一、裝置簡介

  氯堿工業(yè)作為衡量國家化工行業(yè)發(fā)展的重要指標，廣泛應用于輕工業(yè)、紡織工業(yè)、冶金工業(yè)、石油化學工業(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80年代開始發(fā)展，現(xiàn)已成為我國新建燒堿工廠中最廣泛應用的工藝。其工藝流程是通過電解食鹽水生產(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

  離子膜氯堿裝置工藝流程示意圖如圖2.37所示。整個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，通過一次鹽水膜過濾，將鹽水中大分子有機物分解成小分子，并初步去除。再經(jīng)過二次鹽水的螯合樹脂塔，進一步除去其中的鈣、鎂等金屬離子及懸浮物后。將鹽水加入離子膜電解槽的陽極室，與此同時，純水和堿液一同進入陰極室。電解槽通入直流電后，在陽極室產(chǎn)生氯氣和含氯淡鹽水，經(jīng)過分離器分離，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)過洗滌、干燥、壓縮后，送往下游作為原料使用，或通過冷介質(zhì)降溫液化，形成液氯存入儲槽；未液化的氯氣與氫氣壓縮單元過來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)中包含了強酸（如氯氣、氯化氫等）、強堿（如氫氧化鈉等）、氫氣等具有腐蝕性強、易燃爆、有毒有害的介質(zhì)。其中電解單元的進料鹽水對鑄鐵、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)，會加劇對設備、管道材料的腐蝕。因此，在鹽水管道中鋼襯膠、鋼襯塑、塑料閥門的運用較為廣泛。裝置的產(chǎn)品氯氣是一種有毒氣體，逸散性強。同時氯的化學性質(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。尤其在有水的情況下，氯氣與水反應生成鹽酸和次氯酸。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、氯堿裝置的配管設計

  主要是對塔、罐、泵、壓縮機等設備的配管設計。