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1、电解海水制次氯酸钠循环水处理工艺工艺简介电解海水制氯装置通过电解电解含有一定氯离子浓度的海水海水次氯酸钠次氯酸钠溶液加入到循环水中，抑制微生物的生长和繁殖，达到保护循环水系统。对海水要求：CL-10000mg/L,CODcr20mg/L，Mn2+0.1mg/L，温度10；山钢电厂海水Cl-=16600mg/L，CODcr=1.26mg/L，总锰=0.02mg/L，温度大于10电解过程：将直流电通过电解质溶液，使电解质在电极上发生化学反应，以制备所需产品的反应过程。必须具备电解质、电解槽、直流电供给系统、分析控制系统、分离回收装置。化学知识：化学知识：次氯酸钠（次氯酸钠（NaClONaClO）：
2、）：微黄色溶液，有类似氯气的味道。相对密度1.10。性质不稳定，见光分解，有强氧化性和腐蚀性，常用作消毒剂。电解：将电流通过电解液，在阴极和阳极上发生化学反应的过程。化学反应：有新物质生成的反应。电解质：在水溶液或熔融状态下能导电的物质或化合物。工作原理 含有氯离子的海水流经电解槽时，给电解槽通以直流电，在电解槽内产生如下反应：阳极反应： 2Cl-Cl2+2e 阴极反应： 2H2O+2e2OH-+H2两极间的化学反应：（1）Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O（2）ClO-+H2O=HClO+ OH-（3）HClO=H+ ClO-总反应：NaCl+H2ONaClO+H2总反应方程平衡反应
3、（1）、（2）和（3）的运行方向主要取决于PH值和环境温度。海水PH值约为88.5，且温度超过15时，所有的分子态消失，当量的活性氯由以次氯酸钠（NaClO）（约80%）和次氯酸（HClO）（约20%）形态出现的次氯酸根离子混合物组成。系统描述 整套装置在正常运行工作状态时，有压海水经过滤后进入次氯酸钠发生器（电解槽）进行电解产生次氯酸钠溶液。次氯酸钠发生器入口设有电磁流量计监测流量，当流量达到设定值，整流器启动输出直流电进行电解，产生次氯酸钠溶液及副产物氢气进入次氯酸钠储罐。氢气通过次氯酸钠储罐顶部的排氢口安全地排到大气中。次氯酸钠溶液则通过3台连续加药泵（2用1备）进行连续加药，通过2台冲
4、击加药泵（1用1备）进行冲击加药。工艺流程电解海水制氯系统流程为： 海水自动冲洗预过滤器海水升压泵自动冲洗过滤器电解槽次氯酸钠储存罐加药泵各加药点主要设备 工艺工艺设备由海水预处理系统、次氯酸钠发生系统、次氯酸钠缓冲贮存兼排氢系统、次氯酸钠溶液投加系统、酸洗系统，废水中和处理系统等组成。 电气电气设备由2台整流变压器、2台整流器、母排、电缆及其安装附件组成。每套电解海水制氯装置由一台整流器和一台变压器供给直流电。 仪控仪控设备由1台控制电源柜、3台MCC柜及成套热工仪表等组成。仪表主要由温度、流量、液位、压力、压差等传感器及仪表组成。通过操作员站控制系统，装置可以自动安全地运行（酸洗操作需手动
5、进行）。当自动控制失效后，设备可以进行就地手动操作电解流程系统图供配电设备供配电设备供配电设备由整流变压器、整流器、低压配电柜组成。整流器和整流变压器通过导电母排与电解槽组件连接，并为电解槽提供直流电。低压配电柜通过电缆和机电设备连接并提供交流电。整流变压器及整流柜 整流变压器整流变压器采用专用变压器，将原边三相10kV的交流电转换成82V的交流电，供给整流器柜进行整流。 整流器柜整流器柜的功能和作用是将整流变压器供给的交流电经整流元件的整流，变换成直流电7200A，44V输给电解槽。整流柜主要参数型号：型号：KGHS-KGHS-7200/447200/44额定直流输出电压： 44V DC额定
