氯堿工藝技術(shù)規(guī)程

沈陽化工股份有限公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

氯堿工藝技術(shù)規(guī)程

Q/SHG.J04.01-2001

1范疇

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了燒堿及其聯(lián)產(chǎn)品氯、氫的規(guī)格、性質(zhì)，原料的規(guī)格、生產(chǎn)原理、工藝

流程、技術(shù)操作條件。同時規(guī)定了燒堿及其聯(lián)產(chǎn)品氯、氫的安全生產(chǎn)基本原則、產(chǎn)品的

消耗定額、主要設(shè)備性能等。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于隔膜法、離子膜法食鹽水溶液電解，氯、氫處理，電解液三效順流和

三效逆流蒸發(fā)制取30%及42%隔膜液堿以及降膜法制取45%離子膜液堿和熔鹽加熱法

生產(chǎn)98%離子膜片堿。

2引用標(biāo)準(zhǔn)

下列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文，通過在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文。本標(biāo)準(zhǔn)出版

時，所示版本均為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會被修訂，使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)

的最新版本的可能性。

GB209—93工業(yè)用氫氧化鈉

GB210-92工業(yè)碳酸鈉

GB/TI1199-1989離子交換膜法氫氧化鈉

Q/SHGJ02.127—1999離子交換膜法氫氧化鈉

Q/SHGJ05.02—1999工業(yè)硫酸

Q/SHGJ05.03—1997工業(yè)氯化領(lǐng)

Q/SHGJ05.07—1999工業(yè)無水亞硫酸鈉

Q/SHGJ05.10—1997工業(yè)用原鹽

Q/SHGJ05.19-1998氯堿分廠控制分析標(biāo)準(zhǔn)

Q/SHGJ05.32-1999高純鹽酸

3.內(nèi)容和方法

3.1半成品及聯(lián)產(chǎn)品說明

3.1.1產(chǎn)品、半成品及聯(lián)產(chǎn)品規(guī)格

3.1.L1產(chǎn)品規(guī)格

a)離子膜液體燒堿：32%液堿按GB/TU199規(guī)定執(zhí)行

45%液堿按Q/SHG.J02.127規(guī)定執(zhí)行

b)離子膜片狀燒堿：按Q/SHG.J02.127規(guī)定執(zhí)行

3.1.1.2半成品規(guī)格

a)中和鹽水

NaCl：^310.0g/l；Mg2++Ca2+：^5.00mg/1；SOr：監(jiān)測；NaOH：0.08-0.12g/1

b)離子膜進槽鹽水

NaCl：300.0-320.0g/1；Ca2++Mg2+<20.0PPb；Sr2+：W20.0PPb；Al3+：W100.0PPb

Ba2+：W50.0PPb；Si：W10.0PPm；Mn2+：W50.0PPb；Fe2+：Wl.OPPm；S.S：

Wl.OOPPm

c)離子膜流出堿

NaOH：30.0-33.5%；NaCl：W0.0080%；NaC103：W0.0060%；Fe2O3：W0.0010%

3.1.1.3聯(lián)產(chǎn)品規(guī)格

a)氯氣

含氯量：三95.00%(V)；含氧量：W3.00%(V)；含氫量：W0.40%(V)

含水量：W60X10-6(Wt)

b)氫氣

含氫量：三98.00%(V)；其它氣體：W2.00%(V)

3.1.2產(chǎn)品、半成品及聯(lián)產(chǎn)品性質(zhì)

3.L2.1產(chǎn)品性質(zhì)

3.1.2.1.130%,42%隔膜液體燒堿的性質(zhì)

燒堿分子式NaOH,分子量40,化學(xué)名稱氫氧化鈉，俗名火堿。

a)組分

42%液堿含氫氧化鈉42%,含水、氯化鈉、氯酸鈉等雜質(zhì)56%,30%液堿含氫氧化

鈉30%以上，其它雜質(zhì)含量70%以下。

b)外觀

常溫下為白色粘稠狀液體，由于雜質(zhì)含量的不同呈微黃透亮。

c)重度

42%液堿2CTC時被氯化鈉飽和的燒堿水溶液的重度為1460Kg/m3,產(chǎn)品的實際重度

3

為1468-1480Kg/mo

d）凝固點及沸點

42%液堿凝固點為14~15℃；大氣壓下沸點為133~135℃O

e）在水中的溶解度

在2（TC時，100g水中溶解109gNaOH。

f）稀釋熱與溶解熱，見（表一）

表一NaOH的稀釋熱（濃縮熱）

摩爾3725

kJ/molxl03.054.264.30

g）化學(xué)性質(zhì)

30%、42%燒堿的化學(xué)性質(zhì)由氫氧化鈉的性質(zhì)決定。

（1）可與無機酸反應(yīng)生成鹽，也可以與弱酸性氣體反應(yīng)，其代表性的反應(yīng)如下:

NaOH+HCl-NaCl+H2O

2NaOH+H2s-Na2s+2H2O

2NaOH+SCh-Na2SO3+H2O

（2）與金屬鹽、兩性金屬和兩性氫氧化物反應(yīng)，產(chǎn)生復(fù)分解反應(yīng)或使其溶解于過

剩溶液中：

2NaOH+MgSO4-Mg（OH）2+Na2s。4

3NaOH+A1（OH）3-Na3A103+3H20

（3）與有機酸反應(yīng)生成可溶性的鹽，另外，亦可發(fā)生脫氯化氫的反應(yīng)：

C3H5（OOBR）3+3NaOH-C3H5（OH）3+3RCOONa

CIC3H6OH+NaOH-C3H60+NaCl+H2O

（4）腐蝕性

燒堿能與脂肪酸發(fā)生反應(yīng)，故對人體具有強烈的腐蝕作用。在常溫下，對鐵材料腐，

蝕性不強，但高溫、濃堿可使鋼鐵發(fā)生“堿脆”。

（5）燒堿溶液系強電解質(zhì)，具有導(dǎo)電性。

3.1.2.1.232%、45%離子膜液體燒堿性質(zhì)

