氯碱生产与操作(张艳君)项目一-一次盐水精制资料课件.ppt
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1、123456项目一项目一 一次盐水精制一次盐水精制7任务一任务一 原盐的选配及输送原盐的选配及输送任务二任务二 一次盐水精制一次盐水精制任务三任务三 除硝工艺除硝工艺任务四任务四 一次盐水精制的岗位操作一次盐水精制的岗位操作任务五任务五 常见故障及处理常见故障及处理案例分析案例分析小结小结知识目标:知识目标: 能够掌握一次盐水精制的工艺原理。能够掌握一次盐水精制的工艺原理。 能分析不同生产工艺下一次精盐水精能分析不同生产工艺下一次精盐水精制的工艺流程。制的工艺流程。 能熟知一次盐水精制生产中主要设备能熟知一次盐水精制生产中主要设备的结构和功能。的结构和功能。能力目标能力目标: 能识读并根据要求
2、绘制一次盐水精制的工艺流程能识读并根据要求绘制一次盐水精制的工艺流程图。图。 能识读并根据要求绘制出膜法除硝工艺流程图。能识读并根据要求绘制出膜法除硝工艺流程图。 能完成一次盐水生产的开停车与正常运行操作。能完成一次盐水生产的开停车与正常运行操作。 能对一次盐水精制过程中的常见故障进行分析并能对一次盐水精制过程中的常见故障进行分析并处理处理 任务一任务一 原盐的选配及输送原盐的选配及输送子任务一 原盐的选用 子任务二 原盐输送的流程及主要设备知识链接子任务一子任务一子任务一子任务一子任务一子任务一 原盐的选用原盐的选用原盐的选用原盐的选用原盐的选用原盐的选用【任务描述任务描述】熟知原盐的分类、
3、原盐质量对生产的影响及其选熟知原盐的分类、原盐质量对生产的影响及其选用原则。用原则。【任务指导任务指导】一、原盐一、原盐 原盐是指在盐田晒制的海盐以及在天然盐湖或原盐是指在盐田晒制的海盐以及在天然盐湖或盐矿开采出的未经人工处理的湖盐或岩盐等的统称盐矿开采出的未经人工处理的湖盐或岩盐等的统称,主要组分是氯化钠,分子式,主要组分是氯化钠,分子式NaClNaCl。 易溶于水、甘油,微溶于乙醇、液氨,不溶于盐酸易溶于水、甘油,微溶于乙醇、液氨,不溶于盐酸。 一般来说温度对食盐在水中的溶解度影响不大,但是高一般来说温度对食盐在水中的溶解度影响不大,但是高温温能加快食盐的溶解速度,氯化钠在水中的溶解度见(
4、表能加快食盐的溶解速度,氯化钠在水中的溶解度见(表1111)。)。 从表中可以看出氯化钠在水中的从表中可以看出氯化钠在水中的溶解度随温度的升高而溶解度随温度的升高而增加。增加。表表 11 氯化钠在水中的溶解度氯化钠在水中的溶解度二、原盐的种类二、原盐的种类 工业用盐主要分为工业用盐主要分为海盐、湖盐、井盐和矿盐海盐、湖盐、井盐和矿盐。在。在全国全国1717个省个省(区)都有产出,形成了(区)都有产出,形成了北方沿海大型北方沿海大型海盐、西部湖盐和中、东、南井矿盐海盐、西部湖盐和中、东、南井矿盐产业带三大原产业带三大原盐产区。盐产量以盐产区。盐产量以海盐海盐为主,其次是湖盐和井矿为主,其次是湖盐
5、和井矿盐,自盐,自20052005年以来,我国原盐总产量已越居世界第年以来,我国原盐总产量已越居世界第一位,成为全球最大的原盐生产国。一位,成为全球最大的原盐生产国。1.1.海盐海盐主要是以主要是以海水海水为原料,通过盐田为原料,通过盐田日晒日晒而得到。而得到。主要成分有主要成分有氯化钠、硫酸镁、硫酸钾、硫酸钙、氯化钠、硫酸镁、硫酸钾、硫酸钙、氯化镁、溴化镁和碳酸钙氯化镁、溴化镁和碳酸钙等。等。2.2.湖盐湖盐指从指从盐湖中直接采出盐湖中直接采出和以和以盐湖卤水盐湖卤水为原料为原料在盐田中在盐田中晒制晒制而成的盐。而成的盐。一般来说,湖盐资源丰富,含盐量高,生一般来说,湖盐资源丰富,含盐量高,
