一种电解生产氯气和氢气的系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种电解生产氯气和氢气的系统，其包括盐水精制系统、电解槽、脱盐水源、气液分离器、淡盐水储槽、氯压机、氯气储存罐、碱液受槽、氢压机、氢气储存罐、第一碱泵、碱液储存装置、循环水罐、换热器和循环冷却水系统。有益效果：本实用新型专利技术结构简单，易实现；实现了脱盐水的循环利用，避免了造成脱盐水的浪费；避免了盐水浪费；减少了污水的处理量和工作人员的劳动量；盐水精制系统实现了污水零排放，避免了对环境的污染；实现了一备一用的功能，保证了系统的正常工作；同时实现了自动检测、自动控制的功能，避免了氢氧化钠的浪费。

A System for the Production of Chlorine and Hydrogen by Electrolysis

【技术实现步骤摘要】
一种电解生产氯气和氢气的系统
：本技术涉及一种系统，尤其涉及一种电解生产氯气和氢气的系统。
技术介绍
：聚氯乙烯，简称PVC，是由氯乙烯在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂，是氯乙烯的均聚物，氯乙烯作为原料是通过氯化氢和乙炔反应生成的，其中生产氯化氢的原料氯气和氢气是通过电解氯化钠(精制盐水)制备的，在电解前需要对氯化钠盐水进行精制处理，去除氯化钠盐水中的硬度和其他杂质；现有盐水精制工艺是先在化盐池中将固体盐与水混合形成盐水,然后在前反应槽中加入烧碱，使盐水中的镁离子沉淀，再经过沉淀池沉淀，接着在后反应槽中加入碳酸钠，使盐水中的钙离子沉淀，再经过过滤器过滤，过滤之后的盐水进入树脂塔中再生，形成纯盐水储存到纯盐水槽中，接着将纯盐水和脱盐水通入到电解槽中进行电解，电解反应完成后，在电解槽阳极形成的产物为氯气和淡盐水，在电解槽阴极形成的产物为氢气和氢氧化钠，电解槽阳极的产物被送到气液分离器中进行氯气和淡盐水的分离，分离出来的氯气被氯压机输送到氯气储存罐中；电解槽阴极的产物被送到碱液受槽进行氢气和碱液的分离，分离出来的氢气被氢压机输送到氢气储存罐中；被分离出来的氢氧化钠则经过碱泵被输送到碱液储存装置；采用上述系统存在以下问题：1、在氯压机、氢压机和碱泵运行时，均需要采用脱盐水进行降温；对氯压机、氢压机和碱泵进行降温后的脱盐水进入配水槽后经过酸碱度的调节后，降级作为生产用水被输送到化盐池来溶解固体盐，造成了脱盐水资源的浪费，进而增加了脱盐水的购买量以及生产成本；2、在盐水精制系统中的沉淀池和过滤器排出沉淀杂质的过程中，部分盐水也会随着沉淀杂质排出，造成盐水的浪费，同时也污染环境；3、盐水精制系统中的树脂塔中树脂处理了规定量的盐水后将会失去吸附钙镁离子的能力，需要先通过酸洗，然后在通过脱盐水进行冲洗，接着在通过碱洗，最后再通过脱盐水对树脂进行冲洗使失去吸附作用的树脂再生还原，树脂塔经过再生后的废溶液全部送到污水处理站处理，增加了污水处理站的处理量和工作人员的劳动量；4、碱泵在运行过程中，无法检测碱泵中的碱液是否泄漏到脱盐水中，极易造成氢氧化钠溶液的浪费。
技术实现思路
：本技术的目的在于提供一种结构简单，实现了脱盐水循环利用，且避免了盐水浪费的一种电解生产氯气和氢气的系统。本技术由如下技术方案实施：一种电解生产氯气和氢气的系统，其包括盐水精制系统、电解槽、脱盐水源、气液分离器、淡盐水储槽、氯压机、氯气储存罐、碱液受槽、氢压机、氢气储存罐、第一碱泵、碱液储存装置、循环水罐、换热器和循环冷却水系统；所述盐水精制系统的纯盐水槽的出液口与所述电解槽的进液口连通；所述电解槽的进水口与所述脱盐水源连通；所述电解槽的阳极出口与所述气液分离器的进口连通，所述气液分离器的出液口与所述淡盐水储槽的进液口连通；所述气液分离器的出气口与所述氯压机的进气口连通；所述氯压机的出气口与所述氯气储存罐的进气口连通