氯碱化工工艺
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解放后,我国的氯碱工业与其他工业一样,得到 迅速发展。烧碱产量50年代末达37.2万t,60年代末 为70.4万t,70年代为182万t,80年代末位320.8万t。 到2007年中国烧碱产量达800万t,仅次于美国,跃 居世界第二位。
“国内氯ຫໍສະໝຸດ Baidu工业发展概况”
年产
70.4万吨 180.2万吨 1.5万吨 37.2万吨
(2)次氯酸盐经催化分解生成氧。 2ClO-→2Cl-+O2↑
(3)氢氧离子在阳极放电产生氧气,并降低电流效率。 4OH-→2H2O+O2↑+4e-
(4)OH-放电生成氧后,氧化阳极生成CO2。 4OH-+C(石墨)→CO2↑+2H2O+4e-
(5)次氯酸和次氯酸盐反应还会生成氯酸盐。 2HClO-+ClO-→ClO3-+2H++2Cl-
5)将少量(约为粗盐水量的1/30)澄清桶底部排出的泥浆做 为晶核,与进入反应桶(器)的粗盐水混合,促使晶体沉 淀迅速增长。
6)对于道尔型澄清桶,混入部分盐泥泥浆后,可使进料盐 水的比重大干饱和粗盐水的比重,使流入澄清桶的中心筒 后顺利下沉,不致翻浆返混。
三、清盐水的过滤
常用的盐水过滤器有虹吸式和重力式两种 。
还原,有机化合物的合成加氢等。
三、氯碱工业发展趋势
我国氯碱工业是在20世纪20年代才开始创建的。 第一家氯碱厂是上海天原电化厂(现在的上海天原 化工厂前身),于1930年正式投产,采用艾伦-摩尔 电解槽,日产烧碱2 t,到1949年为止,全国共有氯 碱厂9家,年产烧碱仅1.5万t,氯产品也仅有盐酸、 液氯和漂白粉等。
第18章 氯碱工业及其发展趋势
氯碱工业简介 氯碱化工产品 氯碱工业发展趋势
一、氯碱工业简介
1、氯碱工业的概念
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,称为氯 碱工业。氯碱工业是最基本的化学 工业之一。
2NaCl+2H2O=2NaOH+ H2 + Cl2
福建湄洲湾氯碱工业有限公司
2 、氯碱工业的特点
原料易得、生产流程较短
能源消耗大
电力供应情况和电价对氯碱 产品的生产成本影响很大。
氯与碱的平衡 腐蚀和污染
电解食盐水溶液时,按照固定 质量比例1:0.85同时产出烧 碱和氯气两种产品。
氯碱产品具有强腐蚀性; 在生产过程中使用的原 料对环境造成污染。
氯碱化工工艺学
Chlor-alkali Chemical Industry Technology
内容提要
❖ 第18章 氯碱工业及其发展趋势 ❖ 第19章 原盐及盐水精制 ❖ 第20章 隔膜法电解食盐水溶液 ❖ 第21章 离子交换膜法电解食盐水溶液 ❖ 第22章 电解碱液蒸发 ❖ 第23章 固体烧碱 ❖ 第24章 氯气处理
四、铵(或胺)的去除
精制盐水在用盐酸中和之前,即pH>9时,加入次氯酸钠水 溶液,使盐水中的铵盐(或胺类)物质转变为易挥发的单氯 胺NH2Cl,再用压缩空气吹除,控制精盐水中含有5~10 ppm 的有效氯,就能使盐水中的NH3<1ppm。
19.6 盐水的澄清与过滤
一、盐水的澄清
1)重力沉降法 沉淀颗粒在重力作用下,克服盐水的浮力和曳力而向下
BaCl2+Na2CO3→BaCO3↓+2NaCl
BaCO3的溶解度很小,只能随着可溶部分的反应才能不断溶解 而进入溶液,如下列反应式:
