הליבה של צמח כלור-אלקלי (באמצעות תהליך ממברנת החלפת יונים-הזרם המרכזי כדוגמה) היא לייצר כלור, אלקלי ומימן באמצעות אלקטרוליזה באמצעות מי מלח מזוקקים. ניתן לסכם את התהליך לארבעה שלבים מרכזיים, כל אחד מתמקד בפעולות מפתח:
1. טיפול מקדים בחומרי גלם: המרת מלח גולמי ל"מי מלח נקיים"
מלח גולמי (מלח תעשייתי) מומס במים מתוקים ליצירת מי מלח גולמי, המסונן תחילה כדי להסיר משקעים;
ריאגנטים כימיים (כגון נתרן קרבונט ונתרן הידרוקסיד) מתווספים כדי להסיר זיהומים כגון סידן, מגנזיום וסולפט מהתמלח כדי למנוע סתימה של הממברנה האלקטרוליטית;
לבסוף מסננים את ה"מלח המזוקק" ומחוממים מראש לטמפרטורה מתאימה לשימוש.
2. אלקטרוליזה ליבה: חשמל מופעל כדי להפריד את התמלחת.
התמיסה המזוקקת מוזנת לתא אלקטרוליזה של ממברנות-יונים, שבו מופעל זרם ישר.
אנודה: יוני כלוריד מומרים לגז כלור (נפרק), ושאר ה"מלח" ממוחזר לשימוש חוזר.
קתודה: מולקולות מים מומרות לגז מימן (נפרק), בעוד שנוצרת (נפרקת) "תמיסת סודה קאוסטית גולמית" המכילה נתרן הידרוקסיד.
תפקידה של ממברנת חילופי היונים- היא לאפשר רק ליוני נתרן לנדוד מהאנודה לקתודה, ולמנוע את התגובה של כלור וסודה קאוסטית והתפוצצות תערובות גז מימן וכלור.
3. טיהור מוצר: המרת ה"מוצר הגולמי" למוצר מוסמך.
כלור: מים וערפל מוסרים תחילה, ולאחר מכן מיובשים עם חומצה גופרתית מרוכזת לשימוש ישיר או אחסון נוזלי.
מימן: שאריות סודה קאוסטית נשטפת, ולאחר ייבוש ניתן להשתמש בה כדלק, להפקת חומצה הידרוכלורית או לטהר אותה לטוהר גבוה לאספקה חיצונית.
סודה קאוסטית: תמיסת הסודה קאוסטית הגולמית מרוכזת (כדי להסיר עודפי מים ושאריות מלח) לייצור תמיסה של סודה קאוסטית נוזלית של 48%-50%, אשר לאחר מכן ניתן לעבד אותה לפתיתים מוצקים עם טוהר העולה על 99%. 4. מיחזור והגנת הסביבה: הפחתת הפסדים וזיהום
"מי המלח" שנותרו לאחר האלקטרוליזה עוברים דה-כלור ומוחזרים לשלב "הטיפול המקדים של חומרי הגלם" לצורך המלחה מחדש.-
מי שפכים הנוצרים במהלך הייצור (כגון מי שטיפה) ממוחזרים חלקית לאחר נטרול וטיפול, כאשר היתר עומדים בתקני ההזרמה.
משקעי טומאה (כגון בוצת מלח) מיובשים ונשלחים למתקני סילוק מיוחדים.
ציוד ייצור
קיימות סביבתית
ניהול פסולת
Wastewater Treatment: Chlor-alkali plants employ advanced systems like vacuum dechlorination and biochemical oxidation to treat process water. For example, PVC centrifugal mother liquor is recycled using ozone disinfection and activated carbon filtration, achieving COD reduction rates >85% .
ניצול תוצר לוואי: בוצת מלח מטיהור תמלחות מיועדת מחדש לייצור מלט, בעוד מימן נלכד לייצור אנרגיה.
יעילות אנרגטית
אינטגרציה מתחדשת: אנרגיית השמש והרוח משמשות יותר ויותר כדי לקזז את דרישות החשמל, תוך התאמה עם יעדי הפחמן העולמיים.
