氯碱新员工培训资料之电解工序

电解工序培训内容提纲一、生产目的与任务二、产品及原材料说明三、原材料消耗定额四、生产基本原理五、工艺流程简述六、工艺控制指标七、岗位操作和巡检路线八、生产异常现象产生的原因及其处理方法九、生产安全注意事项十、规章制度一、生产目的与任务•在电解槽里，饱和精盐水借助于直流电进行电解，同时产生三种物质：氯气、电解碱液、氢气，并分别汇总送氯、氢气处理岗位和蒸发岗位。二、产品及原材料说明•1.产品名称及化学组成•电解出的产品有氯气、氢气、和电解碱液三种：•氯气分子式为：Cl2分子量：70.926•氢气分子式为：H2分子量：2.016•电解碱液主要成份：NaOH+NaCl10%+17%•⒉产品质量标准•⒉⒈氯气质量标准序号指标名称指标1总管氯气纯度≥96%(v/v)2氯内含氢≤1%(v/v)3产品外观黄绿色气体•2.2氢气质量标准序号指标名称指标1总管氢气纯度≥98%(v/v)2含氧≤0.4%(v/v)3产品外观无色透明气体•2.3电解碱液质量标准序号指标名称指标1总管氢氧化钠含量115～135g/l2氯化钠含量210～180g/l3产品外观无色透明液体•4.产品性质•4.1氯气的物理、化学性质•氯气是黄绿色，有刺激性气味的气体，对人体有毒害作用，可使人窒息死亡。在标准状态下，其密度为3.214kg/m3，对空气的比重为2.486，微溶于水。其熔点为－101℃，沸点为－34.05℃。•氯是极活泼的化学元素，可与许多化合物直接反应，也能与许多单质直接化合，生成各种氯化合物，因此在自然界中，单质氯是极少存在的，大多存在于化合物中。•氯气是强氧化剂，它本身不会燃烧，也不会爆炸，但它具有助燃性，许多物质都能在氯气中燃烧，即俗称“氯火”•如：H2+Cl2燃烧=2HCl•与一些气体形成爆炸混合物，如与氢气混合，在光照下即发生连锁反应而发生爆炸。•4.2氢气的物理、化学性质•氢气为无色、无味的气体，在标准状态下的密度为0.08987㎏/m3,沸点－252.78℃，熔点为－259.2℃，几乎不溶于水。•氢气的化学性质极为活泼，能与活泼的碱金属(如钾、钠)反应，生成该金属的氢化物。•2M(K、Na等)+H2=2MH•能与氧气、氯气等非金属单质反应•2H2+O2=2H2O•H2+Cl2=2HCl•能与多种化合物发生反应，如：Fe2O3+3H2=2Fe+3H2O•能与不饱和烃类化合物发生加成反应。•如：C2H2（乙炔）+H2=C2H4（乙烯）•C6H6（苯）+3H2=C6H12（环己烷）•氢气是一种易燃、易爆气体，在空气中的自燃温度为510℃，最小点火能量（空气中）0.019毫焦耳，爆炸极限（空气中）4.1～74.5%，由于它的爆炸极限宽，点火能量小，因此容易引起火灾、爆炸事故。•另外，氢气还能与氧气、氯气等多种气体形成爆炸混合物，所以，氢气在生产使用时，必须严格注意安全。•4.3NaOH的物理、化学性质•4.3.1电解碱液的性质•电解碱液是无色，透明的液体，其浓度约为10%，对皮肤、眼睛和粘膜都有极强烈的腐蚀作用，可导致皮肤灼伤和坏死，对消化系统引起消化道粘膜糜烂、出血、腐蚀、甚至穿孔。特别对眼睛，如处理不当或不及时，则有造成失明的危险。•电解碱液是含有氢氧化钠、氯化钠、硫酸钠、碳酸钠、次氯酸钠、氯酸钠等多种物质的水溶液。其中主要成份是氢氧化钠、氯化钠和水。•4.3.2NaOH物理化学性质•NaOH俗名苛性钠、火碱、烧碱。•纯净的NaOH是白色固体，极易溶解于水，溶解时放出大量的热，易潮解，水溶液有涩味和滑腻感。•NaOH具有碱的通性，碱性很强，腐蚀性强。•能与大多数非金属氧化物反应：•CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O•SO3+2NaOH=Na2SO4+H2O•能与酸发生中和反应：•NaOH+HCl=NaCl+H2O•2NaoH+H2SO4=Na2SO4•能与盐反应，生成难溶性的碱：•3NaOH+FeCl3=3NaCl+Fe(OH)3↓2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4•⒌原材料说明•⒌⒈直流电•将交流电电能转化为直流电能（此过程在整流岗位完成），并导入电解质中，使其产生化学变化达到生产的目的。