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1、4. 工艺技术术方案4.1 氢氧化化钾装置置4.1.1 一一次盐水水精制工工艺技术术方案选选择目前一次次盐水精精制有传传统的澄澄清桶工工艺与薄薄膜液体体过滤工工艺两种种工艺。(1)传传统的盐盐水精制制工艺传统的盐盐水精制制工艺是是：先将将粗盐水水加精制制剂反应应后经澄澄清桶澄澄清，再再经砂滤滤器和-纤维维素预涂涂型过滤滤器过滤滤后进入入螯合树树脂塔系系统。该该工艺所所需澄清清桶庞大大、占地地多，为为了达到到好的澄澄清效果果，须保保证粗盐盐水中CCa/MMg大于于1，但但工艺成成熟、可可靠、操操作稳定定。(2)膜膜液体过过滤工艺艺流体经过过滤元件件，固液液分离一一次完成成，得到到几乎不不含固态态
2、物质的的液体。与与传统澄澄清桶工工艺相比比，薄膜膜液体过过滤工艺艺不需大大型的澄澄清桶、砂砂滤器和和-纤维维素预涂涂型过滤滤器等设设备。但但由于膜膜的开孔孔率极高高，孔径径小，过过滤速度度主要由由滤膜表表面形成成的滤饼饼透滤性性能所决决定，因因此对颗颗粒大、刚刚性较好好的CaaCO33等不溶溶物有很很好的滤滤出性能能。而有有机高分分子、菌菌、藻类类以及MMg(OOH)22（特别别是胶体体形态）则则对滤速速有较大大影响。因因而在应应用膜过过滤时需需设置小小的澄清清桶先除除SO442-，再再设置浮浮上桶，并并投加化化学品KKClOO、FeCll3，以尽尽可能去去除有机机物和减减少Mgg(OHH)2
3、的比例例，以获获得满意意的过滤滤速度。也也正由于于粗盐水水中的杂杂质是分分别去除除的，该该工艺对对原盐的的要求低低于传统统澄清桶桶工艺。其其缺点是是流程长长、操作作复杂。两种工艺艺各有优优缺点，从从技术方方案的成成熟、可可靠和操操作稳定定和满足足可研设设计进度度考虑，本本项目在在可行性性阶段采采用传统统的澄清清桶工艺艺，最终终采用何何种工艺艺路线在在工程设设计阶段段再落实实。4.1.2电解解（含二二次盐水水精制及及淡盐水水脱氯）工工艺技术术方案选选择(1)电电解采用氯化化钾溶液液电解制制氢氧化化钾、氯氯气和氢氢气的方方法有三三种，即即水银法法、隔膜膜法和离离子膜法法。因为汞污污染严重重，国内内
4、又无彻彻底治理理的方法法，我国国已取消消了水银银法电解解，不再再予以考考虑。隔膜法又又分石墨墨阳极电电解槽和和金属阳阳极电解解槽。石石墨阳极极电解槽槽由于铅铅污染严严重、电电耗高、劳劳动强度度大的缺缺点，目目前已逐逐步淘汰汰。金属属阳极电电解槽虽虽然克服服了石墨墨阳极电电解槽铅铅污染严严重、电电耗高的的缺点，但但仍存在在石棉绒绒污染、产产品质量量差、能能耗较高高、操作作管理复复杂、劳劳动强度度较大、技技术落后后等不足足。离子膜法法是目前前世界上上工业化化生产中中最先进进的一项项技术，与与隔膜法法、水解解法相比比，本方方法具有有能耗低低，产品品质量高高、三废废污染小小（无隔隔膜法的的石棉绒绒和水
5、银银法的汞汞污染，为为清洁工工艺）、成成本低及及操作管管理方便便等优点点，故本本项目采采用离子子膜法。离子膜电电解技术术分为复复极式和和单极式式两类。复复极式电电解槽和和单极式式电解槽槽主要特特点比较较下表44-1-1：表4-11-1复复极槽和和单槽的的特点比比较表项目槽型复极式单极式通电情况况小电流、高高电压大电流、低低电压槽间电流流分布均匀欠均匀汇流铜排排电槽之间间用量较较少较多电解槽容容量便于加大大容量不易电槽占地地面积同样规模模较小较大电槽组装装、折卸卸较简单较复杂整流效率率较高较低电流泄漏漏较大（可可加措施施）较小膜利用率率较高较低阴、阳极极材料均好均好投资较低较高从当前世世界离子子
