第六章氯碱电解工艺作业安全操作与控制剖析.docx

1、第六章氯碱电解工艺作业安全操作与控制剖析第六章氯碱电解工艺作业安全操作与控制 熟练掌握隔膜法制碱金属阳极电解槽看槽岗位的安全操作相 关知识 熟练掌握离子膜法制碱电解岗位的安全操作相关知识 熟练掌握氯碱电解工艺的安全控制相关知识第一节隔膜法制碱金属阳极电解槽看槽岗位安全操作 一、安全操作规程 1岗位任务及工作范围 (1)岗位任务 确保电槽安全运行，生产出合格的氯气、氢气和电解液。(2)工作范围 所属的金属阳极电解槽及附属的盐水分配台，氯气、氢气、盐水、 电解液、生产水的管道、阀门，仪表等均由本岗位操作工负责开停 维护、检查、处理事故及保持清洁。并按时、准确、整洁地认真填写 所测的槽温，电压等记录

2、。 2岗位流程 。 来自盐水工段的合格精盐水首先进入电解工段的盐水高位槽靠自流到盐水预热器，经过预热后的盐水通过盐水分配台及管道注入各电解槽，在直流电的作用下，阳极室产生氯气，阴极室产生氢气和电解液。电解液自流到电解液地槽，氯气、氢气分别汇集在总管内送至氯气、氢气处理岗位。进入电槽的盐水，从电解槽电解出来的氢气、电解液，电槽本身及各物料管道均需保证绝缘。 3开、停车的操作 (1)开车前的准备工作 送电前与厂总调度室联系，确认盐水供应及其他公用系统没有问题，方可进行下一步操作。 仔细检查电槽槽尾、氯气压力计、氢气压力计、氯气取样管、氢气取样管是否齐全好用，检查氯、氢水封等处是否处于正确状态，检查

3、单槽氯、氢压力计是否齐全好用。 检查槽问铜导板是否连接好，检查电槽周围是否有金属棒或其他物件搭接。 检查盐水总阀门、支管阀门、充氮阀门及盐水卡子是否齐全好用。检查检测仪表是否齐全、好用。检查管道、设备有无泄漏或其他故障。 检查断槽开关是否准备就绪。 送电前2 h，通知盐水工段送饱和盐水，注满高位槽保持溢流。 送电前15 h，打开盐水总阀门、支管阀门、单槽盐水卡子，往电槽注盐水，当液面升至阴极箱上法兰以上工艺设定值以后，关闭盐水支管阀门。 新槽盐水的注入必须通过从槽盖往阴极箱循环通道插入底部的专用套管，不得直接从槽盖的盐水注入口加入，以防冲破隔膜。待液面计出现液面后，盐水注入可改在槽盖盐水注入口

4、的玻璃弯管上，新槽通电前，通知有关人员安装好氯氢支管及仪器。 送电前05h，通知氢气泵岗位启动氢气泵，同时开始充氮。先开氢气支管尾部充氮阀门，后开氢气总管尾部充氮阀门，保持氢系统正压在工艺控制指标内。 通知氯气泵岗位开启氯气泵，维持槽尾氯气管压力在工艺控制指标内。 一切检查完毕，向班长汇报具备开车条件。 (2)开车及开车后的检查工作 接到送电指令后，立即打开盐水支管阀门。继续往电槽注盐水，关闭充氮阀门，迅速拔掉封槽胶塞，在全部电槽都有液面且碱液管都有阴极液流出后，立即报告厂总调度室可以送电。 根据阴极液流量调节入槽盐水量，维持电槽液面正常。 送电后，迅速检查电槽情况，检查电槽液面、碱液流量、盐

5、水注入情况，总槽电压及对地电压等是否正常，铜导板温升是否正常。 送电后，通知分析工分析各支管。总管氯气纯度、氯中含氢及氢气纯度，并随时掌握变化情况。 控制室内必须设专人负责仪表监视，与氯氢处理岗位密切联系，调节氯氢压力。 刚通电时，必须关闭氢气总管至氢气冷却塔的入口阀门，氢 气管道的压力通过氢气水封槽维持，亦即氢气水封槽上放空管放空同 时必须保证槽尾氢气管压力符合工艺控制指标。 分析槽列氢气纯度大于96时，氢气水封槽加水封，打开氢 气总管至冷却塔的入口阀门，通知氢气泵抽送氢气至用户。 当总口氯内含氢最小于o5时可继续升电流，当总口氯内含 氢量大于05时，应立即分析槽列含氢量并进行处理。处理后含