；所述电解槽的阴极出口与所述碱液受槽的进液口连通；所述碱液受槽的出气口与所述氢压机的进气口连通，所述氢压机的出气口与所述氢气储存罐的进气口连通；所述碱液受槽的出液口与所述第一碱泵的进液口连通，所述第一碱泵的出液口与所述碱液储存装置的进液口连通；所述脱盐水源与所述循环水罐的进水口连通，所述循环水罐的出水口与所述换热器的热介质入口通过水泵连通；所述换热器的热介质出口分别与所述氯压机的机封水进口、所述氢压机的机封水进口和所述第一碱泵的机封水进口通过水泵连通，所述换热器的冷介质入口与所述循环冷却水系统的出水口连通，所述换热器的冷介质出口与所述循环冷却水系统的进水口连通；所述氯压机的机封水出口、所述氢压机的机封水出口和所述第一碱泵的机封水出口均与所述循环水罐的进水口连通；所述循环水罐的排液口与所述盐水精制系统的配水槽的进水口连通。进一步的，所述盐水精制系统包括水源、所述配水槽、调节剂储罐、化盐池、固体盐源、前反应槽、储碱罐、沉淀池、絮凝剂储罐、后反应槽、碳酸钠储罐、过滤器、树脂塔、所述纯盐水槽、酸溶液储存罐、碱溶液储存罐和压滤机；所述水源与所述配水槽的进水口连通，所述调节剂储罐与所述配水槽的进料口连通，所述配水槽的出水口与所述化盐池的进水口连通；所述化盐池的进料口与所述固体盐源连通；所述化盐池的出液口与所述前反应槽的进液口连通，所述储碱罐的出口与所述前反应槽的进料口连通，所述前反应槽的出液口与所述沉淀池进液口连通，所述絮凝剂储罐的出口与所述沉淀池的进料口连通；所述沉淀池的出液口与所述后反应槽的进液口连通；所述碳酸钠储罐的出口与所述后反应槽的进料口连通，所述后反应槽的出液口与所述过滤器的进液口连通；所述过滤器的出液口与所述树脂塔的进液口连通，所述树脂塔的出液口与所述纯盐水槽连通，所述酸溶液储存罐、所述碱溶液储存罐和所述脱盐水源均与所述树脂塔的反洗进口连通；所述树脂塔的反洗出口与所述配水槽的进水口连通；所述过滤器的排污口和所述沉淀池的排污口均与所述压滤机的进液口连通，所述压滤机的出液口与所述配水槽的进水口连通。进一步的，其还包括第二碱泵、电磁阀、pH传感器和控制器；所述第二碱泵的进液口与所述碱液受槽的出液口连通，所述第二碱泵的出液口与所述碱液储存装置的进液口连通；所述第二碱泵的机封水进口与所述换热器的热介质出口连通，所述第二碱泵的机封水出口与所述循环水罐的进水口连通；在所述第二碱泵的机封水进口和所述第一碱泵的机封水出口上均设置有所述电磁阀；在所述第二碱泵的机封水出口和所述第一碱泵的机封水出口上均设置有所述pH传感器；所述第一碱泵、所述第二碱泵、每个所述电磁阀和每个所述pH传感器均与所述控制器电连接。本技术的优点：1、本技术结构简单，易实现；脱盐水对氯压机、氢压机和第一碱泵(或者第二碱泵)进行降温后，重新回到循环水罐中，实现了脱盐水的循环利用，避免了造成脱盐水的浪费，进而减少了对脱盐水的购买量以及生产成本；2、盐水精制系统中沉淀池和过滤器所产生的沉淀杂质经过压滤机压滤形成污泥，所压滤出来的盐水被重新输送到配水槽中重复利用，避免了盐水浪费；3、盐水精制系统中树脂塔的再生废溶液作为生产用水被输送到配水槽中，无需排放到污水处理站，减少了污水的处理量和工作人员的劳动量；4、盐水精制系统实现了污水零排放，避免了对环境的污染，同时也避免了氯化钠的浪费，降低了生产成本；5、第一碱泵机封水出口处的pH传感器时刻检测着脱盐水的pH值，当pH值大于限定值是，控制器控制第一碱泵机封水进口处的电磁阀和第一碱泵关闭，并控制第二碱泵和第二碱泵机封水进口处的电磁阀打开，实现了一备一用的功能，保证了系统的正常工作；同时实现了自动检测、自动控制的功能，避免了氢氧化钠的浪费。附图说明：图1为本技术实施例的整体结构示意图。图2为本技术实施例的控制框图。