九乡新闻网莎莉罕:氯碱生产有几道工艺,具体是什么?1
来源：百度文库 编辑：九乡新闻网 时间：2024/04/30 06:44:17
（1）隔膜电解部分
化盐工序送来的合格精盐水通过预热，进入隔膜电解槽。由整流装置送出的直流电通过每个电解槽进行电化学反应，使电能转化为化学能生产出烧碱、氯气和氢气。
电解槽产生的氯气由各电解槽的氯气支管进入氯气总管，经干燥处理后送PVC分厂氯化氢合成装置。
电解槽产生的氢气由各电解槽的氢气支管进入氢气总管，至氢气处理工序，经过脱水处理送PVC分厂氯化氢合成装置。
电解槽产生的电解液（含NaOH10%-12%）经过断电，送蒸发工序进行浓缩、除盐、制成含NaOH30%左右的液碱，一部分直接销售。一部分经过42％碱工序进一步浓缩、除盐、制得含NaOH42%以上的液碱送固碱生产工序，经熬制成为固碱（片碱）销售。
（2）离子膜电解部分
化盐工序送来的合格精盐水经过二次盐水进一步精制，进入离子膜电解槽的阳极室；同时液碱和纯水一同进入阴极室，通入直流电后，在阳极室产生的氯气与淡盐水经过分离，氯气送往氯气干燥处理工序，经过干燥送PVC分厂氯化氢合成装置。
电解槽阴极室产生的氢气和30％液碱经过分离后，氢气至氢气处理工序，经过脱水处理送PVC分厂氯化氢合成装置。
30％～35％液碱直接销售或送固碱工序生产固（片）碱。 氯碱 由电解食盐水溶液制取烧碱、氯气和氢气的工业生产，是重要的基础化学工业之一。我国的氯碱工业主要采用两种生产工艺。
1.隔膜法
电解在立式隔膜电解槽中进行，如图 a所示。电解槽的阳极用涂有tiO 2 － RuO 2 涂层的钛或石墨制成，阴极由铁丝网制成，网上附着一层石棉绒做隔膜，这层隔膜把电解槽分隔成阳极室和阴极室。将已除去 Ca 2+ 、 Mg 2+ 、
下两种电离方程：
NaCl Na + ＋ Cl -
H 2 O H + ＋ OH -
所以，食盐水中含有 Na + 、 H + 、 Cl - 和 OH - 四种离子。当接通电源后，在电场的作用下，带负电的 Cl - 和 OH - 移向阳极，带正电的 Na + 和 H + 移向阴极，在这种条件下，电极上发生如下反应：
在阳极 2Cl - － 2e 2Cl
2Cl Cl 2 ↑
在阴极 2H + ＋ 2e 2H
2H H 2 ↑
即在阳极室放出 Cl 2 ，阴极室放出 H 2 。由于阴极上有隔膜，而且阳极室的液位比阴极室高，所以可以阻止 H 2 跟 Cl 2 混合，以免引起爆炸。由于 H + 不断放电，破坏了水的电离平衡，促使水不断电离，造成溶液中 OH - 的富集。这样在阴极室就形成了 NaOH溶液，它从阴极室底部流出。电解食盐水的总反应可以表示如下：
2NaCl＋2H 2 O 2NaOH＋H 2 ↑＋ Cl 2 ↑
用这种方法生产的碱液比较稀，其中含有多量未电解的 NaCl ，需要经过分离、浓缩，才能得到固态 NaOH。
2.离子交换膜法
离子交换膜法电解食盐水的原理如图 b所示。在这种电解槽中，用阳离子交换膜把阳极室和阴极室隔开。阳离子交换膜跟石棉绒膜不同，它具有选择透过性。它只让Na + 带着少量水分子透过，其它离子难以透过。电解时从电解槽的下部往阳极室注入经过严格精制的 NaCl溶液，往阴极室注入水。在阳极室中Cl - 放电，生成 C1 2 ，从电解槽顶部放出，同时 Na + 带着少量水分子透过阳离子交换膜流向阴极室。在阴极室中 H + 放电，生成 H 2 ，也从电解槽顶部放出。但是剩余的 OH - 由于受阳离子交换膜的阻隔，不能移向阳极室，这样就在阴极室里逐渐富集，形成了 NaOH溶液。随着电解的进行，不断往阳极室里注入精制食盐水，以补充NaCl的消耗；不断往阴极室里注入水，以补充水的消耗和调节产品NaOH的浓度。所得的碱液从阴极室上部导出。因为阳离子交换膜能阻止Cl - 通过，所以阴极室生成的 NaOH溶液中含NaCl杂质很少。用这种方法制得的产品比用隔膜法电解生产的产品浓度大，纯度高，而且能耗也低，所以它是目前最先进的生产氯碱的工艺。
