氯碱工业工艺

1、 、盐水工序化盐（原盐溶解）、盐水精制、澄清、过滤、重饱和、预热、中和及盐泥处理。每生产1吨烧碱（100%NaoH）和0.88吨氯约需1.5一1.6吨原盐（理论值为1.462吨）。盐水工序的投资占氯碱厂总投资的5-10%，而原盐的费用在生产成本中占20一30%。粗盐水主要的杂质及其危害：钙、镁、铁离子，可在阴极区的碱性介质中生成沉淀，堵塞隔膜，使其渗透率降低，减小电解液流量，降低电流效率，缩短隔膜寿命，消耗NaOH。S042-，可加速0H-在阳极放电，并降低NaCl的溶解度。NH4+或有机氮化物，可能在电解槽中转化为NC13，易爆炸。经过处理的盐水必须再次饱和，即重饱和，并在入槽前加热到80C

2、左右，可降低氯在盐水中的溶解度，析氯的过电位，并提高溶液电导率，减小欧姆压降。并加入盐酸，使pH降低。在盐水精制过程中，由于加入碱，盐水呈碱性，将促进阳极区的副反应，须加入盐酸，使pH降低。如使用酸性盐水，pH=352、电解温度温度升高的优点：可提高电解液的电导率，降低溶液的欧姆压降和槽压。降低电化学极化和浓度极化，从而降低电解的能耗。氯在盐水中的溶解度下降，可提高电流效率。温度升高的缺点：氢和氯中水蒸气含量增加，增加了后处理工序（干燥）的负担，同时可能加剧各种材料的腐蚀。二、水银电解法水银电解法：在氯碱电解槽中不采用隔膜，而改用水银作阴极材料，使析氯反应和生成NaOH的反应分别在电极槽和解汞

3、槽中进行，从根本上避免了两种产物的混合，直接获得高浓度、高纯度的烧碱。缺点：生产过程中水银的流失。三、离子膜电解法1、原理及特点2、离子交换膜电解槽的简单构造生产设备名称：离子交换膜电解槽阳极：金属钛网（涂有钛、钉等氧化物）阴极：碳钢网（涂有镍涂层）阳离子交换膜：只允许阳离子通过，把电解槽隔成阴极室和阳极室。3、2、离子交换膜电解槽的简单构造生产设备名称：离子交换膜电解槽阳极：金属钛网（涂有钛、钉等氧化物）阴极：碳钢网（涂有镍涂层）阳离子交换膜：只允许阳离子通过，把电解槽隔成阴极室和阳极室。3、离子交换膜的作用防止氯气和氢气混合而引起爆炸避免氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠影响氢氧化钠的产量4、

4、生产流程离子交换膜电解法与隔膜电解法的区别增加了二次盐水精制工序需向电解槽的阴极区加入纯水由电解槽阳极区引出的稀盐水可再度使用阴极室输出的液碱可直接作为商品IE述醍钠1*打錐*記.r厂7z计継豆徑话惟-廿源益崔壯朋1过谨盐-K卑5、电解工序的生产控制阴极液中NaOH的浓度阳极液中盐水的质量一一NaCl浓度t,电流效率增加。NaCl浓度过低，可能引起离子膜鼓泡。电流密度一一电流密度增加，生产强度提高；电流密度过高，将使离子膜中Na+的迁移数降低，槽压升高，电流效率降低。可据离子膜中的传质过程推导所允许的最大电流密度。电解温度一一8090C，温度过高，可能使膜中的水沸腾，引起膜的破裂。电解槽中气体

5、的压力一一离子膜电解槽中阴极室的气体压力应大于阳极室的气体压力，可使离子膜靠近阳极，并利用阳极的析气效应改善传质。烧碱中的含盐量一一含盐量过低，将会导致电解水，浪费能源，并引起阴阳极副反应总结：隔膜法电解是目前电解法生产烧碱最主要的方法之一，所谓隔膜法是指在阳极与阴极之间设置隔膜，把阴、阳极产物隔开。隔膜是一种多孔渗透性隔层，它不妨碍离子的迁移和电流通过并使它们以一定的速度流向阴极，但可以组织0H-向阳极扩散，防止阴、阳极产物间的机械混合。特点隔膜电解法与水银电解法、离子膜电解法、比较总能耗（包括电、蒸气）最高。氢氧化钠产品（固体）含有3%左右的氯化钠，不能用于人造丝与合成纤维的生产。隔膜所用

6、的细微石棉纤维，吸入肺内有损健康。但因生产设备容易制作，材料便于取得，在电源比较丰富或电价比较低廉，对于烧碱含盐量的要求又不很苛刻的地区，特别是有地下盐水或附近有联合发电与供汽设施的地区，仍在普遍采用。隔膜法的改进：1可以防止阴阳极产物的混合但是不能妨碍阴阳离子的自由迁移，氢氧根离子可向阳极迁移，这样就有了副反应的发生。采用逆流法阻止氢氧根向阳极扩散。2采用石墨做阳极同样会有阳极腐蚀现象。阳极损耗不得不定时更换材料。采用金属阳极，即以金属钛为基体，在机体上涂一层其他金属氧化物的活化层所构成的阳极，例如钛极钉-钛金属阳极。3。隔膜材料为石棉隔膜，杂质的堆积堵塞隔膜孔隙，使渗透性恶化，故隔膜也要经常替换。离子交换膜法制烧碱特点：阳离子选择透过性好电