6、氢 量继续高于15或第一次分析高达4的槽即除槽。 如第一次送电不成功，必须待所有条件具备送电要求时，方 可进行第二次送电。 (3)正常运行操作 严格控制电槽液面。液位严格按红线控制，随时保持液面距 标线误差不大于10 mm。 随时掌握单槽运行情况，注意槽电压、氯气纯度、氢气纯度， 氯中含氢、氯中含氧量及总槽碱液浓度等是否控制在工艺指标范围内。 巡回检查时，注意槽体零部件是否结盐结碱，特别注意上下 压口处不可有结盐结碱；同时注意铜导板是否变暗发热，联结螺栓、 氢系统是否有虚连短路打火；还应注意检查氯、氢水封是否有水，各 仪器、仪表运转是否良好，出现问题应及时联系解决。 巡回检查时，注意“四断”情

7、况(即断盐水、断碱液、断氢气、 断氯气)及槽体对地绝缘良好，发现故障及时处理，断电器不得结盐、 结碱，组装平稳且不与桶漏斗壁靠接。 与有关岗位勤联系，要求做到：供电稳，氯、氢压力稳，液面稳， 盐水温度稳。从而使电槽处于良好的运行状态。随时了解主原料精盐水的质量及供应情况，发现问题及时与厂总调度室联系处理。 做好电槽、设备、阀门及管道的保养工作，搞好周围环境卫生，杜绝跑冒滴漏，创造出无泄漏区并加以保持。 掌握电槽运行情况，要求每日进行一次电压测量。 认真参加新电槽的验收工作。 每班将各个电槽的氢气胶管挤压一次以防止管内形成盐桥产生电弧，导致胶管氢气着火。 新槽氯内含氢量的分析方法及合格标准： a

8、新槽氯内含氢由当班分析工进行分析。 b新槽开上05 h后进行分析，以后每小时分析1次，连续3次。待24h后，含氢量小于o5以下，氢气可接上总管，隔1 h后再分析1次，如果仍在05以下作为合格处理。 。新槽开上24 h以内，待四次分析过后，氯内含氢量仍在)51，每隔4h分析1次。 (4)停车操作 短时间停电，停电时间在2 h以内可以继续注盐水，严格控制液面不得低于控制指标。防止氢气窜人氯气中，使氯内含氢量高，从而引起系统爆炸。维持液面等待送电。 氢气由氢气室放空、氯气送往废气厂处理系统，此时严格控制氯、氢压力以防氢气纯度低爆炸。 槽列的电槽按正常运行，如流量大进行封格保存。 (5)计划停电检修

9、停电前的准备T作 a检查充氮阀门是否好用，氮气管是否接好。 b与盐水工段联系，看淡盐水是否配好。 c查氢气放空是否畅通。d封槽胶塞准备好。 停电 a与厂总调度室联系，在逐次降电流过程中，要与氯氢处理岗位密切联系，保持氯、氢压力平稳。 b-当电流降至零后，由专人负责立即从氢气支管。总管尾部充氯控制压力1020 mmH：O柱，待分析含氢量具备动火条件时，方可停止充氮。 c停电后，用淡盐水(浓度为280300 gL)置换待阴极液含碱50 gL开始封槽，为防止液面降低，应切实注意封槽质量。全部停车期间应设专人负责维持补充液面。 d待盐水液面都在标线上后，关闭盐水总管、支管阀门，盐水高位槽升至高位指标后

10、，停送盐水，关闭蒸汽阀门，停止盐水预热。 e停电降电流时首先降低压系统，然后降高压系统。 (6)紧急事故停车 紧急停车的条件 a氯气总管含氢量超过1，经处理无效，且有上升趋势。 b动力电突然跳闸、氯气泵、氢气泵停车，且暂时不能送电。 c供直流电系统或全部系统停直流电。 d盐水供应中断，造成干槽事故。 e其他必须停车处理的事故。 在紧急情况下，班长有权直接与厂总调度室联系紧急停车，并对其负责。停车后及时向厂总调度室报告。紧急停车操作分别按正常停车时操作办法进行。二、不正常现象原因及处理方法 隔膜法制碱电解工序中存在的不正常现象原因及处理办法见表61。表6-1 不正常现象原因及处理方法序号不正常现

