第一篇 盐水精制
在低pH值时仍能络合（比如汞）；而络合能力弱的，只能在较高pH值下才能络合，这是因为：
式1-3
由于酸度的增加。上述平衡向右移动。在实际生产中，加入5％左右的HCI溶液再生树脂，当pH值为1时，几乎全部生成：
式1-4
原先络合的金属离子全部洗脱。这时的树脂叫做“H”型。在已洗脱金属离子的“H”型树脂中加人4％的NaOH溶液，调节其pH值为14，由于溶液中的H+大量减少，使下列平衡向右移动：
式1-5
树脂回到吸附前状态，而螯合树脂的吸收、脱吸、再生就是根据此原理。这种树脂在溶液中有1价和2价离子共存时，优先选择吸收2价离子，各种金属离子的吸收能力如下顺序：
Hg2+>Cu2+>Pb2+>Ni2+>Cd2+>Zn2+>Co2+>Mn2+>Ca2+>Mg2+>Ba2+>Sr2+
>Na+。
1.2.1.3 螯合树脂的二次盐水精制工艺
树脂塔二次精制盐水生产工艺有三塔流程和两塔流程之分，在当
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今几大离子膜法烧碱生产技术和装置供应商中，北京化工机械厂、日本氯工程公司和旭化成公司盐水的二次精制都采用三塔流程；意大利的伍迪公司、德国的伍德公司和美国的西方公司则采用两塔流程。采用三塔流程，可确保在1台阳离子交换塔再生时有2塔串联运行，以满足电解工序对二次精制盐水的工艺要求。正常生产时，两台串联使用，一台线外再生，每24h切换一次，盐水精制全过程用定时程控器自动控制。
图1-5 螯合树脂二次盐水精制流程示意图
以三塔流程生产为例。一次过滤盐水经加酸酸化调节pH值为9.0±0.5，进入一次过滤盐水罐。用一次过滤盐水泵送至板式盐水换热器预热至60±5℃，然后经过交换塔的顶部进入，在塔内进行离子交换后，从底部流出，再进入第二塔顶部，从底部流出，从离子交换塔流出的二次精制盐水流入二次精盐水槽，然后用二次精盐水泵送往电解单元。离子交换塔再生时产生的废液流入再生废水坑，废液经中和后，再由再生废水泵送往一次盐水工序化盐。
螯合树脂塔树脂的再生需经过以下步骤：
（1）程序变换。此步是再生准备时间，30s后反应停止；
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（2）排液。塔内液体用工艺风排出；
（3）HCl和NaOH罐检测。此步与上步排液同步进行； （4）返洗。从塔底部通入纯水进行返洗，可使树脂层疏松，废水从塔中部接管排出；
（5）鼓泡。从塔底部通入工艺空气使树脂层松散； （6）静置。浮动的树脂被静置；
（7）清洗。在上述排液步骤中，盐水已经排出，但是树脂中盐（颗粒）未完全排出，需用水进行漂洗，从塔中部通纯水，并从塔底部排出，树脂颗粒中的盐与水进行置换；
（8）返洗。为洗出进料时沉积在树脂层顶部和内部的悬浮物，从底部接管按逆流方式通入纯水，并由塔顶部接管排出；
（9）静置。浮动的树脂被静置；
（10）盐酸再生。4％盐酸从中部接管顺流进入塔内，并从塔底部排出；
（11）盐酸排放。在树脂层中可能存留一些再生液，为充分利用.可在盐酸再生后从中部接管通入纯水，并从塔底排出；
（12）排液。用工艺风排出带少量盐酸的洗水；
（13）NaOH再生。5％NaOH从塔底逆流进入塔内，并从塔中部接管排出；
（14）水洗。在塔底部残留有一些NaOH再生液，为充分利用，在NaOH再生完成之后，将从塔底通入纯水，并从塔中部排出废液；
（15）鼓泡。树脂层会残留一些NaOH再生液，为充分利用，将
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工艺空气从底部通入；
（16）静置。浮动的树脂被静置；
（17）NaOH排放。在树脂层中可能存留一些NaOH再生液，为充分利用，从中部接管通入超精制盐水，并从塔底排出；
（18）鼓泡。上述过程中，超精制盐水排放使树脂颗粒收缩，导致树脂表面参差不齐，如果在这种状态下操作，盐水会流向一侧，排液后从塔底通入工艺空气，展平树脂表面；
（19）静置。浮动的树脂被静置；
（20）进料准备。为投入运行作准备，塔内充入超精制盐水。树脂塔再生的全过程由PLC和DCS控制。 1.2.1.4 影响二次盐水精制的主要因素
螯合树脂的吸附能力除树脂本身因素外，还与盐水的温度、pH值、盐水流量，及Ca2+、Mg2+含量等因素有关。螯合树脂的内在结构不同，交换能力也不同，但是对流量、温度、pH值变化趋势是一样的。因此，要加强各工艺控制指标的控制，保证进槽盐水质量合格。
（1）温度
螯合树脂与Ca2+、Mg2+的螯合反应是在一定温度下进行的，温度高时，螯合反应速度快，树脂使用周期长。但盐水温度过高时（大于80℃），树脂的强度会降低，破碎率升高，将使树脂受到不可恢复的损伤。为了保证树脂性能的良好发挥，通常将进入树脂塔的盐水温度控制在55～65℃。
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（2） pH值
在一定的pH值范围内，Ca2+、Mg2+等是以离子形式存在的，有利于树脂进行螯合去除。而当pH<8时，树脂去除Ca2+、Mg2+离子的能力明显下降；当pH>11时，镁离子易生成Mg(OH)2胶状沉淀物，进入树脂塔后会堵塞树脂孔隙，大大降低了树脂的交换能力，同时还会造成进入树脂塔内的盐水发生偏流，增加压力降，从而导致盐水中Ca2+离子去除不彻底，二次盐水中Ca2+、Mg2+含量升高。通常，二次盐水的pH值应控制在9.0±0.5。
（3）盐水流量
盐水的供应量是根据电解生产能力对树脂塔的选型和塔内树脂填充量来确定的。进入树脂塔的盐水流量取决于树脂塔的尺寸和需要的循环时间。树脂吸收盐水中Ca2+、Mg2+、Sr2+等2价离子时，流量过快，会使树脂来不及吸收，导致杂质离子泄漏。因此应平衡好各盐水储罐液位，流量调节尽量平稳。一般要求单塔的盐水流量应小于40m3/h，最佳流量为20m3/h。
（4）盐水中Ca2+、Mg2+浓度
螯合树脂塔对盐水中的Ca2+、Mg2+的吸附量随着浓度的升高而增加，但当Ca2+、Mg2+的质量浓度超过10mg/l时，树脂除Ca2+、Mg2+离子的能力随Ca2+、Mg2+离子浓度增加而降低。这是因为螯合树脂的交换量是一定的，盐水中Ca2+、Mg2+离子来不及进行交换，带入到二次盐水中，使二次盐水中Ca2+、Mg2+含量增加。
（5）盐水中游离氯
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