【正文】 離子膜燒堿工藝的工藝流程 電解流程 w2t g D) @ 由二次鹽水精制工序送來的精制鹽水，通過鹽水高位槽，進(jìn)入電解槽的陽極液進(jìn)料總管。其流量由每個(gè)電解槽的自調(diào)閥來控制，以保證陽極液的濃度達(dá)到規(guī)定值。進(jìn)槽值由送入每臺(tái)電解槽的直流電流進(jìn)行串級(jí)控制。 s, | _ }:h*V 濃度 31%的高純鹽酸用來中和從陰極室通過離子膜滲透到陽極室的 OH離子，鹽酸經(jīng)過自動(dòng)調(diào)節(jié)與陽極液一起送入陽極室。 精制鹽水在陽極室中進(jìn)行電解，產(chǎn)生氯氣，同時(shí) NaCL 濃度降低。電解槽進(jìn)、出口之間的NaCL 分解率 為約 50%。 每個(gè)陽極室都有兩個(gè)撓性軟管，一個(gè)連接進(jìn)料總管，另一個(gè)連接出料總管。電解后產(chǎn)生的氯氣和淡鹽水混合物通過軟管匯集排入陽極液總管，并在總管中進(jìn)行氣體和液體分離。 氯氣在氯氣總管中進(jìn)行匯集后送入淡鹽水儲(chǔ)槽頂部。在此，氯氣中的水分被分離并滴落，然后氯氣被送往界外。氯氣壓力由自調(diào)閥控制。 3j Q7a9a C }淡鹽水送入淡鹽水儲(chǔ)槽底部，然后用淡鹽水循環(huán)泵一部分經(jīng)液位自調(diào)控制送往脫氯工序；另一部分送往電解槽，進(jìn)槽 淡鹽水流量由自動(dòng)控制。 陰極液在陰極室電解產(chǎn)生氫氣和燒堿，堿液進(jìn)入陰極液循環(huán)槽，通過陰極液循環(huán)泵一部分經(jīng)陰極液冷卻器進(jìn)入堿高位槽后，進(jìn)入電槽，這部分電解液進(jìn)槽前加純水稀釋，純水量自調(diào)由直流電和堿串級(jí)控制；另一部分電解液經(jīng)液位自調(diào)控制送入堿冷卻器冷卻至約 45℃ 后送往堿儲(chǔ)槽，然后送往罐區(qū)。 氫氣在陰極液出口總管中分離，并在氫氣主管線中進(jìn)行匯集后，送到堿液循環(huán)槽頂部。氫氣中的水分被分離并滴落，然后氫氣送往界外。氫氣壓力由自調(diào)閥控制，與氯氣壓力串級(jí)控制，使氫 氣和氯氣之間壓差保持在設(shè)定范圍內(nèi)（ 5KPa）。 D B+x/ Q39。N ] 7` 電解槽出來的淡鹽水和氯氫處理來的氯水混合后，用 31%的高純鹽酸將 PH值調(diào)節(jié)到約 ，送入脫氯塔的頂部。脫氯塔的壓力為 70～ 75Kpa，由真空泵進(jìn)行控制。脫氯塔出口處游離氯降低到 50mg/L，脫出的氯氣匯入氯氣總管，也可送入廢氣吸收塔。 A*K a e1u 脫氯后的淡鹽水先用 NaOH把 PH調(diào)到 9～ 11，再將亞硫酸鈉儲(chǔ)槽中配制的濃度為 10wt%的亞硫酸鈉溶液用亞硫酸鈉泵加入到淡鹽 水管道中，以徹底除去殘余的游離氯。游離氯含量為0 的脫氯鹽水送回一次鹽水工序化鹽。 第一章 主題內(nèi)容與適用范圍 V! { p$aI y!a 、工藝流程、相關(guān)設(shè)備的操作方法及工藝控制指標(biāo)等。 1u7ex eW { j 。 第二章 物料說明 R e h7N:d _*d @ J e一 產(chǎn)品說明 離子膜法制堿共生產(chǎn)三種 產(chǎn)品：離子膜（液）堿、氯氣和氫氣。 1．離子膜（液）堿 1o E, H9q ? T 離子膜（液）堿，即氫氧化鈉水溶液， NaOH（分子量為 ）含量為 32177。%，比重~(85℃ )，無色透明，有滑膩感的液體，沸點(diǎn)： 116℃ ，凝固點(diǎn)： ℃ 。屬于低毒類物質(zhì)，對(duì)皮膚、粘膜有強(qiáng)烈的刺激性和腐蝕性。濃的堿液會(huì)灼傷皮膚和肌肉，若吸入 HaOH霧沫或較濃的蒸氣，可使氣管和肺部遭受嚴(yán)重的傷害，甚至發(fā)生肺炎，若濺入眼中，則可能會(huì)引起失明。 燒堿溶液 能與多種物質(zhì)反應(yīng)，對(duì)動(dòng)植物組織有強(qiáng)烈的腐蝕作用。 U ~7m q6[ M7Y } S a. NaOH 的強(qiáng)堿性 ,能使藍(lán)紫色的石蕊變成藍(lán)色 ,使無色的酚酞呈紅色。 