燒堿分子式NaOH,分子量40,化學(xué)名稱氫氧化鈉，俗名火堿。

a）組分

32%液堿含氫氧化鈉32%,含水、氯化鈉、氯酸鈉等雜質(zhì)68%,45%液堿含氫氧化

鈉45%以上，其它雜質(zhì)含量55%以下。

b）外觀

32%、45%離子膜燒堿在常溫下為無色透亮粘稠狀液體，98%片堿在常溫下為白色

片狀固體。

c）密度

32%離子膜液堿20（時的密度為1340~1350Kg/m3,45%離子膜燒堿的實際密度為

3

1490-1510Kg/mo

d）凝固點及沸點

45%離子膜燒堿的凝固點為8~9℃；大氣壓下沸點為136~137（。

32%離子膜燒堿的凝固點為5~6。5大氣壓下沸點為

e）化學(xué)性質(zhì)與3.121.1g）隔膜燒堿的化學(xué)性質(zhì)相同。

3.1.2.1.398%離子膜片狀燒堿的性質(zhì)

98%離子膜片狀燒堿除具有32%、45%離子膜液體燒堿的全部性質(zhì)外，還具有：

a）吸水潮解性

b）能吸取二氧化碳氣體NaOH+CCh-NaHCCh

3.L2.2半成品的性質(zhì)

a）離子膜流出堿

離子膜陰極液即是32%離子膜液體燒堿，性質(zhì)同離子膜液體燒堿性質(zhì)。

3.1.2.3聯(lián)產(chǎn)品的性質(zhì)

a）氯氣

化學(xué)名稱：氯氣，分子式：Cl2,分子量為70.9。

外觀呈黃綠色，并有強烈的刺激性，比重為2.49（空氣為1）,密度為3.214Kg/m3

（0℃,0.1013MPa）,液化溫度-33.6℃（0.1013MPa）,氯氣易溶于水,酒精和四氯

化碳等溶液中。

氯氣易于某些氣體（氫、氨、乙烘等）混合形成具有爆炸性的氣體混合物。

氯氣對植物有很大的破壞作用。濕氯氣對金屬有強烈的腐蝕作用。氯氣對人體的作

用隨濃度不同有很大差異，詳見（表二）：

氯為鹵族元素，化學(xué)性質(zhì)非?；顫?，能與大多數(shù)元素化合，也能與許多化合物反應(yīng)。

（1）氯氣與金屬的反應(yīng)

2Ag+Cb-2AgCL

表二氯氣對人體的作用

空氣中氯氣含量（mg/n?）對人體的作用

0可以長時間工作

1~2從事清凈工作6小時

4不能堅持工作

2810-20分鐘即中毒

35-500.5-1小時死亡

90012分鐘內(nèi)死亡

（2）氯氣與無機化合物的反應(yīng)

2NaOH+Cl2->NaC10+NaCl+H2O

（3）氯氣與有機化合物的反應(yīng)

C6H6+C12-C6H6c16

（4）氯氣與水作用

Ch+H20<-->HC1+HC10

（5）氯氣與氫氣反應(yīng)

C12+H2-2HC1+184.2kJ

（6）氯氣與氨反應(yīng)

8NH3+3C12-6NH4CL+N2+145.54kJ

4NH3+3CI2-3NH4CI+NCL3+5OI.HkJ

生成之三氯化氮（NC13）易分解爆炸。

b）氫氣

化學(xué)名稱：氫氣，分子式：H2,分子量為：2.016。

氫氣為無色無味的氣體，比重0.07（空氣為1）,密度為0.089Kg/m3（0℃,

0.1013MPa）,

氫氣與空氣、氯氣混合一定程度具有爆炸性，此外，氫氣具有強還原性。

3.1.3產(chǎn)品、半成品及聯(lián)產(chǎn)品的用途

3.1.3.1燒堿的用途

燒堿是基礎(chǔ)的化工原料，用途廣泛，主要應(yīng)用以下工業(yè)：

基本化學(xué)工業(yè)：例如金屬鈉的制取，以及重輅酸鈉、碳酸鎰、保險粉等產(chǎn)品制造。

化學(xué)農(nóng)藥工業(yè)：例如五氯酚鈉，1605、1059等產(chǎn)品生產(chǎn)。

醫(yī)藥工業(yè)：例如磺氨藥類、青鏈霉素、維生素乙、丙生產(chǎn)以及精致魚肝油等。

石油工業(yè)：例如潤滑油、洗滌柴油等生產(chǎn)。

冶金工業(yè)：例如煉鋼、電解鉞等。

造紙和紡織工業(yè)：例如凸版紙制造、印染布等。

有機化學(xué)工業(yè)：例如有機酸、有機纖維有機樹脂的生產(chǎn)等。

3.L3.2氯氣的用途

用于殺菌消毒：例如液氯、漂白粉用于上、下水污染源等殺菌消毒。

用于漂白與制漿：例如液氯用于紙漿、棉纖維及化學(xué)纖維的漂白、氯化紙漿的生產(chǎn)

等。

用于冶金工業(yè)：例如鎂的冶煉及精制，鈦、錯、銳、鋸、鉗、銅、鴇的生產(chǎn)。

用于制造無機氯化物：例如鹽酸、三氯化碳、三氯化鋁等。

用于制造有機氯化物及有機化合物：例如二氯乙烷、三氯乙烷、四氯乙烯、氯乙醇、

聚氯乙烯、氯丁橡膠等。

3.L3.3氫氣的用途

用作還原劑：例如將金屬氧化物、氯化物還原生產(chǎn)純金屬。

用作合成鹽酸或氯化氫氣體供其它生產(chǎn)。

用作油脂硬化加氫及燃料等。

3.1.4產(chǎn)品、半成品及聯(lián)產(chǎn)品的檢驗方法

3.L4.1離子膜燒堿

32%離子膜燒堿按GB/T1H99進行檢驗、標(biāo)志、包裝、運輸、儲存。

45離子膜液堿、98%離子膜片堿按Q/SHG.J01.127進行檢驗、標(biāo)志、包裝、運輸、

儲存。

半產(chǎn)品及聯(lián)產(chǎn)品檢驗方法按Q/SHGJ05.19規(guī)定執(zhí)行。

3.2原料規(guī)格

3.2.1原料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

a）原鹽

按Q/SHG.J05.10規(guī)定執(zhí)行。

b）碳酸鈉

按GB210規(guī)定執(zhí)行（III類）。

c）工業(yè)鹽酸

按GB320規(guī)定執(zhí)行。

d)高純度鹽酸

按Q/SHG.J05.32規(guī)定執(zhí)行。

e)硫酸

按Q/SHG.J05.02規(guī)定執(zhí)行。

f)氯化領(lǐng)