BaCO3+CaSO4 →BaSO4↓+CaCO3↓ BaCO3+MgSO4→BaSO4↓+MgCO3↓(微溶)
BaCO3+CaCl2 →BaCl2+CaCO3↓ 虽然BaCO3同样能去除SO42-,但BaCl2去除SO42-的快速反应就 丧失。后加Na2CO3的另一优点是防止BaCl2过量。盐水中的Ba2+在 电解槽内与电解所产的NaOH反应,生成Ba(OH)2沉淀而堵塞隔膜 或离子膜,因此,精制盐水时,SO42-的含量控制在5 g/l以下。
二、提高粗盐水中絮凝物沉降效率的措施
1)调整盐水中的Ca2+/Mg2+比率,使其大于1。 2)在60℃左右的温度下,使粗盐水与精制剂(碳酸钠、烧
碱等)充分接触,并有足够的时间使反应完全。
3)加入凝聚剂生成较大的絮团后,应避免剧烈搅拌或流动, 防止凝聚的沉淀絮团分散。
4)加强澄清桶的保温,使进出盐水的温度变化在2℃之内。
二、氯碱化工产品
烧碱
盐酸、氢
氟氯烃
氯碱化工
氯丁橡胶
氯
聚氯乙烯
丙烯系列氯的衍生物
含氯溶剂
1,1,1-三 氯乙烷
漂白粉
漂白精 氯代异氰尿酸
··········
氯丁橡胶
现在全世界年产约120万t。
氯丁橡胶 合成橡胶
乙炔法工艺生产路线每 t 需HCl 450 kg
丁二烯法生产则需Cl2 910 kg。
四、氯产品发展趋势
氯产品的发展过程主要由无机氯产品向 有机氯产品方面进行。发达国家的有机氯产 品由于石油化工的兴旺,一般占用氯量的 60%左右,预计到2010年可达80%;发展中 国家则较低,中国只占50~60%。
有机氯产品中最主要的仍是聚氯乙烯及其 共聚物,其次为含氯溶剂。
第19章 原盐及盐水精制
❖ 原盐:在盐田晒制的海盐及在天然盐湖或盐矿开采出的未 经人工处理的湖盐或岩盐等统称为原盐。
❖ 组分:主要是氯化钠,还含有氯化物,如氯化钾、氯化镁, 还含有硫酸钙、硫酸镁、硫酸钠、硫酸钾、碳酸镁和有机 化合物等。
❖ 性质:分子式:NaCl,分子量:58.44,为无色透明的正六 面体结晶。相对密度2.161(25℃),散重为0.9~1.1 kg/L (确定原盐仓库容积时,堆放重度按1 kg/L计算)。熔点 800. 825℃;沸点1465℃;硬度2.5;比热容0.853 J/ (g·℃); 熔解热517.I J/g;临界湿度(20℃)75.3%;溶解热在1千 克水中,3.757 kJ/ mol。
三、硫酸根的的去除
盐水中的硫酸钠是用Na2CO3处理CaSO4时生成的。 最常用的去除SO42-的方法是化学法。包括钙盐法和钡盐法 两种。
(1)钙盐法
使用30~35 %CaCl2的水溶 液与Na2SO4发生反应为: CaCl2+Na2SO4 +2H2O→CaSO4·2H2O↓+2NaCl
盐水中CaSO4溶解度小,需用碳酸钠处理生成碳酸钙沉淀而除去。 CaSO4+Na2CO3→CaCO3↓+Na2SO4
不能完全除去SO42-,但可使SO42-降低到能满足隔膜或水银电解槽使用。
(2)钡盐法
SO42-与BaCl2或BaCO3反应生成BaSO4沉淀而除去,其反应为: CaSO4+BaCl2→CaSO4↓+CaCl2 Na2SO4+BaCl2→BaSO4↓+2NaCl
BaSO4的沉降速度比CaCO3慢,若使用略微过量的NaOH与Mg2+ 反应时生成的Mg(OH)2会包围细微的BaSO4晶粒,成为较大的粒 团,其沉降速度约比沉降BaSO4或CaCO3时快10倍。使用BaCO3处 理盐水中的SO42-时,可以同时加入Na2CO3,若使用BaCl2时,先加 入BaCl2,再加a2CO3,以免浪费BaCl2。
