碳酸钾在水处理化学品方面的增长也很强劲， 预计今后几年的年均增长率将接近。在目前国际金融危机的氛围，氯碱行 业只有氢氧化钾枝独秀十分紧俏，纵观市场现状近五年间氢氧化钾产品市 场发展前景将十分看好。 四改造目标及内容产品方案 离子膜氢氧化钾 装置能力 液体钾碱折计万吨年 商品量 固体钾碱折计万吨年 氯气合成能力高纯盐酸 现有氯化氢合成产能为万吨年，配套万吨的规模，为了稳定生产， 打断过长的生产链，则需增加万吨年产能，需新增加台合成 装置，副产高纯盐酸能力吨年。 片碱装置能力 片碱折计万吨年 二氯平衡方案 综合利用二期氯气消耗量 按耗，则年万吨所需为万吨 耗氯化氢，则年所需氯化氢为万吨 氯化氢耗氯气，耗氢气计，则电解年为氯化氢提供氯 气为万吨，氢气为万吨 液氯年生产按万吨，单耗按计，则年所需氯气万吨 液氯工段作为缓冲装置，不出产品，若最终用于氯化氢生产则不 计入 盐酸年生产按万吨计，盐酸耗氯气，耗氢气 计，则电解年为盐酸提供氯气为万吨，氢气为万吨 除害消耗氯气年按万吨计 共计项目所需氯气量为万吨 所需氢气量为万吨电槽生产能力计算 电解槽技术参数 电解槽型号 制造商旭化成化学株式会社 单元槽尺寸 单元槽有效面积 每槽电极对数对 挤压形式单头 电流密度运行值 设计值 单元槽电压期待时 阳极材质钛涂层 有效面积 阴极型号镍活性层 有效面积 数量台 电解槽校核 离子膜电流效率按计，电槽台，每台个单元槽，运行电 流，设计电流 以正常电流计算现有电槽改为钾碱工艺后的产能 万吨 设计电流计算 万吨 氯生产量 万吨生产能力氯气 万吨电槽正常生产能力氯气产量 万吨 氯平衡系数 氯加工能力万吨 氯平衡系数 由此可知，烧碱装置氯加工能力大于氯消耗能力，可以保证安全生产。 三拟采用的生产技术 原氢氧化钠装置的生产技术次盐水精制采用液体膜过滤技术去除 离子，自动化运行，操作平稳，盐水质量好电解工段 采用国内外先进的离子膜电解技术，电解槽引进日本旭化成高电流密度自 然循环复极式电解槽氯气的干燥采用填料泡罩塔工艺，氯气含水， 氯气压缩机引进先进的德国公司透平式压缩机氢气干燥在传统工艺基 础上增加变温吸附脱水，使氢气的露点达到氯气液化采用螺杆式压 缩机组，蒸发直接液化工艺氯化氢合成炉采用国内先进的二合石墨炉， 自动化程度高占地少废气处理采用双塔流程，确保尾气达标排放。 本次技改以工艺先进成熟可靠节能为选择装置的主要依据，改造的 万离子膜法氢氧化钾生产线，采用控制，中间过程更加合理，克服人 为因素对操作过程的不利影响，达到节能降耗的目的，项目建成后将达到国 内同行业先进水平之列。目前世界上拥有生产离子膜氢氧化钾装置的主要公 司有德国的伍迪英国的日本的旭化成北京化机等。离子膜电解法 生产技术先进产品质量高能耗低自动化程度高污染少，而成为当前 氢氧化钾生产技术的发展方向，产品竞争优势十分明显，因此项目选择离子 膜电解法生产工艺。 离子膜电解法生产氢氧化钾和隔膜法电解法大致相同，即将氯化钾溶液精 制后直接送离子膜电解槽进行电解，电解液经蒸发浓缩即可得产品氢氧化钾， 电解副产的氯气和氢气经处理后可回收利用。引进先进的离子膜电解生产技术，是最大的节能措施。与隔膜电解法相比，每吨碱可节约直流电及 蒸汽，相当于每年节省标煤约万吨，具有显著的节能效果 四技改项目工艺流程简述，存在的问题及整改措施 次盐水单元 工艺介绍 上盐系统 原盐来自厂外，由汽车倒运进盐库，经抓斗起重机吊运进入接料斗再通过 接料斗下的电磁震动给料机均匀的给料至带式输送机，经带式输送机送至 次盐水工段。带式输送机上安装的双侧犁式卸料器，根据需要可将盐分送至 两个化盐桶。 装载机做为抓斗起重机的补充，用作清理倒堆和供料。原盐的计量采 用皮带电子称。 膜法除硫酸根 来自离子膜电解工序的淡盐水部分加入去除游离氯至零，经盐水 冷却器冷却至，用盐酸调节至工艺要求，进入配水槽。正常情况下 通过采用在线检测仪表以确保进膜过滤单元的盐水各项指标控制在工艺要求 的范围内。淡盐水通过高压泵和循环泵送入到膜单元，利用膜分离的特性进 行脱硝。其中，脱硝后的淡盐水透过膜送至配水槽浓缩液进入膜系统进行 循环浓缩，部分连续送至界外即高芒盐水。 膜过滤 除去硫酸根的淡盐水和其余未除硫酸根的淡盐水树脂塔再生废水滤液 等杂水生产上水均进配水槽，配水后进化盐桶化盐，饱和粗盐水进入折 流槽，在槽中加入未脱氯淡盐水氢氧化钠，加药后粗盐水进入前反应槽， 反应后粗盐水用泵打入加压溶气罐再流经文丘里混合器加入絮凝剂， 进入预处理器除去沉淀，预处理后粗盐水按工艺要求加入碳酸钾，自流进入体式后反应桶，再由反应后的粗盐水高位槽自流进入凯膜过滤器， 精盐水通过控制。