按Q/SHG.J05.03規(guī)定執(zhí)行。

g)亞硫酸鈉

按Q/SHG.J05.07規(guī)定執(zhí)行。

h)熔鹽

化學(xué)組成：KNO3：53%(Wt)；NaNCh：40%(Wt)；NaNO3：7%(Wt)

原始狀態(tài)：熔點142~143(,但隨熔鹽的衰變其熔點會連續(xù)上升，平均分子量89.2,

比熱0.34kcal/kg.℃,溶解熱20kcal/kg。

3.2.2原料的理化性質(zhì)

食鹽，化學(xué)名稱氯化鈉，分子式為NaCL,假比重為0.7~0.12T/m3,生成熱為

409.01KJ/MOL,溶解熱為5.363KJ/mol,熔點804℃,沸點1439℃,平均比熱為

0.875KJ/Kg.℃(0-100),熔融熱為30.35KJ/mol,汽化熱為170.85KJ/molo

純的氯化鈉很少潮解，但食鹽中含有氯化鈣，氯化鎂等雜質(zhì)，這些雜質(zhì)能吸取空氣

中的水份而使食鹽潮解結(jié)塊，給食鹽的儲運帶來一定的困難。

溫度對食鹽在水中的溶解度影響不大，但是高溫能加快食鹽的溶解速度。見(表三)

表三氯化鈉在水中的溶解度

溫度(℃)氯化鈉在水中的溶解度

重量％g/1

-1424.41290.3

-625.48305.4

026.34316.2

1026.35316.7

2026.43317.2

3026.56317.6

4026.71318.1

5026.89319.2

6027.09320.5

7027.30321.8

8027.53323.3

9027.80325.3

10028.12328.0

3.2.3原料質(zhì)量對生產(chǎn)的影響

電解法生產(chǎn)燒堿，原鹽的費用僅次于電費，占燒堿成本的第二位，因此，原鹽質(zhì)量

直接影響燒堿成本。

此外，原鹽質(zhì)量對生產(chǎn)工藝也有較大影響：

a）影響原鹽運輸費用：

使用含雜質(zhì)原鹽，則增加原鹽實物消耗量，從而增加原鹽的運輸費用和成本。

b）影響化鹽速度和鹽水NaCL飽和度

原鹽含雜質(zhì)高，則化鹽速度降低，鹽水中NaCL不易達到飽和程度，從而降低化鹽

設(shè)備的生產(chǎn)強度。

c）影響精制劑的消耗量

原鹽中Ca2+Mg2+SO42-含量高，則精制劑NaOH、Na2co3、BaCL2（或冷凍法除SO?'

的冷量）耗量增加，從而又增加了生產(chǎn)成本。

d）影響澄清能力

原鹽中的Mg2+/Ca2+比值直接影響澄清率。例如Mg2+/Ca2+=1.0時，澄清速率為

0.25m/h,Mg2+/Ca2+=2.0時，澄清速率為

e）影響隔膜電槽性能

精鹽水Mg2+、Ca2\SO42-形成難溶物Mg（OH）2、CaCCh、BaSC）4等堵塞電槽隔

膜，使隔膜電壓降升高，并降低電槽隔膜壽命。

另外，精鹽水中SO’?一達到一定濃度，可能在陽極上放電產(chǎn)生氧氣，降低電流效率

和氯氣純度，可能使鈦基材鈍化。

3.2.4原料的檢驗方法

按相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定執(zhí)行。

3.3生產(chǎn)原理

3.3.1化鹽的基本原理

溫度對食鹽在水中的溶解度影響不大，但提高溫度可加快食鹽的溶解速度，故此采

用熱法化鹽，化鹽溫度一樣控制在55(左右。

原鹽由皮帶運輸機、皮帶電子稱計量，自化鹽桶頂部不斷加入桶內(nèi)，配制的淡鹽水

通過化鹽泵自化鹽桶底部經(jīng)分液裝置不斷加入，通過鹽層不斷溶解原鹽，自化鹽桶頂部

流出，則得到飽和NaCL的粗鹽水。此化鹽方法，稱為逆流接觸溶解法。鹽層和化鹽溫

度自控。

3.3.2一次鹽水精制的基本原理

精制就是采用化學(xué)或物理方法，除掉粗鹽水中的Mg2+、Ca2\SO42一等對電解有害

的雜質(zhì)。

采用燒堿一純堿法除掉鹽水中的Mg2+、Ca2+o其化學(xué)反應(yīng)如下：

Mg2++2NaOH-----?Mg(OH)21+2Na+

Ca?++Na2cO3—?CaCChl+2Na+

根據(jù)溶度積原理，為盡量除掉粗鹽水中的Mg2\Ca2+,則應(yīng)加入過量的NaOH和

Na2co3,生產(chǎn)上控制過量：

NaOH：WLOOg/L

Na2co3：Wl.OOg/L

3.3.3澄清的基本原理

渾鹽水中難溶的Mg(0H)2,CaC03等顆粒，在道爾式澄清設(shè)備內(nèi)除掉，基本原理為：

難溶性顆粒在渾鹽水中受到三種力的作用，即顆粒的重力，鹽水對顆粒的阻力和浮

力。假設(shè)顆粒為球型或圓柱型，則鹽水對顆粒的阻力符合牛頓定律：

S=l/2FxyxWo2(N)

式中：S-顆粒所受阻力

N-阻力系數(shù)

F-顆粒投影面積，m2

「-渾鹽水密度，kg/m3

Wo-顆粒沉降速度，m/S

顆粒的重力可按下式運算：

3

fg=JidYsxg(N)

