10%高濃度電解次氯酸鈉消毒設(shè)備

技術(shù)方案    

地址:湖南長(zhǎng)沙寧鄉(xiāng)縣妙盛工業(yè)區(qū)

湖南源生環(huán)保設(shè)備有限公司是我國(guó)水消毒設(shè)備專業(yè)研制廠家，生產(chǎn)基地位于湖南寧鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)，旗下品牌--湘怡源生，長(zhǎng)沙市重合同守信用企業(yè)品牌，全國(guó)農(nóng)村水利工程材料設(shè)備產(chǎn)品信息年報(bào)入選企業(yè)品牌，全國(guó)水利系統(tǒng)優(yōu)秀產(chǎn)品招標(biāo)重點(diǎn)目錄品牌 ，中國(guó)東盟商務(wù)理事會(huì)理事，湘怡源生專注于水消毒設(shè)備的研發(fā)制造，為自來水廠，污水廠以及循環(huán)水，提供消毒設(shè)備服務(wù)，湘怡源生水消毒設(shè)備主要有三種：二氧化氯發(fā)生器，電解法二氧化氯協(xié)同消毒劑發(fā)生器（簡(jiǎn)稱電解二氧化氯發(fā)生器），電解次氯酸鈉發(fā)生器，湘怡源生在北京和湖南寧鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)分別有研發(fā)和生產(chǎn)基地，湘怡源生牌水消毒設(shè)備一直以安全耐用為特點(diǎn)，產(chǎn)品出口老撾，越南，菲律賓，印度尼西亞，哈薩克斯坦，俄羅斯，非洲等國(guó)家和地區(qū)，為22000多家用戶提供服務(wù)   湘怡源生企業(yè)文化是：做產(chǎn)品即做人，員工即家人，客戶即親人， 企業(yè)愿景：成為受人尊敬的水消毒設(shè)備品牌，企業(yè)經(jīng)營(yíng)理念：與人忠信，用戶，公司核心價(jià)值觀：敬業(yè)厚德 自強(qiáng)不息    客戶：中國(guó)水務(wù)， 中國(guó)港灣集團(tuán)，中車集團(tuán)，中鐵集團(tuán)，中國(guó)交通集團(tuán)，中國(guó)節(jié)能環(huán)保。

10%含量電解鹽湘怡源生牌次氯酸鈉發(fā)生器消毒機(jī)

1. 技術(shù)方案概述

設(shè)備由以下部分組成：

1.鹽水準(zhǔn)備和處理部分

2.電解部分

3.陰極電解液處理部分

4.電氣控制部分

該方案考慮了獲得要求產(chǎn)量的標(biāo)準(zhǔn)方法，生產(chǎn)濕氯氣。

標(biāo)準(zhǔn)電解過程預(yù)期回收，脫氯并將陽(yáng)極電解液再循環(huán)至飽和。 在這種情況下，鹽消耗量要低得多。

除了傳統(tǒng)的鹽水系統(tǒng)，已經(jīng)考慮安裝能夠處理任何種類的鹽（適合于電化學(xué)目的）并且最小化鹽損失的高級(jí)鹽水處理單元，特別是在原鹽高成本的情況下。 該解決方案將允許在價(jià)格方面選擇利的原鹽源的廣泛可能性。 電解器在制造商的陽(yáng)極電解液濃度范圍內(nèi)操作。

2. 供貨范圍

供貨范圍包括：

2.1基本工程包括以下文件

- 具有熱量和物料平衡的工藝流程圖（PFD）

- 過程和儀表圖（P＆ID）

- 布局圖

- 設(shè)備規(guī)格

- 儀表規(guī)格

- 設(shè)備清單

- 儀器列表

- 電氣用戶列表（帶預(yù)期的安裝功率）

2.2詳細(xì)工程包括以下文件

- 最終修訂中的基本工程文件

- 最終布局與設(shè)備位置的所有細(xì)節(jié)

