項目三任務(wù)五

1、現(xiàn)代氯堿生產(chǎn)技術(shù)項目三 鹽水的二次精制和電解任務(wù)五 除氯酸鹽和淡鹽水脫氯1項目三 鹽水的二次精制和電解【實施方法】到相關(guān)企業(yè)參觀考察，繪制鹽水二次精制工藝流程圖；學(xué)習(xí)陽離子交換膜性質(zhì)，理解離子膜法電解鹽水的原理；依據(jù)平衡移動原理，制定淡鹽水脫氯方案；根據(jù)膜的性能，歸納影響離子膜電解槽的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)?！救蝿?wù)】一、鹽水的二次精制任務(wù) 二、精制鹽水電解理論探究三、離子膜法電解鹽水 四、幾種離子膜電槽的認(rèn)識五、除氯酸鹽和淡鹽水脫氯2任務(wù)五 除氯酸鹽和淡鹽水脫氯 游離氯，它以二種形態(tài)存在。第一部分為溶解氯，溶解量與淡鹽水的溫度、濃度、溶液上部氯氣的分壓有關(guān)。它的溶解度的數(shù)據(jù)可以從有關(guān)的手冊中查到。 第二

2、部分是因為電解中OH-反滲使淡鹽水中的OH-增多，從而發(fā)生下列化學(xué)反應(yīng)： Cl2+2OH-ClO-+Cl-+H2O 上述兩部分量的總和，以氯氣來計，稱為游離氯。游離氯會腐蝕鹽水精制系統(tǒng)的設(shè)備和管道，阻礙一次鹽水工序中沉淀物的形成，損害二次鹽水工序過濾器的過濾器元件和螯合樹脂塔中的樹脂，危害極大。3 一、脫氯原理和方法 在離子膜法生產(chǎn)燒堿的工藝中，有溶解了飽和氯氣的淡鹽水流出。由于OH-離子能滲過離子膜，且溫度較高，所以也發(fā)生式： Cl2+H2OHClO+HCl 和Cl2+2NaOHNClO+NaCl+H2O的反應(yīng)， 所以在淡鹽水中同時有Cl2(溶解氯)、HClO(水化反應(yīng))、ClO(離解反應(yīng))

3、和H+存在，它們之間的關(guān)系是化學(xué)平衡。任務(wù)五 除氯酸鹽和淡鹽水脫氯4 1、脫氯原理 脫氯是破壞平衡關(guān)系。使上述反應(yīng)朝生成Cl2的方向進(jìn)行。 由于氯在水(包括鹽水)中的溶解度非常小，當(dāng)溶液表面氯氣的分壓是101.3kPa時，在70水中的溶解度為0.0115mo1/L，相當(dāng)于0.4g/L。近似地遵守亨利定律。 要把生成的氯氣從溶液中析出，除酸度外，還要不停地降低液體表面氯氣的分壓，才能達(dá)到目的。 任務(wù)五 除氯酸鹽和淡鹽水脫氯5 2、脫氯方法 在淡鹽水中產(chǎn)生氣泡的方法有兩種。 （1）在一定真空度下使較高溫度的淡鹽水處于沸騰狀態(tài)，產(chǎn)生水蒸氣，利用生成的氣泡帶走氯氣，這種脫氯方法叫做真空脫氯。 （2）將

4、空氣加壓通入脫氯塔內(nèi)，在填料表面空氣和淡鹽水接觸脫氯，叫做吹除法脫氯。任務(wù)五 除氯酸鹽和淡鹽水脫氯6 二、脫氯工藝流程 1、真空脫氯流程 在淡鹽水中先加入適量鹽酸，混合均勻，進(jìn)人淡鹽水罐。因酸度變化、逸出的氯氣進(jìn)入氯氣總管、淡鹽水泵將淡鹽水送往脫氯塔。脫氯塔里裝有填料，塔的真空度在82.7-90.7kPa時，此壓力下鹽水的沸點約在50-60，85的淡鹽水進(jìn)入填料塔內(nèi)急劇沸騰，水蒸氣攜帶著氯氣進(jìn)入鈦冷卻器，水蒸氣冷凝，進(jìn)入淡鹽水罐，再去脫氯，氯氣經(jīng)真空泵出口送入氯氣總管。氯水則送回淡鹽水罐。任務(wù)五 除氯酸鹽和淡鹽水脫氯7 出脫氯塔的淡鹽水進(jìn)入脫氯鹽水罐。用20%NaOH調(diào)節(jié)pH值為8-9，然后再

5、加入Na2SO3溶液，去除殘余的游離氯。被除去氯的淡鹽水用泵送去化鹽工序。任務(wù)五 除氯酸鹽和淡鹽水脫氯8 該流程的真空系統(tǒng)可以采用水環(huán)泵真空系統(tǒng)，也可以采用蒸汽噴射真空系統(tǒng)。任務(wù)五 除氯酸鹽和淡鹽水脫氯 流程敘述：水環(huán)真空泵將吸人的氯氣送往分離罐，分離后的氯氣進(jìn)入氯氣總管，多余的氯水送往淡鹽水罐。9 流程敘述：0.4-0.8MPa的蒸汽進(jìn)入蒸汽噴射泵，高速噴出時產(chǎn)生真空，吸入氯氣。氯氣和水蒸氣進(jìn)入鈦冷卻器冷卻，冷卻后冷凝氯水進(jìn)入淡鹽水罐，氯氣進(jìn)入總管。任務(wù)五 除氯酸鹽和淡鹽水脫氯10 2、空氣吹出脫氯 淡鹽水加入鹽酸后，流到淡鹽水罐。用淡鹽水泵，將淡鹽水打入脫氯塔，在填料表面和鼓風(fēng)機(jī)鼓入的空氣

6、進(jìn)行逆流接觸，溢出的氯氣隨著空氣流出，含氯量約為2%3%。脫氯后的淡鹽水流程和真空法相似。加入NaOH中和，直到pH值為8 9，再加入Na2SO3和剩余的游離氯反應(yīng)，然后送去化鹽。 鼓入的風(fēng)量約是淡鹽水量的5 7倍，如能達(dá)到10倍，則效果更好，但熱能損耗大。任務(wù)五 除氯酸鹽和淡鹽水脫氯11 三、氯酸鹽脫除 淡鹽水中除含ClO-外，還含氯酸鹽。經(jīng)過多次閉路循環(huán)，氯酸鹽的濃度逐漸升高。同時堿中的氯酸鹽含量也隨之升高，腐蝕蒸發(fā)設(shè)備。故必須將氯酸鹽分解一部分。使其濃度維持在某一水平上，保證安全生產(chǎn)。 1、氯酸鹽的化學(xué)性質(zhì) 由于電解槽溫度高于80，有相當(dāng)數(shù)量的C1O-發(fā)生反應(yīng)，生成C1O3，氯酸是強(qiáng)酸，也是強(qiáng)氧化劑，但是氯酸鹽溶液只有在酸性介質(zhì)中才有強(qiáng)氧化性。任務(wù)五 除氯酸鹽和淡鹽水脫氯12 2、除氯酸鹽的原理 分流出一部分鹽水去其他裝置，使ClO3的生成量和分流量達(dá)到平衡。 流量由下列因素決定： 反應(yīng)3C1O2ClClO3的生成量。 氯酸鹽分解反應(yīng)的平衡常數(shù)。 鹽水中ClO3允許濃度，如允許濃度越低，則去氯酸鹽分解槽的流量越多。任務(wù)五 除氯酸鹽和淡鹽水脫氯13 3、脫氯酸鹽的工藝流程 從淡鹽