盐酸
各国多用副产盐酸代替硫酸在钢铁工业 中清洗钢板,例如: 日本、加拿大用盐酸酸洗的比例已达75%。 ❖中国建设的宝山钢铁公司、武汉钢铁公司
亦均有盐酸酸洗设备。 美国单用来清洗钢板的盐酸一年就需要15万t。
用于合成HCl制盐酸和PVC外
氢
❖用途是植物油加氢生产硬化油
还用于炼钨、生产多晶硅等金属氧化物
图19.3虹吸式过滤器
图19.4重力式过滤器
19.7 盐水的重饱和、预热与中和
一、精盐水的重饱和与预热 重饱和:精盐水通过精制的固体盐层,如烧碱蒸发所得
的回收盐或真空精制盐,使盐水中NaCl的浓度重新达到饱 和,即所谓重饱和。
预热:精盐水可用蒸汽预热,也可与电解槽出来的氢
气进行热交换,将精盐水加热到80℃左右。
320.8万吨
1949年解放为止 50年代末 60年代末 70年代末 80年代末
“国内氯碱工业发展概况”
2006年
年产1512万吨
1993年
年产390万吨
1992年
年产373.5万吨
1991年
年产345.1 万吨
1993年后烧碱由原来的进口国转变为出口国。 2007年和2008年国内烧碱产能持续高速扩张。年 产能平均增长约26%。
第20章 隔膜法电解食盐水溶液
20.1 隔膜法电解原理 20.2 隔膜电解槽的型式与结构 20.3 生产工艺过程 20.4 隔膜法电解工艺操作条件
隔膜法电解槽是利用多孔渗透性的隔膜材料作为隔
层,把阳极产物与阴极产物隔开,这种隔层能够使电解液 透过,并以一定速度流向阴极阻止OH-向阳极室扩散,它 不妨碍离子运动构成电流通路,但它却能防止阴极产物H2
19.1 概述
19.2 原盐组成及性质
19.3 盐水精制流程 19.4 原盐的溶化
?
19.5 盐水的精制
19.6 盐水的澄清与过滤
19.7 盐水的重饱和、预热与中和
19.8 盐泥的洗涤、过滤和利用
19.1 概述
原盐有海盐(或称天日盐)、湖盐、井盐(地下 盐矿溶于水)和矿盐四种。
井
盐
矿盐
19.2 原盐组成及性质
19.3 盐水的精制
原盐溶解后所得的粗盐水含有钙、镁、硫酸根等杂质,不 能直接用于电解糟,需要加以精制,一般采用化学精制方法, 即加入精制剂使杂质成为溶解度很小的沉淀而分离除去。
一、钙的去除
Ca2+一般是以硫酸钙或氯化钙的形式存在于粗盐水中, 精制时,向粗盐水中加入碳酸钠溶液,使盐水中的Ca2+ 生成不溶性的碳酸钙沉淀,其化学反应为:
19.7 盐泥的洗涤、过滤和利用
一、盐泥的洗涤
图19.5三层洗泥桶
二、盐泥的过滤
从澄清桶排出的盐泥也可用自动板框压滤机经过压滤、 水洗、回收盐泥泥浆中的原盐,并得到体积较小,含水较 低的便于处理的泥饼。
三、盐泥的利用
盐泥是盐水工序的主要废料,直接外排会占用土地, 污染水源,影响环境。虽然压滤后的盐泥滤饼可以填充凹 地,最好的出路还是转制有用的产品而加以利用。盐泥含 固体物约10~12%,固体中主要含有Mg(OH)2、CaCO3、 Fe(OH)3、Al(OH)3, SiO2, NaCl等无机物,以及少量麸 皮,其余88~90%均为水分。盐泥可以经过分离制成轻质 氧化镁,供造纸或橡胶工业使用。
精盐水经过预热和重饱和后,NaCl含量可达32g/1以上。
二、精盐水的中和
盐水精制时,为了反应完全,使不溶解的沉淀易于析出, 而加入过量碱。