- 單一荷載形式完成的基礎(chǔ)圖

- 金屬結(jié)構(gòu)單線圖

- 管道規(guī)格

- 絕熱規(guī)格

- 供貨界限內(nèi)的過程和設(shè)施的管道布置圖

- 供應(yīng)的靜態(tài)設(shè)備的繪圖方案

- 制造靜態(tài)設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖

- 管道安裝的材料清單

- 電氣面板接線圖

- 控制面板與現(xiàn)場(chǎng)互連的電氣圖

- 典型電氣回路圖

- 儀表面板接線圖

- 控制面板與現(xiàn)場(chǎng)互連的儀表圖

- 儀表循環(huán)圖

- 控制系統(tǒng)（PLC）規(guī)范

- 線表

- 所有發(fā)出的圖紙清單

- 操作手冊(cè)

2.3材料

-所有設(shè)備和機(jī)械在設(shè)備清單上的“供應(yīng)商”欄

-所有管道部件在設(shè)備清單上的“供應(yīng)商”欄

-所有電氣和儀表組件在設(shè)備清單上的“供應(yīng)商”欄

3. 不包括的項(xiàng)目

- 土建

- 接地和照明系統(tǒng)

- 服務(wù)，建筑和設(shè)備鋼結(jié)構(gòu)

- 服務(wù)平臺(tái)

設(shè)備清單上的“供應(yīng)商”欄

- 所有地下管道

- 管道支撐鋼結(jié)構(gòu)的預(yù)制和架設(shè)

- 設(shè)備，機(jī)械和儀表的架設(shè)

- 管道和設(shè)備絕緣材料

- 實(shí)用（冷卻水，冷凍水，蒸汽，壓縮空氣和氮?dú)猓┊a(chǎn)生和分配系統(tǒng)

- 工藝水處理裝置

- 最終噴涂

- 灌裝系統(tǒng)

- 消防系統(tǒng)

- 工廠預(yù)調(diào)試，調(diào)試和啟動(dòng)監(jiān)督（單獨(dú)報(bào)價(jià)）

- 其他沒有特別提到的（見設(shè)備列表）

4.供貨界限

設(shè)備供貨界限定義為1 m。設(shè)備安裝廠房外或1米。 外面的占用區(qū)域的外圍單位/設(shè)備安裝室外。

對(duì)于電力供應(yīng)的問題，供貨界限定義在電氣面板的主開關(guān)和整流器/變壓器面板的主開關(guān)。

 設(shè)備占地面積：XX㎡

  設(shè)備最小供電負(fù)荷：XXKW

  最小供水量：xX  m³/h

5.現(xiàn)場(chǎng)條件

設(shè)備和機(jī)械的設(shè)計(jì)將根據(jù)設(shè)備安裝現(xiàn)場(chǎng)的情況進(jìn)行。

6. 原料

6.1原料

6.1.1原鹽

- NaCl             ＞ 99.7w / w

6.1.2 除鹽水

- 壓力                 3 barg

- 溫度                 20-30°C

- 電導(dǎo)率               5μS/ cm

6.1.3精制NaOH堿液

- 濃度                 32或50％w / w

6.2原材料消耗量

6.2.1電源

- 電解電功率               kW.h

- 過程電機(jī)的功率為          kW.h

6.2.2生鹽（NaCl 100％）    kg /h

6.2.3除鹽水                 m³ /h

6.2.4NaOH（100％）        kg /h

7. 公用事業(yè)

7.1參數(shù)

7.1.1電力

- 電壓                     380 V.

