PHẦN IV QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ
II. CÔNG ĐOẠN XỬ LÝ NƯỚC MUỐI THỨ CẤP
5.2 Thiết bị trao đổi ion C504A/B
7 6 5
3 4 2 1
11
12 13
15 14
Cấu tạo:
1- Sàn đỡ phin lọc 2- Ống xả
3- Tai đỡ
4- Kính quan sát 5- Kính quan sát
6- Vỏ thiết bị bằng thép
7- Lớp composite chống ăn mòn 8- Bích nối nắp và thân
9- Cửa nước muối vào
10-Cửa nước vô khoáng rửa cột 11-Cửa người
12-Lớp nhựa trao đổi ion 13-32 phin lọc
14-Cửa nước muối ra 15-Chân đỡ
Có thể tái sinh ở chế độ tự động hoặc chế độ tái sinh bằng tay. Quá trình tái sinh là để loại bỏ các ion kim loại kiềm thổ nhờ quá trình trao đổi cation hoàn trả lại dạng Na+ cho nhựa.
Các bước chính:
- Thải bỏ một phần nước muối bằng trọng lực, hướng dòng lưu chất là hướng xuống.
Mục đích: ta phải duy trì độ ẩm cho nhựa nên trong quá trình thải bỏ luôn giữ mức nước muối cao hơn mức cột nhựa là 300 mm.
- Rửa xuôi bằng nước vô khoáng, lưu lượng là 6 m3/h.
Mục đích: nhằm loại bỏ tối thiểu nước muối còn lại trong cột nhựa.
Nếu trong cột nhựa còn nước muối thì khi rửa bằng axit thì clorat trong nước muối phân hủy tạo thành clo làm hỏng cột nhựa.
- Rửa ngược bằng nước vô khoáng, lưu lượng là 3, 6, 9 m3/h.
Mục đích: làm trương nở cột nhựa do đó loại bỏ các hạt mịn của các chất rắn và các hạt nhựa vỡ vụn ra khỏi cột nhựa tránh nghẹt cột nhựa, ngoài ra làm giảm thiểu các vết xước tạo thành trong khi cột nhựa làm việc.
- Rửa bằng HCl 4% lưu lượng 4m3/h, hướng xuống.
Mục đích: tái sinh lại nhựa. Sự chuyển thành dạng axit sẽ loại bỏ hoàn toàn các ion kiềm thổ được cột nhựa hấp phụ, quá trình này làm cho nhựa co lại nên yêu cầu rửa từ trên xuống nhằm tối ưu hóa việc tiếp xúc với dung dịch để tránh tạo thành vết xước. pH sau khi rửa axit không được nhỏ hơn 2.
- Rửa bằng nước vô khoáng 6m3/h, hướng xuống.
Mục đích: làm giảm thiểu lượng NaOH tiêu tốn trong giai đoạn tiếp theo và ngăn ngừa sự nguy hiểm do hiện tượng quá nhiệt xảy ra khi có phản ứng trung hòa.
- Rửa bằng NaOH 5%, lưu lượng 4,4m3/h, hướng lên.
Mục đích: chuyển nhựa đang ở dạng axit thành dạng kiềm, quá trình này làm trưởng nở cột nhựa nên phải rửa từ dưới lên nhằm tránh độ nén vượt quá lên cột nhựa. pH của dòng thải ở cuối quá trình không lớn hơn 8.
- Rửa bằng nước vô khoáng, hướng xuống.
Mục đích: loại bỏ phần xút còn lại trong cột nhựa nhằm tránh một nước muối quá kiềm khi đưa cột nhựa trở lại hoạt động.
- Rửa bằng nước muối, lưu lượng 5m3/h. Nên tiến hành với lưu lượng thấp nhằm tránh sự pha loãng nước muối.
- Đặt lại chế độ hoạt động cho cột nhựa.
Các khóa liên động an toàn trong quá trình tái sinh.
- Ở chế độ hoạt động bình thường, chế độ điều khiển các van on/off từ
- Nếu trong khi tái sinh, một chế độ điều khiển các van on/off từ xa là mở, các van liên quan tới hóa chất tái sinh sẽ được đóng lại.
- Trình tự tái sinh tự động ngưng khi các van đóng mở không thích hợp và các bơm khởi động không đúng thứ tự.
- Trình tự tái sinh cũng có thể ngưng bằng tay, nhờ một lệnh thích hợp ở bảng điều khiển. Khi quá trình tái sinh ngưng, các khóa liên động sẽ đóng toàn bộ các van và ngưng bơm ở bước tái sinh hiện hành, mở van thông áp HV – 52 ở cột nhựa.
- Bơm liên quan tới quá trình tái sinh P508 có thể được lựa chọn chế độ điều khiển từ xa hoặc bằng tay, quy trình tái sinh tự động có thể khởi động bơm khi lựa chọn chế độ từ xa, có thể ngưng quá trình tái sinh khi lựa chọn chế độ bằng tay.
Các biện pháp an toàn khi có sự cố.
Khi cả hai cột đang hoạt động bình thường ở chế độ tự động, nếu một trong ba van đặt chế độ làm việc cho các cột bị động, chế độ điều khiển tự động sẽ cắt một cột ra khỏi hệ thống và chỉ để hệ thống hoạt động với một cột.
Các khuyến cáo.
Hệ thống tinh chế thứ cấp là một trong những công đoạn quan trọng của nhà máy.
Một sai xót ở công đoạn này có thể làm ảnh hưởng tới quá trình hoạt động của bình điện giải và có thể gây hại nghiêm trọng cho toàn bộ khu điện giải.
