现代氯碱工业技术
化工现代氯碱生产技术课件16
现代氯碱生产技术
项目六 固碱生产
任务二Βιβλιοθήκη 间歇法锅式蒸煮固碱生产原理 工艺流程 影响产品质量的因素 正常操作要点 主要生产设备
1
生产原理
大锅熬制固碱是用直接火加热脱水，在熬制过程中加入氧化
剂和还原剂去除杂质，制得熔融固碱的过程。熬制固碱的设备
，一般采用特制的铸铁锅。 杂质怎样产生的？ 为了除去杂质离子，得到纯净白色的氧氧化钠的结晶，在 熬制后期，停火后，还要加入硫黄，使其与杂质铁、锰等离子
调色：在熬碱过程中，根据碱液的温度和颜色，加入 一定量的氧化剂和还原剂的过程称为“调色”。 在生产中加硫的碱温度一般控制在420-440℃左右。
硫的加入 时间和加入温度都需要控制。
２
工艺流程
1-浓碱高位槽； 2-预热锅； 3-熬碱锅； 4-碱液下泵； 5-排气 筒； 6-烟道；7-碱流出槽； 8-固碱桶； 9-锅底贮槽；10-阻火器； 11-氢气水封；12-重油贮罐； 13-油过滤器； 14-油泵； 15-油预热 器； 16-锅底碱泵
反应形成沉淀、再经降温、沉降、沉淀于锅底，上部熔融碱经
包装即得成品固碱。
总结工艺原理
碱液在熬制过程中既有物理过程，又有化学反应过程。
前者是碱液中的水蒸发，碱液浓缩的过程（通常碱液在固 碱锅内受到锅下直接火的加热，达到沸点，常压蒸发。碱 液中的水分被蒸发，碱液浓度升高，碱液温度也不断升 高）。后者是去除微量杂质，使其形成沉淀的过程。
1.制固碱的熬煮锅的碱液中，铁、锰等杂质的来源：来自碱 液还是铸铁锅？ 2.间歇锅式蒸煮固碱的生产原理？（化学变化 物理变化） 3.6NaOH+4S=2Na2S+Na2S2O3+2H2O 4.锅式蒸煮固碱生产过程的两个阶段：：第一阶段液碱在预 热锅内利用烟道气余热进行预热；第二阶段在熬碱锅内进行 蒸发脱水、熔融和澄清。 5. 离子膜固碱的种类： 6.片碱机的结构 7.在大锅熬碱工艺中,加入硫磺的目的是将碱液中的六价锰 还原成颗粒较大的且不溶于碱的四价锰。 8.在碱锅熬制固碱的过程中，澄清目的： 9.降膜浓缩器所用熔盐的组成： 10.碱液在升膜蒸发器内的六个区域： 11.原料液处理的原因及方法 12. 认识熔盐炉结构
化工现代氯碱生产技术课件3
盐水的流量： 一次盐水流量不能超过树脂塔的最大交换能力。一般要 求盐水流量小于40 m3/h，最佳流量为20 m3/h。 盐水的PH值：盐水的PH值控制在8~10。 树脂塔的填充量 填充量必须保证在给定值，出现树脂损失，应及时增加， 保证塔内有 足够量的吸收树脂。 树脂塔再生时严格控制酸碱浓度 树脂塔压差控制 树脂塔压差过高会使大量树脂破碎，同时也表明塔内有大 量破碎树脂或纤维素、SS等杂质。
操作要点:
(1) 先加入需要量的2/3的水,并开动搅拌器。
(2) 加入需要量的亚硫酸钠。
(3) 加水调节到规定的浓度，待亚硫酸钠全部溶解
后停止搅拌。
(4) 开动定量泵，根据盐水流量和亚硫酸钠的浓度
，调节亚硫酸钠的加入量。
2
二次盐水的过滤
目的：一次盐水中的少量悬浮物（1mg/L)，如果 随盐水进入螯合树脂塔，将会堵塞螯合树脂的微孔， 甚至使螫合树脂呈团状物，严重时有结块现象，从而 降低树脂处理盐水的能力。因此，盐水精制时一般要 求盐水中悬浮物的含量小于１ppm。
螯合树脂对金属离子的螯合能力随pH值的变化而变化， pH值越低，络合能力越弱;pH值越高，络合能力越强。另一 方面，不同金属离子与鳌合树脂的络合能力强弱不同，络合 能力强的。
螯合树脂的离子交换原理
吸附量大 再生效率高 体积变化小 阻力降小 抗氧化性强 价格便宜
济源职业技术学院
现代氯碱生产技术
冶化系
项目三
盐水的二次精制和电解
盐水的二次精制
精制盐水电解理论探究
离子膜 电解
