【正文】 燒堿（簡稱液堿） 。 2%用于 無機(jī)物 。 20%用于生產(chǎn) 有機(jī)物 。 氯主要是用于合成氯乙烯，其次是用于造紙工業(yè)、合成有機(jī)氯溶劑、氯化工產(chǎn)品和生產(chǎn)鹽酸，水處理也消耗大量的氯。氯 在常溫下為黃綠色氣體，當(dāng)壓力為105Pa時(shí)，冷卻到 ℃ 變?yōu)橐郝?，儲于鋼瓶中，以便于運(yùn)輸，繼續(xù)冷卻到 101℃ ，變?yōu)楣虘B(tài)氯。 燒堿對許多物質(zhì)都 有強(qiáng)烈腐蝕性 ，能嚴(yán)重破壞有機(jī)組織，生產(chǎn)和使用時(shí)要注意防護(hù)，避免人身燒傷。碘；氯 氫；氯化石蠟 52到 2023年將 12萬噸 /年裝置擴(kuò)能到 22萬噸 /年。 寧波目前有三家企業(yè)： 浙高化學(xué) 1989年 9月公司成立， 1993年 9月首期 ，至今已相繼建成了年產(chǎn) 10萬噸離子膜燒堿裝置、 6萬噸高純鹽酸裝置、 2萬噸氯化石蠟 52裝置、 4萬噸（ %）雙氧水裝置。 居世界第一位 ?，F(xiàn)在為世界燒堿第一生產(chǎn)大國 。第一家氯堿廠是上海天原電化廠（現(xiàn)在的上海天原化工廠前身）。 1930年正式投產(chǎn)，日產(chǎn)燒堿 2噸 。 據(jù)國際化學(xué)品聯(lián)合會稱 , 2023 年全球氯堿年生產(chǎn)能力已接近 8 700 萬 t, 燒堿產(chǎn)量約 7450 萬 t, 氯氣產(chǎn)量約 6 950 萬 t。 世界氯堿生產(chǎn)集中度比較高 , 目前共有五百多家氯堿企業(yè) , 其中近半數(shù)在亞洲 , 但其規(guī)模普遍較小。 主營產(chǎn)品： 燒堿 ； 液氯 ； 高純鹽酸 ； 次氯酸鈉 ； 雙氧水 ； 氯化石蠟 ； 氫氣 離子膜燒堿裝置 采用了日本旭硝子株式會社和日本旭化成工業(yè)株式會社的生產(chǎn)技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備，主要生產(chǎn)過程采用集散控制系統(tǒng) (DCS)控制。將在同一地點(diǎn)建造一套新的 20萬噸 /年氯堿裝置 ,計(jì)劃在 20232023年投產(chǎn)。；海藻酸鈉 化 燒堿主要用于造紙工業(yè)、化纖工業(yè)、鋁工業(yè)，還用于油脂再生，肥皂、農(nóng)藥、醫(yī)藥、有機(jī)合成等部門。 氯氣有毒 ， 有強(qiáng)烈的刺激性 ，吸入少量氯氣會引起胸痛和咳嗽，吸入大量氯氣會中毒死亡。 6%用于 水處理化學(xué)品 。預(yù)計(jì)今后一段時(shí)期 , 氯氣產(chǎn)品鏈下游 四大主要領(lǐng)域：PVC、環(huán)氧丙烷、環(huán)氧氯丙烷和光氣系列 ( 聚碳酸酯、 MDI、 TDI 等 ) 的市場需求均將保持穩(wěn)定增長 , 世界范圍內(nèi)對氯的需求將年均增長百分之三左右。片狀燒堿（片堿）。 寧波東港電化原裝置采用 隔膜金屬陽極法 電解食鹽水生產(chǎn)燒堿，現(xiàn)新裝置采用 離子膜法； 浙江善高化學(xué)和鎮(zhèn)洋采用 離子膜法 電解食鹽水生產(chǎn)燒堿。由于離子膜法電解液濃度高 ,因此不需要蒸發(fā)工段即可獲得 30%以上的產(chǎn)品。離子膜法生產(chǎn)裝置排出的廢液、廢氣均能做到回收利用 ,達(dá)標(biāo)排放 ,對環(huán)境幾乎沒有污染。離子膜法裝置占地較隔膜法裝置要少 40% ～ 50%。