盐水精制系统1，水源101，配水槽102，调节剂储罐103，化盐池104，固体盐源105，前反应槽106，储碱罐107，沉淀池108，絮凝剂储罐109，后反应槽110，碳酸钠储罐111，过滤器112，树脂塔113，纯盐水槽114，压滤机115，酸溶液储存罐116，碱溶液储存罐117，电解槽2，脱盐水源3，气液分离器4，淡盐水储槽5，氯压机6，氯气储存罐7、碱液受槽8，氢压机9，氢气储存罐10，第一碱泵1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电解生产氯气和氢气的系统，其特征在于，其包括盐水精制系统、电解槽、脱盐水源、气液分离器、淡盐水储槽、氯压机、氯气储存罐、碱液受槽、氢压机、氢气储存罐、第一碱泵、碱液储存装置、循环水罐、换热器和循环冷却水系统；所述盐水精制系统的纯盐水槽的出液口与所述电解槽的进液口连通；所述电解槽的进水口与所述脱盐水源连通；所述电解槽的阳极出口与所述气液分离器的进口连通，所述气液分离器的出液口与所述淡盐水储槽的进液口连通；所述气液分离器的出气口与所述氯压机的进气口连通；所述氯压机的出气口与所述氯气储存罐的进气口连通；所述电解槽的阴极出口与所述碱液受槽的进液口连通；所述碱液受槽的出气口与所述氢压机的进气口连通，所述氢压机的出气口与所述氢气储存罐的进气口连通；所述碱液受槽的出液口与所述第一碱泵的进液口连通，所述第一碱泵的出液口与所述碱液储存装置的进液口连通；所述脱盐水源与所述循环水罐的进水口连通，所述循环水罐的出水口与所述换热器的热介质入口通过水泵连通；所述换热器的热介质出口分别与所述氯压机的机封水进口、所述氢压机的机封水进口和所述第一碱泵的机封水进口通过水泵连通，所述换热器的冷介质入口与所述循环冷却水系统的出水口连通，所述换热器的冷介质出口与所述循环冷却水系统的进水口连通；所述氯压机的机封水出口、所述氢压机的机封水出口和所述第一碱泵的机封水出口均与所述循环水罐的进水口连通；所述循环水罐的排液口与所述盐水精制系统的配水槽的进水口连通。...

【技术特征摘要】
1.一种电解生产氯气和氢气的系统，其特征在于，其包括盐水精制系统、电解槽、脱盐水源、气液分离器、淡盐水储槽、氯压机、氯气储存罐、碱液受槽、氢压机、氢气储存罐、第一碱泵、碱液储存装置、循环水罐、换热器和循环冷却水系统；所述盐水精制系统的纯盐水槽的出液口与所述电解槽的进液口连通；所述电解槽的进水口与所述脱盐水源连通；所述电解槽的阳极出口与所述气液分离器的进口连通，所述气液分离器的出液口与所述淡盐水储槽的进液口连通；所述气液分离器的出气口与所述氯压机的进气口连通；所述氯压机的出气口与所述氯气储存罐的进气口连通；所述电解槽的阴极出口与所述碱液受槽的进液口连通；所述碱液受槽的出气口与所述氢压机的进气口连通，所述氢压机的出气口与所述氢气储存罐的进气口连通；所述碱液受槽的出液口与所述第一碱泵的进液口连通，所述第一碱泵的出液口与所述碱液储存装置的进液口连通；所述脱盐水源与所述循环水罐的进水口连通，所述循环水罐的出水口与所述换热器的热介质入口通过水泵连通；所述换热器的热介质出口分别与所述氯压机的机封水进口、所述氢压机的机封水进口和所述第一碱泵的机封水进口通过水泵连通，所述换热器的冷介质入口与所述循环冷却水系统的出水口连通，所述换热器的冷介质出口与所述循环冷却水系统的进水口连通；所述氯压机的机封水出口、所述氢压机的机封水出口和所述第一碱泵的机封水出口均与所述循环水罐的进水口连通；所述循环水罐的排液口与所述盐水精制系统的配水槽的进水口连通。2.根据权利要求1所述的一种电解生产氯气和氢气的系统，其特征在于，所述盐水精制系统包括水源、所述配水槽、调节剂储罐、化盐池、固体盐源、前反应槽、储碱罐、沉淀池、絮凝剂储罐、后反应槽、碳酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐海军，高磊，敖春琳，
申请(专利权)人：包头海平面高分子工业有限公司，
类型：新型
国别省市：内蒙古,15