9%浓度电解次氯酸钠消毒设备

技术方案

地址:湖南长沙宁乡县妙盛工业区

湖南源生环保设备有限公司是我国有名水消毒设备专业研制厂家，生产基地位于湖南宁乡经济技术开发区，旗下品牌--湘怡源生，长沙市重合同守信用企业品牌，全国农村水利工程材料设备产品信息年报入选企业品牌，全国水利系统产品招标重点推荐目录品牌 ，中国东盟商务理事会理事，湘怡源生专注于水消毒设备的研发制造，为自来水厂，污水厂以及循环水，提供消毒设备服务，湘怡源生水消毒设备主要有三种：二氧化氯发生器，电解法二氧化氯协同消毒剂发生器（简称电解二氧化氯发生器），电解次氯酸钠发生器，湘怡源生在北京和湖南宁乡经济技术开发区分别有研发和生产基地，湘怡源生牌水消毒设备一直以安全耐用为特点，产品出口老挝，越南，菲律宾，印度尼西亚，哈萨克斯坦，俄罗斯，非洲等国家和地区，为全球22000多家用户提供服务   湘怡源生企业文化是：做产品即做人，员工即家人，客户即亲人， 企业愿景：成为受人尊敬的水消毒设备行业品牌，企业经营理念：与人忠信，用户至上，公司核心价值观：敬业厚德 自强不息    客户：中国水务， 中国港湾集团，中车集团，中铁集团，中国交通集团，中国节能环保，

9%含量电解盐湘怡源生牌次氯酸钠发生器

1. 技术方案概述

设备由以下部分组成：

1.盐水准备和处理部分

2.电解部分

3.阴极电解液处理部分

4.电气控制部分

该方案考虑了获得要求产量的标准方法，生产湿氯气。

标准电解过程预期回收，脱氯并将阳极电解液再循环至饱和。 在这种情况下，盐消耗量要低得多。

除了传统的盐水系统，已经考虑安装能够处理任何种类的盐（适合于电化学目的）并且小化盐损失的高级盐水处理单元，特别是在原盐高成本的情况下。 该解决方案将允许在价格方面选择有利的原盐源的广泛可能性。 电解器在制造商推荐的阳极电解液浓度范围内操作。

2. 供货范围

供货范围包括：

2.1基本工程包括以下文件

- 具有热量和物料平衡的工艺流程图（PFD）

- 过程和仪表图（P＆ID）

- 布局图

- 设备规格

- 仪表规格

- 设备清单

- 仪器列表

- 电气用户列表（带预期的安装功率）

2.2详细工程包括以下文件

- 修订中的基本工程文件

- 布局与设备位置的所有细节

- 单一荷载形式完成的基础图

- 金属结构单线图

- 管道规格

- 绝热规格

- 供货界限内的过程和设施的管道布置图

- 供应的静态设备的绘图方案

- 制造静态设备的结构图

- 管道安装的材料清单

- 电气面板接线图

- 控制面板与现场互连的电气图

- 典型电气回路图

- 仪表面板接线图

- 控制面板与现场互连的仪表图

- 仪表循环图

- 控制系统（PLC）规范

- 线表

- 所有发出的图纸清单

- 操作手册

2.3材料

-所有设备和机械在设备清单上的“供应商”栏

-所有管道部件在设备清单上的“供应商”栏

-所有电气和仪表组件在设备清单上的“供应商”栏

3. 不包括的项目

- 土建

- 接地和照明系统

- 服务，建筑和设备钢结构

- 服务平台

设备清单上的“供应商”栏

- 所有地下管道

- 管道支撑钢结构的预制和架设

- 设备，机械和仪表的架设

- 管道和设备绝缘材料

- 实用（冷却水，冷冻水，蒸汽，压缩空气和氮气）产生和分配系统

- 工艺水处理装置

- 喷涂

- 灌装系统

- 消防系统

- 工厂预调试，调试和启动监督（单独报价）

- 其他没有特别提到的（见设备列表）

4.供货界限

设备供货界限定义为1 m。设备安装厂房外或1米。 外面的占用区域的单位/设备安装室外。

对于电力供应的问题，供货界限定义在电气面板的主开关和整流器/变压器面板的主开关。

 设备占地面积：XX㎡

  设备小供电负荷：XXKW

  小供水量：xX  m³/h

5.现场条件

设备和机械的设计将根据设备安装现场的情况进行。

6. 原料

6.1原料

6.1.1原盐

- NaCl                ＞ 99.7w / w

6.1.2 除盐水

- 压力                 3 barg

- 温度                20-30°C

- 电导率              5μS/ cm

6.1.3精制NaOH碱液

- 浓度               32或50％w / w

6.2原材料消耗量

6.2.1电源

- 电解电功率             kW.h

- 过程电机的功率为       kW.h

6.2.2生盐（NaCl 100％）  kg /h

6.2.3除盐水              m³ /h

6.2.4NaOH（100％）      kg /h

7. 公用事业

7.1参数

7.1.1电力

- 电压                  380 V.