•技术要求：能根据电解槽负荷的变化随时调整或改变输出电流和电压，保证稳定的电流供给。•⒌⒉饱和精盐水•技术要求：NaCl315g/l•Ca2++Mg2+5mg/l•SO42-5g/l•PH7～8•透光率＞95%（分光光度计）三、原材料消耗定额以生产电解液100%NaOH一吨计算序号名称规格单位消耗定额备注1精盐水315g/lM39．52直流电kwh23503动力电kwh4水吨5石棉绒kg四、生产基本原理•⒈隔膜法电解的原理•⒈⒈氯化钠电解的基本原理•在NaCl水溶液中存在着四种处于不规则运动着的带电荷离子：Na+、H+、Cl－、OH－,通入直流电流后，四种离子开始作定向运动，带正电荷的离子向阴极移动，带负电荷的离子向阳极移动。根据离子在电极上放电电位的大小，在阴极上析出H2↑，在阳极上析出Cl2↑。溶液中未放电的Na+和OH－在阴极附近不断产生NaOH。•氯化钠水溶液中的电化学反应方程式为：•2NaCl+2H2O直流电2NaOH+Cl2↑+2H2↑•电解槽中隔膜将电解槽分为阳极室和阴极室两部份。隔膜是一种多孔的隔离层，能让离子和水分子通过，却阻止阳、阴极电极析出产物的混合。因此在隔膜电解槽阳极室产生的氯气不会进入阴极室，而经阳极室上方氯气支管导出；在阴极室产生的氢气，也不会进入阳极室，而由阴极箱氢气支管导出，氢氧化钠溶液经阴极箱下方导出。•2.盐水质量•确保进槽盐水的质量，有助于电解槽的经济稳定运行。•3.电解槽温度•电解槽温度宜控制在85～95℃之间。控制一定的电解槽温度，对于提高电流效率，降低槽电压十分有利。生产中控制进槽盐水预热温度来保证电槽温度。•4.电流波动•电槽运转要求供电稳定，可以保持正常的电解液浓度。对电流波动范围，要求控制在正常操作电流的±1%，不应超过±1.5%，电流波动频繁，对电解生产危害很大。•⒌电解液中氢氧化钠浓度•电解液中氢氧化钠浓度对电流效率影响很大，同时对碱液蒸发用汽的影响很大。电解碱液中氢氧化钠的浓度，单槽一般控制在90～140g/l,电解液总管碱液中氢氧化钠的浓度控制在120～135g/l。在电解槽操作中，通常采用改变电解槽阴阳极液位来调节电解槽的质量，从而控制电解碱液中氢氧化钠的浓度。五、工艺流程简述•满足工艺要求的精制盐水由中和岗位送入精盐水贮槽，用精盐水泵送入精盐水高位槽，精盐水靠位差自流，经盐水预热器预热至80±2℃，再经精盐水断电器后进入电解槽内。•电解槽内精盐水在直流电作用下，发生电解，由阴极箱底部流出的电解液经滴流盘断电后汇总至碱液集中槽（碱液受槽），经受槽计量后用电解液泵送到蒸发电解液贮槽。电解产生的高温湿氯气、氢气分别汇总送至氯氢气处理岗位。精盐水贮槽精盐水高位槽盐水预热器电解槽电解液受槽直流电氢气氯气蒸汽泵送蒸发冷凝水工艺流程简图六、工艺控制指标•1.预热岗位主要工艺操作控制指标序号物料名称控制项目指标监控次数监控地点1进槽盐水含盐量312～317g/l（冬季）315～320g/l（夏季）接班1次倒桶1次进槽盐水总管Ca2＋+Mg2＋5mg/lSO42－≤5g/lPH值7～8透明度≥900mm2进槽盐水预热温度80±2℃不定时控制台温度显示3蒸汽蒸汽压力0.3～0.4MPa不定时预热蒸汽压力表4冷凝水含盐≤3g/l每周一次疏水器5电机温度≤90℃不定时序号控制项目控制指标检查次数控制地点1电槽槽温85—95℃每班一次单台电槽2电槽液面合格率95%不定时电解槽3氯气总管：⑴Cl2⑵Cl2含H2⑶Cl2含O2≥95%（v/v）1.0%（v/v）3.0%(v/v)每班4次氯气总管4氢气总管：⑴H2⑵H2含O2≥98%≤0.4%每班4次氢气总管5⑴氯气压力⑵氢气压力0～-5mm水柱0～+5mm水柱经常氯气分管尾部氢气分管尾部6电解液总管：⑴NaOH⑵NaCl120~135g/l180~210g/l每班4次电解液受槽2.