6、直流输出电流： 7200A额定直流输出电压调节范围：044V DC额定直流输出电流调节范围：07200A DC整流方式晶闸管六相半波整流冷却方式：水冷调节方式：恒电流PID调节恒流控制误差：1%整流柜图电解槽组件电解槽组件是装置的核心部件电解槽组件是装置的核心部件。整套电解海水制氯装置是由两列55kg/h电解槽组组成，每组电解槽包括8个ASRSM-400/1 型电解槽，该8个电解槽在水路上通过管道串联连接串联连接，在电路上通过导电母排串联连接串联连接。通过电解槽的海水被直流电电解产生有效氯，每列电解槽的产氯量为55kg/h。整个电解槽组件在出厂前已组装在一个组架上。次氯酸钠发生器出口有取样阀。
7、工作电压：工作电压：44 V44 V工作电流：工作电流：72007200电解槽描述电解海水制氯装置中核心部件电解槽是ASRSM-400/1 型，网状透明结构海水电解槽。发生器的结发生器的结构构: :板式板式数量数量: :2 2套套有效氯产率:55 kg/h.套电极寿命:5 年析氯电位1.13V（S.C.E）交流电耗5.5kW.h/kg直流电耗4.3kW.h/kg CL2酸洗周期:720h电极材料:阳极采用钛涂贵金属氧化物涂层，阴极采用哈氏合金C材料电解槽图单个电解槽 电解槽主要设备单个电解槽是由阳极网、阴极板、外壳、盖板、密封圈、导电叉和紧固件等组成。阳极：阳极：阳极采用钛涂贵金属氧化物涂层的
8、稳定阳极（DSA）。该阳极在045温度范围内均有良好的电化学性能，连续使使用寿命用寿命5 5年年。阳极为板网式形状，阳极和阴极用PVDF隔片保持2.5mm间距。阴极：阴极：阴极采用哈氏合金。此合金在海水和次氯酸钠介质中具有较强的耐蚀性，使用寿命使用寿命3030年年。电解槽内阳极为单极型。电解槽内阳极为单极型。电解槽直立放置，海水由下向上一海水由下向上一次性高速流过。次性高速流过。电解产生的氢气能顺着水流顺利排出，不会在槽内积存。钙镁沉淀物在高流速下减缓了在阴极上的积存，延长了酸洗周期。电解槽壳体：电解槽壳体：壳体采用极耐次氯酸钠腐蚀的聚氯乙烯材料加工而成，该结构具备高安全性和稳定性，特制的O型
9、圈密封消除了液体泄漏液体泄漏问题。电解槽主要特点密封：密封：槽内导电件的密封采用氟橡胶O型圈，壳体和盖的密封用硅橡胶O型圈。这些密封形式经长期运行证明有极好的密封性能。金属零件：金属零件：槽内所有紧固件和结构件的材料均为钛，外部的紧固件为黄铜和紫铜。导电：导电：电解槽阴极或阳极的导电连接件为钛-铜复合棒，复合棒在槽内部分为钛，在槽外部分为铜。这样既避免了腐蚀，又保证导电良好。槽间电连接采用铜板，拆卸十分简便、快捷。电解槽盖：电解槽盖：槽盖采用透明的有机玻璃加工制造，操作人员在运行过程中可以透过槽盖直接观察槽内反应情况，有利于更准确掌握电解槽维修和酸洗的时机。定期酸洗电解海水时，除产生次氯酸钠和
10、氢气外，还不可避免地产生钙、镁沉淀物，并在电解槽阴极上累积，导致电解槽槽电压升高，电流效率下降，电耗增大。因此须定期地定期地对电解槽进行酸洗对电解槽进行酸洗，以除去阴极表面的沉淀物。电解槽酸洗周期一般为周期一般为3030天天。酸洗时，首先将工业水注入酸洗罐内，达到一定高度，然后通过离心式塑料泵将31%盐酸抽至酸洗罐。再次注入工业水，调整盐酸溶液浓度为浓度为10%10%。使稀盐酸在酸洗罐和电解槽组之间进行循环。酸洗结束后，酸洗泵再把积存在电解槽组内的酸抽回酸洗罐，最后中和排出，酸洗结束。海水升压泵选用大连大耐的IH80-65-160型号的钛泵。海水升压泵为卧式离心泵，密封形式为机械密封，过流部分
11、材料为2507双向不锈钢，耐海水和酸气腐蚀，轴承架形成组合部件，拆装方便。泵壳体、叶轮、轴材料等均为钛合金，极耐次氯酸钠腐蚀。电机功率：7.5KW,380V扬程：25m 流量：40m3/h海水升压泵图 加药泵连续加药泵选用同海水升压泵IH65-50-125型号的钛泵。电机功率：11KW,380V，扬程：30m，流量：56m3/h次氯酸钠储罐液位高于低液位时，连续加药泵启动，将次氯酸钠药液注入加药点冲击加药泵选用IH100-80-160型号的钛泵。电机功率：15KW,380V，扬程：30m，流量：120m3/h次氯酸钠储罐液位高于高液位或到达设定时间点时，冲击加药泵启动，将次氯酸钠药液注入加药点
