第一篇：氯碱生产中三废的处理
氯碱工业中三废的处理
摘要：氯碱工业是重要的化学工业，其在国民经济中起着重要的作用。氯碱工业在生产过程中的三废问题严重，合理处置废气污染物对环境及产业效益都有良好的影响。本文着重于氯碱工业中废弃物污染物的处理和综合利用。
关键词：氯碱工业 废弃物处理 综合利用
一、前言
氯碱行业是基本化工原材料工业，在国民经济中占有重要地位，其主要产品烧碱、氯气和氢气广泛应用于轻工、化工、纺织、建材、农业、电子、国防、军工、冶金和食品加工等国民经济的各个部门。基本化工原料的“三酸二碱”中，氯碱工业就占据了烧碱和盐酸两种[1]。其主要原料为含汞和非汞原盐，产生的废弃物包括燃煤灰渣、废电石渣、废盐泥、含汞废活性炭、吸附器活性炭和废催化荆、水处理废污泥及盐泥污水和废气等，直接排放将对环境产生较大的不利影响[2]。
二、氯碱工业的发展
2.1氯碱工业的发展现状
水银电解法生产烧碱是以流动的水银层作为阴极，在直流电作用下使电解质溶液的阳离子成为金属析出，与水银形成汞齐，而与阳极的产物分开。产品氢氧化钠与氢气以及排出的废气、废水、废渣中均有少量水银。我国化工部于1996年出台了《关于化工发展的指导意见》，明确要尽快淘汰汞法醋酸和水银法烧碱，并得到有效实施，因此我国于“十五”初期已彻底淘汰水银法烧碱，“十五”后期淘汰了汞法醋酸[3]。虽然水银电解生产烧碱工艺和汞法醋酸已被淘汰，由于汞的使用和管理不善，已对外部环境造成了汞污染，其排放的汞污染物依然存在于环境中，对当地河流、土壤、植物甚至地下水等生态环境产生不利影响[3]。
我国氯碱工业于1995-2001年第一轮高速增长期，此时离子膜法得到推广，开始摒弃水银电解法。进入2l世纪，由于世界及我国经济的发展，我国正逐步成为世界工厂，由此带来对基础化工原材料的巨大需求，推动着我国氯碱工业的快速发展，2002～2010年第二轮高速增长期[4]。
目前国内的氯碱生产企业大约有200多家，至2003年底，国内烧碱综合生产能力可达1100万t/a 左右，位居世界第二，平均规模也扩展到了5.5 万t/a，21世纪前三年，我国的累计烧碱产量就达到了939.38万t，与之前相比增长了14.24%，在这之中，离子膜烧碱产量占到了全国总产量的33.5%约315万t[5]，氯碱工业飞速发展。
目前我国各氯碱企业拥有氯产品200余种，主要品种70多个。无机氯产品主要有液氯、盐酸、氯化钡、氯磺酸、漂粉精、次氯酸钠、三氯化铁、三氯化铝等10余个品种;有机氯产品主要有聚氯乙烯、甲烷氯化物、氯化苯、氯化石蜡和环氧氯乙烷、环氧氯丙烷、氯乙酸、氯丁橡胶、氯化苄、氯化聚乙烯、三氯乙烯、四氯乙烯、1，1，1.三氯乙烷、二氯乙烷、三聚氯氰、ADC发泡剂等30多种;另外还有20余种农药产品[6]。
2002年我国近70家PVC生产企业产量约为360万t。1995～2001年消费平均增长19.4%，而产量年均增长13.6%。据统计，2001年电石法PVC比例达53%，2002年达57%，近几年还将有所上升[7]。
2.2我国对工业污染物控制排放
我国化工部于1996年出台了《关于化工发展的指导意见》，明确要尽快淘汰汞法醋酸和水银法烧碱，并得到有效实施，因此我国于“十五”初期已彻底淘汰水银法烧碱，“十五”后期淘汰了汞法醋酸[2]。
经历了两个高速增长期，我国不断对氯碱工业的工艺改进和发展模式的改进，摒弃了对环境污染严重的工艺，淘汰了对环境治理不达标的小型企业。我国经历了几次工业污染物排放标准的修订，目前我国对水污染物直排要求石棉不超过10ppm、总汞小于0.001ppm、氯化物不超过400ppm等等[8]。
当前随着经济市场对氯碱的需求发生变化，很多不被重视的氯碱生产废料也被氯碱企业作为宝贝.充分地利用氯碱产品的废料，提高资源的利用率已经成为大多数的氯碱生产企业的共识。专家指出，我国的氯碱生产企业的能源利用率相对发达国家来说较低[9]。
三、废气污染物的处理和综合利用
3.1盐泥的处理与综合利用
3.1.1含汞盐泥的处理 氧化熔出法：将符台饱和盐水的含汞泥浆加入次氯酸纳并在温度为50一55℃，pH值为11—12条件下反应40一50min，不溶性汞转化为可溶性汞，过滤后的清盐水加入精盐水系统中，在电解槽阴极上还原为金属汞。处理后盐泥含汞量约100mg/kg。
氯化—硫化—焙烧法：把盐酸加入洗盐后的含汞泥浆中，然后通入氯气，使沉淀的汞转化为可溶性汞化合物。沉降分离后的清液用亚硫酸钠除去游离氯，加硫化钠使汞离子变为硫化汞，沉降分离出含汞25%一30%的黑色沉淀物。沉淀物自然干燥后在800℃焙烧炉内蒸出汞，冷却回收得到金属汞，回收率约80%。 3.1.2非汞盐泥的综合利用
用盐泥废料制取塑料橡胶填料，将湿基盐泥烘干后，再进行粉磨和风选分级，其成品粒度小于50微米。如做填充塑料板材、管材、异型材和胶板、胶管等。用盐泥生产沉淀硫酸钡的，将废料盐泥为主要原料并加入溶剂A和溶剂B，经过制浆、溶解、反应、分离、洗涤等工艺过程制得膏状硫酸钡。用纯碱废盐泥制备碳酸镁联产碳酸钙和硫酸钠的方法，其主要技术方案为：纯碱废盐泥经过洗涤、沉降、抽滤，滤液进入碳化塔进行碳化，再经抽滤、加热分解、沉淀、离心得到轻质碳酸镁;上述沉淀滤饼调和成乳液再与碳酸钙反应，反应物再抽滤，得到滤饼经洗涤、干燥、粉碎、包装得到碳酸钙产品;而滤液经蒸馏、冷却、粉碎得到粉状硫酸钠产品。用盐泥制备锅炉烟气脱硫剂，在盐泥中加入质量分数30%—35%的生石灰，搅拌均匀后进行干燥。将盐泥(70%-80%)与六亚甲基四胺(10%-15%)、四硼酸钠(5%-15%)均匀回合后，粉碎至100—200目，即得锅炉烟气脱硫剂。利用氯碱厂废弃盐泥制备氟离子吸附剂，将氯碱厂废弃盐泥与丙烯酸等共聚,过硫酸钾作引发剂,制得了吸附率为86%～89%的F-吸附剂,用于处理超标含氟污水。
3.2废石棉隔膜的处理
以前各国普遍采用封箱方法处理石棉污染问题,即将石棉“禁锢”在混凝土中。但是,这种方法仍然不能保证石棉纤维不会因混凝土崩解而释放出来。
法国史耐德集团研制出开发处理石棉的新技术,有效地解决了石棉建材的回收处理问题。这种新技术是将石棉加热至1600一1900℃的高温,使其化学性质趋于稳定,然后,再用惰性物质和石棉融合,经冷却后再压碎。这样,石棉就变成了非常稳定的“玻璃”粉末。专家指出,这些玻璃粉末不但不会发生石棉纤维污染问题,而且还可以作为修建道路的材料,是目前较理想的石棉回收处理方法。
3.3电石渣(浆)的处理利用
对电石渣浆采用自然沉降法和机械分离法固液分离。自然沉降法是靠湿电石浆中固体颗粒的自身重力进行沉降，对除去较大的颗粒较为有效。湿电石渣浆排出后，一般先汇集于渣地，除去块状杂质，然后用泥浆泵送至沉降池进行沉淀，排去上面的清液(仍属废水，需回用)，下层的浓浆送入加工区。该法占地面积大，劳动环境差，对环境污染严重，且清液中固体含量偏高，清液回用困难。机械分离法，用浓缩机、离心机、真空过滤机和板框压滤机等机械分离法来分离电石渣。 浓缩机分离液中，固相含水在60%～70%，废渣无法自然堆放，多用于湿法水泥生产，投资较大。 离心机分离法是利用悬浮颗粒和废水的质量不同，在高速旋转时所受的离心力大小也不同，干电石渣(质量大者)被甩到外圈，废水留在内圈，并通过不同的出口被分别导走。虽然离心机转速高，分离效率也高，但设备复杂，造价较贵。 压滤机是近年来出现的新型高效脱水设备，与真空过滤机相比具有数倍过滤能力，因而不仅生产能力大、滤饼水分低、滤液清洁，而且具有占地面积小、操作环境相对较好、滤渣可外运等特点。