6、生产成本和能耗低于海盐和井矿盐,开发潜力产成本和能耗低于海盐和井矿盐,开发潜力较大。但是湖盐中含有泥沙、芒硝和石膏等较大。但是湖盐中含有泥沙、芒硝和石膏等杂质。杂质。3.3.井矿盐井矿盐 井盐主要是运用井盐主要是运用凿井法凿井法汲取地表浅部或地下汲取地表浅部或地下天然卤水天然卤水加加工制得;工制得; 矿盐是通过矿盐是通过开采开采古代古代岩盐矿床岩盐矿床加工制得。加工制得。 井矿盐是井盐和矿盐的总称,主要含有天然卤水盐矿和井矿盐是井盐和矿盐的总称,主要含有天然卤水盐矿和岩盐矿床,运用岩盐矿床,运用开采矿盐钻井水溶法开采矿盐钻井水溶法。其主要成分含有钾、钠、钙、镁等金属离子和碳酸氢根其主要成分含有
7、钾、钠、钙、镁等金属离子和碳酸氢根、硫酸根、碳酸根和氯离子等阴离子。、硫酸根、碳酸根和氯离子等阴离子。 三三、原盐质量对生产的影响、原盐质量对生产的影响 澄清澄清 能力能力运输运输费用费用电解槽电解槽性能性能精制剂精制剂的消耗的消耗量量化盐速化盐速度和盐度和盐水饱和水饱和度度原盐质量对生原盐质量对生产产 的影响的影响四、原盐的选用原则四、原盐的选用原则 1.1.产地就近产地就近原则原则 2.2.质量优先质量优先原则原则 子任务二子任务二 原盐输送的流程及主要设备原盐输送的流程及主要设备【任务描述任务描述】 熟知原盐输送的流程及主要设备,能够熟知原盐输送的流程及主要设备,能够估算盐场的储存能力。
8、估算盐场的储存能力。【任务指导任务指导】一、原盐输送的流程一、原盐输送的流程 生产用的生产用的原盐原盐通过通过火车火车运到盐场,由运到盐场,由龙门吊车龙门吊车抓斗送入抓斗送入集盐场集盐场,从盐场内用龙门吊车将盐送入,从盐场内用龙门吊车将盐送入盐盐斗斗,然后通过,然后通过皮带运输机皮带运输机将原盐经过电子皮带称计将原盐经过电子皮带称计量后,连续不断地送入量后,连续不断地送入化盐桶化盐桶内。内。二、原盐输送的主要设备二、原盐输送的主要设备 1.1.龙门吊车龙门吊车 龙门吊车是盐场装卸盐的主要设备,担负着将进龙门吊车是盐场装卸盐的主要设备,担负着将进厂原盐从火车内卸进盐场,并将盐场内原盐连续的厂原盐
9、从火车内卸进盐场,并将盐场内原盐连续的供给皮带运盐机。若生产需要,也可用于将盐场内供给皮带运盐机。若生产需要,也可用于将盐场内的新旧原盐进行搭配供盐。的新旧原盐进行搭配供盐。2.2.皮带运盐机皮带运盐机皮带运盐机是原盐输送的主要设备,担负着连皮带运盐机是原盐输送的主要设备,担负着连续向化盐桶输送原盐的任务。利用水银接点实现化续向化盐桶输送原盐的任务。利用水银接点实现化盐桶盐层高度与皮带运盐机联锁自控,原盐通过电盐桶盐层高度与皮带运盐机联锁自控,原盐通过电子皮带称计量。子皮带称计量。三、操作注意事项三、操作注意事项1.1.盐斗原盐高度在篾子以上高度盐斗原盐高度在篾子以上高度1 12 2米,操作时
10、必须在米,操作时必须在走台上,不允许站在盐堆上。走台上,不允许站在盐堆上。2.2.下斗作业时,必须要求篾子露出一定平方米以上的面下斗作业时,必须要求篾子露出一定平方米以上的面积,并有人监护作业。积,并有人监护作业。3.3.吊车抓斗距离地面保持吊车抓斗距离地面保持2 23 3米的高度,不准在斗下通米的高度,不准在斗下通行。行。4.4.皮带机运转时禁止跨跃,排除杂物时必须停车操作。皮带机运转时禁止跨跃,排除杂物时必须停车操作。5.5.天车工开车前必须呜铃,操作中也应适时呜铃。天车工开车前必须呜铃,操作中也应适时呜铃。四、盐场的储存能力四、盐场的储存能力盐场储存原盐量的能力,根据以下公式进行计算:盐