式中：fg-顆粒重力，N

D-顆粒直徑，m

7S-顆粒密度，kg/m3

g-重力加速度,9.81m/s2

顆粒所受的浮力，根據(jù)阿基米德定律，可按下式運算：

fb=nd3yxg/6

式中：fb-顆粒所受浮力，N

d-顆粒直徑，m

7-渾鹽水密度Kg/m3

g-重力加速度9.81M/S2

當(dāng)澄清設(shè)備內(nèi)渾鹽水中顆粒受力滿足：

fgNS+fb

則顆粒的重力（fg）克服顆粒的阻力（S）和浮力（fb）,在渾鹽水中成加速或等速

下沉，此時顆粒的沉降速度（fg=S+fb）可按下式運算：

2

Wo=d（ys—y）/18u

式中：Wo一顆粒沉降速度，m/S

d-顆粒直徑，m

忖顆粒密度，kg/m3

7-渾鹽水密度，kg/m3

u-渾鹽水粘度，cP

向渾鹽水中加入助沉劑（如PAM）,可以增大顆粒直徑，從而提高顆粒沉降速度。

另外，鹽水粘度隨溫度升高而降低，因此提高鹽水澄清操作溫度，可以提高顆粒沉

降速度。

3.3.4砂濾基本原理

澄清鹽水中殘留的Mg（OH）2、CaCO3等難溶性顆粒其它不溶性雜質(zhì)被砂濾器中

的濾料層截留，濾料層截留物的增多，砂濾器的阻力增大，效率降低，則要對砂濾器進

行鹽水反洗，將濾料層的截留物沖掉。離子膜砂濾器反洗采用壓縮空氣攪拌后，強制反

洗。

3.3.5中和的基本原理

燒堿一純堿法精制鹽水，并控制NaOH、Na2cCh過量，為不使堿性大的粗鹽水進入

電槽，則要用鹽酸中和NaOH和Na2co3,其化學(xué)反應(yīng)如下；

NaOH+HCl-NaCl+H20T

Na2co3+2HCl-2NaCl+H2O+CO2

3.3.6離子膜二次鹽水精制原理

從離子膜砂濾器出來的過濾鹽水，先經(jīng)過加酸中和，使鹽水中的鎂鈣等金屬陽離子

處于離子狀態(tài)，使過濾鹽水進入螯和樹脂塔后，保持優(yōu)良的離子交換成效。離子交換樹

脂是以固定在不溶性聚合物骨架上的活性陰離子集團為基礎(chǔ)的，活性集團為氨基磷酸或

亞氨基二乙酸中的陰性集團，惰性結(jié)構(gòu)為聚苯乙烯一二乙烯苯。通?；钚躁庪x子集團是

用堿性陽離子鈉，與鹽水中的帶等量電荷的離子進行交換，最終使樹脂達到離子吸取的

飽和狀態(tài)。飽和的樹脂可用稀鹽酸溶液進行再生，使樹脂呈氫離子態(tài)，然后再用稀NaOH

溶液進行處理，使樹脂復(fù)原為鈉狀態(tài)，從新投入運行。

3.3.7電解的基本原理

食鹽，亦即氯化鈉，是有帶正電荷的鈉離子和帶負電荷的氯離子組成的離子型化合

物，在食鹽的晶體里，帶正電荷的鈉離子和帶負電荷的氯離子，由于靜電引力而強烈互

相吸引不能自由移動。當(dāng)食鹽溶解到水里時，由于受到極性水分子的吸引，鈉離子和氯

離子之間的引力減弱，使其互相分離成為能夠自由移動的帶正電荷的鈉離子和帶負電荷

的氯離子，即

NaCl-Na++CP

水分子也能離解成氫離子（H+）和氫氧跟離子（OH、

這樣，在食鹽水溶液中同時存在Na+、Cl\H+、OH-四種帶電荷的離子，它們處于

不停地?zé)o規(guī)則的運動狀態(tài)。

當(dāng)直流電通入食鹽水溶液時，四種離子則變?yōu)槎ㄏ蜻\動，帶正電荷的Na+、H+離子

在電場力的作用下向陰極移動，帶負電荷的C「、OH-離子在電場力的作用下向陽極移動，

到達陰極上的帶正電荷的H離子便在陰極上放電，即從陰極上獲得電子變成不帶電的中

性原子：H++e—H

同時，在陽極上有：Cl「e—C1離子放電。

兩個原子在電極上結(jié)合成一個分子，離開電極表面：

2H—H2

2C1—C12

沒放電的Na+和0H-結(jié)合生產(chǎn)氫氧化鈉：

Na++OH—NaOH

3.3.8氯氣處理基本原理

a)氯氣冷卻的基本原理

自電解槽出來的濕氯氣幾乎被水蒸汽所飽和。濕熱氯氣所夾帶的飽和水蒸汽量與濕

氯氣溫度有關(guān)，溫度越高，氯氣所夾帶的水蒸汽量越多。因此，降低濕氯氣的溫度，則

水蒸汽的分壓降低，濕氯氣將部分冷凝下來，這就是氯氣冷卻的基本原理。例如，將濕

氯氣中的水蒸汽自85(冷卻至15Q,則每公斤氯氣可以冷凝下來的水分為：

0.338-0.0043=0.3337(kg)

氯氣冷卻溫度越低，則冷卻后氯氣含水越低。但不可將氯氣冷卻得溫度太低，如果

氯氣冷卻溫度低于9.6(,則形成氯的水化合物結(jié)晶(CL2-8H2O),極易堵塞氯氣管道

和設(shè)備。

b)氯氣干燥的基本原理

生產(chǎn)上要求控制氯含水低于60x10-6(Wt),則每公斤氯氣還得除掉水分：

0.0043-60x10-6=0.00424(kg)