שחזור חום: פסולת חום מהאלקטרוליזה ממוחזרת לחימום מוקדם של מי מלח, ומפחיתה את צריכת האנרגיה הכוללת
שאלות נפוצות
כיצד מבטיחים מפעלי כלור-אלקליות ייצור בטוח במהלך תהליך הייצור?
1. בקרת חומרים מסוכנים- גבוהים: מניעת סיכונים בהתבסס על המאפיינים של כלור, מימן ואלקלי
כלור: יש לאחסן במכלים/צילינדרים עמידים-ללחץ המצוידים בגלאי דליפות והתקני ספיגת ריסוס תמיסות אלקליין (לנטרול דליפות). הצוות חייב ללבוש-מכונות הנשמה בלחץ חיובי.
מימן: צנרת/טנקים חייבים להיות מוארקים לחשמל סטטי ויש להתקין מאווררים מוגני פיצוץ (כדי למנוע פיצוצים הנגרמים מהצטברות). יש להחליף אוויר בחנקן (תכולת חמצן<0.5%) before use.
סודה קאוסטית: אחסן במיכלים/מחסנים עמידים בפני קורוזיה-. הצוות חייב ללבוש ביגוד עמיד בפני קורוזיה- ומשקפי מגן בעת הטיפול. יש לשטוף מיד מגע עם העור במים ולמרוח בחומצה בורית.
2. בטיחות ציוד ותהליכים: מניעת תקלות- מלאה
ציוד ליבה: אלקטרוליזרים חייבים לעבור בדיקות סדירות עבור שלמות ממברנת-יונים (כדי למנוע דיבור צולב בין כלור ומימן). המדחסים חייבים להיות ללא שמן- עם הגנה מפני לחץ יתר. ציוד מיוחד חייב לעבור בדיקות שנתיות.
עיצוב תהליך: התקן מערכת DCS לניטור-פרמטרים בזמן אמת (עם אזעקות על חריגה מהמגבלות). יש להתקין לחצן עצירת חירום (ESD). אסור לחצות או לערבב צינורות כלור ומימן.
3. ניהול כוח אדם: תפעול סטנדרטי + הדרכה משופרת
עובדים חדשים חייבים לעבור את מבדק "שלוש-השכלה לבטיחות" לפני שהם מתחילים לתפקידם. עובדים קיימים חייבים ללמוד נהלי בטיחות מדי רבעון ולתרגל נהלי תגובת חירום (כגון טיפול בדליפות כלור) מדי שנה.
נקבעים נהלי עבודה סטנדרטיים (כגון כיבוי החשמל וניקוז התא האלקטרוליטי לפני החלפת הממברנה). מפקחי בטיחות מוקצים לפקח על הפרות ולעודד דיווח על סכנות אפשריות.
4. מוכנות לחירום: תגובה מהירה למצבי חירום
קיימות תוכניות חירום מיוחדות (לדליפות כלור, פיצוצי מימן וכו'), המגדירות בבירור את הליכי פינוי, סתימת דליפות וניטרול, ומתואמות עם אנשי חירום/כיבוי/בית חולים מקומיים.
הסדנאות מצוידות בתחנות שטיפת עיניים וערכות חירום. שבשבת רוח נמצאת באזור גז הכלור. כלים לסתימת נזילות וחומרי נטרול מצויים במלאי, וציוד חירום נבדק באופן קבוע לתקינותם.
5. סביבה וניטור: בקרת סיכונים בזמן-אמיתית
גלאי גז (כלור ומימן) מותקנים במקומות מרכזיים ברחבי המפעל, כאשר נתונים מחוברים לחדר הבקרה המרכזי. נקודות ניטור ממוקמות במורד הרוח של המפעל כדי למנוע זיהום של הסביבה.
שפכים מטופלים כדי לעמוד בתקנים להזרמה/מיחזור. פסולת מסוכנת, כגון בוצת מלח וממברנות פסולת, מסולקת על ידי גורמים מוסמכים ואינה נפטרת בנפרד.
תגיות פופולריות: מפעל ייצור אלקלי כלור, סין, יצרנים, ספקים, מפעל, סיטונאי, מחיר, מקצוע, עלות
