离子膜法烧碱生产工艺流程图

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简要介绍离子膜电渗析法制烧碱电解原理及基本工艺流程

简要介绍离子膜电渗析法制烧碱电解原理及基本工艺流程

离子膜烧碱工艺流程
离子膜电解法制作烧碱一般是以饱和食盐水为原料的,具体的制作工艺流程如下:
1、盐水精制
粗盐水中含有泥沙、Ca2+、Mg2t、Fe3+等杂质,远不能达到电解要求,需要经过提纯精制: 一次盐水一般是采用膜过流技术制取精制盐水,然后将精制盐水通过整合树脂塔处理,使钙、镁离子含量降到20wtppb的水平,得到二次精制的盐水。

2、离子膜电解
精制过的盐水即可进行电解制碱,离子交换膜电解槽主要由阳极、阴极、离子交换膜、电解槽框和导电铜棒等组成,精制的饱和食盐水进入阳极室,纯水(加入一定量的NaOH溶液)加入阴极室,通电后,H,0在阴极表面放电生成H,,Nat穿过离子膜由阳极室进入阴极室,导出的阴极液中含有NaOH;C-则在阳极表面放电生成C。

电解后的淡盐水从阳极导出,可重新用于配制食盐水。

离子膜烧碱工艺的工艺流程

离子膜烧碱工艺的工艺流程

离子膜烧碱工艺的工艺流程电解流程由二次盐水精制工序送来的精制盐水,通过盐水高位槽,进入电解槽的阳极液进料总管。

其流量由每个电解槽的自调阀来控制,以保证阳极液的浓度达到规定值。

进槽值由送入每台电解槽的直流电流进行串级控制。

浓度31%的高纯盐酸用来中和从阴极室通过离子膜渗透到阳极室的OH-离子,盐酸经过自动调节与阳极液一起送入阳极室。

精制盐水在阳极室中进行电解,产生氯气,同时NaCL浓度降低。

电解槽进、出口之间的NaCL分解率为约50%。

每个阳极室都有两个挠性软管,一个连接进料总管,另一个连接出料总管。

电解后产生的氯气和淡盐水混合物通过软管汇集排入阳极液总管,并在总管中进行气体和液体分离。

氯气在氯气总管中进行汇集后送入淡盐水储槽顶部。

在此,氯气中的水分被分离并滴落,然后氯气被送往界外。

氯气压力由自调阀控制。

淡盐水送入淡盐水储槽底部,然后用淡盐水循环泵一部分经液位自调控制送往脱氯工序;另一部分送往电解槽,进槽淡盐水流量由自动控制。

阴极液在阴极室电解产生氢气和烧碱,碱液进入阴极液循环槽,通过阴极液循环泵一部分经阴极液冷却器进入碱高位槽后,进入电槽,这部分电解液进槽前加纯水稀释,纯水量自调由直流电和碱串级控制;另一部分电解液经液位自调控制送入碱冷却器冷却至约45℃后送往碱储槽,然后送往罐区。

氢气在阴极液出口总管中分离,并在氢气主管线中进行汇集后,送到碱液循环槽顶部。

氢气中的水分被分离并滴落,然后氢气送往界外。

氢气压力由自调阀控制,与氯气压力串级控制,使氢气和氯气之间压差保持在设定范围内(5KPa)。

4.淡盐水脱氯工序电解槽出来的淡盐水和氯氢处理来的氯水混合后,用31%的高纯盐酸将PH值调节到约1.5,送入脱氯塔的顶部。

脱氯塔的压力为-70~75Kpa,由真空泵进行控制。

脱氯塔出口处游离氯降低到50mg/L,脱出的氯气汇入氯气总管,也可送入废气吸收塔。

脱氯后的淡盐水先用NaOH把PH调到9~11,再将亚硫酸钠储槽中配制的浓度为10wt%的亚硫酸钠溶液用亚硫酸钠泵加入到淡盐水管道中,以彻底除去残余的游离氯。

离子膜烧碱装置工艺培训课件

离子膜烧碱装置工艺培训课件

离子膜烧碱装置工艺培训课件一、装置简介巴陵石化环氧树脂事业部有二套离子膜烧碱生产装置,一是1993年建成投产采用日本旭化成公司强制式循环电槽工艺的20000t/a离子膜装置,一是2001年12月份建成投产采用日本旭化成自然式循环电槽工艺的50000t/a离子膜装置。