离子膜法电解盐水 几种离子膜电槽的认识 除氯酸盐和淡盐水脱氯
任务一 盐水的二次精制 盐水二次精制的意义
电解槽所用的阳离子交换膜，具有选择和透过溶液 中阳离子的特性。因此它不仅能使Na+离子大量通过， 而且也能让Ca2+，Mg2+，Ba2+等离子通过，当这些杂 质阳离子透过膜时，就和从阴极室反渗过来的微量 OH-离子形成难溶的氢氧化物堵塞离子膜。槽电压上 升，电流效率下降。 如果钡离子、铁离子含量高，影响电极使用寿命。 盐水中的氯酸根和悬浮物也能影响离子膜的正常运行。
新型氯碱化工新技术的研究与应用
新型氯碱化工新技术的研究与应用氯碱化工是现代化工行业的重要组成部分之一。
作为化工行业中最重要的基础产品之一，氯碱化工的产量和质量对于现代经济的发展至关重要。
在日新月异的技术革新和市场竞争中，氯碱化工新技术的研究与应用已经成为了一个重要的话题。
一、氯碱化工新技术的发展趋势在当今的社会环境中，氯碱化工新技术的研究与应用已经成为了化工行业的重要方向之一。
随着工业化的加速和全球化的发展，氯碱工业现代化的要求越来越高，传统的氯碱工艺已经无法满足现代产业需求。
新型氯碱化工新技术的应用已经开始逐步取代传统工艺，并对氯碱化工产业的可持续发展产生了深远的影响。
新型技术主要表现在以下方面。
1. 环保技术的应用在现代化的经济社会中，环保问题已经成为了一个热点话题。
传统的氯碱生产工艺主要采用的是膜电解工艺，其生产过程中产生的废水、废气会对环境造成影响，增加环境污染的风险。
新型氯碱化工新技术在生产过程中，应用了环保技术，在减少废水、废气的产生的同时，能够有效地提高生产效率和产品质量，并减少对环境的影响。
2. 质量控制技术的应用在氯碱化工新技术的研究和应用中，质量控制技术的应用是十分重要的。
近年来，随着国内外市场竞争的加剧，对氯碱化工产品质量的要求越来越高。
新型氯碱化工新技术在质量控制上的应用能够提高产品的质量、增加产值，并帮助企业在市场竞争中占有更大的市场份额。
3. 节能技术的应用随着现代化的加速和经济的发展，节能技术对于工业产品生产具有重要的意义。
新型氯碱化工新技术的研究和应用中，节能技术的应用能够有效地降低生产的成本，提高生产效率和降低对资源的损耗，同时也可以降低环境的污染，对于企业的可持续发展具有重要的意义。
二、氯碱化工新技术的具体应用1. 质量控制技术的应用现代化的氯碱化工新技术中，质量控制技术是十分关键的。
在生产过程中，产品的质量受到很多因素的影响，如原材料的质量、温度等。
因此，生产企业需要重视质量控制技术的应用，在生产过程中不断延伸和完善技术应用和管理，使产品能够更加优质。
化工现代氯碱生产技术课件8
间接冷却
氯水循环冷却
任务一
氯气处理理论准备
氯气的性质
氯气的用途 氯气处理的任务及方法 氯气处理工艺原理
1
氯气的性质
常温下，氯是黄绿色，有毒。 氯气比空气重，一种易于液化的气体。 液氯是黄绿色透明的液体。密度比气体氯大。 氯气能溶于水，但溶解度不大。 氯水具有极强的腐蚀性。 氯气在四氯化碳、氯仿等溶剂中溶解度较大。因此工业 上用四氯化碳吸收氯碱厂产生的所有废氯再解吸回收氯气。
济源职业技术学院
现代氯碱生产技术
冶化系
项目四
氯气/氢气的处理
氯气/氢气处理的必要性
由食盐水溶液电解，其阳极产物是温度较 高、并伴有饱和水蒸汽及夹带一定盐雾杂质 的湿氯气，这种湿氯气对钢铁及大多数金属 有强烈的腐蚀作用，从而使氯产品的生产和 气氯的输送发生困难，而干燥脱水后的氯气 在通常条件下对钢铁等常用材料的腐蚀是比 较小的。因此，对湿氯气的脱水干燥是生产、 输送、使用氯气过程所必须的。 同样，来自电解槽阴极室的氢气也含有大 量的水汽，除去氢气中的水汽也是必需的。
降低湿氯气的温度，可以将其中大部分水分除去（99.5%） ，从而可以大大降低干燥的负荷，减少硫酸的消耗。 温度一般控制在12—15℃。
