TOC 分析仪在氯碱行业过程监测中的应用

背景介绍

氯碱工业是以氯化钠（盐）为原料，通过电解的方法来制取氯气和烧碱的化工业。氯碱工业是基本化工原材料工业，其主要产品烧碱、聚氯乙烯（ PVC）、氯气和氢气，广泛应用于化工、轻工、纺织、建材、冶金、国防等各个领域，其中轻工、化工和纺织行业占我国烧碱总消费量的80%左右。

原盐是氯碱工业的主要原料，原料的来源主要有三类，分别是井矿盐、海盐和湖盐。此外，还有一部分来自企业自身其它化工装置或化工园区内其它企业处理后排放的高浓盐水。盐水的质量直接影响离子膜的性能和能耗，其中有机物（TOC）的存在会造成电解电压升高和电流效率下降，严重增加电解槽生产运行能耗，同时有机物也会直接覆盖在阳极活性涂层上导致活性消失，造成电流分布不平衡而影响离子膜的使用寿命，对于动辄几百万人民币的离子膜更换费用，对工厂来讲势必会影响工厂经济效益。因此化盐水需经过一次盐水精制和二次盐水精制来去除原料中带入的杂质，以便控制合格的饱和盐水进入离子膜电解装置。一般情况下，对进入离子膜电解装置的盐水的TOC含量控制 5ppm 以下，来避免有机物对离子膜电解装置造成的有害影响。

氯碱行业对盐水有机物的控制点主要有原料有机物控制、一次精制盐水和二次精制盐水有机物的控制。氯碱行业近饱和、饱和以及超饱和的盐水对测量原理和仪器本身的耐腐蚀都有比较高的要求。Biotector 7000i TOC 采用二级高级氧化原理，可以耐受 30%的含盐量、仪器反应器及采样管自清洗等特点可以较好的满足氯碱行业高浓盐水的应用工况，此外， 在造纸等其它工业中有电解盐水工艺的行业也有类似的应用点。

测试结果及分析

国内某大型氯碱厂原料之一来源于所在工业园区内某化工厂输送而来的精制浓盐水,浓盐水控制 TOC 含量小于 5mg/L。为了监控盐水来料的 TOC 浓度，现场装有在线 TOC 分析仪（B7000i）。B7000i设置测量间隔10min，自2016年安装运行至今，仪器运行稳定。Fig 1 仅摘取了2019.4.2日至2019.5.20日近50天连续运行的4000多次测量数据。

从连续运行数据图可以看出，B7000i运行平稳，在水样无较大波动的情况的下，监测数据亦无大波动。在运行过程中多次进行插样手动监测，插样手动分析与自动分析切换过程中B7000i运行稳定并未出现数据波动，充分体现了B7000i TOC 分析仪连续运行的稳定性和可靠性。

Fig 2 是选取了2019.4.10日单次插样分析结果。从同一水样单次分析的结果来看B7000i展现了非常高的稳定性，仪表示值重复性非常好。

结论

从B7000i现场应用的情况来看，B7000i能够适应氯碱行业高浓盐水的水样情况，仪表实现了连续稳定GX运行，数据的稳定性和重复性均非常好。B7000i 在线 TOC 分析仪仪器维护简单，性能稳定，客户认可度非常高。

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