四、 氯堿工業(yè)特點(diǎn)（ 1）能耗大 因?yàn)槊可a(chǎn) 1噸 100% 的燒堿耗電 2580度，耗氣 5噸，總能耗折標(biāo)準(zhǔn)煤為 。 （ 3）腐蝕和污染 氯堿產(chǎn)品如燒堿、鹽酸等具有強(qiáng)腐蝕性，在生產(chǎn)過程中使用的原材料如石棉、汞和所產(chǎn)生的含氯廢氣都可能對環(huán)境造成污染。主要問題 ：所用的膜不耐電解產(chǎn)物，受氯侵蝕膜會降解，性能很快劣化，無法實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。Pont）公司 開發(fā)了宇宙燃料電池的全氟 磺酸 陽離子交換膜，即 Nafion膜，能耐食鹽水溶液電解時(shí)的苛刻條件，為離子膜法制堿奠定了基礎(chǔ)，但初期的 Nafion膜電流效率較低。1987年末 ，日本燒堿生產(chǎn)方法中隔膜法占 29% ，離子膜法占 71% 。 離子膜在電價(jià)較為便宜的國家或地區(qū)會收到較高的經(jīng)濟(jì)效益 。 我國離子膜法燒堿 裝置 存在著 “使用超前，研發(fā)滯后 ”的 問題 。日本的蒸汽消耗只有離子膜法燒堿工藝流程示意圖陶氏化學(xué)公司生產(chǎn)流程示意圖氯堿企業(yè)電化學(xué)精制裝置二、 離子膜法制堿原理（一） 制堿原理 *和 OH的能力，使它們不能透過 離子膜，從而獲得高純度的氫氧化鈉溶液。通過調(diào)節(jié)加入陰極室的去離子水量，可得到一定濃度的燒堿溶液。2e2ClO33/2O22H2O+2e+2OHCl2（ g） →Cl2+2H2O→1/2O 2NaOHNaCl+因此它不僅能使 Na+離子大量通過，而且也能讓 Ca2+、 Mg2+、 Fe2+、 此外，鹽水中 氯酸根 和 懸浮物 也能影響離子膜的正常運(yùn)行。、 ClO3等。 Na2CO32Na+→+生成的 Mg（ OH） 2具有膠體性質(zhì)，剛生成的 Mg（ OH） 2能包住細(xì)微分散的 CaCO3晶狀物而使沉降速度加快，而在上述沉降過程中，有些雜質(zhì)如 BaSO4顆粒及其他金屬的氫氧化物，隨之產(chǎn)生吸附沉淀。經(jīng)過沉降后，鹽水中的 Ca2+、 Mg2+離子降到 10mg/L以下，重金屬的總量低于 1mg/L。Ba2+生產(chǎn)上需要加入 BaCl2生成 BaSO4沉淀，使鹽水中 SO42維持一定的濃度，但同時(shí)也帶來 Ba2+的污染。(2)（ 3） ClO在電解室內(nèi)，生成的氯氣會溶解在鹽水中并發(fā)生以下反應(yīng)： 10g/L以下。SS（ 二）二次鹽水精制 二次精制由以下工藝過程構(gòu)成：除 ClO一次鹽水 過濾 調(diào)節(jié) pH值樹脂吸附二次鹽水 1.→即采用 DCS自動控制見圖 13。從閥門 5取樣進(jìn)行化學(xué)分析，測得的結(jié)果，用來監(jiān)測自控系統(tǒng)的工作情況。經(jīng)過過濾以后微小顆粒大部分被除去， Ca2+、Mg2+的含量有一定的降低，減輕了螯合樹脂負(fù)擔(dān)。 碳素管： 化學(xué)組成 操作時(shí)先通滿鹽水，用泵將鹽水和 α 纖維素配制成的懸浮液送到過濾器中，并且不斷循環(huán)，使涂層厚度達(dá) 2～ 3mm即可。 一般含過量 NaOH為，含過量 Na2CO3為 。；Ca2++Mg2+4mg/L；SS但還存在沒有濾掉的 CaCO3和Mg(OH)2微粒， Mg(OH)2微粒溶解的 pH值為 ， CaCO3微粒溶解的 pH值為 。