11、场储存原盐量的能力,根据以下公式进行计算:式中:式中:G G原盐总重量,吨;原盐总重量,吨;F F盐场面积,盐场面积,m2m2;H H原盐平均堆高度,原盐平均堆高度,m m;原盐平均堆积密度,原盐平均堆积密度,t/m3t/m3;任务二任务二任务二任务二任务二任务二 一次盐水精制一次盐水精制一次盐水精制一次盐水精制一次盐水精制一次盐水精制子任子任务一务一一次盐水精制的工艺原理一次盐水精制的工艺原理子任子任务二务二一次盐水精制的工艺流程一次盐水精制的工艺流程子任子任务三务三主要设备主要设备知识知识链接链接膜法过滤中的其他膜膜法过滤中的其他膜子任务一子任务一 一次盐水精制的工艺原理一次盐水精制的工艺
12、原理【任务描述任务描述】能够熟知饱和食盐水的制备方法。能够熟知饱和食盐水的制备方法。能完全掌握一次盐水精制的工艺原理。能完全掌握一次盐水精制的工艺原理。【任务指导任务指导】一、饱和食盐水的制备一、饱和食盐水的制备 饱和食盐水的制备主要包括以饱和食盐水的制备主要包括以固体盐固体盐为原料和以为原料和以液体盐液体盐为原料两种方法。为原料两种方法。 1 1固体盐原料固体盐原料 固体原盐固体原盐 化盐用的水一般由化盐用的水一般由淡盐水、淡盐水、等几等几部分混合而成部分混合而成 。混合化盐水通过。混合化盐水通过汽水混合器加热后,从化盐桶底汽水混合器加热后,从化盐桶底部连续送入,化盐温度保持在部连续送入,化
13、盐温度保持在50506060。 化盐水化盐水 化盐桶化盐桶2 2液体盐原料液体盐原料 液体盐主要来源于液体盐主要来源于井盐或天然卤水和岩盐井盐或天然卤水和岩盐。井盐或天然卤水可直接汲出,通过管道输送到工厂井盐或天然卤水可直接汲出,通过管道输送到工厂使用,如果盐水浓度较低,可先进行浓缩,或加入使用,如果盐水浓度较低,可先进行浓缩,或加入一定量的固体盐,使其浓度增加。岩盐一般是先在一定量的固体盐,使其浓度增加。岩盐一般是先在地下用水溶解,汲出之后通过管道输送到工厂。地下用水溶解,汲出之后通过管道输送到工厂。二、生产任务二、生产任务首先是将固体原盐首先是将固体原盐( (或搭配部分盐卤水或搭配部分盐卤
14、水) )和化盐水(按比例和化盐水(按比例掺混,通过加热溶解制成氯化钠的饱和溶液,然后向饱和盐掺混,通过加热溶解制成氯化钠的饱和溶液,然后向饱和盐水溶液中连续加入适量的精制剂(水溶液中连续加入适量的精制剂(NaOHNaOH、NaNa2 2COCO3 3等),将盐等),将盐水中的水中的CaCa2+2+、MgMg2+2+等分别生成难溶的沉淀物,最后再加入助等分别生成难溶的沉淀物,最后再加入助沉剂沉剂FeClFeCl3 3,通过澄清、砂滤、中和等后续步骤,得到质,通过澄清、砂滤、中和等后续步骤,得到质量合格的一次精盐水。量合格的一次精盐水。三、一次盐水精制的工艺原理三、一次盐水精制的工艺原理 1. 1
15、. 化盐的原理化盐的原理 化盐是利用氯化钠在水中的溶解度受温度化盐是利用氯化钠在水中的溶解度受温度影响不大,但影响不大,但提高温度可加快氯化钠的溶解提高温度可加快氯化钠的溶解速度速度。因此化盐时温度一般控制在。因此化盐时温度一般控制在5555左右左右。 2. Mg2. Mg2+2+、CaCa2+2+的精制原理的精制原理 对于对于Mg2+Mg2+、Ca2+Ca2+精制主要采用化学或物理方法精制主要采用化学或物理方法将其转化为沉淀物而除去。将其转化为沉淀物而除去。 方法一般有三种:烧碱方法一般有三种:烧碱- -纯碱法、石灰纯碱法、石灰- -纯碱法、纯碱法、石灰石灰- -芒硝法。对于多数氯碱企业通常
