氯酸钠的生产工艺简介

1、氯酸钠的生产工艺简介氯酸钠的生产方法主要有化学法和电解法：化学法：化学法是以石灰为原料，将石灰制成石灰乳，然后氯化。在析出了氯化钙结晶后的氯酸钙溶液中，加入硫酸钠或碳酸钠进行复分解反应，生成氯酸钠溶液和硫酸钠产品。 由于化学法生产氯酸钠有工艺流程长、设备多、占地面积大、操作环境差、生产成本高等原因， 目前国外氯酸钠生产均不采用这一方法。电解法：电解法是以原盐或精制盐为原料，先制成饱和的粗卤水，然后加入纯碱、烧碱和氯化钡 (可结合采用膜除硝技术)，除去粗盐水中的钙、镁及硫酸根离子，并过滤得一级精制盐水。 一级精制盐水再经离子交换处理或膜处理得到二级精制盐水，然后在二次精制盐水中加入重铬酸钠、盐酸

2、，调节PH 值后送入无隔膜的电解槽中进行电解。电解得到的氯酸钠溶液，经过脱次氯酸钠、结晶、分离、干燥得到结晶氯酸钠成品， 现在所有厂家都采用的是电解法工艺生产氯酸钠，其工艺过程大体包括盐水工序、电解工序、结晶干燥工序等，现分述如下：（一）盐水工序北美、欧洲国家氯酸钠生产所用氯化钠均为精制氯化钠，其钙镁含量极低，盐水精制工序常采用二级净化处理（采用膜过滤、 离子交换处理等技术， 进一步除去卤水中的杂质离子） 。因精盐中杂质含量少，故而盐水精制工序生产线短，排渣量少，减少了对环境的污染。 国外氯酸钠生产厂家都非常注重盐水的净化处理，因为盐水的质量好坏直接影响电耗和洗槽周期（国外基本采用精制盐）。国

3、氯酸钠原料采用矿盐、卤水、海水，原料杂质较多，精制生产线长。由于原料精制设备简陋， 精盐水钙、镁含量高，故而造成槽电压升得快， 洗槽周期短，一般在三个月洗一次， 进行盐水的二次精制可使卤水含钙镁量降低，还可降低电耗、延长洗槽周期，提高生产效率。（二）电解工序电解工序是生产氯酸钠的最主要工序。电解槽是氯酸钠生产的关键设备。二十世纪六、七十年代钛基涂钌金属阳极开始应用于氯碱电解槽。经过近几十年来的发展该项技术已成为相对完善的技术。值得一提的是某一公司开发了一个反应器带成百个电解槽的装置（泰佛龙实业开发TY 型）。该技术巧妙地解决了电化学腐蚀问题， 使装置结构和操作简化， 电流效率又高。 国外主要公

4、司有瑞典的EKA ，加拿大的 ERCO 和 CANEXUS 、芬兰的 KEMRA 是全球最大的 4 家氯酸钠生产和销售公司， 4 家产量占全球的 75% ，单线生产能力一般在 5 万吨 /年以上，电流密度一般25003000A /m2，电流效率在 94%-95% 。国大多公司采用一个反应器带三至五个电解槽的汽提外循环氯酸钠电解装置。近两年来，为了更加完善电解槽，对一些结构要素进行了优化。使单线生产能力可达 4.0 万吨 / 年。（三）结晶工序几乎所有的生产线都采用真空结晶技术，有外循环式（3 万吨 / 年以下）和循环式真空结晶器，其热源为电解反应产生的热量。（3 万吨 / 年以上）用水环式真空

5、泵抽真空。 德国的麦索（MESO ）公司是全球最大的结晶器专业设计制造商，其设备专一用来生产大粒晶体。脱水工序均采用卧式自动卸料离心机，干燥工序选用沸腾床干燥器。国比较大的生产厂家一般采用引进技术生产大粒晶体。（四）氯酸钠生产过程主要的化学反应式为：总反应式：NaCL+3H2O=NaCLO3+3H2阳极： 2CL- CL2 +2e阴极： 2H2O+2e H2 +2OH -液相反应： CL2+H2O=HCLO+H+CL-HCLO=H+CLO-2HCLO+CLO- CLO3 -+2CL-+2H+(五 )电解主要控制指标国外精盐水杂质量分数达2 ×10 -8 （钙、镁、硫酸根、溴化物、硼化