12、加药泵图自动清洗过滤器选用以色列AF2000型立式吸吮式自动清洗过滤器。结构特点：为防止海水中较大的固体颗粒进入次氯酸钠发生系统，造成系统的堵塞和对系统管道、电极等的磨蚀，在海水泵入口处设置350%的自动冲洗海水预过滤器，过滤精度不低于 1.0mm。滤网、轴均采用耐海水腐蚀的不锈钢。海水过滤器采用进口自动反冲洗型。壳体、滤网均采用耐海水腐蚀的材料。滤网、轴使用2205不锈钢，且满足PREN（对点蚀的耐受能力）38。操作原理：利用系统的压差，不影响海水流动情况下自动进行反冲洗，清洗时不需要独立供应清洗液。正常操作时，海水从过滤器入口进入管型线滤网筒，所有大于0.4mm的杂质留在网内。这个过程连续
13、进行直到杂质在过滤器管内积累到一定程度，导致压差增加。当压差控制器达到预先设定值（0.035Mpa）时，自动反冲洗开始启动。通过滤网体的转动，每个网芯管分别连接到反冲洗出口，利用反冲洗水分别有效地冲洗过滤器的每个网芯管，并将了冲洗杂质，通过排污阀排到地沟。整个操作过程通过压差控制自动进行。当所有的过滤器管被清洗完毕，自动反冲洗循环停止，过滤器恢复到正常方式直到压差控制器下一次动作，重复进行清洗。自动清洗过滤器图次氯酸钠储罐次氯酸钠储罐用来贮存注入前的NaClO溶液，同时使氢气被稀释到1%以下的安全排放浓度，达到安全排放浓度的混合气体从储罐顶部排风口排入大气。选用立式钢衬胶产品，并设有排污、人孔
14、、就地及远传液位计等管接口。并设有氢气扩散装置及氢气监测器，保证氢气浓度小于1%。次氯酸钠储罐为直立式，椭圆形封头的罐体，以利用排氢和排污。次氯酸钠储罐装有溢流管、排污管、人孔、就地液位显示、液位开关及液位控制系统。液位开关设定很低、低、高、很高很低、低、高、很高四点。次氯酸钠储罐图废水系统酸洗后的废酸液通过排污管进入废水池。废水池可以接收酸洗系统内各个储罐的排污溶液。废水池顶设有超声波液位计监测液位。当废水池液位高时，废水排放泵自动启动排水；当废水池液位低时，废水泵停止工作。废水泵自吸泵，型号：FZB65-65-160，卧式、单吸、径向剖分、电机底座安装。电机功率：3KW,380V扬程：25
15、m 流量：20 m3/h主要部件：泵体材质氟塑料合金，叶轮F50-1、45#，泵盖F50-1、HT200。轴封采用单端面机械密封。机械密封材质：静环：AI2O3陶瓷；动环：填充F4；弹簧：316L配套电机型号为YE3-132S1-2-B35，防护等级为IP55，电机功率5.5KW。供电电源：380V、三相50HZ。废水泵将废水池中的废水输送至排污点，放置在废水池上。废水池有效容积为5m酸洗设备酸洗泵选用IHF40-25-160离心式衬氟化工离心泵。泵体材料选用增强聚丙烯材料，极耐腐蚀。酸洗泵可以让稀盐酸在酸洗箱和电解槽组之间循环。同时，当酸洗结束后，将积存在电解槽组内的酸抽空。电机功率：3KW
16、,380V扬程：25m 流量：10 m3/h酸洗箱容积为1.5m3，立式放置，设有液位指示装置，便于配制盐酸。热工保护定值设备设备控制项目控制项目报警值报警值上限值上限值下限值下限值电解槽电解槽入口压力入口压力0.35MPa0.35MPa入口流量入口流量15.2m15.2m3 3/h/h出口温度出口温度5555槽压槽压44V44V1V1V整流器整流器电流电流7200A7200A电压电压60V60V冷却水压力冷却水压力0.2MPa0.2MPa次氯酸钠储次氯酸钠储存罐存罐液位高限液位高限3.6m3.6m液位中限液位中限1.6 m1.6 m液位低限液位低限0.5m0.5m酸洗设备图系统的运行系统运行