- 相數(shù)                      3

- 頻率                   50 Hz

7.1.2電加熱

7.1.3冷凍水

- 壓力                   bar g

- 入口溫度                °C

- 出口溫度                 °C

7.1.4氮

- 液氮容器或氣瓶

7.2實(shí)用消耗

7.2.1蒸汽                kg /h

7.2.2冷凍水              m3 /h

8.排出物

8.1排向大氣的氣流

8.1.1 氫氣               氣體

- H2                    kg / h

- 水蒸氣                 kg / h

- 溫度                   °C

8.1.2 從安全吸收塔排出

- Cl2 <2ppm

- 溫度20°C

8.2液體排出物

9.過程描述

氯氣裝置由以下主要部分組成：

- 用于制備和凈化進(jìn)入電解槽鹽水的鹽水系統(tǒng)。 該系統(tǒng)還包括鹽泥過濾，以便于處理固體污泥

- 電解區(qū)，產(chǎn)生氯，堿和氫的地方

- 用于制備循環(huán)的陰極電解液處理電解槽和生產(chǎn)蘇打處理

- 次氯酸鈉合成裝置

9.1鹽水系統(tǒng)(鹽水氯化鈉含量＞99.7%可以不用一級(jí)鹽水處理)

本節(jié)的范圍是制備電解過程所需的純鹽水，從電解槽排出的廢鹽水中除去所有氯，用生產(chǎn)所需的原鹽飽和，通過處理飽和鹽水以除去雜質(zhì)，最后產(chǎn)生所需的純鹽水。

9.1.1鹽處理

鹽袋直接卸載到飽和器中。

9.1.2純鹽水儲(chǔ)存

將來自鹽水離子交換系統(tǒng)的純鹽水收集在罐中，并將其泵送到電解槽。 安裝在電解槽的純鹽水管線上的熱交換器將其溫度保持在所要求的值。 酸化回路向進(jìn)料鹽水供應(yīng)HCl以減少陽(yáng)極電解質(zhì)室中的氯酸鹽形成。

然后將脫氯鹽水送入飽和器。

9.2電解系統(tǒng)

9.2.1電解

供給電解槽的純鹽水流速由流量控制回路控制，并且在進(jìn)入電解槽之前，添加陽(yáng)極電解液再循環(huán)以便將NaCl濃度控制到   XX gpl。

鹽水在底部進(jìn)入電解槽，并且其上升通過電解槽的陽(yáng)極室，在那里被電解。

氯化鈉和水的電解根據(jù)以下化學(xué)計(jì)量產(chǎn)生氯，氫和氫氧化鈉：

2 NaCl（aq）+ 2H ₂ O（1）= 2 NaOH（aq）+ Cl ₂（g）+ H ₂（g）

該總反應(yīng)可以分解為在陰極（等式5）和陽(yáng)極（等式6）處發(fā)生的反應(yīng)。游離鈉離子從陽(yáng)極電解液室移動(dòng)到陰極電解液，并反應(yīng)形成苛性鈉（方程式7）。

