CN110067005A - 一种氢氧化钾离子膜法生产系统 - Google Patents

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Abstract

本发明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。本发明节省了水资源，降低了原盐精制成本；本发明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；而且本发明提高了副产品价值，降低了生产成本，提高了经济效益。

Description

一种氢氧化钾离子膜法生产系统
技术领域：
本发明涉及一种氢氧化钾离子膜法生产系统，属于化工领域。
背景技术：
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。
发明内容：
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种氢氧化钾离子膜法生产系统。
本发明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，所述氯气处理单元包括所述氯气总管、所述氯气洗涤塔、冷却器、所述水雾分离器、干燥塔、压缩机、所述氯气缓冲罐；所述氯气总管的出气口与所述氯气洗涤塔的进气口连通，所述氯气洗涤塔的出气口与所述冷却器的热介质入口连通，所述冷却器的热介质出口与所述水雾分离器的进气口连通，所述水雾分离器的出气口与所述干燥塔的进气口连通，所述干燥塔的出气口与所述压缩机的进气口连通，所述压缩机的出气口与所述氯气缓冲罐连通。
电解槽产生的湿氯气(温度约85℃)通过氯气总管进入氯气洗涤塔，经氯水洗涤并冷却，除去氯气中夹带的盐雾，同时使湿氯气的温度下降，从而使湿氯气中的大部分水被冷凝下来；而后再经过冷却器进一步冷却降低氯气中的含水量，然后经水雾分离器除去大部分水雾后进入干燥塔，利用硫酸的吸水性进行干燥；干燥后的氯气利用压缩机增压后送去制酸或制液氯。
进一步的，所述氢气处理单元包括所述氢气总管、所述氢气洗涤塔、所述氢气分配台和所述氢气缓冲罐；所述氢气总管的出气口与所述氢气洗涤塔的进气口连通，所述氢气洗涤塔的出气口与所述氢气分配台的进气口连通，所述氢气分配台的一个出气口与所述氢气缓冲罐连通，所述氢气分配台的另一个出气口与所述降膜蒸发器的换热介质入口连通。
电解槽电解生成的湿氢气经氢气总管排到氢气洗涤塔内洗涤降温，氢气中75-80％的水分得到冷凝，并除去氢气中夹带的碱雾；洗涤后液排入配水槽回用，用于溶解原料盐；洗涤后的氢气一部分作为燃料通入降膜蒸发器内，为氢氧化钾的蒸发浓缩供热；另一部分通入合成炉内，与电解槽生成的氯气发生合成反应，得到高纯的副产品盐酸。
进一步的，所述制酸单元包括所述合成炉、降膜吸收器和尾气吸收塔；所述合成炉的出气口与所述降膜吸收器的进气口连通，所述降膜吸收器的出气口与所述尾气吸收塔的进气口连通。
进一步的，所述干燥塔包括填料塔和泡罩塔，所述填料塔的进气口与所述水雾分离器的出气口连通，所述填料塔的出气口与所述泡罩塔的进气口连通，所述泡罩塔的出气口与所述压缩机的进气口连通。
进一步的，所述氯气处理单元还包括液化器和液氯储罐，所述液化器的进气口连通，所述液化器的出液口与所述液氯储罐连通，所述液化器的出气口与所述氯气缓冲罐连通。
本发明的优点：
1、本发明原盐水中的化学可溶性杂质用化学方法处理，加精制剂反应生成溶解度很小的Mg(OH)2、CaCO3沉淀物，再用物理方法沉淀过滤除去Ca2+、Mg2+等离子及机械杂质；原盐水中的菌藻类、腐殖酸类等天然有机物被NaClO分解为小分子，而后通过FeCl3的吸附和沉淀作用，在预处理器中被除去，一部分不溶性机械杂质也被同时除去，生成一次盐水；而后在离子交换树脂塔中经过离子交换，一次盐水中的Ca2+、Mg2+、Sr2+等离子可以被螯合树脂选择性吸附，获得二次盐水，避免了一次盐水可能不达标影响正常生产；本系统中生成的沉淀物与不溶性的机械杂质在助剂的作用下一起沉降，可用澄清和过滤的方法除去，盐泥洗涤压干后除去；整个流程无额外的污染；而且洗涤盐泥后的洗涤水、膜过滤器再生后的再生废水和离子交换树脂的再生废水均返回到配水槽作为化盐水循环使用，节省了水资源，降低了原盐精制成本。
