一、裝置簡(jiǎn)介

  氯堿工業(yè)作為衡量國(guó)家化工行業(yè)發(fā)展的重要指標(biāo)，廣泛應(yīng)用于輕工業(yè)、紡織工業(yè)、冶金工業(yè)、石油化學(xué)工業(yè)以及公用事業(yè)。氯堿的生產(chǎn)工藝一般分為苛化法、隔膜法、水銀法及離子膜法。離子膜制堿法從20世紀(jì)80年代開(kāi)始發(fā)展，現(xiàn)已成為我國(guó)新建燒堿工廠中最廣泛應(yīng)用的工藝。其工藝流程是通過(guò)電解食鹽水生產(chǎn)燒堿和氯氣、氫氣，產(chǎn)品作為其他化工產(chǎn)品的生產(chǎn)原料。以下以離子膜制堿的工藝裝置為例介紹。

二、離子膜氯堿裝置的工藝及特點(diǎn)

  離子膜氯堿裝置工藝流程示意圖如圖2.37所示。整個(gè)裝置大致可劃分為一次鹽水和二次鹽水精制、電解單元、淡鹽水脫氯、氫氣處理及壓縮、氯氣處理及壓縮、氯氣液化、鹽酸合成及堿蒸發(fā)單元。

  以原鹽、鹵水作為原料，通過(guò)一次鹽水膜過(guò)濾，將鹽水中大分子有機(jī)物分解成小分子，并初步去除。再經(jīng)過(guò)二次鹽水的螯合樹(shù)脂塔，進(jìn)一步除去其中的鈣、鎂等金屬離子及懸浮物后。將鹽水加入離子膜電解槽的陽(yáng)極室，與此同時(shí)，純水和堿液一同進(jìn)入陰極室。電解槽通入直流電后，在陽(yáng)極室產(chǎn)生氯氣和含氯淡鹽水，經(jīng)過(guò)分離器分離，氯氣輸送到氯氣處理及壓縮單元。在電解槽的陰極室產(chǎn)生氫氣和液堿。同樣經(jīng)過(guò)分離器，氫氣輸送到氫氣處理及壓縮單元，堿液可以作為商品出售，也可以送到堿蒸發(fā)單元，使其濃縮成50％的堿液。電解產(chǎn)生的濕氯氣經(jīng)過(guò)洗滌、干燥、壓縮后，送往下游作為原料使用，或通過(guò)冷介質(zhì)降溫液化，形成液氯存入儲(chǔ)槽；未液化的氯氣與氫氣壓縮單元過(guò)來(lái)的氫氣用于合成氯化氫氣體或鹽酸。

三、主要工藝介質(zhì)

  氯堿裝置的工藝介質(zhì)中包含了強(qiáng)酸（如氯氣、氯化氫等）、強(qiáng)堿（如氫氧化鈉等）、氫氣等具有腐蝕性強(qiáng)、易燃爆、有毒有害的介質(zhì)。其中電解單元的進(jìn)料鹽水對(duì)鑄鐵、碳鋼、不銹鋼材料有不同程度的腐蝕。電解后的淡鹽水中存有游離氯等介質(zhì)，會(huì)加劇對(duì)設(shè)備、管道材料的腐蝕。因此，在鹽水管道中鋼襯膠、鋼襯塑、塑料閥門(mén)的運(yùn)用較為廣泛。裝置的產(chǎn)品氯氣是一種有毒氣體，逸散性強(qiáng)。同時(shí)氯的化學(xué)性質(zhì)很活潑，在一定條件下能與很多金屬及非金屬發(fā)生反應(yīng)。尤其在有水的情況下，氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸。次氯酸受熱及光等的作用易分解出初生態(tài)氧并生成鹽酸，初生態(tài)氧又是一種強(qiáng)氧化劑。因此，在氯堿裝置中濕氯氣、干氯氣及液氯的危害性最大。

四、氯堿裝置的配管設(shè)計(jì)

  主要是對(duì)塔、罐、泵、壓縮機(jī)等設(shè)備的配管設(shè)計(jì)。