【文章內(nèi)容簡介】 高和質(zhì)量差，競爭不過進口產(chǎn)品。 世界氯堿工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀 （ 1）世界氯堿工業(yè)生產(chǎn)能力及其分布 世界氯堿工業(yè)中燒堿、氯氣的生產(chǎn)能力 1993年至 1996年穩(wěn)定在年產(chǎn) 4800萬噸左右。其中 燒堿年產(chǎn)量約 4000萬噸，美國和歐洲約 2500萬噸 /年，日本 400萬噸 /年。 1997年世界燒堿生產(chǎn)能力有所增長，約為 5075萬噸，產(chǎn)量約為 4340萬噸， 2021年預(yù)測生產(chǎn)能力約為 5189萬噸，產(chǎn)量約為 4548萬噸，一些老裝置將被關(guān)閉。美、日、歐三個地區(qū)大體上占世界總產(chǎn)量的 73%，預(yù)計到 2021年美國和歐洲的燒堿產(chǎn)量為 2170萬噸，由原來占 63%的比例降為 48%。日、美、西歐作為全球氯堿工業(yè)的基礎(chǔ)，形成三足鼎立之勢，引導(dǎo)世界氯堿行業(yè)發(fā)展的潮流，主宰著氯堿產(chǎn)業(yè)的價格動向，平衡動向，是氯堿生產(chǎn)的原動力，這種狀況將 持續(xù)到 2021年。 （ 2）西方發(fā)達國家氯堿工業(yè)的發(fā)展趨勢： 第一，以技術(shù)改造為手段，向節(jié)能降耗發(fā)展。 免責(zé)聲明：文檔在線網(wǎng)中所有的文檔資料均由文檔在線網(wǎng)會員提供 ,該文檔資料的版權(quán)屬于提供者所有。文檔在線網(wǎng)會對會員提供的文檔資料進行篩選和編輯，但是并不聲明或保證其內(nèi)容的合法性和正確性。 世界先進國家大多數(shù)彩用離子膜法生產(chǎn)燒堿，日本離子膜法工藝占 88%，而我國僅占 15%不到。 第二，以聯(lián)合兼并等方式，向大型規(guī)模發(fā)展。 美國麥道化學(xué)、 OXY Chemical、 PPG三公司燒堿產(chǎn)量所占全國比例高達 65%；前四大氯堿工業(yè)企業(yè)的產(chǎn)量占全國總產(chǎn)量的 80%。而我國燒堿企業(yè)有 220多家，廠多規(guī)模小，布局分散，經(jīng)營條件差，前四大氯堿工業(yè)企業(yè)的產(chǎn)量僅占全國總產(chǎn)量的 15%，因此， 影響了我國氯堿工業(yè)企業(yè)在國際市場上的競爭力。 第三，發(fā)展以氯堿為原料的項目，確定精細化工發(fā)展戰(zhàn)略。 美、日、歐大型氯堿企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)向精細化工升級，其長遠戰(zhàn)略就是發(fā)展精細化工，不斷提高產(chǎn)品精細化率。英國 ICI公司、德國拜耳公司、美國麥道化學(xué)公司、日本旭化成公司，轉(zhuǎn)向生產(chǎn)化工、生命科學(xué)、電子化工材料、信息化學(xué)品、功能高分子等高科技精細化工領(lǐng)域，這些公司 2021年產(chǎn)品的精細化率將超過 50%。 二、 原鹽及鹽水溶液的性質(zhì) （一）鹽的性質(zhì) （ 1）原鹽的來源 世界上的鹽大部分存在于海水中，海洋中氯化鈉的濃度平 均為 3336 g/l。由于地殼變化，海洋的一部分分離內(nèi)陸海，經(jīng)過億萬年的自然蒸發(fā)，形成鹽湖（如大鹽湖和死海）和鹽池。其沉積在地下的就成為巖鹽（礦鹽）。因此原鹽有海鹽；湖鹽；井鹽和礦鹽四種。 （ 2） 各國的原鹽組成 原鹽的質(zhì)量因產(chǎn)地和生產(chǎn)方法的不同，質(zhì)量不一。就 NaCL而言，湖鹽質(zhì)量最佳， NaCL9699%；井礦鹽次之， NaCL9398%；海鹽一般含水分 24%； NaCL9195%。海鹽的鈣鎂最高，但重金屬離子則低于湖鹽或井礦鹽。我國原鹽的組成見表① 表 ① 中國原鹽組成 [1] 品種 產(chǎn)地 NaCl Ca2+ Mg2+ SO42 H2O 水不溶物 海 鹽 河北長蘆 遼寧復(fù)州灣 山東青島 江蘇淮北 浙江梅山 福建莆田 海南鶯歌 湛江馬留 湖 鹽 內(nèi)蒙雅布賴 內(nèi)蒙古蘭泰 青海茶卡 新疆鹽湖 井礦鹽 四川自貢 四川五通橋 安徽宣城 湖北應(yīng)城 （ 3）原鹽的物理性質(zhì) 免責(zé)聲明：文檔在線網(wǎng)中所有的文檔資料均由文檔在線網(wǎng)會員提供 ,該文檔資料的版權(quán)屬于提供者所有。文檔在線網(wǎng)會對會員提供的文檔資料進行篩選和編輯，但是并不聲明或保證其內(nèi)容的合法性和正確性。 純鹽味為氯化鈉，分子式： NaCl。分子量： ，為無色透明的正六面體結(jié)晶。相對密度 （ 25℃）；假比重： 。散重為 ㎏ /l(確定原鹽倉庫容積時，堆放重度按 1㎏ /l計算 )。 熔點 ℃；沸點 1465℃；硬度 ；折射率 20D? ；比熱容 (g℃ )；熔解熱 517J/g；臨界濕度（ 20℃） %；在 1㎏純水中的熔解熱為 ? 。 （二）鹽水的物理性質(zhì) 氯化納在水中的溶解度 氯化納易溶于水，溫度升高，氯化納在水中的溶解度略有增加，不同溫度下氯化鈉在水中的溶解度見下表 溫度，℃ 溶 解 度 溫度，℃ 溶 解 度 % g/l % g/l 6 50 0 60 10 2635 70 20 80 30 90 40 100 氯化納水溶液的密度 鹽水溶液的密度隨著所溶鹽量的增多而加大。在 20℃時，不同濃度的鹽水溶液的密度見下表 NaCl濃度 密度， g/cm3 NaCl濃度 密度， g/cm3 % g/l % g/l 5 22 256 10 23 270 15 24 284 18 204 25 297 20 230 26 311 21 243 315 氯化納溶液的體積比熱 （單位：千卡 /升℃） 重量 % 溫 度 0℃ 10℃ 20℃ 30℃ 40℃ 50℃ 60℃ 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 免責(zé)聲明：文檔在線網(wǎng)中所有的文檔資料均由文檔在線網(wǎng)會員提供 ,該文檔資料的版權(quán)屬于提供者所有。文檔在線網(wǎng)會對會員提供的文檔資料進行篩選和編輯，但是并不聲明或保證其內(nèi)容的合法性和正確性。 26 28 三 .工藝 流程 的確定 （ 一 ） 鹽水精制概述 原鹽是氯堿工業(yè)的唯一原料。為了保證氯堿電解槽的正常高效運行，必須連續(xù)供應(yīng)純凈的飽和鹽水。各種來源地原鹽都含有不同數(shù)量的不利于電解過程的雜質(zhì)，如鈣，鎂，鐵，硫酸鹽和重金屬離子，以及其它不溶物等。 含有鈣，鎂，鐵的鹽水進入隔膜電解槽時，鈣，鐵，鎂等離子會在隔膜的堿性一側(cè)與陰極產(chǎn)物氫氧化鈉反應(yīng)，生成氫氧化鈣，氫氧化鎂，氫氧化鐵沉淀，堵塞隔膜，降低起滲透率，減少陽極液的流量，使電解液濃度升高，以致降低電流效率，縮短隔膜的使用壽命，影響隔膜電解槽的正常運行，并消耗生成的氫氧化鈉 。鐵離子會使氯中含氫量增加，形成危險因素。 硫酸根是原鹽或鹵水中的主要陰離子，雖然不影響金屬陽極電解槽的性能，但含量過高時，促使 OH￣在陽極放電 ,產(chǎn)生新生態(tài)氧 ,加速石墨陽極的耗蝕與損壞 ,生成的二氧化碳 ,還影響氯的純度 .