2、本发明通过真空脱氯法和化学脱氯法的结合，优化了脱氯效果和工作环境，降低甚至消除了淡盐水中的氯气逸出风险，实现了清洁化生产；而且，本发明将淡盐水中的游离氯分离后排入氯气总管中，将氯气总管中的盐雾洗涤后回收，实现了资源的回收利用，降低了生产成本，具有节能的效果。
3、本发明充分分离了电解氢气中水分和碱雾，以及电解氯气中的水分和盐雾，分离后的水分、碱雾和盐雾作为回用水用于化盐，得到了充分利用；而且分离后的氢气可以作为氢氧化钾制片的热源，也可以和分离后的氯气进行合成反应，用于生产高纯的副产品盐酸，此外分离后的氯气也可以用于生产液氯产品，提高了副产品价值，降低了生产成本，提高了经济效益。
附图说明：
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种氢氧化钾离子膜法生产系统结构示意图。
图中：盐水精制单元1、配水槽1.1、化盐池1.2、第一折流槽1.3、前反应槽1.4、空气混合器1.5、沉降槽1.6、后反应槽1.7、膜过滤器1.8、第二折流槽1.9、一次盐水贮槽1.10、离子交换树脂塔1.11、二次盐水贮槽1.12、泥浆槽1.13、洗涤压滤机1.14、NaClO贮槽1.15、第一KOH高位槽1.16、FeCl3贮槽1.17、K2CO3高位槽1.18、第一HCl高位槽1.19、第一K2SO3高位槽1.20、电解槽2、脱氯单元3、氯酸盐分解槽3.1、阳极排放槽3.2、脱氯塔3.3、第二HCl高位槽3.4、第二KOH高位槽3.5、第二K2SO3高位槽3.6、制碱单元4、降膜蒸发器4.1、制片机4.2、氯气处理单元5、氯气总管5.1、氯气洗涤塔5.2、冷却器5.3、水雾分离器5.4、填料塔5.5、泡罩塔5.6、压缩机5.7、氯气缓冲罐5.8、氢气处理单元6、氢气总管6.1、氢气洗涤塔6.2、氢气分配台6.3、氢气缓冲罐6.4、制酸单元7、合成炉7.1、降膜吸收器7.2、尾气吸收塔7.3。
具体实施方式：
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种氢氧化钾离子膜法生产系统，包括盐水精制单元1、电解槽2、脱氯单元3、制碱单元4、氯气处理单元5、氢气处理单元6和制酸单元7；
盐水精制单元1的二次盐水贮槽1.12与电解槽2的进液口连通，电解槽2的阳极室出液口与脱氯单元3的氯酸盐分解槽3.1的进液口连通，电解槽2的阳极室出气口与氯气处理单元5的氯气总管5.1的进气口连通，电解槽2的阴极室出液口与制碱单元4的降膜蒸发器4.1的进液口连通，电解槽2的阴极室出气口与氢气处理单元6的氢气总管6.1的进气口连通，氯气处理单元5的氯气缓冲罐5.8、氢气处理单元6的氢气缓冲罐6.4均与制酸单元7的合成炉7.1连通；
脱氯单元3的脱氯塔3.3出液口与配水槽1.1通过管道连通；氯气处理单元5的氯气洗涤塔5.2出液口、水雾分离器5.4出液口均与脱氯单元3的阳极排放槽3.2进液口连通；氢气处理单元6的氢气洗涤塔6.2出液口与配水槽1.1进液口连通，氢气处理单元6的氢气分配台6.3的一个出气口与制碱单元4的降膜蒸发器4.1换热介质入口连通。
盐水精制单元1包括配水槽1.1、化盐池1.2、第一折流槽1.3、前反应槽1.4、空气混合器1.5、沉降槽1.6、后反应槽1.7、膜过滤器1.8、第二折流槽1.9、一次盐水贮槽1.10、离子交换树脂塔1.11、二次盐水贮槽1.12、泥浆槽1.13、洗涤压滤机1.14、NaClO贮槽1.15、第一KOH高位槽1.16、FeCl3贮槽1.17、K2CO3高位槽1.18、第一HCl高位槽1.19和第一K2SO3高位槽1.20，配水槽1.1的出液口与化盐池1.2的进液口连通，化盐池1.2的出液口与第一折流槽1.3的进液口连通，第一折流槽1.3的出液口与前反应槽1.4的进液口连通，前反应槽1.4的出液口与空气混合器1.5的进液口连通，空气混合器1.5的出液口与沉降槽1.6的进液口连通，沉降槽1.6的出液口与后反应槽1.7的进液口连通，后反应槽1.7的出液口与膜过滤器1.8的进液口连通，膜过滤器1.8的出液口与第二折流槽1.9的进液口连通，第二折流槽1.9的出液口与一次盐水贮槽1.10连通，一次盐水贮槽1.10的出液口与离子交换树脂塔1.11的进液口连通，离子交换树脂塔1.11的出液口与二次盐水贮槽1.12连通；沉降槽1.6的泥浆出口与泥浆槽1.13的进口连通，泥浆槽1.13的泥浆出与洗涤压滤机1.14的进口连通，洗涤压滤机1.14的出液口与配水槽1.1的进液口连通；