氯气的纯度约为干 基。 淡盐水送入淡盐水储槽底部，然后用盐水循环泵送入脱 氯工序。 阴极液室的结构与阳极液室相似。每个阴极液室都有两个挠性软管，个 连接进料总管，另个连接出料总管。 稀释后的烧碱经过碱液高位槽送到每台电解槽的入口总管，然后通过挠性 软管送入阴极液室。向阴极室入口总管里添加纯水，以保持阴极液中烧碱的 浓度保持在规定值。纯水的流量由控制。的设定值由直流电流串级 控制。阴极液冷却器与起控制阴极液的温度。加入电解槽的阴极液量 由监控。 经过电解，阴极室中产生氢气和钾碱。氢气和钾碱的混合物通过软管排出 到阴极液出口总管，并在总管中分离成气体和液体。 氢气在氢气主管线中进行汇集，并送到碱液循环槽顶部，在此，氢气中的 水分被分离并滴落。然后，氢气被被送往氯氢处理工序，氢气压力为 ，氢气的压力由安装在氢气总管线上的控制。由氯气 压力串极控制，以便把氢气和氯气之间的压力差保持在设定数值。 阴极液钾碱在碱液循环槽中进行汇集，然后部分烧碱作为成品用碱液 循环泵送往酸碱罐区，其余烧碱经过阴极液冷却器返回烧碱高位槽。 氢气的纯度为干基。 电解存在的问题及整改措施 按氢氧化钾装置的动力消耗详见附件，根据法拉第第二定律，电极 上每析出或溶解克当量物质，所需要的电量恒定，所以电槽电流负荷定， 不管进电槽的是氯化钾还是氯化钠，其进槽流量不变。推算现有电槽改为生产钾碱后是否能达到万吨规模 离子膜电流效率按计，电槽台，每台个单元槽，运行电流， 设计电流 以正常电流计算现有电槽改为钾碱工艺后的产能 万吨 设计电流计算 万吨 本单元设备能力能达到万吨钾碱规模处理量，若经专家论证，钠碱专用 离子膜不能用于钾碱生产则将离子膜换为钾碱生产专用离子膜即可。 脱氯单元 工艺介绍 电解槽出来的的淡盐水和氯氢处理来的氯水混合后，用的高纯盐酸 将值调控到约后，送入脱氯塔的顶部。 脱氯塔的压力为，由真空泵进行控制。脱氯塔出口处盐水中游离氯 的浓度可以降低到，脱出的氯气汇入氯气总管。 脱氯后的淡盐水先用把值调到，再将亚硫酸钾储槽中配制的 浓度约为的亚硫酸钠溶液用亚硫酸钠泵加入到淡盐水管道中，以彻底 除去残余的游离氯。游离氯含量为的脱氯盐水送往次盐水精制工序。 本单元不存在问题 氯气氢气处理单元 工艺介绍 氯气处理 来自电解的湿氯气进氯气洗涤塔，用循环氯水喷淋冷却，冷却脱水后的氯 气从塔顶出，温度左右，进钛管冷却器，用低温水进步冷却脱水，温 度降至，进水雾捕集器。水雾捕集器出来的氯气进入两台串联的填料干 燥塔，与硫酸逆流接触脱水，干燥后出塔顶的氯气温度约。再进泡罩干燥塔，用的低温浓硫酸再次脱水。泡罩干燥塔顶出来的干氯气温度约 ，含水量，然后送至氯气压缩机压缩至，大部分送 往氯化氢合成工序，剩余的送出界外或送液化工序。 洗涤塔干燥塔泡罩塔均设循环冷却器，冷却器采用循环水或低温水冷 却取出吸收热，再返回塔内。低温水由厂区冷冻站供给，温度为。 氢气处理 由电解工段来的湿氢气在氢气冷却器内用循环水冷却脱水后进水环式压缩 机压缩至，再进冷却器用低温水进步冷却后入干燥器 脱水至露点，含水量，大部分送往氯化氢合成工序，余下的送 出界外。 事故氯气处理 电解在开停车及事故状况下排出的氯气工段维修或不正常时排出的废 气送至废氯气吸系统，通过台串连的吸收塔，用的新鲜碱液逆流接触 进行化学吸收，生成次氯酸钠，达到除害的目的。出塔尾气由引风机抽出排 放，排放气中。事故氯气采用两级塔吸收，确保事故状态时氯气被 完全吸收。 的与水在次氯酸钠循环内配成的氢氧化钠溶液，氯气先进 入级塔塔底，与塔顶喷淋下来的氢氧化钠溶液反应生成次氯酸钠溶液，如 次氯酸钠溶液有效氯达到时，可由塔釜经泵送至罐区。级塔顶出来的 未反应的残余氯气继续进入二级塔塔底，用新鲜的的氢氧化钠水溶液 吸收，吸收后的尾气经过引风机达标高空排放。 万吨钠碱的氯气氢气产量与万吨的氯气氢气产量相当，因此本工序工 艺处理能力能满足改造项目要求 氯化氢合成单元 工艺介绍 由氯氢处理工段来的氯气进氯气缓冲罐，由缓冲罐进入合成炉由氯氢处理工段来的氢气进氢气缓冲罐，经氢气缓冲罐也进入合成炉，氯气和氢气在 合成炉灯头处混合燃烧反应生成氯化氢气体，反应放出的热量被夹套内 的循环水冷却。氯化氢气体从合成炉顶部出来，经过冷却导管进入石墨冷却 器用循环水冷却至常温，冷却后的氯化氢气靠自身压力大部分送往氯乙烯装 置，小部分到高纯盐酸吸收系统制成高纯酸送电解工段使用。 合成炉