6、物、其他杂质等），盐水要求 PH6.46.8 ，电槽温度 50 左右，电解液氯化钠浓度90g/l，氯酸钠 625g/l。（六）工艺流程示意如下：原盐纯碱烧碱硭硝盐泥压滤机盐泥化盐池粗制盐水膜过滤除钙镁膜法除硝树脂塔盐水包装盐酸二次精制回收母液成品干燥精盐水配水重铬酸钠晶体阳极真空结晶系统电解完成液电解槽阴极氢气处理(七 )主要设备：化盐池、盐水预处理器、盐水膜过滤器、膜除硝装置、树脂塔装置、整流装置、氯酸钠电解槽、真空结晶系统、离心机、气流干燥、氢气处理装置、板框压滤机、冷却水塔、各类贮槽。（八）初步投资估算：据氯酸钠产品经济规模及市场情况，建设5 万吨氯酸钠产品生产装置。氯酸钠生产分盐水精制

7、、电解、结晶干燥等三个工段。主要原料是需要量及供应方式序 号名 称规格单 位单耗1氯化钠97.73%t0.62烧碱30%t0.0483盐酸31%t0.0494重铬酸钠kg0.025过氧化氢kg2.56副产氢气Nm3600公用工程需要量序 号公用工程单 位单 耗小时耗量1冷却水t3752343 .752工艺水（脱盐水）t212.53直流电kWh459028687.54动力电kWh42026255蒸汽t0.42.56 氮气（开停车用）建设投资及静态经济指标序 号项目名称单 位数 量备 注1建设投资万元150002年销售收入万元17500价格 3500元 / 吨3年总成本万元133002660 元

8、t4年利税额万元41755年所得税前利润万元18036投资利税率%327投资利润率%148投资回收期年7包括建设期2 年氯酸钠成本表产量 (t/a)50000.00商品量 (t/a)0.00附表 1不含税价格吨费用年费用税金序号项目单位年消耗定额备 注元元万元万元一原材料415.812079.06353.441原盐 (NaCl97wt%)t30000.00273.50163.8819139.2317.00%2纯碱 (Na2CO3 98wt%)t1000.001367.5227.35136.7523.2517.00%3氯化钡 (BaCl2 98wt%)kg1200000.001.7141.420

9、5.234.8817.00%4离子交换膜m2375.004529.9133.97169.8728.8817.00%5螯合树脂kg1000.005.470.110.550.0917.00%6三氯化铁kg12000.001.680.422.000.3417.00%8盐酸（ 31%）t2400136765.61328.0855.7717.00%9烧碱（ 30%）t2450154875.85379.2664.4717.00%10重铬酸钠kg1000110.221.10.1917.00%11过氧化氢kg1250002.987.4537.256.3317.00%不含税价格吨费用年费用税金序号项目单位年消耗

10、定额备 注元元万元万元二燃料及动力1911.79558.51614.661外购电kwh250500000.3791898.799493.951613.9717.00%2新鲜水 ( 25)t1000001.1452.2911.450.696.00%3蒸汽 (0.4MPaG)t2000026.5510.6253.10.000.00%三工资及福利3617100.0012.3161.56四制造费用302.551537.7516.361折旧费1809002修理费7236010.83.00%3其他50.55277.755.562.00%五副产品六制造成本2630.6213150.31氯酸钠2630.6213150.31100%（九）就近配套二氧化氯生产装置情况下，氯酸钠可直接管道输送至二氧化氯装置，无须结晶干燥。二氧化氯生产方法如下：（ 1 ）以 SO2 为还原剂制备 ClO2 的R1 法。（ 2 ）以盐酸为还原剂的方法为 R2 法。（ 3 ）用甲醇为还原剂为根据芒硝不同回收方式分为 R8 法和 R8 改进 R10 法。(4) 用H2O2 作还原剂制备二氧化氯为 R11 法。主要以 R8 及R8 改进 R10 法为主：R8 法流程如下图：R8/R10流程如下：R8 及 R8/R10消耗对比表如下原料ERCO R8原料氯酸钠 t/tClO21.64氯酸钠 t/tClO2硫酸 t/tClO21.