11、象发生原因处理方法1盐水浑浊盐水中有泥浆进入(1)通知盐水工段检查盐水质量(2)可以普遍提高电解槽阳极液位(3)严重时要求降电流2冷凝水有咸味，带氯根(用AgN03检验)盐水预热器漏(1)开启备用预热器(2)卸开封头查漏3电解碱液浓度偏低()新槽浓度过低(2)电流突然下降(3)供电电流不足(4)分析误差(5)液位控制过高 (1)调整石棉绒配方，检查吸附工艺(2)要求恢复电流正常供应或调整液位(3)要求检查供电情况(4)查电解液分析问题(5)及时调整液位4电解碱液浓度偏高(1)盐水中杂质含量过高(2)电流供应偏高(3)液位控制不当(4)隔膜吸附过厚(5)分析误差(1)检查盐水质量(2)检查供电情

12、况(3)及时调整液位(4)调整石棉绒配方，检查吸附工艺(5)检查电解液分析问题5氯气纯度偏低(1)总管有渗漏(2)单槽支管或槽盖有漏洞(1)微正压用氨水引漏修补(2)引漏修补，严重时更换支管或槽盖6含氧过高(1)隔膜吸附不均匀或过厚(2)膜的干燥时间过长或温度控制过高(3)盐水过碱量过高(4)浓度过高或液位过低 (1)调整配方，使吸附均匀(2)调整干燥的时间与温度(3)降低盐水过碱量(4)调整合适液位7总管氯内含氢过高()单槽氯内含氢过高(2)氯气负压过大或氢气正压过大(3)电流波动幅度过于频繁(1)检查名排支管氯内含氢：普查电槽，必要时要求降电流；提高液位；单槽氢气放空；压低电解液导出管；必

13、要时加石棉绒，上述措施无效，氯含氢大于25必须除槽；检查吸附工艺(2)检查氢氧气自控装置(3)稳定电流8氢气着火(1)查清着火原因(2)单槽氢断电器不清洁(3)明火而引起单槽或总管着火(4)铁件摩擦起火 (1)处理时绝不能停电或下降电流；必须使氧气保持正压(2)清洁单槽氢断电器(3)设法用石棉布等使氢气与空气隔绝，用氮气或水蒸气或泡沫灭火(4)操作时要注意9氯气压力波动(1)总管出口有阻塞物(2)氯气总管积水(1)去除阻塞物(2)设法疏通10槽电压突然升高(1)盐水带入大量杂质(2)钉层使用已到期 (1)严格控制盐水质量(2)重新涂钉11铜螺母渗透(1)吃紧力不匀(2)没有严格试漏(3)垫片老

14、化或质量不佳(1)安装时要吃力均匀(2)加强试漏检查(3)更换或采购优质垫片12铜钛复合棒有裂痕(1)加工质量不好(2)使用中损坏 (1)严格验收制度(2)及时更换网片与修补13上下法兰渗漏(1)阴极箱或槽盖法兰不平(2)填料质量差或胶垫老化(1)要严格检查，设法用填料垫平(2)提高填料质量。更换大垫圈14阳极效率不佳(1)隔膜吸附质量差(2)浓度控制过高或含氧高(3)隔膜已到更换期(4)盐水质量出问题(5)电流波动大，液位调整不及时 (1)严格吸附工艺，提高隔膜质量(2)控制较佳浓度，降低氯中含氧(3)及时调换隔膜(4)提高盐水质量(5)稳定电流并及时调整液位15单槽流量过大(1)隔膜损坏(

