【正文】 級 一級 二級(NaOH) %≥ Na2CO3　 %≤ NaCl %≤ Fe2O3≤ 顏色 主體白色 可帶淺色光 ／ ／表 11燒堿國家標(biāo)準(zhǔn)（ GB20984）19（ 二） 生產(chǎn)方法進(jìn)展(2) 能耗低。(6) 生產(chǎn)穩(wěn)定 ,安全性高。電解食鹽水溶液時(shí)，同時(shí)產(chǎn)生燒堿和氯氣兩種產(chǎn)品。 離子交換膜只是在電滲海水淡化和海水濃縮制鹽上得到工業(yè)化應(yīng)用。 26通過膜體結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，電解槽和電解條件的合理設(shè)計(jì)等，從而使離子膜法的電流效率由原來的 80% 左右提高到目前的 95~97% ，槽電壓也有很大降低。我國離子膜法燒堿的平均電耗 2286kW式中， R— 表示大分子結(jié)構(gòu)固定離子 由于磺酸基團(tuán)具有親水性能，而使膜在溶液中溶脹，膜體結(jié)構(gòu)變松，從而形成許多微細(xì)彎曲的通道，使 活性基團(tuán)中的對離子 Na+可以與水溶液中的同電荷的 Na+進(jìn)行交換 ，并透過膜。39（二）電化學(xué)和化學(xué)反應(yīng)1.O 2+2H2O6ClO+3H2O6e2.→→1/3NaClO 3+5/3NaCl+→、 ClO3等。 →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。 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。即采用 DCS自動(dòng)控制見圖 13。 56 碳素管： 化學(xué)組成 ；Ca2++Mg2+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 。 61中和用的 鹽酸質(zhì)量 ： HCl≤31% （高純）Ca2++Mg2+＜ ② 苯乙烯式。② 氨（胺）基磷酸型。 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。 ≤71思考題 [1]： 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(dòng)。 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）。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)?！? 78 85 陰極液中 NaOH濃度對槽的影響，一般是濃度高槽電壓也高。mol/g）用于制造 35% 左右濃度的 NaOH時(shí)，可得到較高的電流效率。如果長時(shí)間地在低的 NaCl濃度下運(yùn)轉(zhuǎn)，會使膜發(fā)生膨脹，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致起泡、分層，出現(xiàn)針孔而使 膜遭到破壞 ， NaCl濃度＜ 50g/L時(shí)，膜永久破壞。但是陽極液的酸度也不能太高。電流密度， A/dm2 溫度范圍，（ ℃ ）30 85～ 9020 75～ 8010 65～ 7091 但 溫度 不能 低于65℃ ，否則電槽的電流效率將會發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的下降。以后即使再提高溫度，膜的性能也難以恢復(fù)。因此 在生產(chǎn)中根據(jù)電流密度，常將槽溫控制在 70～ 90℃ 之間 。 99100 電解槽特點(diǎn) ： ① 零極距 ：采用膜與電極緊密接觸的構(gòu)造，使電極部分的電流流向盡可能短。 試分析 電解槽中陽極液 NaCl濃度 對電流效率、槽電壓和堿中含鹽量的影響？并確定陽極液 NaCl濃度。NaClO+2HCl 脫氯后的淡鹽水流程和真空法相似。+Cl2→ClO +Cl+H2O由脫氯和生產(chǎn)裝置來的廢氣，經(jīng)風(fēng)機(jī)加壓后，進(jìn)入填料塔和噴淋的堿液接觸，氯氣被吸收，除去氯的廢氣由塔上部煙囪排走，堿液循環(huán)使用，吸收時(shí)產(chǎn)生的熱量由冷卻器移走。200～ 220g／ L，經(jīng)脫氯塔 7去鹽水飽和槽。從鹽水槽 4出來的澄清鹽水中仍含有一些懸浮物，經(jīng)過鹽水過濾器 5，使懸浮物降到 lmg／ L以下。 120離子膜法電解堿液具有以下 特點(diǎn) ： （ 1）堿液濃度高， NaOH含量在 29%～35%。循 現(xiàn)開始逐漸廣泛采用不循環(huán)蒸發(fā)器。鑄鐵 中的 雜質(zhì)錳 生成粉 紅 色的 MnO、黑色的 MnO2和藍(lán) 色的 Na2MnO4， 這 些化合物都易溶于堿液中。螯合樹脂的吸附工作原理和交換原理。 二月 21二月 2111:49:0011:49:00February 08, 2023? 1他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國見青山。 二月 2111:49:0011:49Feb2108Feb21? 1世間成事，不求其絕對圓滿，留一份不足，可得無限完美。 二月 21二月 21Monday, February 08, 2023? 閱讀一切好書如同和過去最杰出的人談話。 2023/2/8 11:49:0011:49:0008 February 2023? 1一個(gè)人即使已登上頂峰，也仍要自強(qiáng)不息。勝人者有力，自勝者強(qiáng)。 。 2023/2/8 11:49:0011:49:0008 February 2023? 