干电石渣可制成石灰作为电石的生产原料;与煤渣等煅烧生产电石渣水泥;作普通建筑材;，根据化学的成分分析及应用试验证明，干电石渣经研粉后，完全可以在建筑工程中代替石灰生产普通混合砌筑沙浆和内墙抹灰沙浆。生产轻质砖，以浓缩的废电石废渣(含水39.6%)为主要原料，掺入少量的水泥，与经过破碎的煤渣(粒径<20mm)、碎石料按电石废渣:水泥:碎石:煤=3.2:1.1:3.2:2.5的比例搅拌均匀,经砌块成型机加压成型，自然养护28天左右，可出厂销售。作防水涂料的主要填料，先用表面处理剂(如“脂肪皂-含硅醇键表面活性剂”的混合表面活性剂)对电石渣去味、改性，将其变成一种流水材料，再以改性电石渣为主要填料，加入一定的成膜物质、成膜辅剂和颜料，可以制备防水性能良好的涂料。
3.4废水的处理回用
3.4.1中和酸性废水
该过程主要是将化工区各厂排出的酸性废水(主要为盐酸、硫酸和有机酸废水)与碱性废水进行中和，剩余的酸度用电石渣中和，为二级生化处理提供必要的进水条件。目前中和处理应用较为广泛。 3.4.2废水经过二次处理循环利用
废水的再利用主要是用于电石反应生产乙炔。乙炔发生器中电石反应对水质要求不高，电石渣浆废水进行二级沉淀处理去除其中的悬浮物后可作为电石反应用水。 首先将乙炔发生器产生的渣浆废水排放到渣浆收集他，再用泥浆泵输送到渣浆沉淀地，在池中进行沉淀处理。上部清液经溢流进入竖流式二级沉淀池中，进行充分沉淀， 使废水中Ca(OH)2微粒再次沉降，清液溢流入集水池，用清水泵送入乙炔发生器，与冷却塔废水混合后，在乙炔发生器户与电石进行反应，使高pH值、高 S2-、高COD废水得以闭路循环使用。 3.4.3 卤代烃残液的处理
通常作为溶剂的卤代烃都作回收回用处理，但如果废水中的氯代烃浓度较高，则应先进行解毒减荷预处理，经过物化预处理后废水中的卤代烃浓度一般可以降到10mg/L左右，为后续的生化处理创造了条件。实用的工业方法有：
混凝沉淀法：绝大部分卤代烃在水中的溶解度很小，可用FeCl3作混凝剂，再用石灰乳将pH调到9，可以除去大部分液态水不溶性卤烃。
碱性水解法：含氯仿废水不但难以生化降解，而且毒性也大，为此也可采用碱性水解法把氯仿水解成甲酸盐来解毒。在pH>12.5，温度控制在95～100℃下加热1h，水中氯仿几乎全部水解。此法尤其适用于处理高浓度的含卤代烃废水。
金属还原法：利用金属(Fe、Zn等)或双金属(如Pd/Fe、Cu/Fe、Ni/Fe等)及含铁化合物(如FeS、氧化铁、绿锈等)的还原作用，脱除卤代脂肪烃分子中的卤原子，对氯苯则因去除了氯原子而形成毒性较小的环己醇。其动力学过程受控于溶液的pH(偏酸性)和金属的表面积与活性(如用铜等来激活)等。由于该方法常需引入Pd、Cu、Ni等，甚至盐作催化剂、激活剂，以保持快速持久的效果，所以在进入生化处理系统之前，还得去除这些溶入水体中的金属离子。另外，这些催化剂、激活剂的使用需要付出成本。
电化学法：采用微电解膨松床或电解絮凝进行阴极脱卤解毒，然后由电解过程溶出的Fe2+混凝沉淀处理也可去除相当数量的污染物，卤代烃的总脱氯/去除率可达80%以上，并可改善废水的可生化性。由于在阴极还原，以及溶出的Fe2+有还原性，所以脱下来的氯其形态为Cl，这有利于降低废水的毒性。
-[R-X]+2e+H2O →[R-H]+X-+OH-
吸附法：废水中的工业卤烃可用吸附法去除，吸附剂有活性炭和大孔树脂等。吸附剂须要解吸再生，并且通常应该回收卤烃。这种方法操作较复杂、能耗高，比较适用于具有回收价值的卤代烃处理。另外，沸石、膨润土、磷石膏、珍珠岩等也可作吸附剂，它们改性后吸附量还可进一步提高。纤维、纸张，聚氨酯泡沫塑料，甚至剩余生化污泥也可吸附卤烃化合物，吸附后再作焚烧处理。
3.5废气处理
工业对于废气的处理有燃烧法、吸附法等。对于氯碱工业的废气，先进行吸附把能用的回收制备成副产物，如氯碱工业中经常涉及到的漂白剂等，也用与重复生产，比如盐酸，盐酸的回收桶通常对设备的腐蚀比较严重。
四、结语
和谐社会能源问题和环境问题备受关注，化工企业必然朝着节能减排绿色产业发展，合理的处理和利用工业废弃物对于社会和企业都有深远的的影响。氯碱产业涉及范围广，作为化工的基础产业其污染物的控制和利用应更加关注和加强。
参考文献
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[9]祝勇强.中国氯碱工业现状及新经济环境下的发展对策[J].民营科技,2013(3).
第二篇：化工过程中的三废处理
氯碱化工的废水处理
摘要
随着我国经济的飞速发展，人们对化工产品的需求量日益上升，但化工三废排放也迅速增加，严重影响了人们的生活质量。如何有效处理化工三废，成为了关乎国计民生的重要问题。氯碱化工在化工过程中占据了很重要的地位，本文就针对氯碱化工生产过程中的废水处理进行介绍。
关键词：氯碱化工;废水处理，处理方案
引 言
随着社会的进步，化工生产为人类带来了各种便利，从而满足人们日益增长的生活需求。但是在化工生产过程中会产生大量污染物，如果排放到环境中，就会导致水资源、土壤以及大气遭受污染，给人类的生产生活带来极大的危害。
化工污染物主要是废水，废气，固废(固体废弃物)“三废”。三废排放严重危害人类生存环境和健康以及生活质量，因此在排放前应予处理达到排放标准，从而控制环境污染，保护生存条件。治理三废的问题迫在眉睫，是化工生产的正常运作的前提。
氯碱化工是最基本的化学工业之一，氯碱化工的产品应用广泛，除了应用于化学工业以外，还应用于轻工业、纺织工业、冶金工业、石油化学工业以及公用事业。因其工业产品较多，在生产过程中需要使用大量的水，同时产生大量废水。
第一章 氯碱化工
1.1氯喊化工简介
氯碱化工是用电解饱和溶液的方法来制取氢氧化钠、氯气和氢气，并以氧氧化钠、氯气和氢气作为原料生产一系列化工产品的一类工业。
烧喊是氯碱化工最主要的产品，烧碱的生产方法有多种，包括苟化法、水银法、隔膜法和离子膜法。目前用主要采用隔膜法和离子膜法电解饱和食盐水生产烧碱。离子交换膜法生产的烧碱产品质量高而且能耗低、无污染。
1.2氯碱工业废水
氯碱化工的生产废水主要来源于氯碱、生产过程中产生的各类废水。氯碱工业废水的几个特点：
(1)水量大，化盐及乙炔发生等工序需要用到大量的水，也有大量的冷却水、冷凝水、含酸碱等无机废水，但是水资源可循环利用的潜力也很大;
(2)水质变化大，含盐量高，含较多氯离子，属于高盐度废水;
(3)水质成分复杂，副产物多，化工产品的生产是复杂的过程，需要严格控制温度、压强等各方面的条件，生产过程化学反应过程也不可能反应完全，排出的废水中除了会含有副产物以外，还含有使用的各种辅料和溶剂等物质;
(4)污染物浓度高，难生物降解物质多，比值低，可生化性差，这与原料反应不完全或生产中使用的大量溶剂介质进入了废水体系有关;
(5)有毒有害等特征污染物多，如重金属催化剂、盐、酸碱、具有杀菌作用的分散剂或表面活性剂等，本身对菌类有抑制作用或杀菌功能。
第二章 氯碱废水处理方案
2.1 PVC 界区废水处理工艺