二、烧碱制碱技术的发展历程烧碱从电石法、水银法、隔膜阳极法发展到离子膜制碱技术。

离子膜烧碱制碱技术是十九世纪60年代开始进入工业生产,最早由美国杜邦、日本旭化成、西欧伍德等化工公司实现工业生产。

主要是膜和相应电解槽的发展决定离子膜制碱技术。

膜和电解槽的发展历程与离子膜烧碱技术发展是同步的,目前离子膜只有美国杜邦、日本旭化成、旭硝子公司生产,我国去年开始山东东岳集团才开始生产出用于强制循环的膜。

电解槽从最开始的单级式电解槽发展到强制循环电解槽、自然循环电解槽、高电密电解槽、零极距电解槽及零极距高电密电解槽。

三、装置工序简介装置分为20000t/a离子膜装置精制、电解工序、氢处理工序,氯气送50000t/a离子膜装置氯干燥处理;50000t/a离子膜装置分为精制工序、电解工序、淡盐水脱氯工序、蒸发工序、氯气处理工序、氢处理工序。

四、原材料产品简绍产品性质30%离子膜烧碱30%离子膜烧碱化学分子式NaOH,比重约1.3左右,分子量40,凝固点4.65℃,生成热101.99 千卡/克分子,熔点318.4℃、沸点1390℃。

30%离子膜烧碱为无色粘状液体,呈强碱性,对皮肤、角膜、动物纤维有强腐蚀性,可吸收氯气和二氧化碳。

离子膜烧碱广泛用于造纸、冶金、纺织、无机化工、军工领域,是一种基本无机化工原料。

氯气(Cl2)氯气化学分子式Cl2,在常温常压下为黄绿色有刺激性气味的有毒气体。

密度为3.21,是空气的2.45倍。

易溶于碱溶液、二硫化碳和四氯化碳,难溶于饱和食盐水。

在常温下,氯气被加压到0.6~0.8MPa或在常压下冷却到-35~40℃时就能液化为黄绿色透明液体。

烧碱生产工艺详解

烧碱生产工艺详解

烧碱生产工艺详解我国烧碱(氢氧化钠)行业起源于1929年上海天元电化厂的成立,烧碱生产工艺包括苛化法和电解法两种。

其中,苛化法即纯碱苛化法,电解法又可分为水银法、隔膜法、离子交换膜法。

目前,离子交换膜电解法是烧碱行业主流的生产工艺。

起初苛化法在国内的应用较为广泛,但是2000年以后,电解法逐步取代苛化法成为主要的生产方法。

目前,国内在产的烧碱企业都使用离子交换膜电解法。

一、烧碱苛化法生产工艺苛化法制烧碱以纯碱为原料,主要依靠天然碱矿资源,生产成本较低,经济效益高。

不过,由于我国碱矿资源有限、苛化法产量较小,国家政策予以限制,2000年前后,我国企业全面淘汰该生产工艺。

苛化法生产工艺并不复杂,其反应式为Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓。

苛化法主要有三个生产步骤:第一步是苛化,第二步是蒸发,第三步是盐析。

在苛化阶段,苛化槽中需配置纯碱溶液,加入生石灰,不断搅拌发生苛化反应,而后过滤得到清卤液。

在蒸发阶段,制作合格的清卤液依次进行中浓蒸发和高浓蒸发,去除硫酸钠、碳酸钠和氯化钠杂质,获得高浓度氢氧化钠。

在盐析阶段,高浓液进一步析出晶体、过滤,送入冷析桶,达标后的产品用间歇沉淀槽进行沉淀,即可得到片碱。

二、烧碱电解法生产工艺根据电解槽结构、电极材料和隔膜材料的不同,电解法可以分为水银法、隔膜法和离子交换膜法。

目前,离子交换膜电解法是我国烧碱生产的主流工艺,其化学反应式是2NaCl+2H2O = 2NaOH+Cl2↑+H2↑。

1、水银电解法水银电解法是通过生产钠汞齐来使氯气分开,得到烧碱的方法。

其电解槽由电解室和解汞室组成,该工艺的优点是电解槽流出溶液产物中氢氧化钠浓度较高,其质量分数可高达50%,无需蒸发增浓;产品质量高,含盐低,但是由于该工艺能耗高,且水银是有害物质,该工艺目前已基本被淘汰。

