氯碱生产技术.docx

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1、氯碱生产技术概述氯碱工业是生产烧碱、氯气和氢气以及由其衍生系列化工产品的基本化学工业。其产品广泛用丁•国民经济各部门，如造纸、纺织、医药、农药、冶金、有色金属工业以及石油化工等部门；对国民经济和国防建设具有重耍的作用。氯碱生产技术是由氯化钠溶液经电解，从阳极产生氯气、阴极得到氢气同吋联产氢氧化钠。为防止电解产物相混，中间用隔膜隔开。如图1。立式隔膜电解槽示意图图1立式隔膜电解槽示意图电解槽的阳极和直流电源的正极相联，阴极与负极相联，当电路接通后，电流由正极流向阳极，经NaCl水溶液由阴极返回直流电源

2、的负极，形成电流冋路。同时在电极和溶液界面上，分别进行CT离子的氧化反应和H2O分子（或H+离子）的还原反应。阳极：2Cr-2e->Cl2t；阴极：2H2O+2e~->20H_+H2t,结果获得氯气、氢气和在阴极室生成的NaOH溶液。食盐水溶液的电解反应：2NaCl+2H2O->C12t+H2t+2Na0Ho±项反应不能自发进行，必须外界输入电能用电解的方法强制进行,这种有电子参加的化学反应，称为电化学反应，从氯化钠水溶液制CbNaOH和H2的反应，是由电能转变为化学能的过程，称为电解过程。工业上采

3、用电化学法生产氯气和烧碱始T*1890年，我国第一家氯碱厂是上海天原电化厂，1930年正式投产，冃前全世界有500多家氯碱公司，总生产能力烧碱6200万吨/年以上，我国电解法烧碱生产企业有250家，生产能力近900万吨/年，仅次于美国，居世界第二位。⑴我国烧碱产品品种主要有30%、42%、45%、50%的液碱，96%、99%的固碱、片碱及粒碱等。⑵电解槽的结构与材料，我国冃前约70%氯碱金业采用隔膜法金属阳极电解槽,而能耗较低的离子膜法电解技术由于一次投资较大（离子膜依靠进口）仅占30%,但其优质低

4、耗，吨碱节电300度以上，是今后氯碱行业发展的方向。⑶我国烧碱消费构成情况：表一消费领域2000年2005年（预测）轻工：纸浆、合成洗涤剂、味精、饮料等30.026.7化T：有机产品、无机产品、农药等30.033.0纺织工业：粘胶纤维、印染布、棉织品19.117.9医药丁•业6.55.2冶金6.36.7石油：开采炼制2.53.2水处理3.53.3军T0.12.0其它2.02.0⑷用氯产品消费构成情况：表二消费领域2000年2005年（预测）顽烂品：mmam氯化瞬41.738.0有机氯产品：VC、VD

5、C、甲烷氯化物29.133.0CB、水合脐、TDI染料等12.011.0医药、农药中间体、水处理16.217.5其它1.00.5氯碱生产的主要化王原料为氯化钠，同时需供给大容量的直流电源，进行电化学反应而得产品。由于丁业食盐含有钙、镁、硫酸盐等杂质，对电极反应和隔膜的使用寿命影响较大，故必须进行精制处理，同时产生的氯气、氢气含饱和水蒸汽必须经过冷却、干燥处理，才可输送、使用；电解液含NaOH较低，隔膜法电解所得碱液含氯化钠较高（饱和），必须蒸发浓缩并除盐才可得到合格的产品。因此，氯碱企业必须具备⑴供

6、配电整流T段；⑵化盐精制工段；⑶电解T段；⑷氯氢处理工段；⑸蒸发工段，我公司现有氯产品为合成盐酸、液氯、漂白液，分别介绍于下：盐水精制工段1、任务：通过同体盐的溶化（或卤水重饱和），杂质成分沉淀及除去不溶物的沉降，精制盐水的过滤与中和等工艺过程，供应符合电解槽需要的高纯度饱和盐水。2、原盐概况：原盐有海盐（海洋中NaCl浓度平均为33-36%）,湖盐、井盐和矿盐四种。我国原盐组成见下表：表三品种产地NaCl%Ca12%Mg12%SO4-2%水不溶物％水分%海盐河北长芦94.470.170.130.3

7、80.142.4山东青岛94.210.210.110.620.153.7江苏淮北93.030.120.200.750.044.07海南莺歌93.950.170.070.360.974.10湖盐内麴99.050.070.020.210.430.105青海茶卡97.560.270.050.670.410.48井矿盐四川自贡97.940.180.040.350.140.70湖北应城94.600」00.03湘澧盐矿年产精盐50万吨，主要成分如下：NaCl97%,SO4_20.45%,Ca，20.04%,Mg

8、+20.02%o提供我厂精卤主要成分：NaC12285g/l,SO4_2<5g/l,鞍总量W20mg/l。3、原盐及盐水溶液的性质：⑴原盐的物理性质：纯盐分子式：NaCl,分子量：58.44,无色透明的正六面体结晶。相对密度2.161(25°C),散重0.9-1.lkg/1,溶点800.8°C,沸点1465°C，硬度2.5。⑵NaCl在水中的溶解度：表四温度°C溶解度温度°C溶解度%g/1%g/1-625.48305.45026.89319.2026.34316.26