PVC 界区废水有乙炔工序、氯乙烯工序、聚合工序和干燥工序等排放的废水，本着清洁生产、资源利用的原则，尽可能将装置产生的废水经预处理后回用。
乙炔工序电石渣浆水经沉淀预处理后回全部回用于乙炔发生器;乙炔净化废水经氧化预处理、乙炔碱洗废水经中和沉淀预处理后大部分回用，少部分排入 PVC 界区污水处理站，如图1所示
图1 乙炔电石渣废水综合利用工艺流程图
含氯乙烯的聚合废水先进行汽提处理，回收的氯乙烯返回到聚合装置，一部分废水作为聚合浆料冲洗水回用，一部分排到 PVC 界区污水处理系统。
图2汽提废水处理系统图
PVC 界区的废水采用凯膜处理工艺，处理后 70%的废水返回聚合工段使用;其余 30%的废水，经收集后采用 MBR 工艺处理后排入厂区污水处理站，回用。
图3PVC 离心母液处理回用系统框图
2.2 氯碱界区废水处理工艺
氯碱界区废水主要为化盐工序盐水、螯合树脂再生废水、各工序酸碱废水、碱蒸发工艺冷凝液等，主要通过装置区的污水预处理装置，进行中和、絮凝、沉淀，回用或排入氯碱废水处理系统，进入厂区污水处理站，如图2所示
图4氯碱界区废水处理工艺流程图
结 论
氯碱化工的废水处理技术正在不断的发展，相信在不久的将来会实现氯碱工业的污染零排放。但同时也要提高人们的环保意识，加强监督管理，从根源上减少污水排放，才能真正有效地实现环保。
参考文献
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第三篇：氯碱的生产技术
1、 生产现状
氯碱，即氯碱工业，也指使用饱和食盐水制氯气氢气烧碱的方法。工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业。氯碱工业是最基本的化学工业之一，它的产品除应用于化学工业本身外，还广泛应用于轻工业、纺织工业、冶金工业、石油化学工业以及公用事业。
中国的氯碱工业主要采用隔膜法和离子膜交换法两种生产工艺。氯碱工业的主要产品包括烧碱、聚氯乙烯(PVC)、氯气、氢气等。氯碱产品主要用于制造有机化学品、造纸、肥皂、玻璃、化纤、塑料等领域。
近年来，中国氯碱工业迅速发展，原有氯碱企业纷纷扩大了生产能力，一些新的企业也相继投产，产能快速提升，氯碱工业呈现出加速向规模化，高技术含量方面发展的态势。中国氯碱工业在产能迅速提升的同时，技术也获得了长足发展，规模化装臵增多，装臵技术水平提高，中国氯碱工业呈规模化、高技术化发展态势。
2、 生产方法比较(原料来源、催化剂性能，安全、环保分析，经济性分析) A， 隔膜法：
隔膜法电解是目前电解法生产烧碱最主要的方法之一，所谓隔膜法是指在阳极与阴极之间设臵隔膜，把阴、阳极产物隔开。隔膜是一种多孔渗透性隔层，它不妨碍离子的迁移和电流通过并使它们以一定的速度流向阴极，但可以组织OH-向阳极扩散，防止阴、阳极产物间的机械混合。目前，工业上用的较多的是立式隔膜电解槽。阳极用石墨或金属，阴极用铁丝网或冲孔铁板。当输入直流电进行电解后，食盐水溶液中的部分氯离子在阳极上失去电子生成氯气并逸出。阳极溶液中剩下的钠离子随溶液一同向阴极迁移，流入阴极的电解液，其中的氢离子在阴极得到电子生成氢气自电解槽阴极室逸出。由于氢离子不断放电析出氢气，从而进一步促使水电离。溶液中所剩的氢氧根离子与钠离子形成碱溶液，与未电解的氯化钠溶液一起不断自电解槽中排出。新盐水不断得到补充，在电解槽的阳极室进行连续生产。
B.离子交换膜法
在电解槽中，用阳离子交换膜把阳极室和阴极室隔开。阳离子交换膜跟石棉绒膜不同，它具有选择透过性。它只让Na + 带着少量水分子透过，其它离子难以透过。电解时从电解槽的下部往阳极室注入经过严格精制的 NaCl溶液，往阴极室注入水。在阳极室中Cl由于受阳离子交换膜的阻隔，不能移向阳极室，这样就在阴极室里逐渐富集，形成了 NaOH溶液。随着电解的进行，不断往阳极室里注入精制食盐水，以补充NaCl的消耗;不断往阴极室里注入水，以补充水的消耗和调节产品NaOH的浓度。所得的碱液从阴极室上部导出。因为阳离子交换膜能阻止Cl - 通过，所以阴极室生成的 NaOH溶液中含NaCl杂质很少。用这种方法制得的产品比用隔膜法电解生产的产品浓度大，纯度高，而且能耗也低，所以它是目前最先进的生产氯碱的工艺。
C.水银电解法：
种电解方法，利用流动的水银层作为阴极，在直流电作用下使电解质溶液的阳离子成为金属析出，与水银形成汞齐，而与阳极的产物分开。在氯碱工业中，利用水银电解槽电解食盐水溶液，生产高纯度烧碱(氢氧化钠)、氢气和氯气，首先于1897年在英国柴郡的朗科恩和美国实现工业化生产。
①可在较高的电流密度下运转;②不需蒸发，直接生产50%或73%人造丝级高纯度烧碱(含氯化钠在50ppm以下);③电耗较高;④需用固体食盐作原料;
2⑤汞的流失会造成环境污染。现代水银电解槽一般在8000～15000A/m电流密度下运转，最大电流负荷达450kA。电流效率为96%～98%;汞齐含钠量为0.2%～0.5%(质量)。淡盐水的浓度为260g/l左右。水银电解法要求高纯度的盐水,杂质中镁(最大1.0ppm)、钙(最大10ppm)和铁(最大0.1ppm)的含量均应严格控制，重金属钒、钼、钛、锰、钨等的总量应小于0.01ppm,以防止产生不易流动的高汞齐(或称汞渣)。若阴极水银薄层破裂，则裸露的钢底板上会生成氢氧化钠并放出氢气，与阳极生成氯气构成爆炸混合物。
水银法氯碱厂多数以精制盐作原料。有的氯碱厂既有隔膜法生产装臵，又有水银法生产装臵，特点是利用隔膜法碱液蒸发器分离出来的优质回收盐，供水银法使用。
离子膜法制得的产品比用隔膜法电解生产的产品浓度大，纯度高，而且能耗也低，所以它是目前最先进的生产氯碱的工艺。而水银电解法电耗较高，汞的流失会造成环境污染。
故采用离子膜进行生产。
温度对离子膜性能的影响
在电流密度一定的情况下， 温度上升会使阴极侧离子膜的孔隙增大， 从而提高钠离子的迁移率， 即提高电流效率。当电流密度下降时， 为了取得最高的电流效率， 槽温必须相应降低， 但不能太低。温度过低， 膜内的—COO —与Na+ 结合， 生成—COONa ，使得离子交换容量下降。同时， 阴极侧的膜因得不到水合钠离子而脱水， 其结构发生不可逆的改变， 对反渗透的OH-阻力减弱， 从而造成电流效率下降，以后即使再提高温度， 膜的性能也难以恢复。一般要求不低于65度 。此外， 如果在操作范围内适当提高温度， 则可以使膜的孔隙增大而有助于槽电压降低。一般情况下， 槽
2 温上升10度 ， 槽电压可降低50~100mV。但是槽温不能太高， 如果高于 ， 会产生大量水蒸气而使槽电压升高。因此在生产中根 据电流密度， 槽温控制在 70~90度
气体压力变化的影响
阳极室的氯气和阴极室的氢气之间的压差变化不能太大， 否则膜就不能贴在阳极侧。随着气体压差的大波动， 膜来回震动， 离子膜同单元槽反复摩擦， 膜因受到机械磨损， 局部出现口子或强度降低。。因此， 除电极表面光滑平整外， 还要把阴极室、 阳极室的压差控制在一定范围内， 让阴极室的压力大于阳极室的压力， 使离子膜压紧在阳极上， 保护膜。如果电解槽气体压差正压过大， 将使阳极永久变形， 极距增大， 电压上升， 膜损坏。电解槽出现负压差时，不仅槽电压上升， 而且使贴向阳极的膜反贴向阴极，阴极表面的镍和其他沉积物就会污染膜。总之， 为了使膜和电解槽免受因阴阳极的气体压差波动大的损害， 可设臵连锁保护。