1做前，能夠環(huán)視四周；做時(shí)，你只能或者最好沿著以腳為起點(diǎn)的射線向前。 二月 21二月 21Monday, February 08, 2023? 雨中黃葉樹，燈下白頭人。 調(diào)色方法 ：為了分離鐵、錳等雜質(zhì)，采用硝酸鈉氧化，再用硫磺還原，把顆粒細(xì)小、不易沉淀的二價(jià)鐵和易溶于堿的六價(jià)錳轉(zhuǎn)變成三價(jià)和四價(jià)錳。（ 2） 雙效蒸發(fā)流程 ① 雙效順流流程； ② 雙效逆流蒸發(fā)流程； ③ 降膜式 雙效逆流 蒸發(fā)流程125（ 二）固體燒堿 間歇鍋式蒸煮法制堿 鑄鐵鍋 被腐 蝕 生成棕黃色的 FeO，再 繼續(xù) 氧化生成棕紅 色的 Fe2O3，與空氣中氧反 應(yīng) ，生成易溶于堿的物 質(zhì)Na2FeO4， 顏 色 為藍(lán)綠 色。直流式旋轉(zhuǎn)刮板式內(nèi)熱式外熱式123順逆流工藝選擇 更多的趨向 選擇逆流工藝 ，其理由如下：（ 1）采用逆流蒸發(fā)較順流蒸發(fā)可以 更充分地利用加熱蒸汽的熱量 ，這是由于逆流次級效蒸發(fā)器的堿液沸點(diǎn)較低（濃度低），可以利用前效加熱器的蒸汽冷凝液預(yù)熱進(jìn)本效的堿液，并可使其閃蒸蒸發(fā)產(chǎn)生二次蒸汽，用于次級效加熱，這樣相應(yīng)增加了各效的加熱蒸汽量。 效數(shù)的選擇 表 13淡鹽水含 NaCl 圖 119為旭化成復(fù)極槽離子膜電解工藝流程簡圖。 圖 118為旭硝子單極槽離子膜電解工藝流程簡圖。操作優(yōu)于真空法，如有問題易于查找，若設(shè)備能力夠，只要風(fēng)量、酸度、溫度合適。＜ 游離氯 10g/L50～ 60℃ ；壓力 → 脫除的方法有 兩種 ： ① 真空法脫氯和化學(xué)脫氯結(jié)合； ② 空氣吹除法和化學(xué)脫氯結(jié)合 。涂層是電沉積鎳，雷尼鎳合金粉末復(fù)合層。單極槽 ： 直流供電電路 并聯(lián) ；各單元槽的電壓相等； 各單元槽的電流之和即為單極槽的總電流， 單極槽的特點(diǎn)是低電壓、大電流操作。制造成本低，使用壽命長； ④ 電極面積越大，離子膜的利用率也越高（一般為 74% ～ 93% ），維修費(fèi)用亦省，電解槽的廠房面積也小。 就目前工業(yè)化的離子膜而言， NaOH濃度長期超過 37%(wt) ， 每一種電流密度下都有一個(gè)取得最佳電流效率的溫度點(diǎn) ， 見表 12及圖 112。 當(dāng)陰極液 NaOH濃度上升時(shí)，膜的含水率就會下降，膜內(nèi)固定離子濃度隨之上升，膜的 交換容量變大 ，因此電流效率就上升。 長期的鈣鎂等雜質(zhì)含量超過控制指標(biāo)，將造成膜性能不可逆的惡化，從而縮短膜的使用壽命 。思考題 [2]： h） —76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 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 。 在 現(xiàn)代氯堿工廠中，電流效率一般為 95% ～ 97%?！?0ppb（ 20μg/L）ClO3 樹脂的 再生機(jī)理 ，可用下面兩個(gè)方程式表示。 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。ClO＜ 5mg/LFe2+＜ 10mg/L螯合樹脂只能吸附 Ca2+SS4mg/L；一般含過量 NaOH為，含過量 Na2CO3為 。 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。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)。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?！?0（ 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51 1.SS48（ 3） ClO47(2)Ba2+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。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。+2Na+Na2CO3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。因此它不僅能使 Na+離子大量通過，而且也能讓 Ca2+、 Mg2+、 Fe2+、 H2O+40+4Cl→ 38 電解槽的陰極室和陽極室用陽離子交換膜隔開。對離子 用于氯堿工業(yè)的離子交換膜， 是一種能耐氯堿腐蝕的 陽離子交換膜 。t(折標(biāo)準(zhǔn)煤 49kg)一．所用離子交換膜全部依靠進(jìn)口 離子膜 800美元 /m2(約折合人民幣 6500元/m2)，每萬 t離子膜法制堿裝置約需 300m2離子交換膜，平均 （周期）。27我國研制出 “全氟離子交換膜 ” 2023年 10月 ， 終于研制成功化工領(lǐng)域的高端產(chǎn)品 —— 全氟離子交換膜（簡稱離子膜），并建成年產(chǎn) 50噸的生產(chǎn)裝置。1990年 全世界離子膜法生產(chǎn)燒堿的能力已達(dá)860萬 t/a，約占總燒堿能力的 18% 。 1976年日本旭化成公司 開發(fā)全氟磺酸、全氟羧酸膜。23第二節(jié) 離子膜法制堿 一、離子膜法發(fā)展簡介 二、離子膜法制堿原理三、鹽水的二次精制 四、離子膜電解工藝操作條件 五、離子膜電解槽 六、除氯酸鹽和淡鹽水脫氯 七、工藝流程 八、液堿的處理