15、2)氢气出口管堵塞(3)氧气正压过大(1)加石棉浆或泥浆处理无效且氯含氢量25时除槽(2)去除堵物(3)严格控制好氢气压力16氨气突然正压(1)电流波动(2)氯气自控失灵(3)纳氏泵流量小(4)纳氏泵加酸不当(1)设法稳定电流(2)迅速修复自控(3)增开纳氏泵提高纳氏泵质量(4)稳定氯气真空度17槽温过高，碱液管结盐，电槽沸腾(1)槽电压高(2)隔膜堵塞(3)盐水温度过高 (1)更换电槽(2)处理隔膜(3)降低盐水温度18电槽无液面(1)盐水供应减少或中断(2)电槽出现严重喷漏 (1)加大盐水量或补加自来水堵漏19严重喷漏(1)上法兰料断被挤出(槽盖轻、封料质量不好、槽温过高、氯气正压过大)(

16、2)槽底铜螺母被腐蚀脱落，阳极液喷出 (1)用干石棉绳堵塞，加大盐水流量(2)用胶塞或木头堵塞住漏洞，然后处理铜螺母20对地电压表偏差大(1)阴极箱碰到管架(2)电槽或导电排接地或金属导线等接地(3)电槽渗漏盐柱接地(4)氢断电器不清洁(5)整流室内有接地现象(6)电解液断电盘有打火现象或喷嘴破损 (1)设法移动或绝缘(2)排除导电体接地(3)铲除盐柱，杜绝跑、冒、滴、漏(4)及时清洗(5)与整流室联系，排除接地现象(6)提高断电盘位置，消除打火现象或调换喷嘴三、安全注意事项 、 (1)电解室与禁火区内严禁明火、吸烟，不准堆放易燃易爆物品。设置必要消防设施(如灭火器等)，动火时必须办理动火证，

17、在室内或容器和管道内，氢含量必须小于其爆炸下限的20才允许动火。 (2)氢气着火要及时与空气隔绝，可采用泡沫灭火器或干粉灭火器、氮气灭火，并迅速和有关方面联系。氢气着火未消除前，绝不允许停电、降负荷及停氢气泵。 (3)遇到氯气外溢，必须戴好防毒口罩或防毒面具进行处理，遇氯气中毒，需让患者迅速脱离现场进行抢救。 (4)电解液溅入眼睛或皮肤，可用清水彻底冲洗或硼酸溶液彻底清洗，严重时必须送医院处治。 (5)电解室内严禁金属导电体在正负两极相碰，以免引起触电事故。 (6)加强巡回检查，防止电槽冲盘根、结盐与断水，消除事故隐患。 (7)氯气总管氯内含氢要严格控制在O4以下，对电槽(特别是新槽)的氯内含

18、氢，必须加强管理，按制度进行定期分析。当采取各种措施无效，氯内含氢量大于25时，必须除槽。 (8)氢气压力必须保持微正压，以免空气进入管内引起爆炸事故。氯气压力必须保持微正压，以免氯气外溢影响健康或引起中毒。 (9)电槽上进行操作时要严格遵守操作规程，严禁一手与电槽接触，另一手接地，以免触电。 (10)在操作时必须穿好工作服、绝缘靴等劳动保护用品，在调换玻璃管件时一定要戴好手套，防毒面具随班放在事故柜内，并处于完善好用状态。第二节离子膜法制碱电解岗位安全操作 一、安全操作规程 1岗位任务及工作范围 (1)岗位任务 本岗位的工作任务是将来自二次盐水精制工序的合格盐水送人离子膜电解槽电解，生产出合

19、格的高纯烧碱、氯气、氢气和淡盐水。 (2)T作范围 电解槽、亚硫酸钠槽、盐水加热器等设备的所属管线，阀门，仪表、电器设备的开、停、维护操作，处理故障，填写有关的原始记录，负责设备及周围环境的清洁卫生。 2工艺流程 南二次精制盐水泵输送来的二次精制盐水，经过盐水加热器蒸汽加热后，由压力指示、控制、报警系统控制一定的压力及流量，送往电解槽进行电解，在各槽的入口，设置转子流量计来调节入槽的流量。 在电解槽生成的淡盐水流进淡盐水受槽，被送到脱氯塔。 3开车操作 (1)开车前的准备工作 接开车命令后，与氯氢工段、盐水二次精制岗位、脱氯岗位联系，具备电解开车条件。(2)阴极液的浓度调整 关闭各槽阴极液控制

