溶解度:319.2 g/l  (50℃);电导率:0.4997Ω-1·cm-1(70.5℃);沸点:108.5℃(浓度为27%,常压)
2.1.2化学性质
2NaCl + 2H2O  电解  2NaOH +  Cl2↑ +  H2↑
2.2 产品标准
NaCl:310~315 g/l; Ca2++Mg2+≤5.0 mg/l; SO42+≤7.0 g/l。
仿古建筑施工2.3 产品用途
用于电解生产烧碱。
2.4 产品的包装、贮存、运输
精盐水用罐类贮存、管道运输至下一工序。
3生产用原辅材料特性及其规格
盐水精制过程中用以下原辅材料:
原盐、卤水、纯碱、烧碱、三氯化铁、高纯盐酸、亚硫酸钠、次氯酸钠
3.1原材料:卤水、原盐
3.1.1特性
化学式:NaCl,分子量:58.44,化学当量:2.180g/A·h,颜及结晶:无等轴晶体.但是,原盐是由许
多小晶体集合而成的,另外晶体之间的缝隙中往往含有母液或空气因而变成白且不透明,并因含泥沙而呈灰褐。比重2.164,无吸湿性,但是由于原盐不纯,特别是因含氯化镁而极易吸收水份,另外常因温度变化而固结.熔点:800℃,沸点:1413℃,溶解度:在水中的溶解度随温度的变化不大,但随着温度的提高其溶解速度加快很多.
卤水是含有多种化学杂质和不溶性机械物的盐水,因而略显浑浊。
3.1.2规格
氯化钠含量≥94%
Ca2+含量≤0.17%
Mg2+含量≤0.17%
含水≤4.2%
含SO42-            ≤0.5%
水不溶物含量≤0.3%
3.2纯碱
3.2.1特性
化学式Na
2CO
3
,分子量106,白粉末,密度2.532,熔点851℃,俗称苏打,易溶于水,在水
中的溶解度随温度的变化有较大的变化,水溶液呈强碱性,能因吸湿而结成硬块.
3.2.2规格
总碱量:  ≥98%
烧失量:  ≤1.3%
在生产过程中,将固体纯碱溶解成浓度10%左右,温度约60℃的水溶液供生产使用。
3.3烧碱
特性:
分子式:NaOH,分子量:40,化学名称:氢氧化钠,纯的无水氢氧化钠是白半透明的
晶体,质脆、溶于水,溶液为无透明液体,呈强碱性,具有很强的腐蚀性,含碱量32%左
右,温度40℃,密度1.334g/cm3,沸点98℃,在空气中易潮解并吸收CO
2
,对皮肤有滑腻感,
可烧伤皮肤。使用时谨防溅到人的皮肤上、眼睛内,以免灼伤。
盐水所用的烧碱是离子膜膜电解槽出口32%的电解液,温度约87℃,具有很强的碱性,
极易烧伤眼睛和皮肤。
3.4三氯化铁
3.4.1特性
化学式FeCl
3
,分子量163,黑粉末,易溶于水,具有很强的氧化性,对铁、铜等金属腐蚀
特别强,水溶液呈酸性。
3.4.2规格
三氯化铁含量≥92%
氯化亚铁含量≤4.0%
水不溶物≤3.5%
在生产过程中,将固体三氯化铁用自来水溶解成1%左右的水溶液供生产使用。
3.5高纯盐酸
3.5.1特性
盐酸为31%的氯化氢水溶液,亦称氢氯酸。氯化氢的分子式是HCl,分子量为36.465,15℃时,28%~36%的盐酸比重为1.14~1.18,纯净的盐酸是无透明的液体。
3.5.2规格
本工序所用高纯盐酸由离子膜界区直接供给:
HCl 31%(wt)
Ca2++Mg2+(以Ca2+计)≤0.3mg/l
Fe ≤10ppm
游离氯无
压力200kP a G
温度环境温度
3.6亚硫酸钠
3.6.1特性
化学式Na
2SO
3
,分子量126,白粉末,密度2.633,易溶于水,溶液呈碱性.具有还原性.