氯气的干燥原理
将氯气中的水分进一步除去的目的：为了使氯气能用钢铁 材料制成的设备及管道进行输送或处理，要求氯气的含水量 小于0.05%。 在工业上，均采用浓硫酸来干燥氯气。 为什麽能用浓硫酸来干燥氯气？ （1）不与氯气发生化学反应； （2）氯气在硫酸中的溶解度小； （3）浓硫酸有强烈的吸水性； （4）价廉易得； （5）浓硫酸对钢铁设备不腐蚀； （6）稀硫酸可以回收利用
用浓硫酸干燥氯气，其干燥效果决定于硫酸溶液液面上方的 水蒸汽压力。
氯碱化工 产业技术发展趋势
氯碱化工产业技术发展趋势
氯碱化工产业的技术发展趋势主要包括以下几个方面：
1. 绿色化生产技术：随着环境保护意识的增强，氯碱化工产业越来越注重减少对环境的污染。
未来的发展趋势是采用更加环保的绿色化生产技术，例如使用更低毒、低污染的催化剂，减少废水、废气和固体废弃物的排放。
2. 能源节约技术：氯碱化工产业是一个能源消耗较大的行业，将来的发展趋势是采用更加节约能源的生产技术。
例如，采用高效的电解装置和电解质、降低电解电压、提高电解效率、循环利用废热等技术手段，减少能源消耗。
3. 高端产品技术：随着社会经济的发展和人们对质量要求的提高，氯碱化工产业将越来越向高端产品领域发展。
未来的发展趋势是通过技术创新，提高产品质量和附加值，开发生产更多高纯、高纯度、高品质的氯碱化工产品，满足市场需求。
4. 新材料与新工艺技术：氯碱化工产业的发展还面临着材料和工艺技术的创新。
随着新材料的应用和新工艺技术的推广，氯碱化工产业将能够提高生产效率、减少能耗和废物产生，并开发出更多的创新产品。
总之，氯碱化工产业的技术发展趋势是朝着绿色化、能源节约、高端产品和创新材料与工艺技术方向发展的。
通过技术创新和升级，氯碱化工产业可以实现可持续发展，并促进产业结构升级和提高竞争力。
化工现代氯碱生产技术资料碳酸钡法除盐水中的硫酸根离子
中国氛碱
Ｃ ｉａ Ｃ ｌｒ Ａｌａｉ ｈｎ ｈｏ － ｋｌ
Ｎｏ５ ．
Ｍ ．０７ ｙ２ ａ，
碳酸钡法除盐水中硫酸根
张 坚， 张素环 （ 沈阳化工股份有限公司， 沈阳 １０２ ） 辽宁 １６ ０ 摘 要： 叙述了用碳酸钡除去盐水中硫酸根的方法、 实验研究及工业化装置。 关键词： 碳酸钡； 硫酸根离子； 钙离子； 盐水
样品
５９ ．２
５９ ．２
时５ 除 率 高由 实 生 中 应 间 宜 ，牛去 最 ，于 验 产 反 时 不 ０
过长， ｍ 即能满足大生产对盐水的处理量， ０ ｎ ３ ｉ 反应 时间过长， 需要再投人设备及加大其他动力消耗， 投
６ ０℃反
应后
３０ ． ９ ３４ ．６
除去 率２ ％
样品
１ 一９ ３２
７ ０℃反
这些物质在水中的电离平衡如下。
Ｎ ｏ Ｚ＋ｏ ｃ犷 ｃ ｚｏａ ａ ３Ｎ
Ｎ ０ 户Ｎ ＋Ｏ 一 Ｈ ａＨ ａ Ｂ Ｃ２ ａ Ｃ一 Ｉ ａ１ 叹Ｚ 砂Ｂ
（ １ ）
（） ２ （） ３
Ｂｏ ａ ｏ Ｂ ｃ ａ３ ： 犷 ｃｏ＋ （ ７ ） Ｂ ｓ Ｂｏ ， ａ４ ＋－ ｚ： ａｏ ｓ 工 （ ５ ） ｃ ｏ ａ３ 犷ｃ ｏ 八ｃ 。 ｃ 上 （ ９ ） 因 ， 中 有 够 Ｂ和 ｏ 在就 应 若 足 的 ａ ｃ 存 ，可 此反 ＋ ｌ ； 起 脱 Ｃ ０的 果 到 除ａ ： 效 。 吸５ －
体 中 ａ ，人 ０的 去 最 。 资 报 系 Ｂ ｏ 。使５ 除 率 高 据 料 ｃ力 ：
中国氛碱
２ ７年 第 ５期 ０
道， 硫酸根的除去率随碳酸钡的增加而提高， 但对于 反应环境不同，ａＯ 的反应率也不同。 ＢＣ ３ 借鉴资料中 给出的ＢＣ ３ ａ０ 加入范围并通过实际摸索， 做了几组 实验数据， 结果见表４ 。 表 ａ ，加 ， 应 影 反 的 晌 ，０） ・） ４Ｂ ｏ 入 对 ｃ的 （犷（。 ５１ ， ９
