一种氢氧化钾离子膜法生产系统技术方案

本发明专利技术公开了一种氢氧化钾离子膜法生产系统，包括盐水精制单元、电解槽、脱氯单元、制碱单元、氯气处理单元、氢气处理单元和制酸单元；盐水精制单元的二次盐水贮槽与电解槽的进液口连通，电解槽的阳极室出液口与脱氯单元的氯酸盐分解槽的进液口连通，电解槽的阳极室出气口与氯气处理单元的氯气总管的进气口连通，电解槽的阴极室出液口与制碱单元的降膜蒸发器的进液口连通，电解槽的阴极室出气口与氢气处理单元的氢气总管的进气口连通。本发明专利技术节省了水资源，降低了原盐精制成本；本发明专利技术还实现了资源的回收利用，降低了生产成本，具有节能的效果；而且本发明专利技术提高了副产品价值，降低了生产成本，提高了经济效益。

A KOH Ion Membrane Production System

【技术实现步骤摘要】
一种氢氧化钾离子膜法生产系统
：本专利技术涉及一种氢氧化钾离子膜法生产系统，属于化工领域。
技术介绍
：工业生产氢氧化钾的工艺包括离子膜法和隔膜法，不论是离子膜氢氧化钾还是隔膜法氢氧化钾生产氢氧化钾都是以氯化钾为原料，溶解后通过电解的方式得到氢氧化钾；离子膜电解槽是利用阳离子交换膜将单元电解槽分隔为阳极室和阴极室；经过精制的盐水溶液连续进入阳极室，盐水溶液中的氯离子受到膜的限制，基本上不能进入阴极室，而在阳极上被氧化成为氯气；而进入电解槽的精制盐水经电解后成为淡盐水，并被电解过程中所产生的氯气所饱和。钾离子在电场作用下透过阳离子交换膜向阴极室移动，进入阴极室的钾离子连同阴极上电解水而产生的氢氧离子生成氢氧化钾，同时在阴极上放出氢气。但是，1、在电解之前，需要对氯化钾盐水进行精制，去除氯化钾盐水中的硬度以及其他杂质；而且随着离子膜氢氧化钾生产技术的应用，对原料氯化钾的要求也越发严格，现有盐水精制单元已难以满足要求；2、电解槽电解精制盐水生成的淡盐水一般是作为生产原料送去原盐精制系统进行精制，但是由于淡盐水中含有一定量的游离氯，对设备管道等具有一定的腐蚀作用，而且容易造成螯合树脂的中毒失效；此外，淡盐水中的氯气存在逸出风险，容易造成环境污染，恶化工作环境，甚至造成工人中毒等危害；3、阴极室内产生的氢气和阳极室产生的氯气往往是排到合成炉内进行合成反应，生成副产品盐酸，但是，阴极室内产生的氢气夹带碱雾(KOH)，阳极室内的氯气夹带盐雾(KCl)，不经分离或分离不彻底即进行合成反应，不仅造成了成品KOH产率的降低，而且合成反应生成的副产品盐酸与KOH发生产应，不仅降低了副产品盐酸的产量，而且降低了副产品盐酸的纯度，影响其价值。
技术实现思路
：为解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种氢氧化钾离子膜法生产系统。本专利技术由如下技术方案实施：一种氢氧化钾离子膜法生产系统，包括盐水精制单元、电解槽、脱氯单元、制碱单元、氯气处理单元、氢气处理单元和制酸单元；所述盐水精制单元的二次盐水贮槽与所述电解槽的进液口连通，所述电解槽的阳极室出液口与所述脱氯单元的氯酸盐分解槽的进液口连通，所述电解槽的阳极室出气口与所述氯气处理单元的氯气总管的进气口连通，所述电解槽的阴极室出液口与所述制碱单元的降膜蒸发器的进液口连通，所述电解槽的阴极室出气口与所述氢气处理单元的氢气总管的进气口连通，所述氯气处理单元的氯气缓冲罐、所述氢气处理单元的氢气缓冲罐均与所述制酸单元的合成炉连通；所述脱氯单元的脱氯塔出液口与所述配水槽通过管道连通；所述氯气处理单元的氯气洗涤塔出液口、水雾分离器出液口均与所述脱氯单元的阳极排放槽进液口连通；所述氢气处理单元的氢气洗涤塔出液口与所述配水槽进液口连通，所述氢气处理单元的氢气分配台的一个出气口与所述制碱单元的降膜蒸发器换热介质入口连通，氢气燃烧加热介质，可为降膜蒸发器内的KOH溶液供热。进一步的，所述盐水精制单元包括所述配水槽、化盐池、第一折流槽、前反应槽、空气混合器、沉降槽、后反应槽、膜过滤器、第二折流槽、一次盐水贮槽、离子交换树脂塔、所述二次盐水贮槽、泥浆槽、洗涤压滤机、NaClO贮槽、第一KOH高位槽、FeCl3贮槽、K2CO3高位槽、第一HCl高位槽和第一K2SO3高位槽，所述配水槽的出液口与所述化盐池的进液口连通，所述化盐池的出液口与所述第一折流槽的进液口连通，所述第一折流槽的出液口与所述前反应槽的进液口连通，所述前反应槽的出液口与所述空气混合器的进液口连通，所述空气混合器的出液口与所述沉降槽的进液口连通，所述沉降槽的出液口与所述后反应槽的进液口连通，所述后反应槽的出液口与所述膜过滤器的进液口连通，所述膜过滤器的