6、膜电解解技术发发展来看看，采用用自然循循环复极极式电槽槽，高电电流密度度，大型型化是其其方向。故故本项目目采用自自然循环环高电流流密度复复极槽技技术。(2)二二次盐水水精制离子膜电电解对盐盐水的质质量要求求高，从从一次盐盐水工序序来的过过滤精盐盐水还需需经过离离子交换换，进一一步降低低Ca、MMg离子子。离子交换换树脂塔塔有两塔塔流程和和三塔流流程之分分。对大大中型项项目，宜宜采用三三塔流程程。故本本项目选选用三台台离子交交换树脂脂塔，正正常情况况下两塔塔串联运运行，一一塔再生生。(3)淡淡盐水脱脱氯离子膜电电解槽排排出的淡淡盐水含含有游离离氯，腐腐蚀性高高，必须须脱除游游离氯后后才能送送回一
7、次次盐水工工序进行行重饱和和。淡盐水脱脱氯目前前有下述述几种方方法：a.压缩缩空气吹吹除b.真空空脱氯鉴于压缩缩空气吹吹除产生生浓度低低的氯气气，降低低了氯气气利用率率，对规规模较大大的装置置不适用用，故本本项目采采用真空空脱氯。真空脱氯氯分蒸气气喷射、氯氯水喷射射和真空空泵三种种，从节节能和运运行稳定定出发本本项目采采用能耗耗较低、操操作稳定定的真空空泵作为为真空源源。经真空脱脱氯后的的淡盐水水含游离离氯30mmg/ll。然后后加亚硫硫酸钾进进行化学学脱氯以以除净游游离氯。4.1.3碱液液浓缩工工艺技术术方案选选择碱液浓缩缩有逆流流和顺流流之分，也也有单效效、双效效和三效效之区别别，对于于中
8、等偏偏大的规规模，既既可采用用双效，也也可采用用三效，综综合考虑虑能耗与与投资，本本项目采采用双效效逆流降降膜蒸发发较为合合理。4.1.4固碱碱工艺技技术方案案选择固碱生产产有大锅锅法和降降膜法两两种工艺艺。传统统的大锅锅法虽有有操作简简便、成成熟可靠靠等特点点而被用用于隔膜膜电解法法生产的的碱液为为原料的的固碱生生产。但但是由于于其操作作强度大大、生产产条件恶恶劣、环环境条件件差、不不安全、间间断生产产、能耗耗高等缺缺点，在在国外已已被淘汰汰。另外外采用离离子膜法法电解工工艺制得得的系高高纯度的的碱液，如如用大锅锅法还存存在被污污染而变变成含多多种重金金属的固固碱而降降低在市市场中的的竞争力
9、力。在七七十年代代以降膜膜法生产产固碱的的技术被被开发以以来，已已广泛用用于固碱碱的生产产。降膜膜法生产产固碱的的能耗低低于大锅锅法，而而且生产产环境好好、连续续生产便便于控制制。氢氧化钾钾固碱的的加工有有桶碱和和片碱两两种方法法。桶碱碱包装容容易但使使用非常常麻烦，浪浪费大量量高质量量的镀锌锌铁皮还还有被污污染的危危险，现现已较少少使用。故故本项目目采用降降膜法生生产片装装固碱。4.1.5氯气气干燥工工艺技术术方案选选择氯气干燥燥有填料料塔+泡泡沫塔，三台或或四台填填料塔以以及填料料塔+泡泡罩塔等等干燥流流程。由于填料料塔+泡泡沫塔流流程，含含水量高高（在2200pppm以以上），目目前只有
10、有小规模模装置还还有使用用；而三三台或四四台填料料塔流程程，设备备多、占占地大，投投资高。从从而使填填料塔+泡罩塔塔流程得得以迅速速发展，该该技术有有以下优优点：(1)氯氯气干燥燥效率高高（可使使氯气中中含水小小于500ppmm），因因而大大大延长了了设备操操作运行行寿命，减减少了维维修工作作量。(2)设设备台数数少，整整个系统统只有11台填料料干燥塔塔、1台台泡罩干干燥塔、11台循环环泵、11台板式式换热器器，与要要达到相相同效果果的三台台或四台台填料塔塔相比，少少799台设备备。因而而占地小小、投资资省、操操作简单单。本项目拟拟采用填填料塔+泡罩塔塔技术。4.1.6氢气气处理工工艺技术术方