16、采用烧碱芒硝法。对于多数氯碱企业通常采用烧碱- -纯纯碱法。碱法。 烧碱烧碱- -纯碱法的纯碱法的特点特点来源非常方便来源非常方便生成的沉淀完全,生成的沉淀完全,MgMg2+2+、CaCa2+2+除去除去率较高率较高操作过程简单,操作过程简单,劳动条件好劳动条件好3. SO3. SO4 42-2-、NHNH3 3的去除原理的去除原理(1)(1)SOSO4 42-2-的去除方法的去除方法钙法钙法钡法钡法冷冻法冷冻法原理就是向盐原理就是向盐水中加入水中加入CaClCaCl2 2 + += = 原理就是向盐原理就是向盐水中加入水中加入BaCl2BaCl2 + + = = 利用利用NaNa2 2SOS
17、O4 4溶溶解度随温度变解度随温度变化明显以(芒化明显以(芒硝)的形式冷硝)的形式冷冻结晶而除去冻结晶而除去24SO2Ca4CaSO24SO2Ba4BaSO(2 2)NHNH3 3的去除的去除 当原盐或化盐水中存在铵离子或有机氮的化合当原盐或化盐水中存在铵离子或有机氮的化合物时,在电解槽阳极液物时,在电解槽阳极液PHPH值为值为2 24 4的条件下,将的条件下,将会产生易爆炸的会产生易爆炸的NClNCl3 3气体。气体。 去除盐水中去除盐水中NHNH3 3,一般是向盐水中加入氯水(含,一般是向盐水中加入氯水(含有有HClOHClO)或次氯酸钠,使)或次氯酸钠,使NHNH3 3生成生成NHNH2
18、 2ClCl挥发而除去挥发而除去 4. 4. 有机物、不溶性机械杂质的去除有机物、不溶性机械杂质的去除 去除方法:盐水中菌藻类、腐质酸等天然有机物去除方法:盐水中菌藻类、腐质酸等天然有机物可通过可通过加入次氯酸钠加入次氯酸钠去除。菌藻类有机物被次氯酸去除。菌藻类有机物被次氯酸钠杀死,腐质酸等天然有机物被次氯酸钠氧化分解钠杀死,腐质酸等天然有机物被次氯酸钠氧化分解成小分子,分解后的腐质酸等天然有机物的小分子成小分子,分解后的腐质酸等天然有机物的小分子与不溶性泥沙等机械杂质一起,最终通过与不溶性泥沙等机械杂质一起,最终通过三氯化铁三氯化铁的吸附和共沉淀作用在预处理器中预先除去。的吸附和共沉淀作用在
19、预处理器中预先除去。5. 5. 游离氯的去除原理游离氯的去除原理影响:盐水中游离氯的存在会使离子交换树脂中影响:盐水中游离氯的存在会使离子交换树脂中毒,影响离子的交换能力毒,影响离子的交换能力 去除方法:盐水中的游离氯通常是以去除方法:盐水中的游离氯通常是以ClOClO- -的形式的形式存在,一般向盐水中加入存在,一般向盐水中加入Na2SO3Na2SO3可除去游离氯,反可除去游离氯,反应式如下:应式如下: ClO-+SO32-SO42-+Cl-6. pH6. pH值的调节值的调节当采用烧碱当采用烧碱- -纯碱法精制盐水时,为了近可能的纯碱法精制盐水时,为了近可能的除去除去MgMg2+2+、Ca
20、Ca2+2+,一般要求,一般要求加入的加入的NaOHNaOH、NaNa2 2COCO3 3过过量量,为不使进入电解槽的盐水成为强碱性,需要用,为不使进入电解槽的盐水成为强碱性,需要用盐酸中和盐酸中和氢氧化钠和碳酸钠,其主要的化学反应如氢氧化钠和碳酸钠,其主要的化学反应如下;下; NaOH+HClNaOH+HCl=NaCl+H=NaCl+H2 2O O Na Na2 2COCO3 3+2HCl=2NaCl+H+2HCl=2NaCl+H2 2O+COO+CO2 2 子任务二子任务二 一次盐水精制的工艺流程一次盐水精制的工艺流程【任务描述任务描述】 能熟练掌握一次盐水精制的工艺流程,并能熟练掌握一次