(1)过量碱与溶解在盐水中的氯相反应生成次氯酸盐而消 耗电解产品Cl2。
Cl2 气 ƒ Cl2 水 Cl2 水 2OH ƒ HOCl HCl
19.3 盐水精制流程
图19.1 盐水精制工艺流程图
19.4 原盐的溶化
原盐可在地下池式盐库中或在露天盐堆上溶化,也可借水 力输送或储存时溶化,得到饱和的粗盐水。
图19.2化盐桶 1—铁栅;2—溢流槽; 3—粗盐水出 口;4—桶体; 5—折流圈;6—折流 帽;7—溶盐水进口; 8—人孔
化盐时,盐水 的浓度、原盐的溶 解速度与化盐桶内 盐层的厚度以及化 盐用水的温度成正 比。一般保持盐层 厚度为2.5~3.0m, 控制化盐桶的温度 在50~60℃,盐水 停留的时间不少30 分钟。
运动,并置换相当容积的液体,然后在容器的底部聚集成为 浓缩的泥桨。
2)浮上澄清法 浮上澄清法是在加压下将空气溶解在带有悬浮物的粗盐
水中,然后突然减压,溶解的空气形成微小的气泡释出,并 在凝聚剂的作用下,附聚在沉淀的颗粒上,因而比重大大低 于盐水,其在盐水中的浮力大于沉淀颗粒本身的重力和盐水 的重力,于是以一定的速度向上浮起,并从澄清桶的上部排 出。少量比重较大的沙粒则沉积桶底,定时排出。
CaSO4+Na2CO3→CaCO3↓+Na2SO4 CaCl2+Na2CO3→CaCO3↓+2NaCl
二、镁和铁的去除
镁和铁通常以氯化物的形式存在于粗盐水中,加入烧碱溶 液即生成不溶性的氢氧化镁和氢氧化铁,其化学反应为:
MgCl2+ 2NaOH →Mg(OH)2↓+ 2NaCl FeCl3 + 3NaOH →Fe(OH)3↓+ 2NaCl
与阳极产物Cl2的机械混合,一般称为渗透式隔膜。
离子交换膜法采用的隔膜不是渗透膜而是采用具有选 择透过性的阳离子交换膜,这种膜理论上只允许Na+并伴
随的水分子透过膜向阴极移动,称为密封式隔膜。
隔膜电解槽最早使用的隔膜是用硅酸盐水泥制 成的。电解槽是间歇式操作。
“国内氯ຫໍສະໝຸດ Baidu工业发展概况”
年产
70.4万吨 180.2万吨 1.5万吨 37.2万吨
(2)次氯酸盐经催化分解生成氧。 2ClO-→2Cl-+O2↑
(3)氢氧离子在阳极放电产生氧气,并降低电流效率。 4OH-→2H2O+O2↑+4e-
(4)OH-放电生成氧后,氧化阳极生成CO2。 4OH-+C(石墨)→CO2↑+2H2O+4e-
(5)次氯酸和次氯酸盐反应还会生成氯酸盐。 2HClO-+ClO-→ClO3-+2H++2Cl-
5)将少量(约为粗盐水量的1/30)澄清桶底部排出的泥浆做 为晶核,与进入反应桶(器)的粗盐水混合,促使晶体沉 淀迅速增长。
6)对于道尔型澄清桶,混入部分盐泥泥浆后,可使进料盐 水的比重大干饱和粗盐水的比重,使流入澄清桶的中心筒 后顺利下沉,不致翻浆返混。
三、清盐水的过滤
常用的盐水过滤器有虹吸式和重力式两种 。
还原,有机化合物的合成加氢等。
三、氯碱工业发展趋势
我国氯碱工业是在20世纪20年代才开始创建的。 第一家氯碱厂是上海天原电化厂(现在的上海天原 化工厂前身),于1930年正式投产,采用艾伦-摩尔 电解槽,日产烧碱2 t,到1949年为止,全国共有氯 碱厂9家,年产烧碱仅1.5万t,氯产品也仅有盐酸、 液氯和漂白粉等。
第18章 氯碱工业及其发展趋势
氯碱工业简介 氯碱化工产品 氯碱工业发展趋势
一、氯碱工业简介
1、氯碱工业的概念