典型设备的选择(从物料性质、工艺条件说明反应器、其他典型设备的结安全、环保、节构、材质) 1.龙门吊车
龙门吊车是盐场卸盐的主要设备，担负将进厂原盐从火车内卸进盐场，并将盐场内原盐连续向皮带运盐机供盐，如果生产需要，可将盐场内的新旧原盐进行搭配供盐。龙门吊车载重量5吨。材质：碳钢 2.皮带运盐机
皮带运盐机是电解生产的主要设备，担负连续向化盐桶输送原盐的任务。皮带宽度B=800㎜，皮带速度0.7m/s，皮带载盐量28.57㎏/m，运盐能力72t/h。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，原盐利用电子皮带称计量。材质：橡胶 碳钢 3.化盐桶
化盐桶是制备饱和粗盐水的主要设备，为钢制的立式圆桶，直径Ф4000㎜，高度6700㎜，桶顶部有挡杂草和盐粒的铁栅，桶中部有防止液流走短路的折流圈，桶底有淡盐水分布装臵以及加热装臵等。材质：碳钢 4.澄清桶
澄清桶的作用是将粗盐水中的镁钙等难溶性的颗粒与液体分开,得到电解所需要的精盐水.现生产用的澄清设备为道尔式澄清桶。
3 道尔式澄清桶为钢制桶体、锥底，桶中央有一个中心筒，其下部设有扩张口，桶中有一根长轴，下部连接长短2根泥耙，上端与传动装臵连接，带动泥耙缓慢转动(8～10转/小时)，桶上部设有环性溢流圈。材质：碳钢 5.砂滤器
由本体、石英砂和渣石等构成，溢流堰用于分配进盐水和收集盐水，器底铺Ф2～32㎜的渣石，厚度约600㎜，其上铺Ф1～2㎜石英砂，厚度约600～800㎜，现生产用砂滤器直径为Ф5000㎜，高度约5000㎜。材质：碳钢 6.洗泥桶
桶体是钢板焊制的立式圆桶，桶中有4个格子把桶分为四层，每层均有转动的泥耙，由桶盖上部的传动机构带动，在桶外上方，还附有洗涤小槽(中间又分4个小槽)，供装洗水用。
工作时，由于洗水小槽位臵较高，利用位差，洗水自洗水小槽自动进入洗泥桶下层，与上层耙下来的泥浆相接触混合，由于桶底、上层中央套管处泥封的存在，泥水不能进入洗泥桶的上层，而从底层壳体边上引出返回一次洗水小槽;一次洗水小槽的洗水又进入洗泥桶的下数第二层，与上层耙下来的泥浆接触混合，同样由于泥封的存在，二次洗水从该层壳体边上引出返回二次洗水小槽… …，泥浆经过四次逆流洗涤，洗泥水供配液化盐，废泥排入地下。
材质：碳钢 7.离子膜电槽
电解槽包括29个复极元件，两个端板，两个压紧框，两个气体分离器，以及附属的阴阳极液循环管。复极元件的框架由碳钢制成，两侧为电极网，一侧为阴极，另一侧为阳极，框架上有240个钢棒支撑着电极网。
材质：碳钢，钛不锈钢，铜，镍 8.钛管冷却器
列管式，氯气走管内，冷却水走管间，分两段，第一段用回收水冷却氯气，第二段用工业水冷却氯气。
材质：钛
4 9.泡沫干燥塔
硬PVC板焊制， 3VRZ氯气透平压缩机配套设备，为外溢流式，设有稀酸循环冷却，还有补加浓酸以确保塔操作温度较低。
材质：PVC 10.水环式真空泵
氢气压缩输送采用水环式真空泵，结构简单，主要由机体和轴封组成，机体的主件有：主体、端盖、左右定子、叶轮和轴。当叶轮旋转时，水被叶片带动旋转，由于离心力的作用，水被抛至壳体内壁，形成一层接近等厚度的椭圆型水环，致使椭圆型水环与叶轮轮毂之间形成月牙型空间，该月牙型空间被叶片分成一个个不同容积的工作室。气体从入口轴向吸入定子，径向进入工作室。工作室的容积随叶轮的旋转周期性变化，完成气体的吸入与压缩排放
材质：碳钢 11.罗茨鼓风机
氢气压缩输送还采用了罗茨鼓风机，罗茨鼓风机采用卧式进排气方向，在机体内通过同步齿轮的作用，使两转子相对地呈反方向旋转，鉴于叶轮相互之间和叶轮与机体之间具有适当的工作间隙，以致构成进气腔与排气腔相互隔绝(存在泄露)借助于叶轮旋转，将机体内的气体由进气腔推送至排气腔后排出机体。
材质：碳钢 12.氯压机
主机部分由压缩机、升速器、电动机三个部分组成，它们之间是由齿型联轴器连接起来的。
材质：碳钢
各工序的操作注意事项和安全防护方法
5 盐场工序
a)盐斗原盐高度在篾子以上高度1.5米，操作时必须在走台上，不允许站在盐堆上。
b)下斗作业时，必须要求篾子露出一平方米以上的面积，并有人监护作业。 c)吊车抓斗距离地面保持2.5米的高度，不准在斗下通行。 d)皮带机运转时禁止跨跃，排除杂物时必须停车操作。 e)天车工开车前必须呜铃，操作中也应适时呜铃。 盐水工序
a)皮带运盐机在运行中不准清理皮带、托滚上的积盐。 b)皮带运盐机、泵等转动设备运行中不准跨越。 c)接触盐酸、电解液要注意防护。
d)接触氯化钡要执行安全操作规定，防止中毒。 离子膜工序
a)电解室内禁止一切火种(停电检修除外)。 b)电槽和输电线路无接地。 c)单槽瓷瓶绝缘良好。
d)电解室内检修时，不准铁器冲击，敲打。
e)电槽阳极液浓度控制在200~230g/l范围内，阴极液浓度控制在30~33.5%范围内。
f)电槽氢气压力控制在0~100mm水柱范围内，氯气压力控制在0~—50mm范围内。
三效顺流、三效逆流和蒸煮工序
a)严格执行操作法，防止跑碱和液碱蒸发。 b)操作工及进入现场的人员都要带防护眼睛。
c)发生液碱烧伤时，要先用大量清水冲洗，然后再去医院治疗。 片碱工序
a)在熔盐电伴热系统送电期间，岗位人员必须穿绝缘靴，站在绝缘胶板上，戴绝缘手套操作。
6 b)严禁水、碱等物接触电伴热。
c)熔盐存放避免与有机物质接触，以免引起骤燃或爆炸，不能用铜、银等容器取熔盐样品。
d)进入现场必须佩带防护护具
1、 从工艺角度提出可能解决环保措施;
膜分离法膜分离法脱除SO4^2-,;一是近年来发展起的新技术，技术的关键在于其中有一层NF膜，它可以有效从盐水溶液单价阴离子(如cl-)中分离出多价阴离子(如SO4^2-,)。在所有的浓氯化物的盐溶液和浓硫酸盐溶液中，硫酸盐对NF膜的排斥率很高(在98%以上)，而氯化物对它的排斥率很低。由于氯化钠溶液对NF膜的排斥力很小，大部分进料水通过膜渗透进入工艺流程，硫酸盐被排斥而被分离出来，从而达到盐水脱除SO4^2-,的目的。再经过冷冻脱硝工艺分离出硫酸盐，废水再去化盐。
废水处理
废水由电解部氯、氢冷却下水、打网水、槽道洗水、蒸发部大气冷凝下水、杂水、生蒸汽冷凝水，二次汽冷凝水等构成，这些水排放时经常溶解氯化物
通过技术改造，水循环利用率的提高或实现闭路循环则可减少氯化物流失量。
2、 从系统热平衡分析提出能量回收利用措施
可采用余热型溴化锂吸收式冷水机组了合理利用氯碱化工生产过程中的余热，产生工艺所需的冷源，可大幅度降低能源消耗，减少二氧化碳排放。
氯碱生产工艺流程组织(从原料及预处理、反应、后处理组织生产工艺流程;用文字加以说明)
1.电解工序工艺流程简述： 符合工艺要求的精制盐水由盐水工序送入精盐水贮槽，用精盐水泵送入高位槽，自流入盐水预热器，加热至80℃±2℃后注入电解槽内，当供给直流电后，盐水进行电化学反应，在阳极室生成的氯气和在阴极室生成的氢气分别送往氯氢工序处理，阴极室生成的电解碱液断电后经管道流入电解液集中槽，用泵送至蒸发工序 2.氯处理工序工艺流程简述：
电解生产70-85℃的湿氯气，经氯气洗涤塔用工业水洗涤后，进入Ⅰ段钛冷却器用工业水冷却，再进入Ⅱ段钛冷却器用+5℃盐水进一步冷却到12-15℃，然