2H₂O + 2e- = H₂（g）+ 2OH^-（5）

2 Cl^- = Cl ₂（g）+ 2e - （6）

2 Na ⁺ + 2 OH^- = 2 NaOH（7）

商業(yè)電解槽關(guān)注的不僅僅是產(chǎn)物的產(chǎn)生，而且是產(chǎn)物的分離。

電解槽使用離子交換膜來實(shí)現(xiàn)這種分離。

9.2.2氯和氫氣處理

氯氣存在于與貧化鹽水混合的電解槽中，并且它們被分離。氣體被送至氣體集管，鹽水流入貧化的鹽水管線并收集到罐中。

氯氣流在熱交換器中冷卻，使離開陽(yáng)極室的量的水蒸汽與氣相冷凝，然后送入次氯酸鹽合成。

將冷凝物收集到陽(yáng)極液排出管線中。

氫氣在與陰極電解液混合的電解槽，并且它們被分離。 氣體被送至氣體集管，陰極電解液流入陰極電解液管線，并收集到罐中。

將氫氣流送至液壓密封，然后在氣體點(diǎn)燃的情況下通過具有氮?dú)獯祾叩幕鹧娣雷o(hù)器將其排放到大氣中。

對(duì)于低容量設(shè)備，通過在其液壓坑中與水直接接觸獲得氫冷卻。

在啟動(dòng)和關(guān)閉期間使用惰性（N ₂）氣體壓力控制以沖洗氣體管線以除去空氣和/或氫氣和氯氣。

小心控制氯氣和氫氣的操作壓力，以避免氣體集管中的壓力不平衡。

必須保持氫氣的工作壓力比氯氣工作壓力高XX  mbar。

這通過作用在安裝在氯氣集管中的壓力控制閥的壓力控制回路獲得，同時(shí)氫氣壓力通過液壓密封件鼓泡保持恒定。

連續(xù)監(jiān)測(cè)兩個(gè)集管之間的壓差，以便進(jìn)行更安全的操作。

對(duì)于設(shè)備安全，安裝在氯和氫頭的兩個(gè)壓力開關(guān)與整流器互鎖，以在氣體壓力過高的情況下關(guān)閉。

9.2.3整流器單元

電力變壓器/整流器單元應(yīng)向電解槽提供直流電。 該單元由連接到主PLC的PLC自我控制，用于工藝要求和直流電流需求之間的所有互連。

稱為極化單元的獨(dú)立單元一直地連接到匯流條，以在總體電力故障的情況下向電解槽提供所需的極化電壓。 在發(fā)生整流器單元的主電源的突然中斷的情況下，該單元避免了反向樁效應(yīng)。

9.3 陰極電解液系統(tǒng)

9.3.1?？列遭c循環(huán)

32％苛性鈉通過重力從槽室收集管流入位于槽室高度下方的苛性循環(huán)罐中。 任何夾帶的氫氣被排放到氫頭。

然后將苛性蘇打泵送到苛性加熱器/冷卻器并返回到膜電解槽電解器，因此可根據(jù)負(fù)載百分比的變化來控制電解槽溫度。

將苛性堿生產(chǎn)所需的除鹽水加入到與實(shí)際電流負(fù)荷級(jí)聯(lián)的流量控制回路下的循環(huán)苛性鈉流中。 級(jí)聯(lián)控制由PLC自動(dòng)管理。

將產(chǎn)物苛性堿流冷卻，用受控的脫鹽水流稀釋，然后送入儲(chǔ)罐。

9.4 氯氣

氯氣通過流量計(jì)，在無壓力的情況下通過流量計(jì)送到用戶設(shè)備處

9.5 過程控制系統(tǒng)

該設(shè)備在PLC控制系統(tǒng)下運(yùn)行。

所有過程控制由PLC監(jiān)控，PLC使用輸入設(shè)定點(diǎn)（由設(shè)備操作員操作）或根據(jù)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中并由操作員激活或由PLC自動(dòng)執(zhí)行的邏輯順序計(jì)算其值。

在氯氣和/或氫氣頭中的高壓的情況下，通過打開電氣主開關(guān)來提供自動(dòng)整流器/變壓器跳閘系統(tǒng)。

9.6 設(shè)備安全系統(tǒng)

- UPS用于PLC和儀表饋電系統(tǒng)30分鐘

- 在電力突然關(guān)閉的情況下，極化單元提供直流電源以保護(hù)膜

該系統(tǒng)必須由一個(gè)獨(dú)立的應(yīng)急電源供電，該電源可在緊急情況后10秒鐘內(nèi)啟動(dòng)。

9.7 快速應(yīng)急管理的選擇

在頻繁停電的情況下，我們建議為設(shè)備提供以下附加設(shè)備：

- UPS為陽(yáng)極電解液，陰極電解液和次氯酸鈉循環(huán)泵供電30分鐘

- 氮?dú)獍l(fā)生系統(tǒng)，在任何類型的設(shè)備停機(jī)期間和設(shè)備啟動(dòng)期間供應(yīng)沖洗氣體。緊急關(guān)閉等。

10.設(shè)備產(chǎn)量

根據(jù)客戶的要求每天生產(chǎn)  XX 噸10%次氯酸鈉溶液。

11. 電解制氯消耗表及成本核算