21、盐水精制的工艺流程,并正确绘制一次盐水精制的工艺流程图。正确绘制一次盐水精制的工艺流程图。【任务指导任务指导任务指导任务指导任务指导任务指导】对粗盐水进行精制,其目的是为降低杂质对电对粗盐水进行精制,其目的是为降低杂质对电解过程的影响,减少电能的消耗和确保电解过程的解过程的影响,减少电能的消耗和确保电解过程的安全。对一次盐水精制的工艺大体分为三种:安全。对一次盐水精制的工艺大体分为三种:传统传统过滤工艺、过滤工艺、CNCN过滤工艺和膜法过滤工艺过滤工艺和膜法过滤工艺。目前,这。目前,这三种生产工艺在我国氯碱生产企业均有利用。三种生产工艺在我国氯碱生产企业均有利用。工艺流程过程:工艺流程过程:
22、从蒸发装置来的回收盐水和一次盐水的洗泥水一并进入配从蒸发装置来的回收盐水和一次盐水的洗泥水一并进入配水槽,除去后,被送入化盐桶进行化盐,制成的粗盐水从化水槽,除去后,被送入化盐桶进行化盐,制成的粗盐水从化盐桶上部流出,在折流槽加入盐桶上部流出,在折流槽加入NaOHNaOH、NaNa2 2COCO3 3后进入反应桶,后进入反应桶,上清液从反应桶出来,在反应桶的出口处加入助沉剂聚丙烯上清液从反应桶出来,在反应桶的出口处加入助沉剂聚丙烯酸钠,共同溢流进入道尔澄清桶,经砂滤器过滤后,进入精酸钠,共同溢流进入道尔澄清桶,经砂滤器过滤后,进入精盐水贮槽供电解使用。从反应桶和澄清桶底部出来的盐泥水盐水贮槽供
23、电解使用。从反应桶和澄清桶底部出来的盐泥水进入板框压滤机,经板框压滤机处理后的回收盐水进入配水进入板框压滤机,经板框压滤机处理后的回收盐水进入配水槽进行循环使用。槽进行循环使用。一、传统过滤工艺一、传统过滤工艺一、传统过滤工艺一、传统过滤工艺一、传统过滤工艺一、传统过滤工艺二、二、CNCN过滤工艺过滤工艺 CN CN 过滤技术采用的是过滤技术采用的是悬浮离子吸附悬浮离子吸附+ +过滤过滤作用进行的固作用进行的固液分离,即采用的液分离,即采用的动态吸附和深层床过滤动态吸附和深层床过滤相结合的原理,相结合的原理,去除液体中的悬浮物。去除液体中的悬浮物。工艺流程过程:工艺流程过程:固体原盐从化盐桶的
24、顶部加入,化盐水从化盐桶的底部固体原盐从化盐桶的顶部加入,化盐水从化盐桶的底部进入,两者进行逆流接触,制成饱和食盐水。饱和食盐水进入,两者进行逆流接触,制成饱和食盐水。饱和食盐水从化盐桶的顶部溢流流出,进入折流反应槽,在反应槽中从化盐桶的顶部溢流流出,进入折流反应槽,在反应槽中相继加入纯碱、氢氧化钠、氯化钡等各种助剂,与盐水中相继加入纯碱、氢氧化钠、氯化钡等各种助剂,与盐水中的的CaCa2+2+、MgMg2+2+、SOSO4 42-2-进行充分反应,再加入絮凝剂,与盐水进行充分反应,再加入絮凝剂,与盐水混合后,一起进入混合后,一起进入CNCN过滤系统。上清液进入一次盐水储槽过滤系统。上清液进入
25、一次盐水储槽,盐泥送往板框压滤机。,盐泥送往板框压滤机。三、膜法过滤工艺三、膜法过滤工艺三、膜法过滤工艺三、膜法过滤工艺三、膜法过滤工艺三、膜法过滤工艺1 1戈尔膜过滤工艺戈尔膜过滤工艺(1 1)戈尔膜过滤原理)戈尔膜过滤原理戈尔膜盐水过滤技术是一种典型的外压管式过滤器戈尔膜盐水过滤技术是一种典型的外压管式过滤器终端过滤形式,在一定外压存在的情况下,使液体终端过滤形式,在一定外压存在的情况下,使液体和悬浮物得到分离。和悬浮物得到分离。卤水和电解工序回收淡盐水经过配水槽,通过泵打入化卤水和电解工序回收淡盐水经过配水槽,通过泵打入化盐桶底部,原盐经过提升机卸入化盐桶上部进行溶解后,盐桶底部,原盐经
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