NaOH+HCL → NaCL+H2O x b$S0_ a i1i f I W l 2NaOH+CO2 → Na2CO3+H2O5L~ V H q/^ 、鋅等反應(yīng) 2AL+6NaOH → 2Na3ALO3+3H2↑0O ` 2ZI } d(?9? q 2NaOH+SiO2 → NaSiO3+H2O O T q t x 燒堿主要用于輕工、紡織、醫(yī)藥、冶金、建材等工業(yè)部門。 l 1z uamp。a$?3J g ~0o 離 子 交 換 膜 法 液 堿 質(zhì) 量 標(biāo) 準(zhǔn) 級(jí) 別v ? 。B)F F 項(xiàng)目 優(yōu)級(jí) 一級(jí) 合格 試驗(yàn)方法 Ⅰ 型 Ⅱ 型 Ⅰ 型 Ⅱ 型 氫氧化鈉 ≥ (甲法 ) GB (乙法 ) p Q) H$Z0EZ F B P$k h 碳酸鈉 ≤ GB 7698（甲法） 氯化鈉 ≤ GB +{ h0t W ~6P/d*l(Z@ 三氧化二鐵 ≤ GB 氯酸鈉 ≤ GB S K,d+M$L)X C8H W 氧化鈣 ≤ GB 2．氯氣 為黃綠色氣體，有強(qiáng)烈的刺激性和窒息性，分子量 ，比重 (0℃ ,), 凝固點(diǎn)： 102℃ （ ） ,沸點(diǎn)： ℃ （ ） ,常溫時(shí)壓縮至 ~ 或常壓下冷卻到 35℃ ~40℃ 即成黃綠色的液體。干燥的氯氣在低溫下不活波，但遇水時(shí)首先生成次氯酸和鹽酸，能強(qiáng)烈腐蝕金屬。氯氣與氫氣、乙炔、氨氣、輕金屬粉末等反應(yīng)可著火、爆炸。吸入人體對(duì)呼吸道危害較大，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)呼 吸困難，心律減緩，甚至死亡。 : ` $U b jz Z3} CL2+H2O → HCLO+HCL C5v7t E YP*W HCLO → HCL+(O)↑ CL2+H2O → 2HCL+ 千焦 B l r }w+L a 3CL2+2Fe 500600℃ 2FeCL3 u! G6w [ A z N C6H6+3CL2 光照 C6H6CL6 氯氣主要用于制造鹽酸、漂白粉、漂粉精、液氯、次氯酸鈉等工業(yè)產(chǎn)品。 amp。s ~4k Y q i o M @(r 3. 氫氣 無色、無味、無毒、無臭的輕質(zhì)氣體，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下 克 /升，難溶于水，沸點(diǎn)： ℃() ，凝固點(diǎn)： ℃ ( Pa)，自燃點(diǎn)： 510℃ 。常溫下氫氣化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，點(diǎn)燃或加熱情況下能與多種氣體混合發(fā)生爆炸，與氧氣混合的爆 炸范圍為 － ％，與空氣混合的爆炸范圍為 4－ 80％，與氯氣混合的爆炸范圍為 5－ ％。 3a L39。l S R c g KY 2H2+Ｏ 2 2H2O C n39。] 9H C7U7m H2+CL2 2HCL HaCLO+2[H] →NaCL+H2O 氫氣主要用于合成鹽酸、合成氨，某些有機(jī)物中間體的加氫、硬化油 脂、金屬冶煉、切割、焊接金屬及電子工業(yè)中半導(dǎo)體材料高純硅的提純等。 二 原料說明 1[ S r M w j M 離子膜液堿生產(chǎn)所需原料及主要輔助材料有飽和精鹽水、鹽酸、 NaOH、純水、亞硫酸鈉等。n o/ Z@ y8I 7w q: a O0Q 1. 飽和鹽水 39。Wg i 6| t6} N 透明、澄清液體。溶解的氯化鈉濃度處于飽和或近飽和狀態(tài)（ NaCL 濃度 300~310g/L），相對(duì)密度： ~(20℃ )，冰點(diǎn)： ℃ ，沸點(diǎn)： ℃ 。不同溫度下氯化鈉在水中的溶解 度見下表： 3G/ n1pamp。 hFy3Q 溫度 ℃ 溶解度 溫度 ℃ 溶解度 ％ g/l ％ g/l 6 50 \ p!W k. X/L0[*Q 0 60 H+[ 6B*] G 10 70 J m I 9A:[ 20 80 30 90 40 100 328 [ SD G l G4e g。