20、阀。 起动烧碱泵使一定浓度的烧碱在烧碱受槽与电槽间循环。 循环中检测各槽阴极液浓度，如阴极液中含碱量小于一定浓度，在烧碱受槽中重新配制碱液。如各槽含碱量均为设定浓度，停泵，关闭去电槽的阀，关闭各槽稀碱阀，打开阴极液控制阀。阴极液浓度调整结束，清洗稀碱管道。 循环前和循环过程中，烧碱受槽中通入氮气搅拌。 (3)电槽升温 盐水总管的切换：关闭盐水总管去电解槽的阀门，打开盐水去脱氯塔的阀门，并通知微机控制室打开调节阀，现场控制各槽供给盐水流量为适当值。 电槽的升温：进行盐水总管切换的同时，打开盐水加热器的蒸汽阀，加热盐水使槽温升至工艺控制值。 (4)氯气系统的准备 确认氯气总管压力仍为停车期间的压力

21、。 确认空气经各槽阳极分离器放空阀吸人后，在保持总管压力不变的情况下，关闭阳极分离器放空阀。 关闭氯酸盐分解槽的空气吸入阀。 开启氯水泵，以一定流量向氯气负压水封槽、氯气正压水封槽及氯气冷却器前的氯气总管加氯水。 其他密封罐加水至溢流。 (5)氢气系统的准备 从氢气总管末端通入氮气、控制总管压力为适当值。 确认打开各槽去总管的阀门，逐台打开各槽阴极分离器放空阀，依次对各槽阴极侧进行氮气置换。置换完毕，在维持总管压力不变的条件下，逐台关闭各槽阴极分离器放空阀。 氢气正压水封槽及其他密封罐充水至溢流。 (6)盐水系统 槽温升至工艺控制值后，继续通液。 打开流量计的阀，并控制流量为一定值。 打开淡盐

22、水泵去氯酸盐分解槽的淡盐水阀，控制流量为一定值。 通电前，打开进淡盐水受槽的纯水阀，调盐水浓度为一定值。 微机室中调节，控制淡盐水受槽中盐水pH值为34，通电前，调节pH值为工艺控制值。 通电前，调节阳极循环管蝶阀开度为36。 (7)纯水系统 打开纯水管槽列末端的排液阀，打开去电槽的纯水总管上的阀门，纯水充满管道后，关闭排液阀。 (8)确认电槽列中性点。 (9)控制室切断联锁。 (10)通电及电流上升 开始时，电流上升到工艺设定值，上升后进行如下确认： a确认各槽槽电压大于工艺设定值，测各槽槽温。 b确认防腐电极保险丝有无熔断。 c确认电槽回路的对地电位基本无错位。 每次升电流，进行如下调整、

23、确认、分析工作： a槽温、槽压的确认。 b精盐水、纯水流量凋整。 c阴、阳极分离器液面，泡沫层确认及蝶阀开度的调整。 d代表槽及总管的各种分析(阴、阳极液浓度、阳极液pH值、氯气浓度、氯中含氢浓度)。e氯、氢气管道的压力调整与确认。 f氯、氢气管道的空气稀释，氢气管道上的放空压力调整及向正常操作管道上的切换。 g对地电位的确认，防腐电极电流测定。 h电流上升速度为工艺设定值，缓慢升至所需要的电流值。 (1)阳极液管道的有关操作 供给盐水流量的调整： a通电前，接微机控制室通知，调整每台槽进液量为工艺设定值，在20 kA前流量不变。 b20 kA后，每次升电流前，先调整好升电流后所需的盐水流量。

24、 。测代表槽的阳极液浓度，各槽盐水流量参照代表槽调整，达到预定电流后，测各槽阳极液浓度，微调各槽盐水流量。 供给盐水温度的调整： a通电后，调整盐水温度为一定值。 b升电流时，在微机控制室中监视槽温，升温慢时，调整盐水温度。 c凋盐水温度，使槽温在工艺控制指标范围内。 阳极液循环量的调整： a调整阀门先定开度为36。 b电流上升，调整泡沫层维持在一定值。 (12)氯酸盐分解槽、淡盐水受槽周围的操作 pH值：在微机控制室中调整有关阀门开度，使淡盐水受槽的出口pH值在控制在工艺控制指标范围内。 (13)阴极液管道的有关操作 供给纯水量调整、阴极液浓度的上升： a通电后，边调节电槽纯水阀开度，边观察