因為濃硫酸具有強烈的吸水性，當(dāng)它和含水物質(zhì)相接觸時，就能把該物質(zhì)中的水份

吸出來,生成硫酸水合物，例如H2so4.H2O、H2so4.2H2O、H2so4.4H2O等,這樣，利

用濃硫酸的吸水性，冷卻后的氯氣與濃硫酸接觸，氯氣中的殘留的水份大部分就會被濃

硫酸吸取掉成為含水小于60x10-6(Wt)的氯氣，同時，濃硫酸吸取氯氣中的水份后，

本身變成為稀硫酸。

C)氯氣輸送的基本原理

氯氣壓縮輸送是由氯壓機來完成的，主機部分由壓縮機、升速器、電動機三個部分

組成，它們之間是由齒型聯(lián)軸節(jié)連接起來的。在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，氯氣在離心力和三級壓縮

的作用下，分別經(jīng)過3臺中間冷卻器，將氯氣溫度降到工藝要求后，送入氯氣分配臺，

供用戶使用。

3.3.9氫氣處理的基本原理

氫氣冷卻的基本原理與氯氣的冷卻一樣，冬季為了防止氫氣輸送設(shè)備管道積水凍結(jié)

堵塞，采用固堿干燥氫氣，即利用固堿的吸濕性，除掉冷卻后氫氣中殘留的水份。氫氣

壓縮輸送采用水環(huán)式真空泵或羅茨風(fēng)機。

3.3.10離子膜淡鹽水脫氯的基本原理

a)物理脫氯的基本原理

從離子膜電槽陽極側(cè)流出的淡鹽水含有一定的游離氯氣，在鹽水中以HCLO或氣體

狀態(tài)存在，所謂物理脫氯即是:

HCLO+HCLH2O+CL2

這樣，向淡鹽水中加鹽酸，使平穩(wěn)向反應(yīng)生產(chǎn)氯氣方向進行，該反應(yīng)在脫氯真空塔

內(nèi)運行，通過真空泵抽吸，將壓縮中的氯氣送入氯氣集管內(nèi)。

b）化學(xué)脫氯的基本原理

經(jīng)過物理脫氯后的淡鹽水仍含有10~50PPM的游離氯氣，不能通過物理方法脫出，

只能通過化學(xué)方法除掉它們。

化學(xué)脫氯主要是向鹽水中加入還原劑亞硫酸鈉，使其與鹽水中的氯氣反應(yīng)：

Na2SO3+H2O+CL2Na2SO4+HCL

為了使反應(yīng)向生成Na2s04的方向進行，還要向鹽水中加NaOH,使脫氯反應(yīng)在堿

性條件下進行，使游離氯徹底反應(yīng)掉。

c）氯酸鹽分解的基本原理

鹽水中的NaCLCh是惰性化合物，氯酸鹽含量高會對鹽水精制帶來不良影響。

NaCLCh分解在反應(yīng)器R505中進行，用蒸汽直接加熱，在強酸的情形下，發(fā)生氯酸鹽

分解反應(yīng)：

------?

CLCh—+6HCL3CL2+CL-+3H2O

3.3.11離子膜45%液堿蒸發(fā)的基本原理

陰極液蒸發(fā)的基本原理是在降膜蒸發(fā)器EV—1、EV-2內(nèi)利用蒸汽加熱使其沸騰，

并通過抽真空的方式，將其所含水份變成蒸汽排出，從而達到液堿濃縮的目的。然后經(jīng)

過液堿冷卻，放入成品堿罐，供用戶使用。

3.3.1298%片堿生產(chǎn)的基本原理

經(jīng)降膜蒸發(fā)器EV—2生產(chǎn)出的45%的液堿經(jīng)加熱后進入降膜蒸發(fā)器EV—3中，利

用EV—4產(chǎn)生的二次蒸汽進行加熱，將堿濃縮至55%左右，進入EV—4,在EV—4內(nèi)，

通過熔鹽加熱進一步將堿液濃縮至98%,經(jīng)過D—10的分布器，堿液進入片堿機，經(jīng)