2、隔膜电解法隔膜电解法是利用多孔渗透性的石棉隔膜作为隔层,以石墨为阳极、铁为阴极,把阳极产生的氯气与阴极产生的氢氧化钠和氢气分开,获得烧碱的一种方法。

离子膜法生产氯碱技术基本知识

离子膜法生产氯碱技术基本知识

1.概述1.1离子交换膜法制烧碱的原理1、离子交换膜电解槽的构成离子交换膜电解槽:主要由阳极、阴极、离子交换膜、电解槽框和导电铜棒等组成。

每台电解槽由若干个单元槽串联或并联组成。

阳极用金属钛网制成,为了延长电极使用寿命和提高电解效率,阳极网上涂有钛、钌等氧化物涂层;阴极由碳钢网制成,上面涂有镍涂层;离子交换膜把电解槽分成阴极室和阳极室。

电极均为网状,可增大反应接触面积,阳极表面的特殊处理是考虑阳极产物Cl2的强腐蚀性。

2、离子交换膜工作原理离子交换膜法制烧碱名称的由来,主要是因为使用的阳离子交换膜,该膜有特殊的选择透过性,只允许阳离子通过而阻止阴离子和气体通过,即只允许H+、Na+通过,而Cl-、OH-和两极产物H2和Cl2无法通过,因而起到了防止阳极产物Cl2和阴极产物H2相混合而可能导致爆炸的危险,还起到了避免Cl2和阴极另一产物NaOH反应而生成NaClO影响烧碱纯度的作用。

1.2离子交换膜法制烧碱生产工段简介离子交换膜法制烧碱生产由5个工段组成:(1)化盐工段(2)电解工段(3)氯氢处理工段(4)固碱工段。

★化盐工段主要进行化盐及盐水的初级处理,为电解工段提供所需要的饱和食盐水。

★离子膜工段电解二次精制盐水,生产烧碱、氢气和氯气。

★氯氢处理工段主要是对从电解槽出来的氢气,氯气进行冷却,干燥处理,为后续生产做准备。

★固碱工段将电解工段的氢氧化钠电解液,经预热后,送入蒸发器深缩,再由片碱机生产固碱,2.化盐工段2.1化盐工段工艺原理将固体原盐(或搭配部分盐卤水)与蒸发工段送来的回收盐水、洗盐泥回收的淡盐水,按比例掺和、加热溶解成含氯化钠的饱和水溶液,同时按原盐中杂质含量连续加入适量的精制剂(氢氧化钠、碳酸钠和氯化钡等),使盐水中钙、镁、硫酸根等杂质离子分别生成难溶的沉淀物,然后加入助沉剂(聚丙烯酸钠等)。

经过澄清、砂滤得到一次盐水,一次盐水经中和、过滤、树脂吸咐等步骤制得质量合格的精盐水,按需要源源不断地输送给电解工段。

请阐述离子膜电解法制烧碱的工艺流程

请阐述离子膜电解法制烧碱的工艺流程

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离子膜烧碱工艺

离子膜烧碱工艺
一、工艺流程
烧碱溶液通过传统的加热工艺蒸发时,可以分解出氯气,氢气和钠溶液,但这种方法的效果不佳,并且会消耗大量的能源,耗费时间也很长。

离子膜烧碱工艺利用了电解的原理,以氯气、氢气和钠溶液作为新产品,可以有效提高生产效率。

其工艺流程主要包括烧碱溶液处理、离子膜电解分解和连续搅拌浓缩等步骤。

1.烧碱溶液处理:烧碱溶液由钠和水组成,是进行离子膜烧碱工艺的基本材料,事先要对其进行进行预处理以及脱全氯和水分蒸发等操作,以达到理想的浓缩程度和指定的氯分析浓度。