另外 ,硫酸根的含量過高 ,會降低 NaCl 的溶解度 ,硫酸鈉還會因為溫度的變化在鹽水中結(jié)晶 ,堵塞鹽水管路 . 痕量的鉬 ,釩 ,鎳 ,鎢 ,鉻 ,鈷 ,等重金屬離子在汞陰極電解槽的流動水銀中析出 ,并逐漸積累 ,形成流動性極差的汞膏 (高汞劑 )聚集在水銀電解槽的電解室的底板上 ,影響水銀的正常流動 ,同時還會降低汞陰極上的 氫釋放電位 ,而在氯氣中產(chǎn)生危險數(shù)量的氫 . 原鹽 ,鹵水或化鹽用水中有時含有銨離子或有機氮化合物 ,在電解槽中會被氯轉(zhuǎn)化為極易爆炸的NCl3,伴隨氯氣在液氯工序聚集而可能發(fā)生爆炸 . 離子交換膜電解槽使用的鹽水對于雜質(zhì)的要求更為嚴(yán)格 .因為金屬氫氧化物在離子交換膜中沉積 ,會導(dǎo)致其性能急驟下降 ,甚至破壞離子交換膜而影響正常生產(chǎn) . 氯堿生產(chǎn)過程中 ,由于工藝特點 ,隔膜法在電解液蒸發(fā)濃縮時生成大量的回收鹽和堿性鹽水 ,需要加以利用 .水銀法和離子交換膜發(fā)都有飽和氯氣的淡鹽水從電解槽流出 ,均需脫除氯氣并通過固體鹽層成為飽和鹽水后 ,才能循環(huán)使用 .在鹵水豐饒而不易獲得固體鹽的地區(qū) ,有時采用聯(lián)合法生產(chǎn) .即同時設(shè)置隔膜法和水銀法裝置 ,利用隔膜法堿液蒸發(fā)濃縮時所得的固體鹽 ,重新飽和水銀電解槽脫氯后的淡鹽水 ,以滿足水銀法對固體鹽的需要。近年來也有隔膜法與離子交換膜法聯(lián)合生產(chǎn)的，其流程示意圖如圖 Ⅰ 。這種流程的優(yōu)點是蒸發(fā)回收的固體鹽不直接用于離子交換膜電解槽，防止硫酸鹽等雜質(zhì)在離子交換膜電解槽的鹽水中積累。 原鹽質(zhì)量較差時， 鹽水精制過程中會有相當(dāng)數(shù)量的鹽泥（ CaCO3, Fe(OH)3,Mg(OH)2及水不溶物）排出，需經(jīng)充分洗滌，并利用洗泥后的回收鹽水（洗泥水）以節(jié)省原鹽。對于水銀法的鹽泥，回收水銀后，剩余的渣滓中還需加入少量硫化鈉，使殘余的微量汞生成 HgS，然后再經(jīng)混凝土固化成塊，再排入遠洋深海，以免損害農(nóng)田，污染水源及環(huán)境。 通常鹽水工序的基本建設(shè)投資約占氯堿廠總投資的 5%10%，但是原鹽費用占生產(chǎn)成本費用的二次精制 離子膜 電解槽 隔膜電槽 重飽和 脫氯 蒸發(fā) 50%燒堿產(chǎn)品 蒸發(fā) 一次精制 免責(zé)聲明：文檔在線網(wǎng)中所有的文檔資料均由文檔在線網(wǎng)會員提供 ,該文檔資料的版權(quán)屬于提供者所有。文檔在線網(wǎng)會對會員提供的文檔資料進行篩選和編輯，但是并不聲明或保證其內(nèi)容的合法性和正確性。 20%30%，是僅次與能源的主要費用。由于每生產(chǎn) 1噸燒堿（ 100%,NaOH）和 噸（理論值為 ）原鹽（ 100% NaCl）。為了節(jié)省 運輸費用，氯堿廠址多選在原鹽資源的附近，或具有鹽礦，鹽井的地面上。 總之，鹽水工序是保證氯堿廠正常生產(chǎn)，取得經(jīng)濟效益的重要工序。其任務(wù)是通過固體鹽的溶化，粗鹽水的化學(xué)精制，沉淀及不溶物的沉降，精制鹽水的過濾與中和，供應(yīng)符合電解槽需要的高純度的飽和鹽水，并合理處理鹽泥，盡量減少對于生態(tài)環(huán)境的影響 。 （二） 流程介紹 鹽水精制大致上經(jīng)過化鹽、精制澄清、過濾、重飽和及預(yù)熱， 中和以及鹽泥洗滌處理等過程，制得純凈的精制鹽水供隔膜電解槽使用。