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烧碱行业节能方案

点击次数:  更新时间:2011-09-08 10:21:55  【打印此页】  【关闭
烧碱行业节能方案
烧碱行业节能方案 展示图片2

1.生产方法

按照电解方法分为隔膜法和离子膜法两种烧碱生产方法。

1.1隔膜法的生产工艺原理

氯化钠制成饱和粗盐水,经除去钙、镁、硫酸根及机械杂质,制成饱和精盐水; 制成的饱和精盐水进入隔膜电解槽,通入直流电,在阳极室得到氯气,在阴极室得到烧碱和氢气。

流出电解槽的电解液是烧碱和盐水的混合液(含氢氧化钠10%左右),需提浓和除盐,即蒸发。

氢气和氯气经冷却、干燥和加压送到用户。

总反应式为:

   2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2 +H2

1.2离子膜法的生产工艺原理

氯化钠制成饱和粗盐水,经除去钙、镁、硫酸根及机械杂质,制成饱和精盐水; 制成的饱和精盐水需二次精制后进入离子膜电解槽进行电解,在阳极室得到氯气和淡盐水,在阴极室得到烧碱和氢气;

在阴极和阳极之间用离子交换膜隔开,只允许钠离子通过离子交换膜进入阴极室。

总反应式

   2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2 +H2

 

2.离子膜法烧碱生产工艺

离子膜法生产烧碱由一次盐水处理工序、二次盐水精制工序、电解工序、氯气和氢气处理工序、淡盐水脱氯和淡盐水氯酸盐分解工序、液氯工序、盐酸合成工序和蒸发工序组成,各工序工艺介绍如下:

2.1离子膜盐水一次精制工艺

氯化钠经化盐制成粗盐水,在前反应器折流槽中分别加入NaOH、Na2CO3与盐水中的Mg2+、Ca2+反应生成不溶性的Mg(OH)2、CaCO3沉淀;在预处理器中加FeCl3吸附和共沉淀将Mg(OH)2先除去;在后反应器中将碳酸钠溶液加入盐水中,与盐水中的Ca2+反应,生成不溶性的CaCO3沉淀,经膜分离器分离得到精制盐水去二次盐水精制工序。

电解后的淡盐水经脱氯和氯酸盐分解后,经膜法脱除SO42-后去化盐工序。

2.2盐水二次精制工艺

45℃约含305±5g/lNaCl的过滤后一次精制盐水送到盐水加热器与淡盐水换热升温至60℃后送入过滤盐水罐,经过滤盐水泵送入离子交换树脂塔

从盐水在离子交换树脂塔经过吸附、脱吸、再生3个过程使盐水中Ca2+、Mg2+等多价离子的含量小于规定值,送入精盐水槽通过精盐水泵送入盐水高位槽。

2.3离子膜电解工艺

精制盐水通过盐水高位槽送入每台电解槽的阳极液进料总管。

精制盐水在阳极室中进行电解,产生氯气和淡盐水?;慵阶芄芊掷肼绕?,氯气送氯气处理工序,淡盐水一部分经脱氯送化盐,一部分经氯酸盐分解脱氯后送化盐。

水在阴极电解生产氢气和氢氧根离子,阳极电解后的钠离子透过离子膜到阴极与电解谁的子反应形成烧碱;汇集到总管分离烧碱送蒸发或成品工序,氢气到氢气处理工序。

2.4淡盐水脱氯工艺

淡盐水中的游离氯由真空系统进行脱除。此工序包括脱氯塔、脱氯真空泵、脱氯盐水泵、亚硫酸钠储槽以及亚硫酸钠泵等设备。

淡盐水加入浓度为31wt%HClPH值调控到约为1.5,从淡盐水储槽经淡盐水泵送到脱氯塔的顶部。

脱氯塔的内部压力由真空泵保持在约为250mmHg。

通过脱氯塔脱氯的淡盐水中游离氯的含量大约约50mg/l;向脱氯盐水中加入NaOHPH值调整到9-11,通过亚硫酸钠泵向淡盐水中加入在亚硫酸钠罐中用纯水配制的浓度约为10wt%的亚硫酸钠溶液,用仪表OIA-314来检测游离氯是否被完全脱除。

脱氯后的淡盐水送化盐。

2.5淡盐水氯酸盐分解工艺

由淡盐水泵送来的淡盐水经过氯酸盐分解反应器加热器加热到90oC以后送到氯酸盐分解反应器。加入31 wt% HCl把盐水的 CH+ (盐水的酸度)值调整到0.5(PH1以下)。

氯酸盐后的盐水送入脱氯塔顶部。

2.6氯气处理工艺

电解生产70-85℃的湿氯气,经氯气洗涤塔用工业水洗涤后,进入Ⅰ段钛冷却器用工业水冷却,再进入Ⅱ段钛冷却器用+5℃盐水进一步冷却到12-15℃,然后进入泡沫干燥塔、泡罩塔用硫酸干燥,干燥后的氯气经过酸雾捕集器后用氯气压缩机压缩输送到各用氯岗位。

2.7氢气处理工艺

电解生产80℃的湿氢气经Ⅰ段、Ⅱ段氢气洗涤塔用工业水洗涤后,送氢气压缩机加压后经过Ⅰ段氢气冷却器用工业水对其进行冷却,再进入Ⅱ段氢气冷却器用+5℃盐水进行冷却到12℃,经过水捕雾器进入氢气分配台至各用氢单位。

2.8液氯处理工艺

由氯氢工序送来的干燥氯气经氯气除沫器进入列管式氯气液化器与-35℃的冷冻盐水逆流换热进行液化,液氯进入液氯贮槽,计量后送液氯充装岗位,液氯尾气送盐酸合成岗位。

2.9盐酸合成工艺

由氯氢处理送来的氢气、氯气以及液氯工段送来尾氯分别经缓冲罐,阻火器进入二合一炉的灯头燃烧生成氯化氢气体,经过雨淋管冷却后由块孔石墨冷却器进一步冷却,再进入降漠吸收塔用稀酸吸收成>31%的浓盐酸进入中转槽。未被吸收的气体进入尾气吸收塔工业水吸收得到6%左右的稀酸由快孔石墨冷却器冷却后进入降漠吸收塔,仍未被吸收塔吸收的气体用喷射泵抽至排空槽放入地沟,不凝气体经阻火器放空。

2.10蒸法工艺

自电解槽来的32﹪碱液经过蒸发器蒸发浓缩得到市场需求的成品碱。

 

3.生产的工艺流程图

离子膜烧碱和隔膜法烧碱流程的区别在于盐水精制、淡盐水处理和电解工序,其它工序流程完全雷同。

3.1隔膜法烧碱装置流程图

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3.2离子膜法工艺流程图

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4我国烧碱装置能耗现状

我国离子膜法烧碱产能已经接近烧碱产能的85%,离子膜法烧碱综合能耗限额为1400kg标煤/t.碱(折100%),综合电耗为2400KWh/t.碱(折100%);隔膜法烧碱综合能耗限额为1500kg标煤/t.碱(折100%),综合电耗为2650KWh/t.碱(折100%)。

2008年前投产的离子膜电解槽均采用有极距电解槽,现离子膜烧碱电解工序平均电耗为2250KWh/t.碱(折100%;隔膜法烧碱电解工序平均电耗为2450KWh/t.碱(折100%)。

国家发改委要求烧碱企业在十二五期间采用新技术,降低烧碱的能耗水平。

 

5.能技术

我公司拥有盐酸合成余热利用、电解槽节能等烧碱装置专用的成套成熟的综合节能技术,按EPC模式为用户提供优质的节能服务。

 

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