2.离子膜电解分解:处理后的烧碱溶液可以进行离子膜电解分解,离子膜是由导电材料制成的电解所必需的一种膜物,它的作用是实现液质的分离,从而实现电介质烧碱溶液中的汽液分离。

烧碱实习报告--年产10万吨烧碱工艺设计

黄河水利职业技术学院实习报告题目年产10万吨烧碱工艺设计专业应用化工技术班级应用化工1001班姓名温洁洁学号 2010040835前言1.内容.................................................................................... (4)2.国内的发展状况及瓶颈 (4)3.发展趋势.................................................................................... . (6)第一章化盐工段............................................................... . (7)1.1工艺原理................................................................................ (7)1.2主要工艺指标................................................................................ (8)1.3工艺流程................................................................................ (8)1.4主要设备及作用和工作原理...................................................................91.4.1化盐桶............................................................................ (9)1.4.2澄清桶............................................................................ (9)1.4.3砂滤器............................................................................ (10)第二章电解工段 (10)2.1金属阳极电解工段 (10)2.1.1工艺原理 (10)2.1.2主要工艺指标 (10)2.1.3工艺流程 (11)2.1.4主要设备及作用 (12)2.2离子膜工段 (12)2.2.1工艺原理 (12)2.2.2主要工艺控制指标 (13)2.2.3工艺流程.................................................................................... (15)2.2.4主要设备及作用 (16)第三章氢气和氯气处理工段 (19)3.1氢气处理 (19)3.1.1工艺原理 (19)3.1.2工艺流程 (19)3.1.3主要设备及作用 (20)3.2氯气处理 (20)3.2.1工艺原理 (20)3.2.2工艺流程.................................................................................... (21)3.2.3主要工艺指标 (22)3.2.4主要设备及作用 (24)第四章固碱工段 (27)4.1工艺原理 (27)4.2主要工艺指标 (27)4.3工艺流程(附工艺流程图) (28)4.4主要设备及作用和工作原理 (28)参考文献.................................................................................... .. (29)前言1.内容离子膜法制烧碱就是采用离子交换膜法电解食盐水而制成烧碱(即氢氧化钠)。

离子交换膜法生产工艺技术—离子交换膜法电解工艺技术

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膜法除硝
具备以下特点和优势:
(1)硫酸根的去除是一个物理过程。 (2)可以使用全自动化工艺控制,比较方便。 (3)处理成本相对较低。 (4)全过程没有污染物的产生,完全符合目前国家产业政策。 (5)消除了任何其它因化学处理过程可能带入系统的不明杂 质离子对离子膜的污染,对离子膜的稳定运行具有重要的保证 作用。

ClH2O
Na+
OH -极
OH OH -
离子膜碱 32-33%
精盐水 >300g/l
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软水
电极反应式如下: 阳极: 2Cl- - 2e →Cl2↑ 阴极: 2H+ +2e → H2↑ ;
电解过程总的反应式如下:
通电
总反应:2NaCl + 2H2O = 2NaOH + H2↑ + Cl2↑
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电解原理图还给我们释放以下信息: 1. 离子交换膜法电解技术可以直接获得32%左右的 NaOH产品;
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(2)螯合树脂法二次精制原理
反应式如下:
吸附前的状态 结构更像张开的螯钳
吸附后的状态 变成了闭合的环状螯合物
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(3)螯合树脂的再生
反应式如下:
通过上面的反应式,将钙(镁)型树脂转变成氢型树脂
通过这个反应式,氢型树脂转变7 成钠型树脂,恢复到初始状态。
(4)影响精制的主要因素
4.1 盐水的pH值 pH值的选择取决于选用的具体树脂种类、要求,以及树脂塔 出口钙镁含量的测定结果。
OH-则与从阳极透过离子膜过来的Na+,结合生成NaOH溶 液由阴极室流出,部分循环,大部分进入烧碱储罐。
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阳极:饱和食盐水预热到规定温度后,送入电解槽 的阳极室, 在阳极表面Cl-放电生成Cl2,汇入氯气入总 管,输送到后续处理。

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