P 原料的技術(shù)要求：P0U% { Q} [@ D NaCL 305177。5g/L 。 Ca+Mg≤10mg/L。9] c U O。 k Fe≤。 SO42≤5g/L。 Y \ 1h d6k~ K l X PH值 1911。 無游離氯 。 。 S Y N8Oy j G。c M。 o HCL（分子量： ）的水溶液，無色透明液體，如含有微量鐵及其他雜質(zhì)時(shí)，則呈淡黃色。沸 點(diǎn)為 87℃ ，冰點(diǎn)為 48℃ ，相對(duì)密度為 ? T$@) o e Y _ b (15℃ 31wt%)。高純鹽酸溶液呈強(qiáng)酸性，具有強(qiáng)酸的一切特性；有強(qiáng)烈的刺激性氣味，對(duì)呼吸系統(tǒng)粘膜有害；能劇烈地溶解許多金屬，并和金屬氧化物等反應(yīng)。 ) P T) U b*g d 原料的技術(shù)要求： HCL≥31wt%； Ca+Mg≤ ； m L D A o r Fe≤ wtppm； 蒸餾殘?jiān)?≤25 wtppm； 5\ V)E FJ| 游離氯 ≤5wtppm； 操作溫度： 60177。5℃ ； 操作 PH值： 911 。 H. I % F d @2bamp。V H5g , p2? r3u v 無色、無味、無臭、透明的液體，密度： 1kg/L，沸點(diǎn)： 100℃ ，冰點(diǎn)： 0℃ 。各種離子幾乎全部除盡，呈中性。能與活潑金屬作用，生成堿，并放出氫氣。 ) @ X+k j O 原料的技術(shù)要求： SiO2≤ wtppm。 電導(dǎo)率 ≤2us/cm； Fe3+≤ wtppm。 分子式 Na2SO3，分子量 。白色粉末，相對(duì)密度： 。易溶于水，水溶液呈堿性，難溶于乙醇。與空氣接觸易氧化成 Na2SO4，高溫下分解成硫化鈉和硫酸鈉。與強(qiáng)酸接觸分解成相應(yīng)的鹽類并放出 SO2。 三 中間產(chǎn)品及副產(chǎn)物說明 離子膜電解法中間產(chǎn)品有樹脂塔過濾后的二次精鹽水，副產(chǎn)物為淡鹽水以及廢氯生產(chǎn)的次鈉。 0e3j F B SD j! R ~39。H 1. 二次精鹽水 G p9Q| h K5i v l} } ^ 透明清澈的溶液，溶解的 NaCL 處于近飽和狀態(tài)（ 300~310g/L），相對(duì)密度： ，凝固點(diǎn)：，沸點(diǎn)： 107℃ 。 t X G(m B/? ~ J產(chǎn)品規(guī)格 5W y8f /` k) K! S NaCL 濃度 305177。5g/L a O t M0j+t c cCa+Mg ≤≤( o Bamp。N J1E, y9\ y Fe ≤≤`0r ^! @1t Z |AL ≤≤f AP F [ p*B fBa ≤≤ SO42 ≤5g/L 無游離氯 ( n L ` [ 3b [ P9` { 固體懸浮物含量 ≤1mg/L PH值： 911 Zamp。 V y w.| U$m 溫度： 60177。5℃ amp。 x$m *H i O U. P og*N ] C T相對(duì)密度為 ，溫度約 75~82℃ ，脫氯前 PH值 1~2 之間，脫氯后 PH值 10~11 之間， NaCL含量 %。 X g!R _ C k z 淡黃色透明液體 ,有效氯含量為 8－ 10wt%，具有強(qiáng)烈的腐蝕性。 1V N K a。p `*]+Y3B {四、離子膜有毒有害物質(zhì) 特性及防護(hù)措施 k M | n/j (E （ 1）、特性： C% E J v5g c, Dj6P` 分子式 :HCl e5w c Q dx q4j O z 分子量 : 主要成分： HCl 含量 : 工業(yè)級(jí) 36％。 X G \ y/ k: K t+h 外觀與性狀： 無色或微黃色易揮發(fā)性液體，有刺鼻的氣味。 pH： 7 （呈酸性） 熔點(diǎn) (℃ )： (純 HCl) 沸點(diǎn) (℃ )： (20%恒沸溶液 ) U ^ l X M$S0p 相對(duì)密度 (水 =1)： 1W { Z G c9C E9B7o(Q n( |$r 相對(duì)蒸氣