出液口与所述第二折流槽的进液口连通，所述第二折流槽的出液口与所述一次盐水贮槽连通，所述一次盐水贮槽的出液口与所述离子交换树脂塔的进液口连通，所述离子交换树脂塔的出液口与所述二次盐水贮槽连通；所述沉降槽的泥浆出口与所述泥浆槽的进口连通，所述泥浆槽的泥浆出与所述洗涤压滤机的进口连通，所述洗涤压滤机的出液口与所述配水槽的进液口连通；所述膜过滤器的再生废水出口和所述离子交换树脂塔的反冲洗口均与所述配水槽的进液口连通；所述NaClO贮槽的出液口与所述配水槽的进液口连通，所述第一KOH高位槽与所述第一折流槽的进液口连通，所述FeCl3贮槽与所述沉降槽的进液口连通，所述K2CO3高位槽与所述后反应器的进液口连通，所述第一HCl高位槽与所述第二折流槽的进液口连通，所述第一K2SO3高位槽与所述一次盐水贮槽的进液口连通。在NaClO贮槽、第一KOH高位槽、FeCl3贮槽、K2CO3高位槽、第一HCl高位槽和第一K2SO3高位槽加入相应溶液，并确保其具有一定的贮量；在配水槽内加入NaClO，将配水中的菌藻类、腐殖酸类等天然有机物分解为小分子；将原盐倒入化盐池中，配水槽中的水进入化盐池中，与原盐混合形成粗盐水，蒸汽发生器控制化盐池中水温为60±2℃；化盐池中的粗盐水依次流经第一折流槽、前反应槽、空气混合器、沉降槽、后反应槽、膜过滤器、第二折流槽，在折流槽内加入KOH，在前反应槽内充分搅拌进行精制反应；空气缓冲罐向空气混合器中通气，调节压力，进行混合；在沉降槽内加入FeCl3，进行盐泥的沉降分离，泥浆进入泥浆槽储存，并最终经过洗涤压滤机处理，洗涤后的盐水返回配水槽中循环；沉降槽处理后的水进行后反应槽，加入K2CO3，进行除钙处理，形成的CaCO3作为膜过滤器的助滤剂，过滤后的水经过折流槽内加入K2SO3和HCl，调节pH并保证精盐水质量，进入一次盐水贮槽作为一次盐水备用，而后进入离子交换树脂塔进行离子交换处理，得到的二次盐水备用。膜过滤器和离子交换树脂塔定期再生，再生废水返回配水槽，作为化盐水循环使用。所述脱氯单元包括所述氯酸盐分解槽、所述阳极排放槽、所述脱氯塔、第二HCl高位槽、第二KOH高位槽和第二K2SO3高位槽；所述氯酸盐分解槽的出液口与所述阳极排放槽的进液口连通，所述阳极排放槽的出液口与所述脱氯塔的进液口连通；所述第二HCl高位槽的出液口与连通所述电解槽和所述氯酸盐分解槽之间的管道连通，所述第二HCl高位槽的出液口还与所述脱氯塔的进液口连通，所述第二KOH高位槽的出液口和所述第二K2SO3高位槽的出液口均与连通所述脱氯塔和所述配水槽的管道连通。淡盐水溶解的氯气与淡盐水的浓度、温度、压力和溶液的pH值有关，但在生产中淡盐水的浓度、温度变化不大，所以脱氯主要取决于溶液的pH值和压力(真空度)，氯气溶于水中并保持如下平衡：Cl2+H2O＝HCl+HClO，由此可知，酸性淡盐水中，氯气溶解度随pH值的降低而降低，所以淡盐水在脱氯之前必须进行甲酸处理，为了使氯气从淡盐水中逸出，采用真空法脱氯处理，即用物理方法在淡盐水中产生大量气泡，形成大面积的气液界面，从液相进入气相，随气体一道逸出。在真空脱氯法中，只要有足够的真空度就可以使淡盐水呈沸腾状态，游离的氯气与气泡一道从淡盐水中脱出，脱除淡盐水中绝大部分溶解的氯气，剩余的微量氯气通过加K2SO3溶液除去，总反应方程式如下：Cl2+K2SO3＝K2SO4+2KCl+H2O。进一步的，所述制碱单元包括所述降膜蒸发器和制片机，所述降膜蒸发器的出液口与所述制片机连通。进一步的，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氢氧化钾离子膜法生产系统，其特征在于，其包括盐水精制单元、电解槽、脱氯单元、制碱单元、氯气处理单元、氢气处理单元和制酸单元；所述盐水精制单元的二次盐水贮槽与所述电解槽的进液口连通，所述电解槽的阳极室出液口与所述脱氯单元的氯酸盐分解槽的进液口连通，所述电解槽的阳极室出气口与所述氯气处理单元的氯气总管的进气口连通，所述电解槽的阴极室出液口与所述制碱单元的降膜蒸发器的进液口连通，所述电解槽的阴极室出气口与所述氢气处理单元的氢气总管的进气口连通，所述氯气处理单元的氯气缓冲罐、所述氢气处理单元的氢气缓冲罐均与所述制酸单元的合成炉连通；所述脱氯单元的脱氯塔出液口与所述配水槽通过管道连通；所述氯气处理单元的氯气洗涤塔出液口、水雾分离器出液口均与所述脱氯单元的阳极排放槽进液口连通；所述氢气处理单元的氢气洗涤塔出液口与所述配水槽进液口连通，所述氢气处理单元的氢气分配台的一个出气口与所述制碱单元的降膜蒸发器换热介质入口连通。