17、模式根据需求，系统可有两种工作模式：手动和自动模式。 1 1 手动模式手动模式手动模式是由操作人员根据工艺流程分步控制各个设备运行。在设备调试阶段应采用手动模式。但必须明确的是：违反工艺要求的操作不会被执行。例如：在海水流量不够的情况下，不能启动。 2 2 自动模式自动模式自动模式是由DCS自动控制各个设备运行。设备调试完成投入正常运行时，系统运行建议采用自动模式。系统启动手动启动 将整流器的远控/就地开关置于“远控”。 将低压配电柜上所有（控制柜除外）远控/就地开关置 于“远控”。 将控制柜的自动/手动开关置于“手动”。 根据需要选择1组或2组或两组同时运行。 在控制柜上进行如下操作：启动海
18、水泵。延时约1分钟后，启动整流器，调节电流输出给定旋钮，使电流达到7200A。储罐液位到达中液位后，可以启加药泵进行加药。储罐液位到达高液位后，启动冲击加药泵进行加药。自动启动将整流器的远控/就地开关置于“远控”。将低压配电柜上的远控/就地开关（控制柜除外）置于“远控”。将控制柜的手动/自动开关置于“自动”。根据需要选择1组或2组或两组同时运行。在控制柜上启动“自动启动”按钮。系统按“手动启动”中的顺序自动启动。说明：两套同时运行时，所有的海水泵，整流器，加药泵均启动。单套运行时（1组或2组），只启动相应组的整流器，海水泵和加药泵处于一用一备状态。启动后注意事项在制氯系统的启动中，尤其是装置在
19、停机一段时间后的启动，由于水路中各个流量调节阀不一定在合适的调节位置。建议采用如下手、自动配合启动的方法，达到安全运行的目的。将控制柜的自动/手动开关置于“手动”。根据需要选择1组或2组或两组同时运行。同时调节好水路中各个阀门的位置，与之配合。启动海水泵。检查水路流量、液位达到要求后，启动整流器。并调节输出电流到需要值。将控制柜的自动/手动开关置于“自动”。系统停止手动停止将控制柜的手动/自动开关置于“手动”。在控制柜上进行如下操作：将整流器输出电流调到0，停运整流器停运海水泵停运加药泵自动停止将控制柜的手动/自动开关置于“自动”。在控制柜上启动“自动停”按钮，系统按编制好的程序自动停止运行。
20、电解槽的酸洗 酸洗前的准备关闭电解槽的供电电源。在电解槽停电的情况下，继续通水5分钟左右，冲洗电解槽内的残余次氯酸钠溶液。停止海水泵、加药泵的运行。准备31%的工业盐酸。稀盐酸的配制打开自来水进口阀门，观察酸洗罐液位计液位高度达到总高度的60%（约600L）时，关闭自来水进口阀门，准备200L约31%的工业盐酸，将喷射器抽酸阀下的软管插入到浓盐酸容器的底部。打开酸洗泵入口阀、喷射器抽酸阀、喷射器进口阀、 酸洗泵出口压力表阀，启动酸洗泵，当喷射器吸取盐酸时，观察酸洗箱液位计，液位高度达到总高度的80%（约800L）时，停止酸洗泵的运行，此时浓度为10%的稀盐酸溶液已配制完毕。关闭喷射器抽酸阀、喷
21、射器进口阀。电解槽的酸洗 酸洗1#电解槽组1）打开酸洗泵出口阀、#1电解槽组酸洗进口阀、酸洗出口阀，启动酸洗泵，使稀盐酸在电解槽和酸洗罐间循环2小时(从电解槽正面观察应无钙镁沉淀，槽内无气泡产生，否则应继续酸洗)，停止酸洗泵的运转。2）在以上阀门状态下，关闭酸洗泵出口阀、酸洗泵入口阀，打开回酸阀、酸洗箱回酸阀，启动酸洗泵，观察电解槽内酸液抽光后，停运酸洗泵，并关闭以上操作所开启的阀门。 稀盐酸的中和排放酸洗结束后，须加碱将其中和排放，此时酸洗结束。维护总则次氯酸钠发生装置需每5年进行一次大修或设备更换。正常运行期间，为确保装置安全可靠地运行，必须按有关进行定期检查和试验。电解槽的阳极须5年更换一次，以保证电解槽高效率、低电耗地稳定工作。 还有每月，每周，每年的维护。主要技术指标电解海水制次氯酸钠主要技术指标：a）每套电解海水制次氯酸钠装置的产氯量为55kg/h。b）产氯浓度1600mg/Lc) 电极寿命：阳极连续使用不低于60个月 阴极使用寿命 30 年d) 酸洗周期： 1个月