8 后进入泡沫干燥塔、泡罩塔用硫酸干燥，干燥后的氯气经过酸雾捕集器后用氯气压缩机压缩输送到各用氯岗位。 3.氢气处理工艺流程简述：
电解生产80℃的湿氢气经Ⅰ段、Ⅱ段氢气洗涤塔用工业水洗涤后，送氢气压缩机加压后经过Ⅰ段氢气冷却器用工业水对其进行冷却，再进入Ⅱ段氢气冷却器用+5℃盐水进行冷却到12℃，经过水捕雾器进入氢气分配台至各用氢单位。 4.HVM膜过滤盐水工艺流程简述： 蒸发离心机岗位按比例用冷凝水加入卤水化得过饱和的低芒盐水直接输送到化盐池，加入除硝盐水制得饱和粗盐水。(温度约55±2℃，NaCl>315-319.5g/L)粗盐水由化盐池自流至折流槽，加入Na2CO3进入前反应槽，充分反应后的粗盐水用加压泵送至气水混合器中与空气混合后进入加压溶气罐，再进入预处理器，并在预处理器进口加入三氯化铁溶液，经过预处理除去盐水中的氢氧化镁和有机物。处理后的粗盐水自流进入后反应槽A，并加入精制剂Na2CO3进行反应。反应后的盐水溢流至后反应槽B，充分反应后的盐水流入到中间槽，用泵输送到HVM膜过滤器自动过滤，过滤后的精盐水流流入3#折流槽由盐酸高位槽加入31%的盐酸中和过剩的NaOH使PH值达到要求后流入精盐水贮槽，用精盐水泵送至电解工段。 5.冷冻工序工艺流程简述： a.单级氨压机工艺流程: 由高压液氨贮槽出来的液氨压力13.765绝压，温度+35℃，经蒸发器氨节流阀绝热节流膨胀后进入氨蒸发器的螺旋管内进行蒸发，螺旋管内的液氨吸收NaCl冷冻盐水的热量，液氨在等温等压下蒸发成气氨，使蒸发器内的NaCl盐水温度降至+5℃，由盐水泵输送给使用部门。0℃的气氨经管路吸收环境的热量过热至+10℃进入单级氨压机，绝热压缩经油分离器分离油后，气氨进入氨冷凝器，在等温等压下的气氨把热量传给冷却水转走，而气氨冷凝成液氨进入液氨贮槽，循环使用。 b. 双级氨压机工艺流程: 由高压液氨贮槽出来的液氨，压力13.765绝压，温度+35℃，分两部分分别进入中间冷却器：一部分经氨节流阀绝热节流膨胀后进入中间冷却器，产生低温-9℃的气氨，冷却低压级出来的气氨。另一部份高压液氨通过中间冷却器的蛇管进行再冷却，冷却至-2—--4℃的高压液氨，经蒸发器氨节流绝热节流膨胀后进入氨蒸发器的螺旋管内进行蒸发。螺旋管内的液氨吸收CaCl2冷冻盐水的热量，液氨在等温等压下蒸发成气氨，使蒸发器外的CaCl2冷冻盐水冷却至-35℃，由盐水泵输运给使用部门。-40℃的气氨经氨液分离
9 器，过热至-35℃进入双级氨压缩机低压级进口。经低压级压缩进入中间冷却器分离油、氨后，冷却至-2— -7℃的气氨进入高压级，经绝热压缩后的高压气氨经油分离器分离油后，进入氨冷凝器在等温等压下的气氨把热量传给冷却水移走，而气氨冷凝成液氨进入液氨贮槽，循环使用。 c. 螺杆式压缩机工艺流程: 3#氢处理冷冻站采用蒸汽压缩式冷冻机，以下各部份组成一个闭合的循环系统：蒸发器，压缩机，冷凝器和节流阀。
制冷剂(工质)R22按图中箭头方向依靠螺杆式压缩机的抽吸和压缩，周而复始地循环，，在冷凝器中冷凝放热交替变换物理状态(使用普通循环水冷却液化)，R22本身在经节流后在蒸发器中膨胀吸热，蒸发器内的冷媒水温度降至+5℃，经过冷媒水桶由冷媒水泵输送给使用部门。 6.液氯工序工艺流程简述： 由氯氢工序送来的干燥氯气经氯气除沫器进入列管式氯气液化气与-35℃的冷冻盐水逆流换热进行液化，液氯进入液氯贮槽，计量后送液氯充装岗位，液气尾气送后续尾气岗位。 7.盐酸工艺流程简述： 由氯氢处理送来的氢气、氯气以及液氯工段送来尾氯分别经缓冲罐，阻火器进入二合一炉的灯头燃烧生成氯化氢气体，经过雨淋管冷却后由块孔石墨冷却器进一步冷却，再进入降漠吸收塔用稀酸吸收成>31%的浓盐酸进入中转槽。未被吸收的气体进入尾气吸收塔工业水吸收得到6%左右的稀酸由快孔石墨冷却器冷却后进入降漠吸收塔，仍未被吸收塔吸收的气体用喷射泵抽至排空槽放入地沟，不凝气体经阻火器放空。 8.漂液工序工艺流程简述： 用手推车将石灰运入石灰池，配制成规定浓度的石灰乳，靠位差流入反应池，循环泵将反应池中石灰乳抽出送入喷射器，在喷射器中与来自氯处理或液氯工序的氯气混合共同进入反应器生成次氯酸钙，反应液经循环泵多次循环喷射提高有效氯浓度，当有效氯达到规定要求则由循环泵送高位槽，在高位槽中经沉清后转入产品槽，经产品泵送用户运输车。 9.蒸发工艺流程简述： 电解液经两台串联的螺旋板式换热器预热至90℃—100℃，进入Ⅰ效蒸发器，料液靠压差过料到Ⅱ效蒸发器强制循环浓缩，然后由Ⅱ效采盐泵送至Ⅱ效旋液分离器采盐，盐泥流入盐泥高位槽，Ⅱ效旋液分离器顶部清液，当过料时送至Ⅲ效，不过料时回流至Ⅱ效，碱液在Ⅲ效蒸发器中强制循环浓缩至30%或42%，由Ⅲ效采盐泵送至Ⅲ旋液分离器采盐，盐泥入盐泥高位槽，顶部清液，当出料时送至出碱桶，当浓度不合格时回流入Ⅲ
10 效蒸发器中。
生产操作要点
1.正确控制合成反应的氯氢配比
合成反应时，氯与氢的配比应为1︰1.05～1︰1。一日发出比例查调，均会发生事故.氢气过量太多，会使尾气含氢量增加，若尾部产生摩擦易发生爆炸;另外含氢增加会影响氯化氢的纯度;还可以影响氯乙烯合成中得率。氯气过量危害就更大，首先尾气带氯排放，污染环境，造成人体伤害，其次严重影响钢制合成炉使用寿命，因过量氯会与铁反应生成二氯化铁、三氯化铁，易堵塞后部管道及设备;另外氯化氢气体中含有游离氯，在氯乙烯合成程中氯气与乙炔反应生成氯乙炔而发生爆炸。由此可见.严格控制氯氢配比是安全生产所必需的有效手段。正常氯氢配比的混合气火焰是青白色的，一旦发生氯配比增大，火焰颜色渐渐变成浇黄、黄色、深黄、浇红、.红色、深红，直至发紫。因此时刻注意火焰颜色，及时调整氯氢配比，始终保持正常控制范围是相当重要的。 2.确保事故处理装臵的完好
事故氯化氢处理装臵是处理紧急情况下正压氯化氢和氯气的应急装臵。它具备二种功能，即处理盐酸、氯化氢设备、管道中的剩气，不使其外溢;另外，可处理因纳氏泵故障，造成出口管网中的带压氯化氢气体之释放、汇压。并可抽吸氯化氢总管中剩余气体，有效防止有害气体的外滥。
要确保事故处理装臵的完好，才能防止有替气体的外溢。对整个处理装臵来说，要随时准备处理事故发生后产生的有外溢可能的气体。其中在处理各台炉子的剩气时。要保证水封有效;让其进入水吸收塔，吸收掉气相中所含的氯化氢，再进入碱吸收塔，将气相中所含的氯气吸收掉;再去排空，如图9-17所示。在 11 处理正压氮化氢气体时就开启水封阀。让其冲掉水封，依次进入水吸收塔和碱吸收塔，将氯化氧气体充分吸收掉，再作排空。确保处理装臵的完好，就必须确保装臵开得出、启得动。碱吸收液浓度配制合适，水吸收液随时更新，日常要勤维修保养。
3.开、停车注意要点
(1)合成系统
点炉前必需认真做好以下工作：
①认真检查设备、管线、阀设，确信进炉氧气、氯气管线上所有阀门严闭;
②认真检查炉顶防爆膜坚挺、有效，防雨遮盖严密;
⑧认真检查燃烧器，确保其完好;
①氨气管网试压，确认其不漏(非全厂停车点炉可不执行此条);
⑤氢气系统用氮气进行臵换;
12 ⑥合成炉看火视镜清晰透亮;
⑦水夹套或水蒸汽炉检查水源是否正常(排除剩气); (2)冷却系统;
①冷却水系统泵、阀、管线开通循环;
②冷却水压保持0.15～0.20MPa;
③冷却器底部冷凝阀打开。
(3)吸收系统
①膜式吸收塔冷却系统开通循环，