25、流量计。 b升电流过程中，供应纯水量比对应电流所需的纯水量多一些。c浓度上升过程中，检测代表槽阴极液浓度、确认槽温、阴极液浓度在所控范围内。达预定电流后，测所有槽阴极液浓度，微调纯水流量。 阴极液循环量调整： a开始时控制阀全部打开。 b随电流上升，根据分离器内泡沫状态，微调控制阀开度。 阴极液的处理： 烧碱受槽液面卜升后，开烧碱泵，打开去烧碱贮槽的阀。 (14)氢气管道的操作 最初放空，微机控制室中氢气压力为设定值。现场要注意总管压力波动。 转入氢处理系统，在微机控制室切换至正常操作氢气压力的整个过程中，现场操作工要配合微机控制室人员进行压力的监测。 (15)氯气管道的操作 氯气经空气稀释去

26、废气处理系统，控制氯气压力为微正压，现场要注意监测总管压力。 通电后，氯气管道切换前后，进行氯巾含氢浓度的确认，如大于05，电流每上升一次，均要作分析。 检测氯含氢浓度，若小于o5，调节空气量使之逐步减少，最后关闭吸人阀，再次检测氯含氢浓度。 停止稀释后压力应在工艺控制指标范围内。 在微机控制室切换氯气的过程中，现场要注意压力的监测，压力应为工艺控制指标范围内。 切换后，电流每上升一次，总管氯含氢、氯气浓度，电槽氯气浓度均作测定。如氯含氢大于2，电槽马上停车。4正常操作 (1)盐水系统操作 操作方法如下： 供给盐水量由通电量与运行槽数决定，通过改变盐水压力的设定值可精调进电槽的盐水量；调节每个

27、电槽的供给盐水阀，可控制好进每个电槽的盐水量。 通过调进氯酸盐分解槽的盐酸量来控制淡盐水受槽中淡盐水的pH值。 确认淡盐水受槽液位在50以上。 氯酸酸分解槽用盐酸，根据通电最与支行槽数及pH显示的指示值来调节。 槽温小于75时，对盐水加热。 确认氯酸盐分解槽与淡盐水受槽的气体管体连通并与氯气总管连通。 每口检测一次各槽的淡盐水浓度和pH值，若不在规定管理、标准范围内，调整供给盐水量。 (2)纯水及烧碱系统操作 操作方法如下： 供给纯水量的标准流量由通电量与运行槽数决定，微机控制通过改变纯水总管压力的设定值来改变流量，通过调节电槽纯水针形阀的开度来准确控制进入电槽的纯水。 每天检测一次各槽烧碱浓

28、度，如不在管理范围内，调整针形阀开度，调节纯水加入量。 每班检测一次烧碱受槽中烧碱浓度，若不在范围内，查明原因。 确认阴极液受槽液位在标准范围内。 每周检测一次烧碱受槽中碱中含盐浓度，若不在标准范围内，应查明原因，找出Nacl异常的电解槽。(3)氯气系统操作 操作方法如下： 氯气总管中氯气浓度分析：1次班，确认在控制指标内。 氯、氢气总管压力检测：1次班，确认压差在控制指标内。 氯气冷却器出口氯气温度、盐水温度检测：1次班。 确认氯气冷却器前喷水量在指标内：1次，日。 测定各槽氯气浓度：1次日，如低于975，测淡盐水DH值、淡盐水浓度、阴极液浓度、槽温等，以确认是否需要换膜。 (4)氢气系统 控制总管压力在工艺控制范围内。 操作方法如下： a现场检测空气总管压力，观察与氯气总管压差，1次班。 b通知微机控制室当时的总管压力。 (5)阴极液和阳极液循环流量 操作中应根据阴极液、阳极液气液分离器中泡沫层高度对循环碟阀开度进行调整： 泡沫层过高，将循环碟悯关小，直到调整为控制范围内。 泡沫层过低，将循环碟阀开大，直到调整为控制范围内。 (6)槽电压 每班测1次各槽的电压，在电压急剧变化时，测定淡盐水的pH值、淡盐水浓度、阴极液浓度、槽温等，查找原因。 (7)防腐