過冷卻后刮片、計量、包裝，生產(chǎn)出98%的離子膜片堿。

3.4生產(chǎn)工序及生產(chǎn)流程敘述

3.4.1生產(chǎn)工序概述

分廠設(shè)有鹽場、鹽水、隔膜電解、離子膜電解、三效順流蒸發(fā)、三效逆流蒸發(fā)、片

堿、蒸煮、水氣九個生產(chǎn)工序，還有一個生產(chǎn)輔助工序，電槽檢修工序即修槽工序。

工序下設(shè)崗位：

鹽場工序：吊車崗位、供鹽崗位、推土機崗位以及電工、鉗工。

鹽水工序：精制崗位、中和崗位、新中和崗位、洗泥崗位、壓泥崗位。

電解工序：氯壓機崗位、氯干崗位、看槽崗位、氫氣泵崗位、冷凍崗位、送堿崗位。

離子膜工序：精制崗位、中控崗位、看槽崗位、脫氯崗位。

片堿工序：中控室崗位、現(xiàn)場崗位、包裝崗位、叉車崗位。

水氣工序：東空壓站崗位、西空壓站崗位、蒸發(fā)回收水站、片堿回收水站。

修槽工序：安裝組、組裝組、瓦工組、制膜組。

3.4.2生產(chǎn)流程敘述

a)鹽場工序

原鹽通過火車運到鹽場，由鹽場五噸龍門吊抓斗送入集鹽場，然后用皮帶運輸機將

原鹽通過電子皮帶稱計量，將原鹽連續(xù)不斷地送入化鹽桶內(nèi)。

b)鹽水工序

原鹽自化鹽桶頂部加入，鹽層高度采用鹽層一皮帶運輸機連鎖自控。

化鹽采用回收液、洗泥水、蒸發(fā)冷凝熱水以及離子膜淡鹽水等按規(guī)定指標(biāo)配制的淡

鹽水由化鹽泵抽送入化鹽桶，經(jīng)化鹽桶底部分液裝置平均分布，通過鹽層與原鹽逆流接

觸，自化鹽桶頂部溢流出來，即形成飽和粗鹽水。

化鹽溫度是通過提高化鹽桶底部分液裝置上的蒸汽管調(diào)劑加汽量進行控制。

飽和粗鹽水自化鹽桶出來自流入精制反應(yīng)桶內(nèi)，向桶內(nèi)加入純堿和助沉劑以及補加

電解液，精制反應(yīng)生成的難溶性Mg(0H)2、CaCCh等難溶性顆粒懸浮在鹽水中。

自精制反應(yīng)桶出來的渾鹽水自流入道爾式澄清桶，Mg(0H)2、CaCCh等難溶性顆粒

隨泥沙等沉積在桶底成為鹽泥。自澄清桶上部溢流出來的鹽水即為清鹽水，由砂濾泵送

入砂濾器中。

在砂濾器中，利用砂層的截留作用進一步除掉澄清鹽水中的微量懸浮物而得到更清

的鹽水，一部分自流入離子膜中和槽。另一部分自流入隔膜中和槽。

在離子膜中和槽中，向清鹽水中加33%的純HCL中和過量的NaOH,嚴(yán)格控制清

鹽水中pH在11~12左右，即為一次精鹽水，自流入一次精鹽水地槽。最后將精鹽水自

地槽用泵打到離子膜界區(qū)內(nèi)，進行二次精制。

在隔膜中和槽中，向清鹽水中加31%的HC1中和過量的NaOH,嚴(yán)格控制清鹽水中

NaOH的含量在0.08~0.12g/L,即為精制鹽水，自流入精制鹽水地槽。最后將精鹽水自

地槽用精制泵打入精制鹽水大罐，供離子膜電解槽。

澄清桶底部沉積的鹽泥，用泥泵抽送四層洗泥桶，采用熱水逆洗四次，洗泥水含鹽

在20g/L以上，用于化鹽。洗后鹽泥含鹽小于7g/L,直接排入下水。

c）電解工序

精制鹽水由精制鹽水泵自精制鹽水大罐抽送到精制鹽水高位槽，（經(jīng)蒸汽預(yù)熱至

65~85℃）,自流入鹽水酸化槽，在此向精制鹽水中加31%HCL,進一步降低進槽鹽水

PH值，使其成為酸性鹽水，控制鹽水PH在3~5。然后，酸性鹽水靠高位靜壓力經(jīng)管道、

噴嘴斷電流入電槽。

電槽內(nèi)鹽水在直流電作用下發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)：

2NaCl+2H2O-2NaOH+Ck]+H2T

由化學(xué)反應(yīng)生成的濕氯氣，約90（經(jīng)槽蓋上的氯氣連接管進入單列氯氣管再進入氯

氣總管。

由化學(xué)反應(yīng)生成的濕氫氣，約90（經(jīng)陰極箱上部的氫氣出口進入斷電連接膠管，再

進入單列氫氣管，最后聚集到氫氣總管。

沒放電的Na+、OH-結(jié)合生成NaOH,混合于沒分解的NaCl溶液中成為電解液，電

解液自陰極箱下部出口經(jīng)流出堿管，斷電器、漏斗進入到堿管，聚集到電解液總管，自

流入地堿槽，由送堿泵將電解液自地堿槽中抽出再經(jīng)電磁流量計計量，送入電解液儲罐

供蒸發(fā)工序進一步濃縮。

由氯氣總管出來的高溫濕氯氣進入脫氯塔鈦篩板下部，與進入鈦篩板上部的氯氣直

接冷凝水在鈦篩板上直接換熱，高溫濕氯氣被氯水洗滌冷卻，而氯水被加熱后，氯水中

的部分溶解氯解析出來回到氯氣中，余外的氯水流入氯水地槽，通過液下泵送到漂白粉

分廠處理合格后，排入下水。

自脫氯塔頂部出來的濕氯氣進入一段鈦冷卻器的上部，氯氣走管程，自上而下，冷

卻水走管間，自下而上，氯氣被冷卻至60（以下。氯氣冷凝下來的氯水與氯氣同向流動，

流入氯水回合管，進入脫氯塔上部。經(jīng)一段鈦冷冷卻后的氯氣進入二段鈦冷卻器的上部，

氯氣走管程，自上而下，冷卻水走管間，自下而上，氯氣被冷卻至12~20（左右。氯氣

冷凝下來的氯水與氯氣同向流動，流入氯水回合管，進入脫氯塔。

經(jīng)二段鈦冷冷卻后的氯氣進入水除霧器，除掉氯氣所夾帶的大部分水份，這部分氯

水也匯流入脫氯塔頂部。從水除霧器出來的氯氣進入泡沫干燥塔的底部，自下而上，與

泡沫塔上部加入的濃硫酸以及中部加入的稀硫酸在各個篩板上汽液充分接觸，氯氣中的

水份被硫酸吸取，氯中含水降至60X10-6（Wt）,硫酸由于吸取水份而被稀釋至75%左

右，自塔底排出，進稀酸儲罐。

自泡沫干燥塔出來的氯氣進入酸除霧器，除掉氯氣中夾帶的酸霧進入氯壓機，壓縮

后送到氯氣分配臺，供用戶使用。

自電槽出來的濕氫氣，約85C經(jīng)一次噴淋冷卻塔冷卻至45（左右，進入水環(huán)式真

空泵或羅茨風(fēng)機壓縮至0.03~0.06MPa,再進入二次冷卻塔冷卻至35℃以下（冬季要經(jīng)

固堿干燥，以防管道存水凍結(jié)），送入氫氣分配臺，供用戶使用。

d）離子膜工序

一次鹽水從鹽水工序送到預(yù)過濾鹽水儲罐，用泵將鹽水打入E516氯氣鹽水換熱器,

與高溫濕氯氣換熱后，再在E507板式換熱器內(nèi)用蒸汽將鹽水溫度升至56~65（左右，

經(jīng)過白煤過濾器過濾以及加酸中和后，鹽水儲存在過濾鹽水儲罐中，再通過泵將過濾鹽

水打到C504螯和樹脂塔，進行鹽水二次精制，精制后鹽水送入鹽水高位槽，在此鹽水

可以加酸進一步降低進槽鹽水酸度，減少陽極副反應(yīng)，從鹽水高位槽出來的鹽水再根據(jù)