②吸收水泵开启，并保持回流。确保吸收水压力为0.5～0.③出酸阀打开;
④尾气系统无泄漏
⑤鼓风机开启，并调节一定量的抽力。
(4)氯化氧冷冻脱水系统
①开启冷冻盐水循环系统; ②冷冻塔底部冷凝酸阀打开;
③更换酸雾捕集器上防爆膜;
④用氯化氢试压;确认系统不漏。
;55MPa (5)氯化氢压缩输送系统
①硫酸贮罐有一定最贮存; ②进、出管网试压，确认无泄漏;
⑨冷却水开启循环;
④各类气阀门严闭(包专最分配台);
开车要点：
(1)合成炉系统
①分析氢气纯度在98%以，分析氯气纯度在60%以上，氯内含氢在1%以下(非全厂停车点炉时，氮气纯度在90%以上，氯内含氢在0.6%以下);
②坚持先点氢、后点氯，以氯代空气的原则;
③一次点火失败，绝不能立即再点，必须间隔20分钟后再点;
(2)吸收系统
②依据进吸收塔稀酸温度，调节进塔吸收水量;
③及时测嚣出酸浓度;
⑶尾气系统
①点炉时，调节尾气鼓风机抽气量; ②分析尾气中含氢、禽氧、含氯化氢量;
14 (4)氯化氢干燥、输送系统
①待氯化氢纯度90%以上，氯化氢含氧在0.53%以下，氯化氢含氢1～2.5%，无游离氮，才具备送氯乙烯合成条件;
②在输往氯化氢干燥系统时，必须先打回流做处理盐酸，分析合格后再开分配台通氯乙烯阀门，然后依据氯乙烯所需流量及时调节纳氏泵量;
③冷冻干燥的盐水温度也需依据氯化氢流量予以调节;
停车要点：
(1)停合成炉必须在减少进炉的氯气、氢气流量前提下，做到“先断氢.后断氯”，或同时一起切断气源，防止炉子爆破发生;
(2)打开炉门必须在停炉后半小时进行，绝不允许停炉后立即打开炉;
(3)氯化氢剩气用事故氯化氢处理装臵予以处理掉;
(4)氢气系统(包括气柜、氢气管路)用氮气臵换过，其中含氢必须达到0.4%以下(若因故单台炉停车，则气柜不用氮气臵换)。
(5)氯气系统用空气臵换(非大修停炉，可以不用空气臵换) 4.系统检修注意要点
(1)在单台炉因故停车检修时，周围合成炉的生产系统正在正常生产，系统检修之安全与否将直接影响周围炉的正常生产，应予以高度重视。
(2)若需动火必须做好以下工作
15 ①氢气管道(指单台炉所属)、合成炉动火属一级动火，需经安全部门及厂部审批;其余部位动火属二级动火，需经车间主任审批。
②系统动火前必须拆除炉顶防爆膜，进炉的氢气、氯气管道上盲板(办理装拆盲板手续)，拆掉炉顶，停下尾气鼓风机，周围炉的氢气系统遮盖石棉布，尾气风机也遮好石棉布。若风向不利，还得停下左右炉。在动火部位有良好接地(防止静电作用)，现场有专人监护。并准备好1211灭火机等消防器材。若需进入合成炉补焊，还得办理进入容器的申请手续;动火部位较高的话，还需办理登高作业申请手续。
(3)参与检修人员需戴上必需的劳动防护用品，防止酸等化学品灼伤。 (4)参与检修人员应高度重视安全，切实把“无电当作有电，无酸当作有酸”，作业时切实做好“三不伤害
电槽的电压升高
汇集电效，电压的数据，作表分析;看看电压上升是呈梯度上升还是缓慢的曲线上升;电效下降是呈梯度下降还是缓慢的曲线下降。如果电压是曲线上升，电效是曲线下降，分析氯气纯度，盐水质量，树脂层高度，纯水质量等，估计是以上几点出了问题;如果电压是梯度上升，电效是梯度下降，估计是阴阳极涂层出了问题，立刻联系电槽厂家，共同对电解槽本身进行检查。
另外可做如下检查
a) 电流密度的检查：检查电解槽的实际运行电流是否偏高，但当电流密度超过1 kA/m2时，运行槽电压 和电流密度的关系是线形的：U槽=U0+ki(V)，有高的电流密度，就有高的槽电压;b) 电槽内烧碱浓度的检查：检查电解槽出口的烧碱浓度是否偏高，烧碱浓度偏高会导致槽电压升高，随着电槽内烧碱浓度的提高，膜中含水率逐渐下降，导致膜电压升高，槽电压也随之升高，在5 kA /m2时，电槽内烧碱浓度升高1%，槽压增加大约33mV;c) 阴、阳极液循环量的检查：检查阴、阳极液循环量是否偏低，阴、阳极液循环量偏低会导致槽电压升高，在电解过程中，气泡效应对槽电压的影响很明显。电槽内产生大量氢气和氯气，使槽内液体气体率增加，气泡在膜上及电极上的附着量也增加，从而导致槽电压升高。足够的电解液供给电解槽进行循环，以便及时将气体带走，以减小气泡效应对槽电压的影响;d) 电解槽温度的检查：检查电解槽温度是否偏低，电解槽温度偏低会导致槽电压升高，温度上升，将使膜的孔隙增大，有助于提高膜的导电度，还将使电解液的导电度提高，从而可以降低槽电压。温度每上升1℃，槽电压大约降低16mV;e) 电解槽压力和压差的检查：检查电解槽压力是否偏低和压差是否偏低或偏高，电解槽压力偏低和压差偏低
16 或偏高会导致槽电压升高，增加电解槽压力，电解液中气体体积缩小，因气泡效应而引起的电解液电阻下降，槽电压下降;电解槽正压差比负压差降低槽电压大。因为阳极液电导率远远小于阴极液电导率。但若正压差过大，可能使阳极变形，极距增大，电压上升;f) 盐水中杂质的检查：检查盐水中的铁、镍、镁、钡等杂质离子是否超标，这些杂质离子超标主要影响槽电压，使槽电压升高;g) 阳极液NaCl浓度的检查：阳极液中NaCl浓度不宜过高与过低,否则会引起槽电压上升。阳极液中NaCl推荐浓度为(220～230)g/l。h)对阴阳极及其涂层的检查：活性涂层损坏，会导致电极的过电压升高，从而使槽电压升高。 2.停车后可能造成脱氯塔液位高
电解装臵停车后，由于进入脱氯塔的阳极液中游离氯越来越少，脱出的氯气也越来越少，真空泵的抽气量也越来越小，这样，脱氯塔内的真空也就越来越大，从而导致脱氯塔内的盐水不易排出，液位升高。解决的方法：a、按版主所说把法兰松开，将脱氯塔的真空破坏，液位自然恢复;b、建议在脱氯塔的顶部安装泄压阀门，出现脱氯塔液位升高的现象，通过该阀门破坏真空而降低液位，同时还防止因脱氯塔内的真空
过大损坏脱氯塔现象的发生;c、调节真空泵的回流阀，以降低脱氯塔内的真空。 3.离子膜电解槽中出现电压偏差
原因：
a、某一个单元电解槽进料管堵塞，电解液流量变小，使该单元电解槽缺液，单元槽电压升高，电解槽中性偏移(即出现电压偏差);b、某一个单元电解槽的离子膜出现较大的针孔或破裂，单元槽电压降低，电解槽中性偏移(即出现电压偏差);c、电解槽现场泄漏，发生局部短路，电解槽中性偏移(即出现电压偏差);d、离子膜电解槽中性偏移测量仪表出现问题。
处理方法：
a、如果离子膜电解槽中性偏移，并不主张立即停车，因为停车后中性偏移的原因反而不好确定;b、离子膜电解槽中性偏移后，首先立即现场检查泄漏情况，测量该电解槽的所有单元槽电压，发现异常，及时处理;c、如果单元槽电压检查正常，进一步检查该电解槽的所有单元槽溢流情况、阳极液颜色、入槽电解液流量、阳极液PH值，发现异常，及时处理;d、如果上述检查均正常，将电解槽中性偏移(即出现电压偏差)调零后，继续生产。
4.、离子膜起泡
a,浓度。在离子交换膜电解中，膜中钠离子迁移的数目比在阳极液中迁移的数目多。因此，在膜的表面和附近，钠离子含量比在阳极液中小，钠离子的需要必须通过扩散供应。当阳极液浓度降低时，在膜上和膜附近的钠离子含量最终减少到零。如果在一定电流时，阳极液浓度降到临界值以下，水的电解将增加，操作电压将急速上升并且氯气的纯度将下降，在膜上将产生水泡。在另一方面，如果阳极液的浓度超过规定值，由于膜的收缩，操作电压将增加，因此，必须将阳极液浓度保持在规定范围内。b电解液的流量。流量波动导致膜表面的电解液浓度不均匀，而使膜上产生水泡。c阳极液的高酸度。如果酸度高于0.15N，膜上将产生水泡现象。