氯碱行业中的技术进步与创新研究
氯碱行业中的技术进步与创新研究氯碱行业是指以氯气、碱液和氢气为主要原料生产氯、氢氧化钠和氢氧化钾等产品的工业部门。
在化工行业中，氯化钠是最重要的原料之一，被广泛应用于玻璃、塑料、汽车、建筑、化妆品、药品等多个领域。
随着社会发展和技术进步，氯碱行业正不断进行创新研究和技术进步，以提高产品质量、增加生产效率、降低能耗，满足市场需求和环保要求。
一、新技术在氯碱行业中的应用1. 膜法电解技术：膜法电解技术是氯碱行业中的重要创新，相较于传统的氯碱工艺，这一技术采用离子交换膜分离电化学过程中产生的氯气、氢气、氢氧化钠等产物，能够实现碱液和酸性液体的分离，减少环境污染，并且能提高氢氧化钠的纯度和产品质量。
2. 能源回收利用：氯碱生产过程中会消耗大量的能源，传统工艺中热能和电能的浪费较为严重。
目前，通过热能回收技术和发展循环经济，可以有效地回收并利用烟气中的热能，用于加热水和蒸汽的产生，降低能源消耗，提高能源利用率。
3. 脱硫技术改进：氯碱行业中，脱硫技术对于环境保护至关重要。
传统工艺中常采用石灰石和碱液共同脱硫，但存在脱硫脱氧效果不佳、反应时间长、产生大量废水等问题。
现在，通过引进新型脱硫剂和改进脱硫工艺，能够提高脱硫效率，同时减少废水和废物的产生，实现更加清洁和环保的生产。
二、创新研究在氯碱行业中的影响1. 提高产品质量：创新研究在氯碱行业中可以改进产品制造工艺，提高产品的纯度和质量稳定性。
例如，通过研究和开发新的催化剂，可以提高氢氧化钠的含量和纯度，使其适用于更多领域和高端产品的制造。
2. 降低生产成本：创新研究可以优化工艺流程，减少能耗、原料消耗和废物排放，进而降低生产成本。
例如，通过改进电解槽结构和膜材料，可以减少电解过程中的电阻损失和能量消耗，降低生产成本，提高经济效益。
3. 提高安全性和环境保护：创新研究可以改进工艺条件和设备设计，提高生产过程的安全性和环境保护效果。
例如，引进新型脱硫剂和脱硫工艺可以减少废水和废物的产生，降低对环境的影响；通过开发新型电解槽和电解膜技术，可以减少氯气泄漏和工艺事故的发生，提高生产安全性。
化工现代氯碱生产技术15PPT课件
沸点：1388℃（100%NaOH 760mmHg）
熔融热：669132.21 KJ/mol
化学性质
具有碱的一切通性，腐蚀性极强。
1.与有机酸、无机酸反应. 2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O RCOOH + NaOH = RCOONa + H2O 2.与酸性气体反应. 2NaOH +SO2 = Na2SO3 + H2O 3.与金属盐反应. 2NaOH +MgSO4 =Mg(OH)2 ↓+ Na2SO4 4.与两性氢氧化物的反应。 3NaOH +Al（OH）3= Na2AlO3 + 3H2O
现代氯碱生产技术
项目六 固碱生产
任务一 固碱生产初探
❖固碱的性质 ❖固碱的储存 ❖固碱的主要生产方法 ❖固碱的种类
1 固碱的性质
❖物理性质 ❖化学性质
物理性质
➢液体和固体两种形式 ➢固体烧碱分片状、块状、粒状
分 子 式：NaOH
分子量：39.997
固体比重：2.130（20℃）
熔点或凝固点： 318℃来自２固碱的贮存方法
固体氢氧化钠的吸湿性很强，放置在空气中能吸收 大气中的水分而溶解，这种现象称为潮解。另外，它还 能吸收空气中的二氧化碳生成碳酸钠： 2NaOH + CO2 =Na2CO3 + H2O
因此，固体氢氧化钠必须贮存在密闭的铁罐或塑料 的包装容器中。
3
固碱的主要生产方法