電槽溫度，經(jīng)過E519板式換熱器，用蒸汽將鹽水加熱至合適溫度后，進入離子膜電槽

陽極側(cè)，參加電解反應(yīng)。

電槽陰極側(cè)產(chǎn)生的32%流出堿儲存在半成品堿罐內(nèi)，用泵打到片堿工序進行濃縮。

電槽陽極側(cè)產(chǎn)生的淡鹽水由于含有游離的氯氣，需經(jīng)過物理脫氯、化學(xué)脫氯以及氯

酸鹽分解后，將鹽水打到鹽水工序化鹽。

堿罐儲存。

（2）98%離子膜片堿的生產(chǎn)

從EV-2送來的堿液在降膜蒸發(fā)器EV-3內(nèi)，用EV-4來的二次蒸汽將堿液濃縮至55%

左右，EV-3產(chǎn)生的蒸汽在表面冷凝器C-2中冷凝并在EV-3內(nèi)形成真空。濃縮后的液堿

再通過泵打入EV-4內(nèi)，用高溫的熔鹽將堿液直接濃縮至98%濃度以上，從EV-4流出的

熔堿通過分布器D-10分配到片堿機內(nèi)，熔堿通過冷卻、刮片、計量、包裝等程序，生

產(chǎn)出98%的離子膜片堿。

EV-4所需要的熱量有熔鹽來傳遞，傳熱鹽是通過P-6泵在H-1中強制循環(huán)的，熔鹽

在H-1內(nèi)用燃燒重油的方法將溫度提高到430（左右，供EV-4液堿濃縮所需熱量。同

時為防止?jié)鈮A腐蝕管路設(shè)備，在溶糖罐T-5中配制糖溶液，用計量泵打入進EV-4前的

工藝流體中去。

e）水氣工序

（1）西回收水站：氯氫冷卻下水以及蒸發(fā)各堿冷卻器下水匯流入西回收水站冷水

池，通過供水泵分別送入順流噴射冷凝器、階梯冷卻槽1~3號槽，以及逆流噴射冷凝器。

然后回到西回收水站熱水池，通過循環(huán)泵打入冷水池上部的涼水塔內(nèi)，通過風(fēng)機進行冷

卻，冷卻后的回收水進入冷水池?？刂评渌匾何?，過量的回收水在熱水池排入下水。

(2)東回收水站：氯氫冷卻下水匯流入東回收水站冷水池，通過供水泵送到片堿

工序供液堿冷卻，冷卻后下水回到東回收水站熱水池，通過循環(huán)泵打入冷水池上部的涼

水塔內(nèi)，通過風(fēng)機進行冷卻，冷卻后的回收水進入冷水池。控制冷水池液位，過量的回

收水在熱水池排入下水。

(3)空壓站：東西兩個空壓站通過空壓機，將空氣經(jīng)過濾、壓縮、干燥后，供生

產(chǎn)工序外表自動閥及空氣攪拌用。

f)蒸煮工序

三效順流、三效逆流工序生產(chǎn)的半成品液堿在成品堿罐內(nèi)用0.1~0.2MPa空氣進行

攪拌，攪拌平均后，按規(guī)定進行取樣分析，經(jīng)公司質(zhì)量檢驗部門分析合格后，即可裝車

檢斤出廠。

3.5生產(chǎn)主要操作控制條件

3.5.1鹽水工序精制崗位

編控制要求指分析方

控制項目測試地點頻率負責(zé)人

號標(biāo)法標(biāo)準(zhǔn)

原鹽(三極品)

NaCl三90.00%重量法皮帶機1次/日分析工*

Mg2+W0.20%重量法皮帶機1次/日分析工*

1Ca2+W0.25%重量法皮帶機1次/日分析工*

SO?'W0.70%重量法皮帶機1次/日分析工*

水不溶物WL00%重量法皮帶機1次/日分析工*

水分W7.00%重量法皮帶機1次/日分析工*

2化鹽溫度55±10℃溫度表化鹽桶1次/小時精制工

3化鹽濃度》310.0g/l容量法化鹽桶1次/班分析工

4精制鹽水NaOHW1.00g/l容量法直流槽1次/小時分析工

精制鹽水

5W1.00g/l容量法直流槽1次/小時分析工

Na2c03

6精制鹽水Nacl三310.0g/l容量法直流槽1次/2小時分析工

352鹽水工序澄清崗位

編控制要求指分析方法

號控制項目測試地點頻率負責(zé)人

標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)

1澄清溫度50±10℃溫度表澄清桶出口1次/小時澄清工

2清液層高度三2.5m測量澄清桶1次/4小時澄清工

澄清鹽水含鎂、

3<7.00mg/l絡(luò)合滴定清鹽水出口1次/4小時分析工

鈣離子

3.5.3鹽水工序中和崗位

控制要求指分析方法

編號控制項目測試地點頻率負責(zé)人

標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)

中和鹽水

1NaCl^310.0g/l容量法地槽1次/4小時分析工

2Mg2++Ca2+W5.00mg/l絡(luò)合滴定地槽1次/班分析工

3SO42'監(jiān)測容量法地槽1次/日分析工*

4NaOH0.08-0.12g/l容量法地槽1次/小時分析工

354鹽水工序洗泥崗位

分析方法

編號控制項目控制要求指標(biāo)測試地點頻率負責(zé)人

標(biāo)準(zhǔn)

1洗水含鹽三20.00g/l容量法洗水出口1次/班分析工

2排泥含鹽<7.00g/l容量法排泥口1次/班分析工

3純堿液濃度2200.0g/l容量法地槽1次/班分析工

3.5.5鹽水工序壓泥崗位

分析方法

編號控制項目控制要求指標(biāo)測試地點頻率負責(zé)人

標(biāo)準(zhǔn)

1鹽泥溫度50+5℃溫度表鹽泥貯罐1次/小時壓泥工

2廢鹽水溫度50+5℃溫度表鹽泥貯罐1次/小時壓泥工

3空氣壓力0.2~0.45MPa壓力表壓濾機入口1次/小時壓泥工

4工業(yè)水壓力N0.2MPa壓力表壓濾機入口1次/小時壓泥工

5鹽泥壓力0.2~0.5MPa壓力表壓濾機入口1次/小時壓泥工

3.5.6電解工序送堿崗位

分析方

序號控制項目控制指標(biāo)測試地點頻率負責(zé)人

法標(biāo)準(zhǔn)

