《氯碱工业二次盐水的腐蚀性及解决方案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《氯碱工业二次盐水的腐蚀性及解决方案（77页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、AD i s s e r t a t i o nS u b m i t t e dt oZ h e j i a n gU n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y 加rt h eD e g r e eo f M a s t e r C o r r o s i v i t yo fT h eS e c o n dB r i n ei n C h l o r - A l k a l iI n d u s t r ya n dI t sS o l u t i o n S u b m i t t e db y X i aB i B o S u p e r v
2、i s e db y T o n gS h a o p i n g S h u 胍n x i a o C o l l e g eo f C h e m i c a l E n g i n e e r i n ga n dM a t e r i a l sS c i e n c e Z h e j i a n gU n i v e r s i t yo f T e c h n o l o g y ，H a n g z h o u ，C h i n a A p r i l ，2 0 1 0 浙江工业大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行 研究工作所取
3、得的研究成果。除文中已经加以标注引用的内容外，本论文 不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得浙 江工业大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作 出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明 的法律责任。 作者签名：夏碧浪 日期：动，。年5 月z 7 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意 学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文 被查阅和借阅。本人授权浙江工业大学可以将本学位论文的全部或部分内 容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存 和
4、汇编本学位论文。 本学位论文属于 l 、保密口，在年解密后适用本授权书。 2 、不保密彩 ( 请在以上相应方框内打“妒) 作者签名：良藿浓 刷磴坪 一、口I 刁力 月月 f卜一、 年争 驯 加 期期 浙江工业大学工程硕士论文 氯碱工业二次盐水的腐蚀性及解决方案 摘要 氯碱行业中，离子膜电解槽运行的目标是较高的电流效率、较低 的槽电压和长寿命的离子膜。相关的运行经验表明，盐水质量对上述 指标有着重要的影响。我国从国外引进离子膜生产技术已近2 0 年， 操作控制水平不断提高，尤其对盐水质量认识相比引进之初更是上了 一个台阶。但是，目前国内还有众多厂家对二次盐水中氯酸钠浓度超 标加速碳钢设备及电解槽
5、的腐蚀现象还缺少认识，这也无形中降低了 我国离子膜行业的竞争力。目前我们国内氯碱企业对盐水中氯酸盐含 量过高所产生的负面影响还缺乏应有的认识。因此，降低盐水中的氯 酸盐含量是当前氯碱企业的重点工作。本文就如何认识盐水中氯酸钠 危害进行了初步的影响因数探讨，并对如何降低氯酸钠含量进行了系 统技术改进方案设计。 本文从巨化离子膜设备腐蚀严重，电流效率低的现象，结合氯碱 同行的一些启示，认为氯酸盐含量过高是导致上述现象的主要原因。 对二次盐水质量的全程分析的结果也证明了上述结论。在电化厂可实 际操作的条件范围内，对二次盐水中的氯酸钠含量进行了减量化研 究。实验研究主要得到以下几点结论：1 ) 反应温
6、度越高，氯酸盐分解 速率越快，分解率越高；2 ) 反应酸度越高，氯酸盐分解速率越快，分 解率越高；3 ) 通过实验室实验数据得出，在9 1 ，酸度为O 8m o l L l 浙江工业大学工程硕士论文 以上( 未进行搅拌) 的条件下，氯酸盐分解速度最快，分解率可以达到 7 0 ；4 ) 搅拌条件下，氯酸盐分解速度明显加快，几乎是未进行搅拌 时的3 倍。 在以上实验成果基础上，结合实际生产实践要求，从7 个方面来 考虑降低氯酸钠含量：1 ) 工艺流程确定；2 ) 设备材料选型；3 ) 设备形 状及搅拌方式；4 ) 氯酸根总量确定；5 ) 氯酸根分解能力确定；6 ) 氯酸 盐分解槽确定；7 ) 换热
7、器面积确定。相关成果在2 0 0 8 年在离子膜烧 碱车间进行了技术改造。 该技改工作正常运行后，连续跟踪表明，二次盐水中的氯酸盐含 量大幅度降低，氯酸根质量浓度由技改前的4 0g t , 降低到6e v t , 以内。 上述成果有效避免了盐水中精盐水的浓度提高而出现结晶的现象，有 利于提高离子膜电解槽的电解效率，降低电槽中的副反应，稳定控制 电槽电压，并使系统碳钢设备管道的腐蚀情况得到明显好转。根据测 算，将盐水中氯化钠浓度由当前的3 0 0e , m 左右提高至3 1 0g L ，则离 子膜电解槽的电解效率可提高1 O ，每年可增加离子膜烧碱产量约 3 8 0 0 吨，增加利润近2 3 0
8、 万元。另外，由于该装置的投用，2 0 0 9 年 车间盐水中氯酸盐含量降低后，经车间测算每年光设备检修费用可降 低8 0 多万。每年对于设备本体更换或防腐的费用更是节约百万元以 上。 该技术工作通过我厂近二年的实践运行经验，证明二次盐水中氯 酸盐的含量确实是离子膜烧碱行业实现清洁生产的一个重要节点。另 外，运行的结果也表明本文所提出的解决方案也符合我国氯碱企业的 I l I I I 浙江工业大学工程硕士论文 C O R R O S I V I T YO FT H ES E C O N DB RI 卜mI N C H L O R A L K A L II N D U S T R YA N DI