➢间歇法锅式蒸煮：采用铸铁锅，直接用火加热蒸煮 液碱和熬制固碱。 ➢连续法膜式蒸发：采用膜式蒸发原理，通常是将浓 度为45%(wt)左右的液碱先在升膜蒸发器内予浓缩到 60%，然后再经降膜蒸发器浓缩制成熔融碱。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
今天由我来代表我们最后一组，为大家介绍现代氯碱工业生产技术。
首先我们先来了解什么是氯碱工业。
其实氯碱工业就是指工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2，并以它们为原料生产一系列化工产品的工业。
反应方程式如下：2NaCl+2H2O=2NaOH+ H2 + Cl2
今天给大家讲的内容主要分为三个部分
第一部分是氯碱工业发展概况，近20年来离子膜法氯碱生产技术得到了快速发展.……经过近几年的高速发展，中国已经成为全球氯碱行业主要产品最重要的生产国和消费国之一。
咱们再来看一下氯碱工业的特点，氯碱工业主要特点有三个部分，第一个是能源消耗大，第二是氯与碱的平衡，由反应方程式可以看出，氯与碱的物质的量比是1：2，然后分别乘上他们的相对分子质量，得出质量比是1：0.85，第三是腐蚀和污染.
那氯碱工业产品有哪些用途呢？
我们知道氯碱工业的三大产物分别是烧碱、氯气和氢气。
氯气和氢气可以去制取盐酸；氢气可以进行有机合成和金属的冶炼；氯气也能参与有机合成、氯化物的合成以及农药的生产；烧碱可以和氯气可以制成含氯的漂白剂，也是造纸、玻璃、肥皂生产必不可少的物质。
随着石油化工的发展用途进一步扩大
接下来咱们看一下第二个部分氯碱工业的原理及工艺流程图，
这个流程图主要分为四个工段，第一个是化盐阶段，
就是把盐溶解经澄清槽过滤精制得到饱和食盐水为电解工段做准备，……
第二是电解工段'电解二次精制的盐水生产氯气氢气和烧碱
第三工段是氯氢处理工段，主要针对电解槽出来的氢气氯气进行冷却干燥处理，为后续生产做准备，
第四就是蒸发工段也就是固碱工段，
我们来看一下烧碱的生产方法，主要分为三个
1、人们最早制取NaOH的方法是苛化法、
以纯碱和石灰为原料制取NaOH的方法，
反应方程式如下： Na2CO3十Ca(OH)2＝2NaOH十CaCO3
2、之后人们想到了更好的方法来将产物分开，这种方法就是我们高中就学过的隔膜电解法，原理如下图所示，它采用多孔性的滤过式隔膜(通常是石棉)将阳极区和阴极区分开，防止两极产物的混合。
水银法水银电解槽电解室中的主要反是：
在石墨阳极或金属阳极上： 2Cl--2e- = Cl2↑
在水银阴极上： 2Na++2e-=2Na Na+nHg=NaHgn
在电解室中的总反应为：2NaCl+2nHg=2NaHgn+ Cl2↑
3、离子膜电解法是氯碱工业在上世纪70年代中期推出的一种新工艺，原理如下图。
这一工艺的技术关键是使用对离子具有选择透过性的离子交换膜，在氯碱工业采用的是全氟阳离子交换膜，它只允许钠离子，却阻止OH及水分子通过，这样不仅使两极产物隔离，避免了各种副反应，而且能从阴极区直接获得高纯、高浓度的烧碱
了解了离子膜法制碱这种新工艺，我们来对其优缺点进行剖析
优点有：投资省、出槽NaOH浓度高、能耗低、NaOH质量好、氯气纯度高，氯中含氧、含氢低、氢气纯度高、无污染
缺点有：对盐水质量要求高，增加了设备的投资；离子膜费用高，易损坏
离子膜法制碱特点与上面两个方法相比有许多优点，所以在来看一下离子膜制碱工艺流程，
氯处理流程把湿氯气进入氯气洗涤塔，经二次冷却除去杂质，氢处理流程就是与循环水逆流接触直接冷却洗涤，喷淋塔出来的氢气一路经罗茨鼓风机送往需要用户，另一路送往盐酸二合一工段固碱工艺流程主要分为三个单元
最后看一下第三部分氯碱工业的危害及治理
强酸或强碱流入水体会使Ph发生变化对水体生物产生毒害作用，治理方法酸入碱，氯用蒸汽加热解析法治理，未来展望。