1電解液濃度100.0~140.0g/L容量法流出堿總口1次/小時操作工

3.5.7電解工序氫氣泵崗位

序分析方法

控制項目控制指標(biāo)測試地點頻率負責(zé)人

號標(biāo)準(zhǔn)

1氫氣溫度<35℃溫度表二次冷卻塔出口1次/小時操作工

2氫氣純度三98.00%比色法氫氣分配臺1次/4小時分析工

3氫氣壓力0.03~0.06MPa溫度表氫氣分配臺1次/小時操作工

20A電流表氫氣泵1次/小時操作工

4電機電流W280A電流表氫壓機1次/小時操作工

W100A電流表羅茨風(fēng)機1次/小時操作工

3.5.8電解工序氯氣干燥崗位

分析方法標(biāo)

序號控制項目控制指標(biāo)測試地點頻率負責(zé)人

準(zhǔn)

1氯氣溫度W60C溫度表一段鈦冷出口1次/小時操作工

2氯氣溫度12?20℃溫度表二段鈦冷出口1次/小時操作工

3稀酸比重58?61°Be/比重計干燥塔出口1次/小時操作工

4進塔濃酸量N100L/h流量計干燥塔進口1次/小時操作工

5氯氣溫度W22℃溫度表干燥塔出口1次/小時操作工

3.5.9電解工序氯壓機崗位

3.5.10電解工序冷凍崗位

分析方法

序號控制項目控制指標(biāo)測試地點頻率負責(zé)人

標(biāo)準(zhǔn)

1冷卻水溫度W35C溫度表氨冷凝器出口1次/小時操作工

2冷凍水溫度2?12℃溫度表冷凍水槽1次/小時操作工

3氨氣壓力<1.49MPa壓力表氨壓縮機出口1次/小時操作工

4氨氣壓力W0.3MPa壓力表氨壓縮機入口1次/小時操作工

3511離子膜看槽崗位

編

號控制項目控制要求指標(biāo)分析方法標(biāo)準(zhǔn)測試地點頻率負責(zé)人

1電槽陽極液200.0~230.0g/lQ/SHG.J05.19電槽陽極側(cè)1次/臺.日分析工

2陽極液pH>2.50pH計電槽陽極側(cè)1次/臺.日分析工

3電槽陽極液200?230g/l比重計電槽陽極側(cè)1次/2小時看槽工

4電槽陰極液30.0?33.5%比重計電槽陰極側(cè)1次/2小時看槽工

5電槽溫度82?90℃溫度計電槽陽極側(cè)1次/2小時看槽工

3.5.12離子膜物料供給崗位

編控制要求

號控制項目分析方法標(biāo)準(zhǔn)測試地點頻率負責(zé)人

指標(biāo)

1純水電導(dǎo)率^lO-OOpS/cm電導(dǎo)儀P401A/B1次/班分析工

2純水PH值5.00?7.00PH計P401A/B1次/天分析工*

3高純酸含氯Wl.OOPPmQ/SHG.J05.19P5261次/班分析工

4高純酸濃度<31.0%Q/SHG.J05.19P5261次/班分析工

5高純酸含鐵N0.5PPmQ/SHG.J05.19P5261次/天分析工*

6過濾后鹽水PH值8.00~11.00PH計P507A/B1次/班分析工

7過濾后鹽水鈣鎂W10.00mg/LQ/SHG.J05.19P5071次/班分析工

8過濾后鹽水SS值W2.00PPmQ/SHG.J05.19P507A/B1次/班分析工

進槽鹽水鎂鈣<20.0PPb

鋸<20.OPPb

鋁W100.OPPb

領(lǐng)<50.OPPb

9ICPE5192次/周分析工*

硅WlO.OPPm

鎰<50.0PPb

tWlOOO.OPPb

鍥W100.0PPb

10進槽鹽水SS值Wl.OOPPmQ/SHG.J05.19E5191次/天分析工*

300.0-320.0

11進槽鹽水濃度Q/SHG.J05.19E5191次/天分析工*

g/1

3.5.13離子膜產(chǎn)品處理崗位

控制要求指測試地

編號控制項目分析方法標(biāo)準(zhǔn)頻率負責(zé)人

標(biāo)點

1淡鹽水PH值1.50-2.50PH計DM5011次/班分析工

氯酸鹽分解5.00~10.00

2Q/SHG.J05.19R5051次/班分析工

塔含酸g/1

氯酸鹽分解塔

3W10.00g/LQ/SHG.J05.19R5051次/日分析工*

含氯酸鹽

4亞硫酸鈉濃度23.0%Q/SHG.J05.19P5251次/天分析工*

1次/4小

5脫氯鹽水含氯0Q/SHG.J05.19P502分析工

時

7脫氯鹽水含鹽監(jiān)測Q/SHG.J05.19P5021次/天分析工*

8脫氯鹽水含堿WLOOg/1Q/SHG.J05.19P5022次/班分析工

9堿中含氯酸鹽W0.0060%Q/SHG.J05.19P2013次/周分析工*

10堿中含鹽W0.0080%Q/SHG.J05.19P2011次/天分析工*

11流出堿濃度30.0-33.5%Q/SHG.J05.19P2011次/班分析工

12堿中含鐵W0.0010%Q/SHG.J05.19p2013次/周分析工*

3.5.14三效順流蒸發(fā)崗位

分析方法

序號控制項目控制要求指標(biāo)測試地點頻率負責(zé)人

標(biāo)準(zhǔn)

1電解液預(yù)熱溫度^100℃溫度表預(yù)熱器后1次/小時蒸發(fā)工

2I效一次汽壓力N0.65MPa壓力表加熱室1次/小時蒸發(fā)工

3I效二次汽壓力W0.25MPa壓力表加熱室1次/小時蒸發(fā)工

4n效二次汽壓力