膜过滤器1.8的再生废水出口和离子交换树脂塔1.11的反冲洗口均与配水槽1.1的进液口连通；
NaClO贮槽1.15的出液口与配水槽1.1的进液口连通，第一KOH高位槽1.16与第一折流槽1.3的进液口连通，FeCl3贮槽1.17与沉降槽1.6的进液口连通，K2CO3高位槽1.18与后反应器的进液口连通，第一HCl高位槽1.19与第二折流槽1.9的进液口连通，第一K2SO3高位槽1.20与一次盐水贮槽1.10的进液口连通。
在NaClO贮槽1.15、第一KOH高位槽1.16、FeCl3贮槽1.17、K2CO3高位槽1.18、第一HCl高位槽1.19和第一K2SO3高位槽1.20加入相应溶液，并确保其具有一定的贮量；在配水槽1.1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1.2中，配水槽1.1中的水进入化盐池1.2中，与原盐混合形成粗盐水，蒸汽发生器控制化盐池1.2中水温为60±2℃；化盐池1.2中的粗盐水依次流经第一折流槽1.3、前反应槽1.4、空气混合器1.5、沉降槽1.6、后反应槽1.7、膜过滤器1.8、第二折流槽1.9，在折流槽内加入KOH，在前反应槽1.4内充分搅拌进行精制反应；空气缓冲罐向空气混合器1.5中通气，调节压力，进行混合；在沉降槽1.6内加入FeCl3，进行盐泥的沉降分离，泥浆进入泥浆槽1.13储存，并最终经过洗涤压滤机1.14处理，洗涤后的盐水返回配水槽1.1中循环；沉降槽1.6处理后的水进行后反应槽1.7，加入K2CO3，进行除钙处理，形成的CaCO3作为膜过滤器1.8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1.10作为一次盐水备用，而后进入离子交换树脂塔1.11进行离子交换处理，得到的二次盐水备用。
膜过滤器1.8和离子交换树脂塔1.11定期再生，再生废水返回配水槽1.1，作为化盐水循环使用。
脱氯单元3包括氯酸盐分解槽3.1、阳极排放槽3.2、脱氯塔3.3、第二HCl高位槽3.4、第二KOH高位槽3.5和第二K2SO3高位槽3.6；氯酸盐分解槽3.1的出液口与阳极排放槽3.2的进液口连通，阳极排放槽3.2的出液口与脱氯塔3.3的进液口连通；
第二HCl高位槽3.4的出液口与连通电解槽2和氯酸盐分解槽3.1之间的管道连通，第二HCl高位槽3.4的出液口还与脱氯塔3.3的进液口连通，第二KOH高位槽3.5的出液口和第二K2SO3高位槽3.6的出液口均与连通脱氯塔3.3和配水槽1.1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。
制碱单元4包括降膜蒸发器4.1和制片机4.2，降膜蒸发器4.1的出液口与制片机4.2连通。
氯气处理单元5包括氯气总管5.1、氯气洗涤塔5.2、冷却器5.3、水雾分离器5.4、填料塔5.5、泡罩塔5.6、压缩机5.7、氯气缓冲罐5.8、液化器5.9和液氯储罐5.10；氯气总管5.1的出气口与氯气洗涤塔5.2的进气口连通，氯气洗涤塔5.2的出气口与冷却器5.3的热介质入口连通，冷却器5.3的热介质出口与水雾分离器5.4的进气口连通，水雾分离器5.4的出气口与填料塔5.5的进气口连通，填料塔5.5的出气口与泡罩塔5.6的进气口连通，泡罩塔5.6的出气口与压缩机5.7的进气口连通，压缩机5.7的出气口分别与氯气缓冲罐5.8和液化器5.9的进气口连通，液化器5.9的出液口与液氯储罐5.10连通，液化器5.9的出气口与氯气缓冲罐5.8连通。