化盐工序送来的合格精盐水通过预热，进入隔膜电解槽。由整流装置送出的直流电通过每个电解槽进行电化学反应，使电能转化为化学能生产出烧碱、氯气和氢气。
电解槽产生的氯气由各电解槽的氯气支管进入氯气总管，经干燥处理后送PVC分厂氯化氢合成装置。
电解槽产生的氢气由各电解槽的氢气支管进入氢气总管，至氢气处理工序，经过脱水处理送PVC分厂氯化氢合成装置。
电解槽产生的电解液（含NaOH10%-12%）经过断电，送蒸发工序进行浓缩、除盐、制成含NaOH30%左右的液碱，一部分直接销售。一部分经过42％碱工序进一步浓缩、除盐、制得含NaOH42%以上的液碱送固碱生产工序，经熬制成为固碱（片碱）销售。
（2）离子膜电解部分
化盐工序送来的合格精盐水经过二次盐水进一步精制，进入离子膜电解槽的阳极室；同时液碱和纯水一同进入阴极室，通入直流电后，在阳极室产生的氯气与淡盐水经过分离，氯气送往氯气干燥处理工序，经过干燥送PVC分厂氯化氢合成装置。
电解槽阴极室产生的氢气和30％液碱经过分离后，氢气至氢气处理工序，经过脱水处理送PVC分厂氯化氢合成装置。
30％～35％液碱直接销售或送固碱工序生产固（片）碱。 氯碱 由电解食盐水溶液制取烧碱、氯气和氢气的工业生产，是重要的基础化学工业之一。我国的氯碱工业主要采用两种生产工艺。
1.隔膜法
电解在立式隔膜电解槽中进行，如图 a所示。电解槽的阳极用涂有tiO 2 － RuO 2 涂层的钛或石墨制成，阴极由铁丝网制成，网上附着一层石棉绒做隔膜，这层隔膜把电解槽分隔成阳极室和阴极室。将已除去 Ca 2+ 、 Mg 2+ 、
下两种电离方程：
NaCl Na + ＋ Cl -
H 2 O H + ＋ OH -
所以，食盐水中含有 Na + 、 H + 、 Cl - 和 OH - 四种离子。当接通电源后，在电场的作用下，带负电的 Cl - 和 OH - 移向阳极，带正电的 Na + 和 H + 移向阴极，在这种条件下，电极上发生如下反应：
在阳极 2Cl - － 2e 2Cl
2Cl Cl 2 ↑
在阴极 2H + ＋ 2e 2H
2H H 2 ↑
即在阳极室放出 Cl 2 ，阴极室放出 H 2 。由于阴极上有隔膜，而且阳极室的液位比阴极室高，所以可以阻止 H 2 跟 Cl 2 混合，以免引起爆炸。由于 H + 不断放电，破坏了水的电离平衡，促使水不断电离，造成溶液中 OH - 的富集。这样在阴极室就形成了 NaOH溶液，它从阴极室底部流出。电解食盐水的总反应可以表示如下：
2NaCl＋2H 2 O 2NaOH＋H 2 ↑＋ Cl 2 ↑
用这种方法生产的碱液比较稀，其中含有多量未电解的 NaCl ，需要经过分离、浓缩，才能得到固态 NaOH。
2.离子交换膜法
离子交换膜法电解食盐水的原理如图 b所示。在这种电解槽中，用阳离子交换膜把阳极室和阴极室隔开。阳离子交换膜跟石棉绒膜不同，它具有选择透过性。它只让Na + 带着少量水分子透过，其它离子难以透过。电解时从电解槽的下部往阳极室注入经过严格精制的 NaCl溶液，往阴极室注入水。在阳极室中Cl - 放电，生成 C1 2 ，从电解槽顶部放出，同时 Na + 带着少量水分子透过阳离子交换膜流向阴极室。在阴极室中 H + 放电，生成 H 2 ，也从电解槽顶部放出。但是剩余的 OH - 由于受阳离子交换膜的阻隔，不能移向阳极室，这样就在阴极室里逐渐富集，形成了 NaOH溶液。随着电解的进行，不断往阳极室里注入精制食盐水，以补充NaCl的消耗；不断往阴极室里注入水，以补充水的消耗和调节产品NaOH的浓度。所得的碱液从阴极室上部导出。因为阳离子交换膜能阻止Cl - 通过，所以阴极室生成的 NaOH溶液中含NaCl杂质很少。用这种方法制得的产品比用隔膜法电解生产的产品浓度大，纯度高，而且能耗也低，所以它是目前最先进的生产氯碱的工艺。
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