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,称为氯 碱工业。氯碱工业是最基本的化学 工业之一。
2NaCl+2H2O=2NaOH+ H2 + Cl2
福建湄洲湾氯碱工业有限公司
2 、氯碱工业的特点
原料易得、生产流程较短
能源消耗大
电力供应情况和电价对氯碱 产品的生产成本影响很大。
氯与碱的平衡 腐蚀和污染
电解食盐水溶液时,按照固定 质量比例1:0.85同时产出烧 碱和氯气两种产品。
氯碱产品具有强腐蚀性; 在生产过程中使用的原 料对环境造成污染。
氯碱化工工艺学
Chlor-alkali Chemical Industry Technology
内容提要
❖ 第18章 氯碱工业及其发展趋势 ❖ 第19章 原盐及盐水精制 ❖ 第20章 隔膜法电解食盐水溶液 ❖ 第21章 离子交换膜法电解食盐水溶液 ❖ 第22章 电解碱液蒸发 ❖ 第23章 固体烧碱 ❖ 第24章 氯气处理
四、铵(或胺)的去除
精制盐水在用盐酸中和之前,即pH>9时,加入次氯酸钠水 溶液,使盐水中的铵盐(或胺类)物质转变为易挥发的单氯 胺NH2Cl,再用压缩空气吹除,控制精盐水中含有5~10 ppm 的有效氯,就能使盐水中的NH3<1ppm。
19.6 盐水的澄清与过滤
一、盐水的澄清
1)重力沉降法 沉淀颗粒在重力作用下,克服盐水的浮力和曳力而向下
BaCl2+Na2CO3→BaCO3↓+2NaCl
BaCO3的溶解度很小,只能随着可溶部分的反应才能不断溶解 而进入溶液,如下列反应式:
BaCO3+CaSO4 →BaSO4↓+CaCO3↓ BaCO3+MgSO4→BaSO4↓+MgCO3↓(微溶)
BaCO3+CaCl2 →BaCl2+CaCO3↓ 虽然BaCO3同样能去除SO42-,但BaCl2去除SO42-的快速反应就 丧失。后加Na2CO3的另一优点是防止BaCl2过量。盐水中的Ba2+在 电解槽内与电解所产的NaOH反应,生成Ba(OH)2沉淀而堵塞隔膜 或离子膜,因此,精制盐水时,SO42-的含量控制在5 g/l以下。
二、提高粗盐水中絮凝物沉降效率的措施
1)调整盐水中的Ca2+/Mg2+比率,使其大于1。 2)在60℃左右的温度下,使粗盐水与精制剂(碳酸钠、烧
碱等)充分接触,并有足够的时间使反应完全。
3)加入凝聚剂生成较大的絮团后,应避免剧烈搅拌或流动, 防止凝聚的沉淀絮团分散。
4)加强澄清桶的保温,使进出盐水的温度变化在2℃之内。
二、氯碱化工产品
烧碱
盐酸、氢
氟氯烃
氯碱化工
氯丁橡胶
氯
聚氯乙烯
丙烯系列氯的衍生物
含氯溶剂
1,1,1-三 氯乙烷
漂白粉
漂白精 氯代异氰尿酸
··········
氯丁橡胶
现在全世界年产约120万t。
氯丁橡胶 合成橡胶
乙炔法工艺生产路线每 t 需HCl 450 kg
丁二烯法生产则需Cl2 910 kg。
四、氯产品发展趋势
氯产品的发展过程主要由无机氯产品向 有机氯产品方面进行。发达国家的有机氯产 品由于石油化工的兴旺,一般占用氯量的 60%左右,预计到2010年可达80%;发展中 国家则较低,中国只占50~60%。
有机氯产品中最主要的仍是聚氯乙烯及其 共聚物,其次为含氯溶剂。
第19章 原盐及盐水精制
❖ 原盐:在盐田晒制的海盐及在天然盐湖或盐矿开采出的未 经人工处理的湖盐或岩盐等统称为原盐。
❖ 组分:主要是氯化钠,还含有氯化物,如氯化钾、氯化镁, 还含有硫酸钙、硫酸镁、硫酸钠、硫酸钾、碳酸镁和有机 化合物等。
