年5万吨离子膜烧碱工程项目可行性研究报告

由电解槽出来的氯气，温度高并伴有大量的水和杂质，必须进行冷却、干燥和净化处理。氯气的冷却有时接冷却两种方式。直接冷却，传热效果好，冷却快。本设计彩氯气经洗涤塔直接冷却，然后再用钛管冷却器间接冷却。氯气干燥塔有泡沫塔和填料塔三种设备。泡沫塔具有传质速率高，生产强度大，结构简单，制造维修方便等优点，缺点是结构复杂，阻力降小。填料塔和泡罩塔塔串联干燥工艺。

氯气压缩设备有纳氏泵、小透平和大透平。纳氏泵电耗高，单台生产能力小，设备台数多，设备总体投资低。小透平电耗低，单台生产能力较大，设备台数较少，设备台数少，设备总体投资高。本装置设计选用小透平工艺。 4.1.3.2氢气处理

由电解槽出来氢气温度高，含水蒸汽量大且含碱雾，故必须进行洗涤冷却。根据聚氯乙烯装置对氢气较低含水和较高压力的要求，采用循环水间接冷却、液环泵压缩、冷冻水间接冷却工艺。 4.1.4氯气液化

通常根据氯气压缩机压力的不同，将氯气液化方式分为高压法、中压法和低压法三种。高压法和中压法消耗低温冷冻量少，能耗低，但对氯气输送设备的要求较高，且投资高。

低压法一般用氨或氟城昂制冷。氨制冷是我国传统的工艺技术，因其使用设备多，占地面积大，能耗高，属淘汰工艺。氟

化物制冷是我国近十向年发展起来的技术，在设备数量、占地面积、能耗方面均比氨制冷少许多。

由于本装置平时不生产液氯，因此没有必要选用投资高的设备。因此本装置拟采用氟化物制冷、低温低压法，氯气液化温度-22℃氯气压力0.2MpaG,液下泵输送液氯装瓶。 4.1.5固碱

固碱工段的工艺设备、阀门管道、仪表等到均为超低碳高镍不锈钢和纯镍材质，国内难以加工制作和供应，目前一般成套引进。固碱工艺和设备专利供应商目前主要有瑞士BERTRAMS和意大利SET公司，其工艺均采用多效降膜蒸发器，最后是入降膜式固碱炉制得熔融碱，然后再进入片碱机冷却制得片碱。BERTRAMS公司的固碱炉生产历史最长，在世界范围内专利装置最多。SET公司的蒸发器在设计上有独到之处，且设备价格较低，目前被广泛采用。 4.2工艺流程和消耗定额 4.2.1工艺流程简述 4.2.1.1一次盐水工段

卤水加入精制剂BaCI2溶液后进入澄清桶，以除去系统中过量的SO4。澄清后的粗盐水自流入折流槽，加入精制剂NaOH溶液NaClO溶液自流进而除镁反应罐。反应后在盐水送至于汽水混合器，与压缩空气混合后进入加压溶气罐，饱含空气的盐水减压后在文丘里混合器中与絮凝剂FeCl3溶液混合，然后进入预

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处理器，由于减压作用，气泡大量释放出来，附着在杂质颗粒上并向上浮起，浮泥在预处理器上部自动排出。澄清后的盐水从预处理器上部溢流进折流槽，加入精制剂Na2CO3溶液后进入除钙反应器。反应后在盐水自流入盐水缓冲槽，经过滤器进液泵加压后送入戈尔膜过滤器，合格的过滤盐水自流入一次盐水贮槽，再经一次盐水泵送往二次盐水及电解工段。

澄清桶、预处理器及戈尔膜过滤器出来的盐泥排入盐泥贮槽，用盐泥泵打入箱式压滤机，压滤后的滤液回收用于化盐，滤渣由堆置风干，装车外运。

电解工段返回的淡盐水，收集于淡盐水贮槽，经淡盐水泵加压和换热器预热后，进入二效蒸发器，用一效来的二次蒸汽作为絷源进行提浓。中间盐水用泵送至一效蒸发器，用生蒸汽作为热源进一步提浓。提浓后的盐水用泵送入一次盐水贮槽，与过滤盐水混合。

4.2.1.2二次盐水精制及电解工段 4.2.1.2.1二次盐水精制

一次盐水工段来的过滤盐水，经过流量调节送至离子交换树指塔共2台，塔内装有合树脂，平时2台串联使用。运行中，第1台负荷操作，第2台，作为保护，使盐水中所含微量Ca、Mg等多价阳离子会计师小于规定值。出离子交换树脂塔出来的二次精制盐水送入电解工序。2台离子交换树脂塔出程序控制器约每24个小时进行一次运转和再生过程的自动切换操作。再生

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时单台塔独立运行。由高纯盐酸工段送来的31wt%盐酸和在界区内由电解工序送来的32wt%烧厣经流量测量系统与纯水混合配制成需浓度后，经程序控制阀进入离子交换树脂塔内，再生过程中所排出的酸性和厣性废液，经中和后送到废液池处理。 4.2.1.2.2电解及淡盐水脱氯

树脂塔出来的二次精制盐水加入到每台电解槽。阳极液经电解后产生的淡盐水和氯气进入淡盐水槽，氯气从淡盐水中分离、出来送氯气处理工序。

阴极液出阴极液泵在各单元槽的阴极室和阴极液槽之间循环总管中以保持碱液浓度稳定。另一部分阴极液经碱液送至固碱工段。

淡盐水槽中的淡盐水用淡盐水泵抽出，加入31wt%高纯盐酸调节PH值后，送入脱氯塔上部，经真空闪蒸将淡盐水中的游离氯脱出。脱氯后的淡盐水中加入32wt%烧碱调节PH为9~11。中和后的淡盐水加入亚硫酸钠溶液完全除去游离氯后用泵送至一次盐水工段。 4.2.1.3氯氢处理工段 4.2.1.3.1氯气处理

从电解工序来的高温湿氯气经氯气洗涤塔用氯水洗涤冷却，然后进入钛管冷却器，先后用冷冻水将其冷却到12~14℃。氯气经水雾捕集器分离出冷凝水后，依次进入一级填料塔、二级填料塔、泡罩塔，分别与稀硫酸和浓硫酸逆流接触进行干燥，然