离子膜烧碱工艺标准操作规程第一部分盐水精制和脱氯第一章盐水精制和脱氯编制：校对：审核：审批：Ⅰ-1离子膜烧碱工艺标准操作规程第一部分盐水精制和脱氯目录页码I 盐水精制和脱氯装置Ⅰ-5 I-A 总体说明Ⅰ-5 I-A-1 一次盐水规格Ⅰ-5I-A-2 过滤(界外) Ⅰ-5 I-A-3 离子交换Ⅰ-5I-A-4 脱氯Ⅰ-6I-B 总则Ⅰ-6 I-B-1 过滤(界外) Ⅰ-7 I-B-2 离子交换塔Ⅰ-7I-C 开车Ⅰ-10 I-C-1 准备工作Ⅰ-12 I-C-2 二次盐水精制和淡盐水脱氯部分开车准备工作Ⅰ-12 I-C-2.1 盐水准备Ⅰ-12 I-C-2.2 一次盐水接收Ⅰ-12 I-C-2.3 过滤盐水开始Ⅰ-12 I-C-2.4 离子交换塔开始Ⅰ-13 I-C-2.5 淡盐水泵开始Ⅰ-14 I-C-2.6 脱氯塔开始Ⅰ-14 I-C-2.7 脱氯开始Ⅰ-15 I-D 二次盐水精制和淡盐水脱氯部分操作标准Ⅰ-15 I-D-1 盐水流量调节Ⅰ-15 I-D-2 过滤盐水操作标准(界外) Ⅰ-15 I-D-3 离子交换塔操作(T-A/B/C) Ⅰ-15 I-D-3.1 T-160程序操作手册Ⅰ-15 I-D-3.1A 操作切换Ⅰ-15 I-D-3.1.B 操作顺序Ⅰ-17Ⅰ-2离子膜烧碱工艺标准操作规程第一部分盐水精制和脱氯I-D-3.1.C 报警联锁Ⅰ-18 I-D-3.1.D 断电情况下的操作Ⅰ-19 I-D-3.1.E 其它Ⅰ-19 I-D-3.2 塔在线操作Ⅰ-19(1)多价阳离子迁移检测Ⅰ-19(2)pH值检测Ⅰ-19(3)盐水进口压力和进出口压差的检测Ⅰ-20I-D-3.3 离子交换塔切换Ⅰ-20 I-D-3.4 离子交换塔下线再生Ⅰ-21(1)再生准备Ⅰ-21(2)再生Ⅰ-21(3)再生测量点Ⅰ-21I-D-3.5 反洗水最大流量Ⅰ-24 I-D-3.6 离子交换塔树脂填充Ⅰ-24(1)树脂存储器Ⅰ-24(2)确认Ⅰ-24(3)离子交换塔树脂填充Ⅰ-25(4)反洗Ⅰ-25(5)树脂容积测量Ⅰ-25(6)树脂调整Ⅰ-25I-D-4 脱氯操作Ⅰ-27 I-D-4.1 风机操作条件Ⅰ-27 I-D-4.2 pH值测量Ⅰ-27 I-D-4.3 塔中盐水液位Ⅰ-27 I-D-4.4 成品氯Ⅰ-27 I-D-4.5 亚硫酸钠准备Ⅰ-27 I-D-4.6 真空脱氯Ⅰ-27Ⅰ-3离子膜烧碱工艺标准操作规程第一部分盐水精制和脱氯I-D-4.7 亚硫酸钠除氯Ⅰ-30I-E 盐水精制和盐水脱氯部分停车准备工作Ⅰ-31I-E-1 盐水精制部分Ⅰ-31I-E-2 脱氯部分Ⅰ-31I-F 盐水精制的操作标准Ⅰ-32I-F-1 离子交换塔Ⅰ-32I-F-2 脱氯Ⅰ-34I-G 故障查找Ⅰ-35(1)脱氯盐水中存在游离CL2 Ⅰ-35(2)过滤器的压差升高快Ⅰ-35(3)过滤盐水SS含量高Ⅰ-35(4)再生后的树脂中有钙Ⅰ-35(5)在第一塔出口盐水中有钙Ⅰ-35(6)在第二塔出口盐水的PH值低Ⅰ-36(7)通过第一塔的压差高Ⅰ-36(8)离子交换塔废液中OH-低Ⅰ-36Ⅰ-4离子膜烧碱工艺标准操作规程 第一部分 盐水精制和脱氯Ⅰ-5I-A 总体说明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 SiO 2 Max. 5 mg/l Al Max. 0.1 mg/l I Max. 0.1 mg/l Hg Max. 0.1 mg/l Fe Max. 1 mg/l Ni Max. 0.01 mg/l SO 4 Max. 5 g/l NaClO 3 Max. 5 g/l Free chlorine(游离氯) 0 Suspended solid(悬浮物) Max. 1 mg/l T.O.C.(总碳) Max. 10 mg/l pH 9 - 11 Temperature(温度) 40-50℃ Pressure(压力) 0.2 MpaGI-A-2 过滤(界外) 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。
离子膜烧碱工艺标准操作规程第一部分盐水精制和脱氯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床使压降增大。
为了塔再生前去掉这些小颗粒，这个树脂床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。
盐水回收到回收槽中。