❖ 性质:分子式:NaCl,分子量:58.44,为无色透明的正六 面体结晶。相对密度2.161(25℃),散重为0.9~1.1 kg/L (确定原盐仓库容积时,堆放重度按1 kg/L计算)。熔点 800. 825℃;沸点1465℃;硬度2.5;比热容0.853 J/ (g·℃); 熔解热517.I J/g;临界湿度(20℃)75.3%;溶解热在1千 克水中,3.757 kJ/ mol。
三、硫酸根的的去除
盐水中的硫酸钠是用Na2CO3处理CaSO4时生成的。 最常用的去除SO42-的方法是化学法。包括钙盐法和钡盐法 两种。
(1)钙盐法
使用30~35 %CaCl2的水溶 液与Na2SO4发生反应为: CaCl2+Na2SO4 +2H2O→CaSO4·2H2O↓+2NaCl
盐水中CaSO4溶解度小,需用碳酸钠处理生成碳酸钙沉淀而除去。 CaSO4+Na2CO3→CaCO3↓+Na2SO4
不能完全除去SO42-,但可使SO42-降低到能满足隔膜或水银电解槽使用。
(2)钡盐法
SO42-与BaCl2或BaCO3反应生成BaSO4沉淀而除去,其反应为: CaSO4+BaCl2→CaSO4↓+CaCl2 Na2SO4+BaCl2→BaSO4↓+2NaCl
BaSO4的沉降速度比CaCO3慢,若使用略微过量的NaOH与Mg2+ 反应时生成的Mg(OH)2会包围细微的BaSO4晶粒,成为较大的粒 团,其沉降速度约比沉降BaSO4或CaCO3时快10倍。使用BaCO3处 理盐水中的SO42-时,可以同时加入Na2CO3,若使用BaCl2时,先加 入BaCl2,再加a2CO3,以免浪费BaCl2。
盐酸
各国多用副产盐酸代替硫酸在钢铁工业 中清洗钢板,例如: 日本、加拿大用盐酸酸洗的比例已达75%。 ❖中国建设的宝山钢铁公司、武汉钢铁公司
亦均有盐酸酸洗设备。 美国单用来清洗钢板的盐酸一年就需要15万t。
用于合成HCl制盐酸和PVC外
氢
❖用途是植物油加氢生产硬化油
还用于炼钨、生产多晶硅等金属氧化物
图19.3虹吸式过滤器
图19.4重力式过滤器
19.7 盐水的重饱和、预热与中和
一、精盐水的重饱和与预热 重饱和:精盐水通过精制的固体盐层,如烧碱蒸发所得
的回收盐或真空精制盐,使盐水中NaCl的浓度重新达到饱 和,即所谓重饱和。
预热:精盐水可用蒸汽预热,也可与电解槽出来的氢
气进行热交换,将精盐水加热到80℃左右。
320.8万吨
1949年解放为止 50年代末 60年代末 70年代末 80年代末
“国内氯碱工业发展概况”
2006年
年产1512万吨
1993年
年产390万吨
1992年
年产373.5万吨
1991年
年产345.1 万吨
1993年后烧碱由原来的进口国转变为出口国。 2007年和2008年国内烧碱产能持续高速扩张。年 产能平均增长约26%。
第20章 隔膜法电解食盐水溶液
20.1 隔膜法电解原理 20.2 隔膜电解槽的型式与结构 20.3 生产工艺过程 20.4 隔膜法电解工艺操作条件
隔膜法电解槽是利用多孔渗透性的隔膜材料作为隔
层,把阳极产物与阴极产物隔开,这种隔层能够使电解液 透过,并以一定速度流向阴极阻止OH-向阳极室扩散,它 不妨碍离子运动构成电流通路,但它却能防止阴极产物H2
19.1 概述
19.2 原盐组成及性质
19.3 盐水精制流程 19.4 原盐的溶化
?