- 相数                   3

- 频率                 50 Hz

7.1.2电加热

7.1.3冷冻水

- 压力                   bar g

- 入口温度               °C

- 出口温度               °C

7.1.4氮

- 液氮容器或气瓶

7.2实用消耗

7.2.1蒸汽               kg /h

7.2.2冷冻水            m3 /h

8.排出物

8.1排向大气的气流

8.1.1 hydrogen              气体

- H2                    kg / h

- 水蒸气                kg / h

- 温度                  °C

8.1.2 从安全吸收塔排出

- Cl2<2ppm

- 温度20°C

8.2液体排出物

9.过程描述

氯气装置由以下主要部分组成：

- 用于制备和净化进入电解槽盐水的盐水系统。 该系统还包括盐泥过滤，以便于处理固体污泥

- 电解区，产生氯，碱和氢的地方

- 用于制备循环的阴极电解液处理电解槽和生产苏打处理

- 次氯酸钠合成装置

9.1盐水系统(盐水氯化钠含量＞99.7%可以不用一级盐水处理)

本节的范围是制备电解过程所需的纯盐水，从电解槽排出的废盐水中除去所有氯，用生产所需的原盐饱和，通过处理饱和盐水以除去杂质，产生所需的纯盐水。

9.1.1盐处理

盐袋直接卸载到饱和器中。

9.1.2纯盐水储存

将来自盐水离子交换系统的纯盐水收集在罐中，并将其泵送到电解槽。 安装在电解槽的纯盐水管线上的热交换器将其温度保持在所要求的值。 酸化回路向进料盐水供应HCl以减少阳极电解质室中的氯酸盐形成。

然后将脱氯盐水送入饱和器。

9.2电解系统

9.2.1电解

供给电解槽的纯盐水流速由流量控制回路控制，并且在进入电解槽之前，添加阳极电解液再循环以便将NaCl浓度控制到   XX gpl。

盐水在底部进入电解槽，并且其上升通过电解槽的阳极室，在那里被电解。

氯化钠和水的电解根据以下化学计量产生氯，氢和NaOH：

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

该总反应可以分解为在阴极（等式5）和阳极（等式6）处发生的反应。游离钠离子从阳极电解液室移动到阴极电解液，并反应形成NaOH（方程式7）。

2H₂O + 2e- = H₂（g）+ 2OH^-（5）

2 Cl^- = Cl ₂（g）+ 2e - （6）

2 Na ⁺ + 2 OH^- = 2 NaOH（7）

商业电解槽关注的不仅仅是产物的产生，而且是产物的分离。

电解槽使用离子交换膜来实现这种分离。

9.2.2氯和hydrogen处理

氯气存在于与贫化盐水混合的电解槽中，并且它们被分离。气体被送至气体集管，盐水流入贫化的盐水管线并收集到罐中。

氯气流在热交换器中冷却，使离开阳极室的极大量的水蒸汽与气相冷凝，然后送入次氯酸盐合成。

将冷凝物收集到阳极液排出管线中。

hydrogen在与阴极电解液混合的电解槽，并且它们被分离。 气体被送至气体集管，阴极电解液流入阴极电解液管线，并收集到罐中。

将hydrogen流送至液压密封，然后在气体点燃的情况下通过具有氮气吹扫的火焰防护器将其排放到大气中。

对于低容量设备，通过在其液压坑中与水直接接触获得氢冷却。

在启动和关闭期间使用惰性（N ₂）气体压力控制以冲洗气体管线以除去空气和/或hydrogen和氯气。

小心控制氯气和hydrogen的操作压力，以避免气体集管中的压力不平衡。

必须保持hydrogen的工作压力比氯气工作压力高XX  mbar。

这通过作用在安装在氯气集管中的压力控制阀的压力控制回路获得，同时hydrogen压力通过液压密封件鼓泡保持恒定。

连续监测两个集管之间的压差，以便进行更安全的操作。

对于设备安全，安装在氯和氢头的两个压力开关与整流器互锁，以在气体压力过高的情况下关闭。

9.2.3整流器单元

专用电力变压器/整流器单元应向电解槽提供直流电。 该单元由连接到主PLC的专用PLC自我控制，用于工艺要求和直流电流需求之间的所有互连。

称为极化单元的独立单元一直地连接到汇流条，以在总体电力故障的情况下向电解槽提供所需的极化电压。 在发生整流器单元的主电源的突然中断的情况下，该单元避免了反向桩效应。

9.3 阴极电解液系统

9.3.1。NaOH循环

32％NaOH通过重力从槽室收集管流入位于槽室高度下方的苛性循环罐中。 任何夹带的hydrogen被排放到氢头。

然后将苛性苏打泵送到苛性加热器/冷却器并返回到膜电解槽电解器，因此可根据负载百分比的变化来控制电解槽温度。

将苛性碱生产所需的除盐水加入到与实际电流负荷级联的流量控制回路下的循环NaOH流中。 级联控制由PLC自动管理。

将产物苛性碱流冷却，用受控的脱盐水流稀释，然后送入储罐。

9.4 氯气

氯气通过流量计，在无压力的情况下通过流量计送到用户设备处

9.5 过程控制系统

该设备在PLC控制系统下运行。

所有过程控制由PLC监控，PLC使用输入设定点（由设备操作员操作）或根据存储在计算机中并由操作员激活或由PLC自动执行的逻辑顺序计算其值。

在氯气和/或hydrogen头中的高压的情况下，通过打开电气主开关来提供自动整流器/变压器跳闸系统。

9.6 设备安全系统

- UPS用于PLC和仪表馈电系统30分钟

- 在电力突然关闭的情况下，极化单元提供直流电源以保护膜

该系统必须由一个独立的应急电源供电，该电源可在紧急情况后10秒钟内启动。

9.7 快速应急管理推荐的选择

在频繁停电的情况下，我们建议为设备提供以下附加设备：

- UPS为阳极电解液，阴极电解液和次氯酸钠循环泵供电30分钟

- 氮气发生系统，在任何类型的设备停机期间和设备启动期间供应冲洗气体。紧急关闭等。

10.设备产量

根据客户的要求每天生产  XX 吨9%次氯酸钠溶液。

11. 电解制氯消耗表及成本核算

12. 盐水预处理及电解处理系统材料表

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