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。
废水排到废水槽中。
第四步：水洗。
塔中剩余的盐酸被纯水置换。
废水进入废水槽。
第五步：碱洗。
烧碱被水稀释送入塔进行树脂再生，H+被Na+置换出来。
废水排到废水槽中。
第六步：水洗。
塔中剩余的烧碱被纯水置换，废水排到废水槽。
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、α-纤维素过滤器中的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赶走或清除。
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。
脱氯塔在真空下工作，真空度由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槽(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pH(PHRCA-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PHRCA-312进入淡盐水。
I-B 总则Ⅰ-6离子膜烧碱工艺标准操作规程第一部分盐水精制和脱氯下面是标准工艺过程说明。
I-B-1过滤塔(界外)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。
离子交换塔规格：直径：2300mm (NaOH：10万吨/年)塔高：约6000mm树脂数据：设计床高：139cm形状：球形比重：大约1.12 (Na 型)浓度：700-800g/l有效尺寸：0.45-0.60mm离子交换总容量： 1.3 eq/l-树脂(Na)破碎量：0.5 eq/l-树脂操作温度：55-65°CpH操作范围：9-11Ⅰ-7离子膜烧碱工艺标准操作规程 第一部分 盐水精制和脱氯Ⅰ-8二次盐水精制塔中用的离子交换树脂是一种螯合树脂。
由苯乙烯-二乙烯基苯与磷氨酸的共聚物。
结构如下：RCH 2NHCH 2PO 3Na 2 :R CH 2N H O树脂中的Na +被二价金属阳离子置换，方程如下：(RCH 2NHCH 2PO 3Na)2Na 2 + Ca ++(RCH 2NHCH 2PO 3Na)2Ca + 2 Na +螯合物的可能结构：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：(RCH 2NHCH 2PO 3Na)2Ca + 4 HCl 2(RCH 2NHCH 2PO 3H 2) + CaCl 2 + 2 NaCl氢氧化钠使树脂再生为钠型，下面是方程式：2(RCH 2NHCH 2PO 3H 2) + 4 NaOH 2(RCH 2NHCH 2PO 3Na 2) + 4 H 2O (RCH 2NHCH 2PO 3Na)2Na 2 + 4H 2O准备就绪。
Na +O O CH 2CH 2CH 2N H NH R离子膜烧碱工艺标准操作规程 第一部分 盐水精制和脱氯Ⅰ-9树脂循环吸附(多价离子置换Na +)和再生(Na +置换金属离子)正常树脂体积是在纯水反洗状态下测量的。
实际操作时，树脂的体积和正常体积相比要缩小10-20%。
这是由盐水(从上向下流)和吸附多价阳离子引起的。
其它有关体积的特点：树脂的Na 型大约是H 型的1.2-1.4倍，也就是说在树脂塔碱再生时体积就会膨胀。
树脂在酸处理时，过量的盐酸会对再生起反作用。
实际使用的是化学计量的2-3倍。
为了检查再生，在再生某一步开始后的特定时间里进行废液的酸碱性测量。
下面是一个例子。
实际曲线是在标准状态下。
离子膜烧碱工艺标准操作规程 第一部分 盐水精制和脱氯Ⅰ-10树脂的破碎通过量(BTC) 例如：设计基础(北京化工机械厂设计基础)Ca ------ 0.25 eq/l-Resin (BTP --- 0.02 mg/l) Ba ------ 0.02 eq/l-Resin (BTP --- 0.2 mg/l)树脂总的离子交换容量(参考)：1.3eq/l 树脂I-C 开车 在开车之前首先开始盐水精制。
盐水精制划分为以下三个部分：一次盐水精制 二次盐水精制淡盐水脱氯这些部分说的是二次盐水精制和淡盐水脱氯部分的开车顺序：为了水运转和盐水试运转从离子交换塔出口到脱氯的管线安装了临时管道。