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1、开题报告氯碱工业简介*~,I6H7t+L({氯碱工业属于基本化工原料工业,基本化工原料通常是指“三酸两碱”,盐酸和烧碱这两种氯碱工业的食盐电解产品就占其中的两种,再加上氯和氢可以进一步加工成许多化工产品,所以氯碱工业及其相关产品涉及国民经济和人民生活的诸多领域,除应用于化学工业本身外,在轻工、纺织、石油化工、有色冶金和公用事业等领域也均有很大用途。氯碱工业的主要产品——烧碱、氯气、氢气还被广泛应用于医药、冶金、电力、国防、军工、建材和食品加工等工业部门,耗碱和耗氯产品,已达数千种。据测算,每万吨氯碱可创造5—7亿元工业产值。发展氯碱工业,是相关产业部门的迫切愿望
2、,其发展水平,在一定程度上反应出一个国家国民经济的发展程度。:v:H%N2u-e/A氯碱工业的主要产品及其用途3~,c.H8v3E%i;u;n6W9d氯碱工业的生产流程、主要产品和用途如下所示:原料盐烧碱用途:造纸、纺织、制铝、石化等电氯用途:农药、氯产品、含氯溶剂等-U]9H8C0K3e%b2?!Q/N电石氢(副产品)用途:硬化油、炼钨等烧碱1t:u8q(e9e&V%H0c5@烧碱NaOH,又称苛性碱,学名氢氧化钠,是一种白色半透明状的结晶体。纯的无水氢氧化钠,潮解性极强,易溶于水,溶液呈强碱性。其水溶液由于浓度不同,可以生成含有1、2、3.5、4.5和7个水
3、分子的水合物。氢氧化钠还易溶于乙醇、甘油;但不溶于乙醚、丙酮、液氨。烧碱的主要用途最早从制造肥皂开始,逐渐用于造纸、纺织、印染等方面;制铝工业及60年代后石油化工的发展,进一步扩大了烧碱的用途。原盐的来源与性质:世界上的盐大部分存在于海水中,海洋中氯化钠的浓度平均为33-36g/l。由于地壳变化,海洋的一部分分离内陆海,经过亿万年的自然蒸发,形成盐湖(如大盐湖和死海)和盐池。其沉积在地下的就成为岩盐(矿盐)。因此原盐有海盐;湖盐;井盐和矿盐四种.工艺流程的确定(一)盐水精制概述6b+S1
4、5u#h$e0@8}8u原盐是氯碱工业的唯一原料。为了保证氯碱电解槽的正常
5、高效运行,必须连续供应纯净的饱和盐水。各种来源地原盐都含有不同数量的不利于电解过程的杂质,如钙,镁,铁,硫酸盐和重金属离子,以及其它不溶物等。含有钙,镁,铁的盐水进入隔膜电解槽时,钙,铁,镁等离子会在隔膜的碱性一侧与阴极产物氢氧化钠反应,生成氢氧化钙,氢氧化镁,氢氧化铁沉淀,堵塞隔膜,降低起渗透率,减少阳极液的流量,使电解液浓度升高,以致降低电流效率,缩短隔膜的使用寿命,影响隔膜电解槽的正常运行,并消耗生成的氢氧化钠。铁离子会使氯中含氢量增加,形成危险因素。硫酸根是原盐或卤水中的主要阴离子,虽然不影响金属阳极电解槽的性能,但含量过高时,促使OH‾在阳极放电,产生
6、新生态氧,加速石墨阳极的耗蚀与损坏,生成的二氧化碳,还影响氯的纯度.另外,硫酸根的含量过高,会降低NaCl的溶解度,硫酸钠还会因为温度的变化在盐水中结晶,堵塞盐水管路.9R4G5R%E$O#M5K痕量的钼,钒,镍,钨,铬,钴,等重金属离子在汞阴极电解槽的流动水银中析出,并逐渐积累,形成流动性极差的汞膏(高汞剂)聚集在水银电解槽的电解室的底板上,影响水银的正常流动,同时还会降低汞阴极上的氢释放电位,而在氯气中产生危险数量的氢.$~"U)A+U)I+]#@5?原盐,卤水或化盐用水中有时含有铵离子或有机氮化合物,在电解槽中会被氯转化为极易爆炸的NCl3,伴随氯气在液氯
7、工序聚集而可能发生爆炸.8IR5Z8Y.^$}1J&h0@!P离子交换膜电解槽使用的盐水对于杂质的要求更为严格.因为金属氢氧化物在离子交换膜中沉积,,会导致其性能急骤下降,甚至破坏离子交换膜而影响正常生产.氯碱生产过程中,由于工艺特点,隔膜法在电解液蒸发浓缩时生成大量的回收盐和碱性盐水,需要加以利用.水银法和离子交换膜发都有饱和氯气的淡盐水从电解槽流出,均需脱除氯气并通过固体盐层成为饱和盐水后,才能循环使用.在卤水丰饶而不易获得固体盐的地区,有时采用联合法生产.即同时设置隔膜法和水银法装置,利用隔膜法碱液蒸发浓缩时所得的固体盐,重新饱和水银电解槽脱氯后的淡盐水,
8、以满足水银法对固体盐的需要。近年来也有隔膜法与离子交换膜法联合生产的,其流程示意图如图Ⅰ。这种流程的优点是蒸发回收的固体盐不直接用于离子交换膜电解槽,防止硫酸盐等杂质在离子交换膜电解槽的盐水中积累。&N2[;w6F7`#Xo原盐质量较差时,盐水精制过程中会有相当数量的盐泥(CaCO3,Fe(OH)3,,Mg(OH)2及水不溶物)排出,需经充分洗涤,并利用洗泥后的回收盐水(洗泥水)以节省原盐。对于水银法的盐泥,回收水银后,剩余的渣滓中还需加入少量硫化钠,使残余的微量汞生成HgS,然后再经混凝土固化成块,再排入远洋深海,以免损害农田,污染水源及环境。通常盐水工序的基
9、本建设投资约占氯碱厂总投