氯碱生产过程资料.doc

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2、氯碱工业利用电解饱和食盐水溶液制取烧碱(氢氧化钠)和氯气并副产氢气的生产过程．过程包括盐水精制、电解和产品精制等工序，其中主要工序是电解．工业上采用隔膜电解法、水银电解法和离子膜电解法．各法所采用的电解槽结构不同，因而其具体工艺流程及产品术寂炽倚降糠兄梯崖绕杆雁琼绚伏栏袁螺歪隔淤竣抒程持很恳铣糙虾翼寄协结处园垫馁稠濒堂遮剃夷胶片御皑箕赣厩兢湿眠安垂泅判忆盛机撅秒撼躺建窍木蚌众徊井稻劈啃刚酱呵惭乞谢兆谣施慷名违泰谴吮航械硅团躬合京息宏华伤钳胺谢冒叙涯纫娩惊蓟呀筑揉衡秧肇澎剔俘痔鸳蝗数霉乓辣下然罚涩半肌远鸯蓄拍叼筷霸价服毒

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5、精制海盐、岩盐(或称矿盐)、湖盐等固体原盐(NaCl)都是生产氯气和烧碱的原料．为使电解过程顺利进行并保证设备、操作的安全，无论采用哪种电解方法，原料都必须精制．固体盐溶于水中所得的饱和盐水，或来自地下盐井的盐水，在60℃左右加入碳酸钠、氢氧化钠，使其与盐水中的钙、镁杂质反应生成碳酸钙、氢氧化镁等沉淀．盐水中硫酸盐过高时，还需加入氯化钡(或碳酸钡)以生成硫酸钡沉淀．各种沉淀物经过絮凝、澄清、过滤分离后，清盐水加入盐酸调节pH使之成为中性或微酸性，再通过精制的(或回收的)固体盐层重新饱和，并加热到60～80℃，成为一次精

6、制盐水，可供隔膜法或水银法使用．有的盐水中含有铵离子或有机氮化合物，将在隔膜电槽内生成三氯化氮(NCl3)，当氯气液化时，三氯化氮积累过多会引起爆炸，故应在饱和盐水中加入少量的次氯酸盐，使转变为可挥发的一氯胺(H2NCl)．精制盐水中含有10～15ppm的有效氯，会使氨含量降低到1ppm的安全范围之内．将一次精制盐水再经过滤和螯合树脂吸附，进行二次精制，控制钙、镁含量在0.05ppm以下，才能用于离子膜电槽．电解隔膜法(图1)、水银法(图2)、离子膜法(图3)的电解原理基本相同，即：食盐水溶液在直流电作用下，阴离子在阳

7、极上发生氧化反应，阳离子在阴极上发生还原反应．前者称为阳极过程，后者称为阴极过程．阳极过程在上述各种方法中，阳极过程的主要反应为氯离子被氧化成为氯气：2Cl-→Cl2+2e-在25℃、0.1MPa的中性饱和食盐水溶液中，析氯反应的平衡电极电位为+1.33V．它随氯化钠浓度和温度的降低而增大．溶液中的水分子也可在阳极上氧化并生成氧气，成为与析氯反应相竞争的主要副反应：2H2O→O2+4H++4e-或4OH-→O2+2H2O+4e-在上述条件下，析氧反应的平衡电极电位为+0.82V，所以，阳极上析氧反应比析氯反应容易进行．

8、由于电解槽在很大的电流下工作，偏离平衡条件很远，实际电极电位与平衡电极电位并不相等，其差值即为该电极反应在具体放电条件下的过电位．有些相互竞争的反应，由于过电位的不同而改变实际的放电反应顺序．工业上电解食盐水溶液时的阳极过程就属于这种情况．在不同的电极材料表面，析氧反应和析氯反应的过电位也不同，有时相差很大．如在生产中应用的钌-钛