概述如下： 用抓斗吊車從鹽庫內(nèi)運送原鹽，計量后，送入鹽斗，經(jīng)皮帶運輸機加入化 鹽桶內(nèi)。通過自動開關(guān)控制皮帶運輸機的運行，以便化鹽桶內(nèi)鹽層高度經(jīng)常維持在 以上。來自蒸發(fā)工段的回收鹽水以及來自洗泥桶的洗泥水等在配水槽內(nèi)配成化鹽水，由泵送往化鹽桶化鹽，化鹽水經(jīng)桶底分配管均勻流出，通過鹽層逆流而上，溶解原鹽成為飽和的粗鹽水，從化鹽桶上部溢流出來。經(jīng)反應(yīng)器與精制劑反應(yīng)是粗鹽水中的雜質(zhì)離子生成不溶物而分離出來。為了保證反應(yīng)完全，嚴(yán)格控制碳酸鈉的量大于理論用量。帶有懸浮沉淀物的粗鹽利用位差流入澄清桶的中間筒，與此同時，加入苛化麩皮作為助沉劑，使細小的沉淀凝聚為較大的絮團，借重力作用向下沉到桶 底，澄清的鹽水則上升并從澄清桶的溢流堰溢流出來，進入重力式沙濾器，鹽水通過顆粒大小不一的石英砂和軟石層，其攜帶的細微懸浮顆粒被截留。過濾后清鹽水中懸浮物的含量可降低 1ppm 以下。再經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱到 70度左右，進入重飽和槽。通過蒸發(fā)回收鹽層，得到含 NaCl320g/l以上的重飽和精鹽水，再經(jīng)預(yù)熱器加熱到 80 度以上，進入中和罐用鹽酸中和到 pH 為 78，然后在精鹽水貯槽內(nèi)貯存，一般貯存量可供 12小時使用。通過精鹽水泵送往電解工序 。 澄清桶底部的鹽泥泥由漿泥耙集中后，定期排入泥漿中間槽，由泥漿泵送到三層洗泥桶 ，利用蒸發(fā)工序送來的蒸氣冷凝水洗滌，回收鹽泥中的氯化鈉。洗泥水進入洗泥水貯槽與淡水混合后送化鹽桶配水桶用來化鹽。洗滌后的鹽泥在自動板框式壓濾機內(nèi)壓濾，得到含 NaCl %左右（鹽水的NaCl濃度小于 2g/l）的鹽泥濾餅，并供進一步加工利用或作為填充物廢棄。通常鹽水工序設(shè)置一個鹽水回收池，處理鹽水系統(tǒng)任何失常，鹽水泥漿或不合格的鹽水送到回收池內(nèi)，上部澄清的鹽水回收化鹽，下部的鹽泥送往洗泥桶，以保證鹽水的質(zhì)量減少原鹽的損失。 皮帶輸送機 鏟車 下料斗 化鹽桶 精制反應(yīng)器 重飽和槽 砂濾器 澄清桶 換熱器 預(yù)熱器 中和槽 三層洗泥桶 鹽泥中間槽 化鹽水泵 泥漿泵 精鹽水貯槽 板框式壓濾機 精鹽水泵 配水槽 免責(zé)聲明：文檔在線網(wǎng)中所有的文檔資料均由文檔在線網(wǎng)會員提供 ,該文檔資料的版權(quán)屬于提供者所有。文檔在線網(wǎng)會對會員提供的文檔資料進行篩選和編輯，但是并不聲明或保證其內(nèi)容的合法性和正確性。 （三） 工藝條件 該公司氯堿生產(chǎn)采用的是湖鹽 .由于原鹽中含有離子 Ca2+、 Mg2+等雜質(zhì)離子 ,直接影響了鹽水質(zhì)量 ,而鹽水質(zhì)量好壞不僅制約著現(xiàn)有精制工藝和設(shè)備能力的發(fā)揮 , 更主要的是影響電槽的使 用壽命及技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)的實現(xiàn) 。 該公司粗 鹽水 中 懸浮物含量較高 ,一直是困擾生產(chǎn)的重要難題 ,隔膜法制堿進槽鹽水 Ca2+、 Mg2+總量的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為不大于 6 mg/l ,而該 公司粗 鹽水 中 的 Ca2+、 Mg2+總量平均在 10mg/l 以上 ,尤其是其中鎂離子含量過高 , 由于其反應(yīng)形成的 Mg(OH)2 膠狀絮凝物難以