11、案选选择由于电解解槽出来来的氢气气温度较较高，其其中含有有大量饱饱和水蒸蒸汽，同同时还带带有碱雾雾等杂质质。需经经过洗涤涤和冷却却，使其其中所带带的碱雾雾被洗涤涤掉，同同时气体体温度也也得到降降低，所所含的饱饱和水蒸蒸汽被冷冷凝下来来，使氢氢气得到到净化。目目前国内内大多数数氯碱厂厂采用的的是生产产上水或或含碱循循环水直直接喷淋淋洗涤冷冷却的方方法，如如用生产产上水，排排水量大大，只能能在小规规模装置置使用，如如采用含含碱循环环水，需需要单独独设置循循环水系系统，必必将增加加投资。为为此本项项目采用用中国成成达工程程公司设设计的填填料塔洗洗涤冷却却的技术术。4.1.7氯化化氢及盐盐酸工艺艺技术
12、方方案选择择氯化氢的的生产一一般采用用二合一一炉直接接生产氯氯化氢气气体，现现在国内内二合一一炉已有有较成熟熟的技术术。合成成炉形式式有普通通的冷却却水冷却却、热量量回收副副产热水水和热量量回收副副产蒸汽汽三种形形式。国内外生生产盐酸酸的方法法有三种种，即三三合一工工艺；热热回收分分体式工工艺；分分体式工工艺。(1)三三合一工工艺具有有工艺流流程短，操操作简单单等优点点，但设设备维修修量较大大。(2)热热回收分分体式工工艺具有有操作容容易，设设备维修修简单，热热回收利利用率高高等优点点，但工工艺流程程较长，设设备加工工要求高高。(3)分分体工艺艺具有操操作容易易、设备备维修简简单、产产品质量量
13、控制容容易等优优点，但但工艺流流程较长长。考虑本装装置主要要以生产产氯化氢氢气体作作为氯乙乙烯的原原料，而而盐酸主主要以自自用为目目的，故故本项目目拟采用用热量回回收副产产蒸汽的的二合一一炉生产产氯化氢氢气体，大大部分直直接送氯氯乙烯装装置作为为原料，另另按需要要引入部部分氯化化氢气体体进入氯氯化氢吸吸收单元元生产高高纯盐酸酸供钾碱碱装置生生产自用用。氯化化氢吸收收单元同同时还作作为下游游装置紧紧急停车车后事故故氯化氢氢气体的的处理设设施。4.1.8引进进技术及及设备的的范围和和内容目前世界界上拥有有离子膜膜法电解解技术的的专利商商很多，如如美国的的ELTTECHH公司、日日本的旭旭化成、日日
14、本氯工工程公司司、英国国的ICCI公司司、德国国伍德公公司、伍伍德公司司和意大大利迪诺诺拉公司司合资的的伍德诺诺拉公司司以及引引进了旭旭化成技技术的北北京化工工机械厂厂，上述述各家技技术各有有特点，没没有绝对对优势。采采用哪家家技术，需需经过技技术交流流、现场场考察和和合同谈谈判，综综合比较较后确定定。现阶阶段暂按按引进日日本的旭旭化成公公司的电电解技术术和设备备考虑。对于蒸发发固碱技技术，瑞瑞士BEETERRAMSS公司仍仍处于领领先地位位，本项项目暂按按引进瑞瑞士BEETERRAMSS公司的的技术和和部分设设备考虑虑。除电解和和蒸发技技术和设设备外，还还需引进进国内无无法解决决的特殊殊设备
15、和和特殊材材料如二二次盐水水过滤器器，脱氯氯真空泵泵，氯气气压缩机机、熔融融碱管等等。引进进设备范范围见下下表4-1-22。表4-11-2 引进设设备范围围序号引进内容容1二次盐水水过滤器器2主体给料料泵3离子交换换树脂塔塔（含树树脂）4树脂过滤滤器5电解槽及及其附件件（包括括部分修修槽设备备和工具具）6离子膜7碱液循环环泵8脱氯真空空泵9氯气压缩缩机10浓碱泵11碱预热器器、碱液液换热器器12降膜蒸发发器13降膜浓缩缩器14熔融碱阀阀和管道道15熔盐加热热炉系统统（包括括烧嘴和和控制系系统）16熔盐泵、熔熔盐阀和和熔盐管管17片碱机、包包装称及及附属特特殊设备备18程控阀和和特殊仪仪表4.1.9工艺艺流程及及消耗定定额工艺流程程简述(1)一一次盐水水工序原盐经皮皮带运输输机送入入溶盐槽槽，用化化盐水槽槽来的化化盐水溶溶解制得得饱和粗粗盐水。粗盐水经经粗盐水水溜槽进进入精制制反应槽槽与定量量加入的的BaCCl2、K2CO3和KOOH反应应，然后后进入凝凝聚反应应槽与凝凝聚剂反反应后进进入澄清清桶澄清清。从澄清桶桶上部溢溢流出的的澄清盐盐水经一一次盐水水过滤器器（砂滤滤器）和和二次盐