电解槽2产生的湿氯气(温度约85℃)通过氯气总管5.1进入氯气洗涤塔5.2，经氯水洗涤并冷却，除去氯气中夹带的盐雾，同时使湿氯气的温度下降，从而使湿氯气中的大部分水被冷凝下来；而后再经过冷却器5.3进一步冷却降低氯气中的含水量，然后经水雾分离器5.4除去大部分水雾后进入填料塔5.5和泡罩塔5.6，利用硫酸的吸水性进行干燥；干燥后的氯气利用压缩机5.7增压后送去制酸或制液氯。
氢气处理单元6包括氢气总管6.1、氢气洗涤塔6.2、氢气分配台6.3和氢气缓冲罐6.4；氢气总管6.1的出气口与氢气洗涤塔6.2的进气口连通，氢气洗涤塔6.2的出气口与氢气分配台6.3的进气口连通，氢气分配台6.3的一个出气口与氢气缓冲罐6.4连通，氢气分配台6.3的另一个出气口与降膜蒸发器4.1的换热介质入口连通。
电解槽2电解生成的湿氢气经氢气总管6.1排到氢气洗涤塔6.2内洗涤降温，氢气中75-80％的水分得到冷凝，并除去氢气中夹带的碱雾；洗涤后液排入配水槽1.1回用，用于溶解原料盐；洗涤后的氢气一部分作为燃料通入降膜蒸发器4.1内，为氢氧化钾的蒸发浓缩供热；另一部分通入合成炉7.1内，与电解槽2生成的氯气发生合成反应，得到高纯的副产品盐酸。
制酸单元7包括合成炉7.1、降膜吸收器7.2和尾气吸收塔7.3；合成炉7.1的出气口与降膜吸收器7.2的进气口连通，降膜吸收器7.2的出气口与尾气吸收塔7.3的进气口连通。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

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。
3.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。
4.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。
5.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，所述氯气处理单元包括所述氯气总管、所述氯气洗涤塔、冷却器、所述水雾分离器、干燥塔、压缩机、所述氯气缓冲罐；所述氯气总管的出气口与所述氯气洗涤塔的进气口连通，所述氯气洗涤塔的出气口与所述冷却器的热介质入口连通，所述冷却器的热介质出口与所述水雾分离器的进气口连通，所述水雾分离器的出气口与所述干燥塔的进气口连通，所述干燥塔的出气口与所述压缩机的进气口连通，所述压缩机的出气口与所述氯气缓冲罐连通。
6.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，所述氢气处理单元包括所述氢气总管、所述氢气洗涤塔、所述氢气分配台和所述氢气缓冲罐；所述氢气总管的出气口与所述氢气洗涤塔的进气口连通，所述氢气洗涤塔的出气口与所述氢气分配台的进气口连通，所述氢气分配台的一个出气口与所述氢气缓冲罐连通，所述氢气分配台的另一个出气口与所述降膜蒸发器的换热介质入口连通。
7.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，所述制酸单元包括所述合成炉、降膜吸收器和尾气吸收塔；所述合成炉的出气口与所述降膜吸收器的进气口连通，所述降膜吸收器的出气口与所述尾气吸收塔的进气口连通。
8.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，所述干燥塔包括填料塔和泡罩塔，所述填料塔的进气口与所述水雾分离器的出气口连通，所述填料塔的出气口与所述泡罩塔的进气口连通，所述泡罩塔的出气口与所述压缩机的进气口连通。
9.根据权利要求5所述一种氢氧化钾离子膜法生产系统，其特征在于，所述氯气处理单元还包括液化器和液氯储罐，所述液化器的进口与所述压缩机的出气口连通，所述液化器的出口与所述液氯储罐连通。
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CN113249742A (zh) * 2020-10-27 2021-08-13 江苏奥喜埃化工有限公司 一种电化学氢氧化钾生产线及生产方法

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