【技术特征摘要】
1.一种氢氧化钾离子膜法生产系统，其特征在于，其包括盐水精制单元、电解槽、脱氯单元、制碱单元、氯气处理单元、氢气处理单元和制酸单元；所述盐水精制单元的二次盐水贮槽与所述电解槽的进液口连通，所述电解槽的阳极室出液口与所述脱氯单元的氯酸盐分解槽的进液口连通，所述电解槽的阳极室出气口与所述氯气处理单元的氯气总管的进气口连通，所述电解槽的阴极室出液口与所述制碱单元的降膜蒸发器的进液口连通，所述电解槽的阴极室出气口与所述氢气处理单元的氢气总管的进气口连通，所述氯气处理单元的氯气缓冲罐、所述氢气处理单元的氢气缓冲罐均与所述制酸单元的合成炉连通；所述脱氯单元的脱氯塔出液口与所述配水槽通过管道连通；所述氯气处理单元的氯气洗涤塔出液口、水雾分离器出液口均与所述脱氯单元的阳极排放槽进液口连通；所述氢气处理单元的氢气洗涤塔出液口与所述配水槽进液口连通，所述氢气处理单元的氢气分配台的一个出气口与所述制碱单元的降膜蒸发器换热介质入口连通。2.根据权利要求1所述一种氢氧化钾离子膜法生产系统，其特征在于，所述盐水精制单元包括所述配水槽、化盐池、第一折流槽、前反应槽、空气混合器、沉降槽、后反应槽、膜过滤器、第二折流槽、一次盐水贮槽、离子交换树脂塔、所述二次盐水贮槽、泥浆槽、洗涤压滤机、NaClO贮槽、第一KOH高位槽、FeCl3贮槽、K2CO3高位槽、第一HCl高位槽和第一K2SO3高位槽，所述配水槽的出液口与所述化盐池的进液口连通，所述化盐池的出液口与所述第一折流槽的进液口连通，所述第一折流槽的出液口与所述前反应槽的进液口连通，所述前反应槽的出液口与所述空气混合器的进液口连通，所述空气混合器的出液口与所述沉降槽的进液口连通，所述沉降槽的出液口与所述后反应槽的进液口连通，所述后反应槽的出液口与所述膜过滤器的进液口连通，所述膜过滤器的出液口与所述第二折流槽的进液口连通，所述第二折流槽的出液口与所述一次盐水贮槽连通，所述一次盐水贮槽的出液口与所述离子交换树脂塔的进液口连通，所述离子交换树脂塔的出液口与所述二次盐水贮槽连通；所述沉降槽的泥浆出口与所述泥浆槽的进口连通，所述泥浆槽的泥浆出与所述洗涤压滤机的进口连通，所述洗涤压滤机的出液口与所述配水槽的进液口连通；所述膜过滤器的再生废水出口和所述离子交换树脂塔的反冲洗口均与所述配水槽的进液口连通；所述NaClO贮槽的出液口与所述配水槽的进液口连通，所述第一KOH高位槽与所述第一折流槽的进液口连通，所述FeCl3贮槽与所述沉降槽的进液口连通，所述K2CO3高位槽与所述后反应器的进液口连通，所述第一HCl高位槽与所述第二折流槽的进液...

【专利技术属性】
技术研发人员：封海林，张茂勇，
申请(专利权)人：内蒙古瑞达泰丰化工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古,15