第四篇：硫酸工业三废处理
硫酸生产中的“三废”处理硫酸厂的尾气必须进行处理，因为烟道气里含有大量的二氧化硫气体，如果不加利用而排空会严重污染空气。
1) 尾气吸收①用氨水吸收，再用H2SO4处理：SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3 (NH4)2SO3+H2SO4=(NH4)2SO4+SO2↑+H2O ②用Na2SO3溶液吸收：Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3
③用NaOH溶液吸收，再用熟石灰和O2处理;(此方法反应复杂，还可能发生其他反应)
SO2+ NaOH = NaHSO3
NaOH +NaHSO3= Na2SO3+ H2O Na2SO3+Ca(OH)2= CaSO3↓+ 2NaOH 2 CaSO3 + O2= 2CaSO4 或者一是进行第二次氧化，即直接将尾气再次通入接触室让其反应;二是两次氧化后的气体加以净化回收处理
2)污水处理硫酸厂废水中含硫酸，排放入江河会造成水体污染。通常用消石灰处理：Ca(OH)2+ H2SO4=CaSO4+2H2O。生成的硫酸钙可制建材用的石膏板。
3)废热利用硫酸工业三个生产阶段的反应都是放热反应，应当充分利用放出的热量，减少能耗。第一阶段黄铁矿燃烧放出大量的热，通常在沸腾炉处设废热锅炉，产生的过热蒸汽可用于发电，产生的电能再供应硫酸生产使用(如矿石粉碎、运输，气流、液流等动力用电)。第二阶段二氧化硫氧化放热可用于预热原料气，生产设备叫热交换器，原料气又将三氧化硫降温，再送入吸收塔。
4)废渣的利用黄铁矿的矿渣的主要成分是Fe2O3和SiO2，可作为制造水泥的原料或用于制砖。含铁量高的矿渣可以炼铁。工业上在治理“三废”的过程中，遵循变“废”为宝的原则，充分利用资源，以达到保护环境的目的。
硝酸工业废气物治理
硝酸装置最大的污染就是尾气排放，俗称“黄龙”，其主要有害成分是氮氧化物(N0 )，如NO， N0：硝酸生产排放的氮氧化物等有害物质与硝酸生产的方法及吸收操作条件的选择有密切关系，
稀硝酸吸收法
利用NO，NO 在硝酸中的溶解度比在水中大的原理，可用稀硝酸对NO 非其进行吸收。从吸收塔出来的尾气进入尾气吸收塔底部与稀硝酸逆流接触，经过净化的尾气进入尾气透平，回收能量后放空。吸收了NO 后的稀硝酸，返回吸收塔顶部流下，作为吸收部分液与工艺气逆流接触，在吸收塔底部有二次空气引入与下流的酸逆流接触，脱 除其中的NO .2 碱液吸收法
用碱液等温吸收NO 制亚硝酸钠处理硝酸尾气，反应机理如下： No+ NO2+ H2O — — 2HNO2 2HNO2+ Na2CO3— 2NaNO2+ H2O+ CO2 2NO2+ Na2CO3一NaNO2+ NaNO3+ CO2 此方法用碱液吸收NO 时无NO放出，吸收速度快，反应较完全，当NO氧化度小于50 时，只产生亚硝酸盐。而亚硝酸盐在工农业、医药、食品等方面都有着广泛的用途。在常压法生产硝酸的工艺此法被广泛用于尾气处理。但是此法生产的亚硝酸钠质量较低，产量也受到硝酸产量的影响。 选择性催化还原法
选择性催化还原法通常利用氨为选择性催化还原剂，氨在铂催化剂上只是将尾气中氮氧化物还原，基本上不与氧反应。反应如下： 4NH3+ 6NO一5N2+ 6 H2O8NH3十6NO2- 7N2+ 12H2O 此反应的适宜温度要控制在220~260。C为宜，因为温度过高会发生其他副反应，且随着温度升高副反应会明显增强。用氨作选择性催化还原剂，转化率可达9O 以上，但从经济上来看，该法将NOz还原为N。，浪费了宝贵的NO 资源。
非选择性催化还原法
含NO 的气体，在一定温度和催化剂作用下，与还原剂发生反应，其中NO：还原为Nz，同时还原剂与气体中的氧反应生成水和CO 。还原剂有氢、甲烷、CO等。金属铂、钯可作为非选择性催化还原的催化剂。
2H2+2NO 一2H2 O+N22H2+ O2— — 2H2O4H2+ 2NOz— — N2+ 4H2o CH4+2o2一CO2十2H2o CH4 +4NO— CO + 2N2+ 2H2O CH4 +2NO2一CO2+ N2+ 2H2O
第五篇：化工生产的三废治理
Hefei University 化工工艺学
Technology of Chemical Engineering
论文题目： 化工生产的三废治理 学科专业： 化学工程与工艺
班 级： 12化工(2)班 作者姓名： 徐海燕 学 号： 1203022028
化工生产的三废治理
摘要
工业三废是指工业生产所排放的“废水、废气、废渣”。本文主要介绍了工业三废常规处理方法与氯碱工业、硫酸工业、丙烯晴工业三废常见处理方法。 关键词：化工生产;废水;废气;废渣;治理
引言
化工生产曾今给人类创造了很多财富，生产了许多各个领域必须的产品，满足了人们生产和生活的越来越高的要求。但生产过程中的一些废弃物排入环境中，造成水体、大气和土壤的污染，这些污染物在水环境、大气环境和土壤环境之间不断地时行互相迁移、循环给人类的生活环境带来严重的危害。到20世纪末期尤为严重，已经形成了21世纪的一大“公害”。
据资料统计，当今世界各国生产使用十多万种化学化工产品。人们利用各种原料进行加工，其中1/3直接转化为废物和污染物，2/3转化为产品。据统计美国化学工业每年大约排放30亿吨化学废物进入环境，如果再加上世界各国的排放量每年排入环境的废物将是一个天文数字，照此以往那将严重危害人类的生存环境。为了保护人类的生存环境，人类也逐渐意识到破坏环境的严重性，许多国家都陆续出台了保护环境的法律法规，积极的来保护环境。
一、工业三废处理方法
“工业三废”中含有多种有毒、有害物质，若不经妥善处理，如未达到规定的排放标准而排放到环境(大气、水域、土壤)中，超过环境自净能力的容许量，就对环境产生了污染，破坏生态平衡和自然资源，影响工农业生产和人民健康，污染物在环境中发生物理的和化学的变化后就又产生了新的物质。好多都是对人的健康有危害的。这些物质通过不同的途径(呼吸道、消化道、皮肤)进入人的体内，有的直接产生危害，有的还有蓄积作用，会更加严重的危害人的健康。不同物质会有不同影响。三废处理就成为化工生产中需要解决的问题。
1.废气的处理：常用处理方法有冷凝法，吸收法，吸附法，直接燃烧法，催化燃烧法五种。
2.废水的处理：工业上对废水处理的方法有物理法，化学法和生物法三类。 3.废渣的处理：化工生产过程中排出的废渣，除少数组分回收利用外，大都分采用堆放处理。
二、氯碱工业的三废治理
1.废水的治理
(1)酸性废水治理：氯碱生产中酸性废水主要来自离子膜树脂塔再生酸性水，电站水处理磺化酶再生水及氯产品洗水，废气塔吸收水等。南京化工厂利用南京大学环科所的技术，用大孔径树脂吸附除铁并不增加系统浓度，可以使铁离子浓度由0.4%降低至20mg/L除铁后的稀酸用氯化氢提浓，浓度可以达到副产盐酸标准。