3.6.2规格
Na
2SO
3
≥96.0%
3.7纯水
3.7.1特性
分子式:NaClO,分子量:74.5,溶液具有强氧化性,常用于氧化消毒。
3.7.2规格
本工段使用的次氯酸钠由氯氢工段用泵送至次氯酸钠高位槽。
3.8精制剂的配置
在配置槽中放入水,开蒸汽加热到60℃(FeCl
3
不需加热),把精制剂倒入配制槽中打开搅拌器搅拌均匀后打入储槽。
a.  Na
2CO
3
溶液的配制
本工序中使用的Na
2CO
3
溶液浓度是20%。
配制方法:每1000kgNa
2CO
3
加4m3水。
b.  FeCl
3
溶液的配制
本工序中使用的FeCl
3
溶液的浓度是1%。
配制方法:每50kgFeCl
3
加4.95m3水。
c.  NaClO溶液的配制
本工序中使用的NaClO溶液的有效氯浓度是5%。
配制方法:1m3含有效氯10%的NaClO溶液加入0.92m3水。
d.  Na
2SO
3
溶液的配制
本工序中使用的Na
2SO
3
溶液的浓度是5%。
配制方法:每50kgNa2SO3加0.85m3水。
4 生产目的及原理
4.1 生产目的
将原盐用预处理后的卤水、压滤液、膜过滤器返洗水、脱硝后淡盐水混合成的化盐水,溶解成饱和的
氯化钠溶液,经过前反应、预处理、后反应、膜过滤、中和等过程,制成合格的一次精盐水,供电解工段使用。
4.2工艺原理
本盐水精制工艺是以高精度的戈尔膜微孔过滤技术为主的精制工艺,由于戈尔膜易受氢氧化镁、有机物的污染而大大降低过滤能力,因而采用了粗盐水预处理与膜过滤器相搭配,粗盐水先经预处理去除镁和有机物后,再由戈尔膜除钙的部分精制工艺,使精盐水达到较高的质量,满足直接进二次精制螯合树脂塔的要求,一次盐水精制工艺细分为配水、化盐、前反应、预处理、后反应、过滤、中和、压滤共8个单元。
4.2.1镁的去除
镁常以氯化物的形式存在于粗盐水中,加入氢氧化钠溶液生成不溶性的氢氧化镁沉淀:
MgCl
2+2NaOH=Mg(OH)
2
↓+2NaCl
为使反应完全,控制氢氧化钠过量. 0.1-0.3g/L
本反应速度快,几乎瞬间完成,本反应为本工艺中的前反应。
4.2.2钙的去除
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碳酸钠,生成不溶性的碳酸钙沉淀:
CaCl
2+Na
2
CO
3
=CaCO
3
↓+2NaCl
CaSO
4+Na
2
CO
3
=CaCO
3
↓+Na
2
SO
文字拼接4
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,一般适宜在50℃左右,在碳酸钠过量的情况下需半小时方能反应完全,此反应为本工艺中的后反应,此反应的完全程度直接影响ZF膜过滤器出口的精盐水质量。
4.2.3除游离氯
盐水中的游离氯一般以ClO-存在,在生产过程中用亚硫酸钠除去游离氯,发生下列反应
ClO-+Na
2SO
3
Na
2
SO
4
+Cl-
4.2.4浮上澄清
麦克力电气
化盐后的粗盐水中含有大量的氢氧化镁沉淀,沉淀为胶状絮片,极难沉降,同时也不利于ZF过滤器正常操作,故采用浮上法经澄清桶将氢氧化镁先行除去.
首先,将粗盐水通过加压溶气罐,罐内保持0.08MPa~0.22MPa压力,在压力的作用下使粗盐水溶解一定量空气(一般每立方粗盐水能溶解5升空气),当粗盐水进入浮上桶后压力突然下降,粗盐水中的空气析出,产生大量细微的气泡,细微的气泡在絮凝剂的作用下与盐水中的机械杂质形成假比重较低的颗粒一起上浮,在浮上桶上表面形成浮泥,通过上排泥口定时排放,部分较重颗粒下沉形成沉泥,通过下排泥口排放,清液自清液出口流出。
4.2.5膜过滤
经浮上桶(预处理器)处理后的粗盐水中仍含少量的机械杂质,大量的钙离子及微量的氢氧化镁,因此需加入一定量的碳酸钠充分反应后,粗盐水在一定压力下通过平均孔径约为0.5μm的ZF膜,使杂质被隔阻,从而得到纯净的一次精盐水。
联络开关4.2.6中和
中式汉堡包为中和掉精制过程中投入的过量碱,降低盐水的PH值,在生产过程中加入盐酸,发生下列反应:
OH-+HCl      Cl-+H
2
O
4.2.7盐泥压滤
盐泥是一次盐水工序的主要废料,每吨100%NaOH约排出盐泥浆0.3~0.9m3,盐泥含固
体物约10~12%,固体中主要含有Mg(OH)
聚乙二醇辛基苯基醚2、 CaCO
3
、Fe(OH)
3
、Al(OH)
3
、SiO
2
、NaCl等无机物,
其余88~90%均为水分。为回收盐泥浆中的盐分和水分,降低原盐消耗。采用自动板框压滤机压滤盐泥,得到的滤液用做化盐水回收利用,另得到含水率在45%左右的泥饼外排处理。

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