Các thông số sau đây cần phải được khống chế nghiêm ngặt:
- Nhanh chóng xác lập một chế độ hoạt động ổn định cho các cột nhựa (không lớn hơn 36g). Nếu thời gian làm việc của cột nhựa kéo dài, có thể dẫn đến tình trạng các hạt nhựa bị kết khối làm giảm hiệu suất trao đổi ion.
- Cần tiến hành tái sinh cột nhựa khi nồng độ Ca2+, Mg2+ trong nước muối ra vượt quá 50 ppb, ngay cả trong trường hợp chưa hết thời gian làm việc của cột nhựa.
- Duy trì chế độ kiểm 6. Các thông số kỉ thuật:
- Tỉ trọng xuất thành phẩm : ≥ 1.305 g/ml - Nhiệt độ xút thành phẩm : ≤ 800C - Lưu lượng xút thành phẩm : ≤ 7500 kg/h - Lưu lượng nước muối qua thiết bị lọc :
- Lưu lượng acid vào D507 : ≤ 90 l/h - Lưu lượng Na2CO3 vào D507 : 45 l/h - Mức nước lọc qua A/B/C : ≤ 100 cm
- Áp suất nước muối của bơm P507 A/B : 250 – 650 Kpa - Nhiệt độ nước muối sau E504 : 100 – 120 0C - Nhiệt độ hơi vào E504 : 110 – 120 0C
7. Vận hành:
Chuẩn bị chạy máy
- Kiểm tra xem lớp than anthracit trong cột lọc F557 A,B,C còn hoạt động tốt hay không.
- Kiểm tra các bơm các van tự động
- Kiểm tra lượng axit HCl, xút trong các bồn D514, D513 để tái sinh cột nhựa
- Kiểm tra hạt nhựa trong cột nhựa C504 còn tốt hay không. Nếu hàm lượng Ca2+, Mg2+ > 50ppb thì phải tái sinh.
Chạy máy:
- Mở van nhập xuất C504, đóng van thông áp C504, mở van thông áp trên đường ống nước muối đi E516
- Thông báo công nhân sơ cấp cấp nước muối tinh chế. Công nhân thứ cấp theo dừi lưu lượng qua ba cột F557 A,B,C và điều chỉnh cỏc van cấp nước muối để đạt lưu lượng 5-19m3/h nhằm duy trì mức bồn D507 và độ đục trong phạm vi qui định.
- Mở van cho axit HCl vào DM 507 - Mở van cấp khí nén vào DM 507
- Mở và hiệu chỉnh van cấp sunfit 10% vào DM 507
- Mở van của bơm P507 A/B, giữ áp lực đầu đẩy bơm trong khoảng 450-700 Kpa
- Mở van cấp hơi vào E 504 gia nhiệt cho nước muối đến 60-700 C - Mở hoàn toàn van xả nước ngưng E504 về thùng chứa
- Sau khi khởi động ổn định báo công nhân điều khiển đưa cột C504A/B vào hoạt động tự động và báo cho trưởng ca việc chạy máy đã hoàn tất.
Ngưng máy:
- Khoá các van cấp hơi vào E504 - Đóng van cấp HCl
- Đóng van cấp sunfit
- Báo sơ cấp ngưng nước muối về F557.
- Đưa hệ C504 về chế độ bằng tay.
- Ngưng P507.
- Ngưng bơm tạo hơi bào hoà.
- Mở van thông áp của cột C504 . Đóng các van cấp nước muối vào và
Khắc phục : ngưng hoạt động của thiết bị lọc rồi tiến hành vệ sinh.
- Nếu thời gian làm việc của cột nhựa kéo dài, có thể dẫn đến tình trạng các hạt nhựa bị kết khối làm giảm hiệu suất trao đổi ion.
⇒ Khắc phục : ta phải tái sinh cột nhựa khi hàm lượng Ca2+, Mg2+ >
50ppb.
- Nồng độ của xút và axit tái sinh quá loãng sẽ làm giảm hiệu suất nhựa, ngươc lại nếu quá đặc sẽ làm hỏng nhựa.
⇒ Vì thế ổn định chế độ phân phối axit, xút, nước là yếu tố quan trọng trong việc tái sinh cột nhựa.
- Sự cố cúp điện làm bơm P507A/B ngưng, các van tự động của hệ C504 A,B đóng hết nên ảnh hưởng quá trình lọc muối ở F557 và trao đổi ion trong cột nhựa C504A,B.
III .KHU ĐIỆN GIẢI:
2. Sơ đồ quy trình :
BV 3.1: Sơ đồ hệ thống điện giải bình 1,2,3 BV: SƠ ĐỒ HỆ THỐNG BÌNH ĐIỆN GIẢI 4
BV: SƠ ĐỒ HỆ THỐNG TUẦN HOÀN DỊCH CATOD BÌNH 4 BV: SƠ ĐỒ HỆ THỐNG N.M.N - ĐIỀU DỤNG KHÍ BÌNH 4
xử lý Bộ ngắt dòng
Bồn
Khí Nitơ Xút NaOH
Lưu lượng kế
Axit HCl Nước muối nghèo
Bộ tách khí Khí Clo Hệ điều dụng clo
Bìnhđ điện phân A K Bộ hoàn lưu
Lưu lượng kế Nước
muối
Bộ hoàn lưu Lưu lượng kế
Nước vô khoáng
Bộ tách khí Khí Hydro
Hệ điều dụng hidro
Khu sơ cấp
sản phẩm khác của nhà máy (sản xuất acid HCl, sản xuất keo Silicat).