看槽岗位工艺操作指标七、岗位操作和巡检路线•1.看槽岗位开车前的准备。•1.1准备好岗位原始记录及有关工器具。•1.2接值班调度开车通知后，同预热岗位联系准备开车，并作进槽盐水排污工作。•1.3检查电槽氯气、氢气压力计是否装好；氯气、氢气支管是否装好；电槽水封槽内是否贮水；氯、氢气脱水管是否畅通、有水。•1.4检查管道、阀门有无泄漏或其它故障。•1.5同预热岗位联系，排污工作完成，关闭各列排污阀，向电槽注入盐水，待各电槽液位达到标定液位后即具备送电条件。•2.看槽岗位开车操作•2.1接值班调度开车通知后，依次迅速取掉电槽碱液管上的胶塞，立即汇报调度可以供电，此时电槽即投入运行。•2.2供电时，以1.2KA的电流强度为起点，按调度通知逐步升电流至规定的电流。•2.3供电后，勤检查电槽液位，调节好盐水入槽量，使液面逐渐达到标定位置。•2.4检查电槽运行是否正常，有无泄漏，氯、氢气压力是否正常，碱液流量是否平稳。•3.看槽岗位常规操作•3.1及时掌握电槽运行情况，精盐水质量及供应情况，检查槽压、温度、氯气纯度、氯中含氢、碱液浓度、电流强度等是否正常。•3.2检查电槽盐水液面，严格做到液面平稳，使水位合格率达95%以上，同时注意检查有无假液面。•3.3切实做到氯气氢气压力，碱液流量、盐水流量的稳定。出现波动应即时联系处理。•3.4认真做好“四清”不允许随意用水冲洗电解槽及地面，确保断电效果良好。•3.5及时准确做好原始记录与设备、管道的维护保养工作。看槽岗位巡回检查路线电解槽1列1~13号电解槽2列13—1号电解槽3列1—13号电解槽4列13—1号•４.预热岗位开车前的准备•４.１检查各泵（精盐水泵、电解液泵、杂水泵）是否正常，电器仪表是否完好。•４.２检查各管道阀门是否处于关闭位置。•４.３接调度准备开车通知后，打开精盐水贮槽出口阀，启动精盐水泵向盐水高位槽供水。•４.４待盐水高位槽液位达25m3时，停盐水泵。•４.５通知中控分析室在精盐水桶排污处取样，检验盐水质量是否符合要求。•４.６与盐水工序联系，准备接收淡盐水。•５.预热岗位开车操作•５.１接值班调度通知可以向电槽进水时，开启高位槽盐水出口阀，开启盐水预热器精盐水进出口阀门，与看槽岗位联系，做好各列盐水排污工作。•５.２开启预热器、疏水器进出口阀门，缓慢开启进预热器蒸汽阀门，调节蒸汽阀门，使进槽盐水温度控制在规定要求。•５.３与看槽岗位联系，排污工作是否结束，可否向电槽注入盐水，并做好记录。•５.４待盐水高位槽液位低于15m3时，启动精盐水泵，使高位槽液位控制在15～25m3之间。•５.５密切注意杂水池液位，及时启动杂水泵，向盐水工序输送淡盐水。•６.预热岗位常规操作•４.１按工艺控制条件平稳控制进槽盐水温度。•４.２及时开、停精盐水泵，使高位槽液位控制在15～25m3之间。•６.３检查碱液受槽和杂水池液位情况，及时启泵，防止溢漫事故发生。•６.４检查各泵运转是否正常，管道阀门有无滴漏。•６.５定期排预热器的不凝气体。•６.６每小时填写一次原始记录。•６.７每周检查一次预热器冷凝水含盐量，若超标立即汇报值班主任和值班调度。•７.预热岗位停车操作•７.１关闭预热器蒸汽进口阀门，关闭盐水预热器盐水入口阀，再关闭盐水预热器的盐水出口阀。•７.２待盐水高位槽液位至25m3时，停精盐水泵。•８.预热岗位停车操作•８.１正常停车操作•８.２电流降为零后，停止盐水预热，继续待碱液排出15～30分钟后，将各电解槽碱液出口管堵上胶塞，待所有电槽液面高于红线时，停止向电槽注盐水。•８.３停电半小时后将氯气水封，氢气分管尾部胶塞取下，用空气进行置换，经分析氯、氢气含量0.5%后通知氯氢气处理岗位停止抽送。•８.４停车在1小时之内时，可断续注入盐水，与正常生产同，等待送电。•2.4.1紧急停车•发生下列情况之一，立即报告值班调度紧急停车：•2.4.1.1氯气总管含氢1%，经处理无效。•2.4.1.2电解槽爆炸，通知整