10%高濃度電解次氯酸鈉消毒設備

技術方案    

地址:湖南長沙寧鄉(xiāng)縣妙盛工業(yè)區(qū)

湖南源生環(huán)保設備有限公司是我國水消毒設備專業(yè)研制廠家，生產基地位于湖南寧鄉(xiāng)經濟技術開發(fā)區(qū)，旗下品牌--湘怡源生，長沙市重合同守信用企業(yè)品牌，全國農村水利工程材料設備產品信息年報入選企業(yè)品牌，全國水利系統(tǒng)優(yōu)秀產品招標重點目錄品牌 ，中國東盟商務理事會理事，湘怡源生專注于水消毒設備的研發(fā)制造，為自來水廠，污水廠以及循環(huán)水，提供消毒設備服務，湘怡源生水消毒設備主要有三種：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)經濟技術開發(fā)區(qū)分別有研發(fā)和生產基地，湘怡源生牌水消毒設備一直以安全耐用為特點，產品出口老撾，越南，菲律賓，印度尼西亞，哈薩克斯坦，俄羅斯，非洲等國家和地區(qū)，為22000多家用戶提供服務   湘怡源生企業(yè)文化是：做產品即做人，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備品牌，企業(yè)經營理念：與人忠信，用戶，公司核心價值觀：敬業(yè)厚德 自強不息    客戶：中國水務， 中國港灣集團，中車集團，中鐵集團，中國交通集團，中國節(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

1. 技術方案概述

設備由以下部分組成：

1.鹽水準備和處理部分

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量的標準方法，生產濕氯氣。

標準電解過程預期回收，脫氯并將陽極電解液再循環(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)，已經考慮安裝能夠處理任何種類的鹽（適合于電化學目的）并且最小化鹽損失的高級鹽水處理單元，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極電解液濃度范圍內操作。

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

- 設備規(guī)格

- 儀表規(guī)格

- 設備清單

- 儀器列表

- 電氣用戶列表（帶預期的安裝功率）

2.2詳細工程包括以下文件

- 最終修訂中的基本工程文件

- 最終布局與設備位置的所有細節(jié)

- 單一荷載形式完成的基礎圖

- 金屬結構單線圖

- 管道規(guī)格

- 絕熱規(guī)格

- 供貨界限內的過程和設施的管道布置圖

- 供應的靜態(tài)設備的繪圖方案

- 制造靜態(tài)設備的結構圖

- 管道安裝的材料清單

- 電氣面板接線圖

- 控制面板與現場互連的電氣圖

- 典型電氣回路圖

- 儀表面板接線圖

- 控制面板與現場互連的儀表圖

- 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

2.3材料

-所有設備和機械在設備清單上的“供應商”欄

-所有管道部件在設備清單上的“供應商”欄

-所有電氣和儀表組件在設備清單上的“供應商”欄

3. 不包括的項目

- 土建

- 接地和照明系統(tǒng)

- 服務，建筑和設備鋼結構

- 服務平臺

設備清單上的“供應商”欄

- 所有地下管道

- 管道支撐鋼結構的預制和架設

- 設備，機械和儀表的架設

- 管道和設備絕緣材料

- 實用（冷卻水，冷凍水，蒸汽，壓縮空氣和氮氣）產生和分配系統(tǒng)

- 工藝水處理裝置

- 最終噴涂

- 灌裝系統(tǒng)

- 消防系統(tǒng)

- 工廠預調試，調試和啟動監(jiān)督（單獨報價）

- 其他沒有特別提到的（見設備列表）

4.供貨界限

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

對于電力供應的問題，供貨界限定義在電氣面板的主開關和整流器/變壓器面板的主開關。

 設備占地面積：XX㎡

  設備最小供電負荷：XXKW

  最小供水量：xX  m³/h

5.現場條件

設備和機械的設計將根據設備安裝現場的情況進行。

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

7.1.1電力

- 電壓                     380 V.

- 相數                      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，用生產所需的原鹽飽和，通過處理飽和鹽水以除去雜質，最后產生所需的純鹽水。

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。 酸化回路向進料鹽水供應HCl以減少陽極電解質室中的氯酸鹽形成。

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，并且在進入電解槽之前，添加陽極電解液再循環(huán)以便將NaCl濃度控制到   XX gpl。

鹽水在底部進入電解槽，并且其上升通過電解槽的陽極室，在那里被電解。

氯化鈉和水的電解根據以下化學計量產生氯，氫和氫氧化鈉：

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

該總反應可以分解為在陰極（等式5）和陽極（等式6）處發(fā)生的反應。游離鈉離子從陽極電解液室移動到陰極電解液，并反應形成苛性鈉（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)電解槽關注的不僅僅是產物的產生，而且是產物的分離。

電解槽使用離子交換膜來實現這種分離。

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，然后在氣體點燃的情況下通過具有氮氣吹掃的火焰防護器將其排放到大氣中。

對于低容量設備，通過在其液壓坑中與水直接接觸獲得氫冷卻。

在啟動和關閉期間使用惰性（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，同時氫氣壓力通過液壓密封件鼓泡保持恒定。

連續(xù)監(jiān)測兩個集管之間的壓差，以便進行更安全的操作。

對于設備安全，安裝在氯和氫頭的兩個壓力開關與整流器互鎖，以在氣體壓力過高的情況下關閉。

9.2.3整流器單元

電力變壓器/整流器單元應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。

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，因此可根據負載百分比的變化來控制電解槽溫度。

將苛性堿生產所需的除鹽水加入到與實際電流負荷級聯(lián)的流量控制回路下的循環(huán)苛性鈉流中。 級聯(lián)控制由PLC自動管理。

將產物苛性堿流冷卻，用受控的脫鹽水流稀釋，然后送入儲罐。

9.4 氯氣

氯氣通過流量計，在無壓力的情況下通過流量計送到用戶設備處

9.5 過程控制系統(tǒng)

該設備在PLC控制系統(tǒng)下運行。

所有過程控制由PLC監(jiān)控，PLC使用輸入設定點（由設備操作員操作）或根據存儲在計算機中并由操作員激活或由PLC自動執(zhí)行的邏輯順序計算其值。

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來提供自動整流器/變壓器跳閘系統(tǒng)。

9.6 設備安全系統(tǒng)

- UPS用于PLC和儀表饋電系統(tǒng)30分鐘

- 在電力突然關閉的情況下，極化單元提供直流電源以保護膜

該系統(tǒng)必須由一個獨立的應急電源供電，該電源可在緊急情況后10秒鐘內啟動。

9.7 快速應急管理的選擇

在頻繁停電的情況下，我們建議為設備提供以下附加設備：

- UPS為陽極電解液，陰極電解液和次氯酸鈉循環(huán)泵供電30分鐘

- 氮氣發(fā)生系統(tǒng)，在任何類型的設備停機期間和設備啟動期間供應沖洗氣體。緊急關閉等。

10.設備產量

根據客戶的要求每天生產  XX 噸10%次氯酸鈉溶液。

11. 電解制氯消耗表及成本核算