9、 T SS O L U T I O N A BS T R A C T I nc h l o r - a l k a l ii n d u s t r y , t h et a r g e to ft h e i o n e x c h a n g em e m b r a n e e l e c t r o l y s i si sh i g hc u r r e n te f f i c i e n c ya n d l o w v o l t a g e T h ee x p e r i e n c e s h a v ei n d i c a t e dt h a tt h eq u a
10、 l i t yo ft h eb r i n ep l a y sa ni m p o r t a n tr o l ei nt h e p r o c e s so fe l e c t r o l y s i s C h i n ah a v ei m p o r t e dt h ei o n - e x c h a n g em e m b r a n e c a u s t i cs o d at e c h n o l o g yf r o ma b r o a df o rn e a r l y2 0y e a r s T h el e v e lo f o p e r a t
11、 i o n a lc o n t r o lh a sb e e ni m p r o v e dg r e a t l y , a n dt h ee f f e c to ft h e q u a l i t yo ft h eb r i n eo ne l e c t r o l y s i sh a sb e e nr e a l i z e d T h ei n c r e a s eo ft h e s o d i u mc h l o r a t ec o n c e n t r a t i o nw i l la c c e r l a t et h ec o r r o s
12、 i o nr a t e so f c a r b o n s t e e l e q u i p m e n t s a n dt h e e l e c t r o l y z e r s l a c k ，w h i c hi m p e r c e p t i b l y d e c r e a s e st h ec o m p e t i t i o no fo u re n t e r p r i s e s M a n ye n t e r p r i s e si nc h i n a a r el a c ko fc o m p r e h e n s i o ni nn
13、 e g a t i v ee f f e c to fs o d i u mc h l o r a t ec o n t e n t o nc h l o r - a l k a l ii n d u s t r y T h e r e f o r e ，h o wt or e d u c et h es o d i u mc h l o r a t e c o n t e n ti sa ni m p o r t a n tp r o je c t I nt h i sp a p e r , w ei n v e s t i g a t et h ee f f e c to f s o d
14、 i u mc h l o r a t ec o n t e n to nt h ec o r r o s i o nr a t e ，a n dt h e ns e e kt h em e t h o d t oc o n t r o lt h ec o n c e n t r a t i o no fs o d i u mc h l o r a t e O nt h eb a s i so fa b o v e r e s u l t s ，w ed e s i g nt h ee q u i p m e n t sf o rt h i sm e t h o d I V a p p l i
15、 c a b i l i t yo fm e t h o di np r a c t i c e ，w em a d eas t u d yo nt h er e d u c i n go f c h l o r a t e T h r o u g h t h et e s t sw eh a v eo b t a i n e dt h e f o l l o w i n g c o n c l u s i o n s ：1 ) T h eh i g h e rt h er e a c t i o nt e m p e r a t u r e ，t h ef a s t e ra n dt h
16、 e h i g h e rd e c o m p o s i t i o nr a t eo fc h l o r a t e ；2 ) T h eh i g h e ra c i d i t y , t h ef a s t e r a n dt h eh i g h e rd e c o m p o s i t i o nr a t eo fc h l o r a t e ；3 ) A t9 1 ，a c i d i t yo f O 8 m o l Lo rm o r e ( n o n m i x i n g ) ，t h ec h l o r a t ed e c o m p o s i t i o nr a t ei st h e f a s t e s t ，a n dt h ed e c o m p o s i t i o nr a t e so fu pt o7 0 ；4 ) U n d e rt h e c o n d i t i o n so fs t i r r i n