螯合樹脂只能吸附 Ca2+ 中和用的 鹽酸質(zhì)量 ： HCl≤31% （高純）Fe2+＜ 10mg/LCa2++Mg2+＜ ClO＜ 5mg/L ② 苯乙烯式。② 氨（胺）基磷酸型。 螯合物又叫內(nèi)絡(luò)合物 ，它是由中心離子和多基配位體形成的，具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的絡(luò)合物。 樹脂的 再生機(jī)理 ，可用下面兩個(gè)方程式表示。 當(dāng)二塔串聯(lián)時(shí)， B→A則 B B B A4閥開， A A A B4閥關(guān)閉。 ≤20ppb（ 20μg/L）ClO3≤思考題 [1]： 在 現(xiàn)代氯堿工廠中，電流效率一般為 95% ～ 97% 。⑦ 陽極液 pH值；⑧ 鹽水中雜質(zhì)；⑨ 電解槽操作壓力和壓差；⑩ 開停車及電流波動。過電壓（ η陰 η陽 ），第一類導(dǎo)體的電壓降 IR金 ，電解質(zhì)溶液的電壓降 IR液 。過電壓（ η陰 η陽 ）：電解時(shí)離子的實(shí)際放電電位要比理論放電電位高，這個(gè)差值被稱為過電位（或超電位）。影響槽電壓的主要因素：① 膜自身結(jié)構(gòu)； ② 電流密度；③ 氫氧化鈉濃度； ④ 兩極間距；⑤ 陰陽極液循環(huán)量； ⑥ 溫度；⑦ 鹽水中雜質(zhì)；⑧ 槽結(jié)構(gòu)，特別是陰、陽極的活性涂層；⑨ 開停車次數(shù)；⑩ 電解槽壓力和壓差；⑾ 因此，產(chǎn)品消耗電能的多少，是工業(yè)生產(chǎn)中的一個(gè)極為重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)?！猦） 2．陰極液 NaOH的濃度 當(dāng) 為了獲得較高的電流效率，對不同制堿濃度要使用不同交換容量的膜。這是由于水合鈉離子中結(jié)合水太多，使膜的含水率增大，導(dǎo)致陰極室的 OH容易反滲透，使電流效率下降。因此，通常在生產(chǎn)中宜將陽極液中 NaCl濃度控制在 210177。采用向陽極液中添加鹽酸的方法，可以 將反滲過來的 OH與 HCl反應(yīng)除去，從而提高陽極電流效率，還可降低氯中含氧和陽極液中氯酸鹽 (NaClO3)含量。因?yàn)楫?dāng) pH值小于 2時(shí)，溶液中的H+離子會將離子膜的陰極一側(cè)羧酸層中的Na+離子取代，造成 Na+的遷移能力下降而破壞膜的導(dǎo)電性，膜的電壓降很快上升并造成膜永久性的破壞。表 12 同時(shí)陰極一側(cè)的膜由于得不到水合鈉離子而造成脫水，使膜的微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的改變，膜對 OH離子的反滲的阻擋能力減弱。如果在操作范圍內(nèi)適當(dāng)升高溫度，則可以使膜的孔隙增大而有助于槽電壓降低，在一般情況下，溫度上升 10℃ ，槽電壓可降低 50～ 100mv。如果 加水過多 會造成 NaOH濃度太低，不符合生產(chǎn)的需要。如果對電解槽 停止供應(yīng)鹽水，槽電壓就會上升很高 ，電流效率則下降很快。 電解槽的電極面積， 單極槽 為 ～ 3 金屬 ： 初建費(fèi)用大，但經(jīng)久耐用，可達(dá)十年以上，且日常的維修費(fèi)用低； 橡膠或增強(qiáng)塑料 ： 初建費(fèi)用低， 一般可用 2～ 4年， 但維修費(fèi)用較大。2350kWh ； ② 復(fù)極槽的特點(diǎn)是低電流、高電壓操作運(yùn)行 。 ② 膜的表面涂有無機(jī)物 ，電解產(chǎn)生的氣體