12%濃度電解次氯酸鈉消毒設備

技術(shù)方案      

地址:湖南長(cháng)沙寧鄉縣妙盛工業(yè)區

湖南源生環(huán)保設備有限公司是我國水消毒設備專(zhuān)業(yè)研制廠(chǎng)家，生產(chǎn)基地位于湖南寧鄉經(jīng)濟技術(shù)開(kāi)發(fā)區，旗下品牌--湘怡源生，長(cháng)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(chǎn)品信息年報入選企業(yè)品牌，全國水利系統優(yōu)秀產(chǎn)品招標重點(diǎn)推薦目錄品牌 ，中國東盟商務(wù)理事會(huì )理事，湘怡源生專(zhuān)注于水消毒設備的研發(fā)制造，為自來(lái)水廠(chǎng)，污水廠(chǎng)以及循環(huán)水，提供消毒設備服務(wù)，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(jiǎn)稱(chēng)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經(jīng)濟技術(shù)開(kāi)發(fā)區分別有研發(fā)和生產(chǎn)基地，湘怡源生牌水消毒設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，非洲等國家和地區，為全球22000多家用戶(hù)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(hù)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(jīng)營(yíng)理念：與人忠信，用戶(hù)至上，公司核心價(jià)值觀(guān)：敬業(yè)厚德 自強不息    客戶(hù)：中國水務(wù)， 中國港灣集團，中車(chē)集團，中鐵集團，中國交通集團，中國節能環(huán)保，

12%含量電解鹽湘怡源生牌次氯酸鈉發(fā)生器

1. 技術(shù)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(chǎn)量的標準方法，生產(chǎn)濕氯氣。

標準電解過(guò)程預期回收，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。

除了傳統的鹽水系統，已經(jīng)考慮安裝能夠處理任何種類(lèi)的鹽（適合于電化學(xué)目的）并且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(jià)格方面選擇有利的原鹽源的廣泛可能性。 電解器在制造商推薦的陽(yáng)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(guò)程和儀表圖（P＆ID）

- 布局圖

- 設備規格

- 儀表規格

- 設備清單

- 儀器列表

- 電氣用戶(hù)列表（帶預期的安裝功率）

2.2詳細工程包括以下文件

- 修訂中的基本工程文件

- 布局與設備位置的所有細節

- 單一荷載形式完成的基礎圖

- 金屬結構單線(xiàn)圖

- 管道規格

- 絕熱規格

- 供貨界限內的過(guò)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(xiàn)圖

- 控制面板與現場(chǎng)互連的電氣圖

- 典型電氣回路圖

- 儀表面板接線(xiàn)圖

- 控制面板與現場(chǎng)互連的儀表圖

- 儀表循環(huán)圖

- 控制系統（PLC）規范

- 線(xiàn)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

- 服務(wù)，建筑和設備鋼結構

- 服務(wù)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(shí)用（冷卻水，冷凍水，蒸汽，壓縮空氣和氮氣）產(chǎn)生和分配系統

- 工藝水處理裝置

- 噴涂

- 灌裝系統

- 消防系統

- 工廠(chǎng)預調試，調試和啟動(dòng)監督（單獨報價(jià)）

- 其他沒(méi)有特別提到的（見(jiàn)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(chǎng)房外或1米。 外面的占用區域的外圍單位/設備安裝室外。

對于電力供應的問(wèn)題，供貨界限定義在電氣面板的主開(kāi)關(guān)和整流器/變壓器面板的主開(kāi)關(guān)。

 設備占地面積：XX㎡

  設備供電負荷：XXKW

  供水量：xX  m³/h

5.現場(chǎng)條件

設備和機械的設計將根據設備安裝現場(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(guò)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(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(guò)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。 該系統還包括鹽泥過(guò)濾，以便于處理固體污泥

- 電解區，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(鹽水氯化鈉含量＞99.7%可以不用一級鹽水處理)

本節的范圍是制備電解過(guò)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(guò)處理飽和鹽水以除去雜質(zhì)，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純鹽水儲存

將來(lái)自鹽水離子交換系統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(xiàn)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

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(guò)電解槽的陽(yáng)極室，在那里被電解。

氯化鈉和水的電解根據以下化學(xué)計量產(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。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(lái)實(shí)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(xiàn)并收集到罐中。

氯氣流在熱交換器中冷卻，使離開(kāi)陽(yáng)極室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(xiàn)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(xiàn)，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(guò)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(guò)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(xiàn)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(guò)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(guò)液壓密封件鼓泡保持恒定。

連續監測兩個(gè)集管之間的壓差，以便進(jìn)行更安全的操作。

對于設備安全，安裝在氯和氫頭的兩個(gè)壓力開(kāi)關(guān)與整流器互鎖，以在氣體壓力過(guò)高的情況下關(guān)閉。

9.2.3整流器單元

專(zhuān)用電力變壓器/整流器單元應向電解槽提供直流電。 該單元由連接到主PLC的專(zhuān)用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(chēng)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

9.3.1?？列遭c循環(huán)

32％苛性鈉通過(guò)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(lái)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(dòng)管理。

將產(chǎn)物苛性堿流冷卻，用受控的脫鹽水流稀釋?zhuān)缓笏腿雰蕖?/span>

9.4 氯氣

氯氣通過(guò)流量計，在無(wú)壓力的情況下通過(guò)流量計送到用戶(hù)設備處

9.5 過(guò)程控制系統

該設備在PLC控制系統下運行。

所有過(guò)程控制由PLC監控，PLC使用輸入設定點(diǎn)（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(dòng)執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(guò)打開(kāi)電氣主開(kāi)關(guān)來(lái)提供自動(dòng)整流器/變壓器跳閘系統。

9.6 設備安全系統

- UPS用于PLC和儀表饋電系統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膜

該系統必須由一個(gè)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(dòng)。

9.7 快速應急管理推薦的選擇

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(yáng)極電解液，陰極電解液和次氯酸鈉循環(huán)泵供電30分鐘

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

10.設備產(chǎn)量

根據客戶(hù)的要求每天生產(chǎn)  XX 噸12%次氯酸鈉溶液。

11. 電解制氯消耗表及成本核算

12. 鹽水預處理及電解處理系統材料表

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