19.5 盐水的精制
19.6 盐水的澄清与过滤
19.7 盐水的重饱和、预热与中和
19.8 盐泥的洗涤、过滤和利用
19.1 概述
原盐有海盐(或称天日盐)、湖盐、井盐(地下 盐矿溶于水)和矿盐四种。
井
盐
矿盐
19.2 原盐组成及性质
19.3 盐水的精制
原盐溶解后所得的粗盐水含有钙、镁、硫酸根等杂质,不 能直接用于电解糟,需要加以精制,一般采用化学精制方法, 即加入精制剂使杂质成为溶解度很小的沉淀而分离除去。
一、钙的去除
Ca2+一般是以硫酸钙或氯化钙的形式存在于粗盐水中, 精制时,向粗盐水中加入碳酸钠溶液,使盐水中的Ca2+ 生成不溶性的碳酸钙沉淀,其化学反应为:
19.7 盐泥的洗涤、过滤和利用
一、盐泥的洗涤
图19.5三层洗泥桶
二、盐泥的过滤
从澄清桶排出的盐泥也可用自动板框压滤机经过压滤、 水洗、回收盐泥泥浆中的原盐,并得到体积较小,含水较 低的便于处理的泥饼。
三、盐泥的利用
盐泥是盐水工序的主要废料,直接外排会占用土地, 污染水源,影响环境。虽然压滤后的盐泥滤饼可以填充凹 地,最好的出路还是转制有用的产品而加以利用。盐泥含 固体物约10~12%,固体中主要含有Mg(OH)2、CaCO3、 Fe(OH)3、Al(OH)3, SiO2, NaCl等无机物,以及少量麸 皮,其余88~90%均为水分。盐泥可以经过分离制成轻质 氧化镁,供造纸或橡胶工业使用。
精盐水经过预热和重饱和后,NaCl含量可达32g/1以上。
二、精盐水的中和
盐水精制时,为了反应完全,使不溶解的沉淀易于析出, 而加入过量碱。
(1)过量碱与溶解在盐水中的氯相反应生成次氯酸盐而消 耗电解产品Cl2。
Cl2 气 ƒ Cl2 水 Cl2 水 2OH ƒ HOCl HCl
19.3 盐水精制流程
图19.1 盐水精制工艺流程图
19.4 原盐的溶化
原盐可在地下池式盐库中或在露天盐堆上溶化,也可借水 力输送或储存时溶化,得到饱和的粗盐水。
图19.2化盐桶 1—铁栅;2—溢流槽; 3—粗盐水出 口;4—桶体; 5—折流圈;6—折流 帽;7—溶盐水进口; 8—人孔
化盐时,盐水 的浓度、原盐的溶 解速度与化盐桶内 盐层的厚度以及化 盐用水的温度成正 比。一般保持盐层 厚度为2.5~3.0m, 控制化盐桶的温度 在50~60℃,盐水 停留的时间不少30 分钟。
运动,并置换相当容积的液体,然后在容器的底部聚集成为 浓缩的泥桨。
2)浮上澄清法 浮上澄清法是在加压下将空气溶解在带有悬浮物的粗盐
水中,然后突然减压,溶解的空气形成微小的气泡释出,并 在凝聚剂的作用下,附聚在沉淀的颗粒上,因而比重大大低 于盐水,其在盐水中的浮力大于沉淀颗粒本身的重力和盐水 的重力,于是以一定的速度向上浮起,并从澄清桶的上部排 出。少量比重较大的沙粒则沉积桶底,定时排出。
CaSO4+Na2CO3→CaCO3↓+Na2SO4 CaCl2+Na2CO3→CaCO3↓+2NaCl
二、镁和铁的去除
镁和铁通常以氯化物的形式存在于粗盐水中,加入烧碱溶 液即生成不溶性的氢氧化镁和氢氧化铁,其化学反应为:
MgCl2+ 2NaOH →Mg(OH)2↓+ 2NaCl FeCl3 + 3NaOH →Fe(OH)3↓+ 2NaCl
与阳极产物Cl2的机械混合,一般称为渗透式隔膜。
离子交换膜法采用的隔膜不是渗透膜而是采用具有选 择透过性的阳离子交换膜,这种膜理论上只允许Na+并伴
随的水分子透过膜向阴极移动,称为密封式隔膜。
隔膜电解槽最早使用的隔膜是用硅酸盐水泥制 成的。电解槽是间歇式操作。