(2)含酚废水治理：含酚废水产生来源主要是苯酚生产过程中稀酸酸化、酚化和蒸馏残渣水，地面散水等。治理方法是用煤油N-503混合液进行喷射萃取，尾部用活性炭吸附，最后生化处理。具体方法是将503-%30N煤油溶剂为萃取剂，喷射萃取高浓度含酚废水。本技术利用高速喷射形成湍流状态然后静置利用比重差分离，一次性萃取效率可达99%。萃取后含酚废水含酚Lg/m400~300，再生化处理。萃取剂再生返回循环系统再利用。
(3)PVC生产中含汞废水治理：其方法是将抽触媒污水集中沉降池，与其它含汞水混合一起处理。先加人一定量明矾溶液助沉并在沉降池内停留一段时间，上清液通过锯沫过滤器除去杂质和大部分汞，再经过活性炭过滤器吸附把关，处理后的废水返回到真空泵循环使用，处理后的废水含汞达0.03一0.05mg/L，实现含汞废水不外排，锯沫集中送汞矿处理。
2.废气的治理
氯碱行业排放废气主要是工艺废气，燃烧废气、锅炉窑炉尾气、有机氯化物、氯化氢、二氧化硫和氮氧化物等。
(1)锅炉、炉窑烟道气SO2治理 ① 湿法脱硫
即目前国内较先进的“烟囱组合型简易湿式脱硫装置”，由日本三菱重工业株式会社承担设计，提供主体设备，由日本政府无偿援助3套，都用在氯碱行业，使用的脱硫剂是生产PVC副产电石渣浆，因是简易脱硫法，产物硫酸钙未做处理，送水泥厂做填料。
② 按脱硫法 原理是采用50%甲基二乙酸胺(MEDA)来脱硫，运行能耗低，SO2脱除率高，效果好。此技术由美国道化学公司和加拿大的rboTuSonic公司合作研究开发，脱硫系统包括特定的胺与亚硫酸气反应，加热分离成有用的SO2和可回收的胺。与一般方法相比生成物大为减少，后处理方便易行。
(2)生产工艺废气治理
氯碱行业排放工艺废气一般都含有氯化氢、氯气、硫化氢及有机氯化物，VCM单体，硫醇类，对大气产生污染，有些严重超标，是群众较敏感的问题。
① 含氯废气、含氯化氮废气治理
用乙炔发生后副产的电石渣浆吸收废氯气生产次氯酸钙可以获得较好的经济效益。该法工艺简单对环境不会造成污染。盐酸包装往往产生大量含废气，造成车间环境污染，又腐蚀设备，广州化工厂和天津化工厂用喷射泵抽真空水吸收的办法将做成稀盐酸，供周围用户使用，深受用户欢迎。
② 氯苯精馏尾气治理
用炭纤维吸附有机氯化物是原化工部宇清公司推荐的新技术，已经在很多厂家应用，运行比较好的单位，如保定电影胶片厂最为成熟，天津化工厂在一氯化苯氯化尾气回收苯和氯苯的回收率达99%，该技术可以推广。
3.废渣的治理
氯碱行业产生废渣主要有：电石渣、粉煤灰、炉渣、盐泥、钡渣及化工废渣等。
(1)粉煤灰的治理及应用
一般液态排渣炉粉煤灰比较细，流动性强，输送困难，风吹运输造成贮灰场灰尘飞扬，污染环境。一般在灰场建立灰仓储存, 并在灰仓上部加布袋除尘器，再反吹下来收集到料仓里，运往用户。目前粉煤用量最大是建高速公路路基填土代替三合土，硬度强，质量好，已供不应求。
另外，随着建材行业迅速发展，用粉煤灰做粉煤灰水泥，有独特性能，特用在桥梁建筑桥墩上，越接触水强度越好。粉煤灰中含有大量SiO2和Al2O3等活性物质，与Ca(OH)2反应后生成一系列水化产物，产生水硬性，将粉煤灰、氧化钙、铝粉、水泥混合固化制成加气混凝土砌块，粉煤灰用量占60%-70%以上，这种非承重空心砌块用于框架填充材料，又轻又保温且造价低，很受欢迎。 (2)电石注处理及应用 ① 用电石渣做水泥
以电石渣为主原料，以电场液态渣为混合材生产普通硅酸盐水泥是一种化害为利、变废为宝的好措施，既解决了水泥市场供不应求的状况，又使固体废弃物得到了综合利用。
② 用电石渣处理度氯气做次氯酸钙
氯碱行业利用自己副产电石渣有利条件，处理电解系统含抓废气，生产市场上畅销的氯产品，如山东潍坊亚星化工集团、新获石河子化工厂、上海天原化工集团就利用电石渣浆生产次抓酸钙，其产品有效抓达5%一6%，供给造纸行业作漂白剂，取得一定经济效益。
三、硫酸工业的三废治理
1.尾气的处理
硫酸厂尾气中的有害物，主要是SO2 、少量的SO
3、酸雾，其组成随工艺流程、工况不同而异。近年来，由于广泛采用二转二吸等先进流程，尾气中的有害组分已基本可满足排放标准，但考虑开停车及事故排放，仍需建有尾气处理系统。常用碱法或氨法吸收。
(1)碱法：采用各种碱液吸收尾气中的SO2，常用的碱吸收液有碳酸钠(钾)溶液，氢氧化镁溶液及石灰乳等。特点是脱除率高，工艺简，国外普遍采用石灰乳法。我国石灰石资源丰富，该法副产品市场需求有限。
(2)氨法：用氨水或铵盐溶液吸收SO2，多余循环液用浓硫酸进行分解，得到高浓度SO2气及硫酸铵溶液，SO2返回制酸系统，或加工成液体SO2出售，硫酸铵溶液中和后直接出售或加工成固体硫胺。氨一酸法工艺可靠，处理能力弹性大，SO2脱除率高。但需大量消耗浓硫酸和氨。
(3)其他方法：其它方法有金属氧化物法、干法挣化法、活性炭法、离子交换树脂法等。
2.硫铁矿渣的综合利用
硫铁矿渣是硫铁矿制酸中在沸腾炉高温焙烧后的产物，主要组分Fe203 和Fe3O
4、金属的硫酸盐、硅酸盐和氧化物。
(1)炼铁：硫铁矿烧渣中铁含量一般较高，可用作炼铁原料。高品位硫铁矿烧渣，其铁含量高，可直接掺烧后炼铁。中低品位硫铁矿的烧渣中，铁含量较低，有害杂质含量较高，不符合炼铁要求，必须进行造矿。采用选矿后炼铁.过去一般将烧渣还原熔烧成磁性渣(Fe3O4)，如重油还原法、还原磁化焙烧法等，目前直接采用磁性焙烧，使排出的矿渣以磁性铁为主，再进行磁选获得精矿，此法更先进、经济。
(2)回收有色金属：有的硫铁矿中含有多量的有色金属，其价值超过了硫的价值。氯化焙烧法综合回收是比较成熟的方法。
3.排放液的处理
硫酸厂排出液主要含As、F等，其处理主要是除砷。目前国内外一般采用石灰中和法、硫化法、铁盐法、离子交换法、溶剂萃取法等。
四、丙烯腈工业的三废治理
1.废液治理
废水主要来源于两处：一是从急冷塔下部排出的废水;二是从萃取塔下部排出的废水。
(1)急冷塔废水：这股废水经催化剂沉降槽，分离出催化剂后进焚烧炉处理。
(2)萃取塔废水：主要含有聚合物渣滓和轻有机物。用四效蒸发器处理后，大部分净水可作为氨和丙烯蒸发器用水、吸收和萃取用水等在装置内循环使用。小部分用汽提塔脱除轻有机物后，用生化方法处理废水。
2.废气治理
这些尾气的量虽然不大，但所含的有毒物质和剧毒物质的浓度较高，对环境的影响较大，同时也威胁着员工的人身安全，因此2005年装置实施了精制尾气治理技术改造。正常时这部分气体可以排空，不正常时废气进入焚烧炉处理。
3.废渣治理
设置焚烧炉和燃烧火炬，可以大大降低三废的排放量。焚烧炉用燃料油作燃料，主要焚烧急冷却塔下部废水，废水先经挡板式沉降槽沉降除去催化剂，再用污水泵送至焚烧炉焚烧。乙腈精制和氢氰酸精制产生的废液以及(NH4)2SO4结晶过程中产生的废液也在焚烧炉焚烧。火炬用来焚烧生产装置出现事故时排放的气体，以丙烯为燃料气。当氰化氢用来制NaCN发生故障时，HCN进人焚烧炉焚烧，焚烧炉同时发生故障时，用火炬来焚烧HCN。
五、结论
化学工业只有依靠科技进步才能解决环境保护问题，如果不能解决环境保护问题，则将没有化学工业的未来。科技进步推动了化学工业的发展，造福于人类，可是随之对人类赖以生存的环境带来了一定的危害和破坏作用，只有依靠科技进步和创新，消除污染，保护环境，才能促进化学工业的持续发展。整个化学工业 要大力开展环保综合治理工作。大搞综合利用变害为利、变废为宝，大力研制开发和推广应用洁净生产工艺，推动清洁文明和进一步加强企业职工劳动保护。