【正文】 程外，堿的凈化和提純工藝與純堿過程大同小異。 ? 鹽水精制過程中，鈣離子除去的方法與純堿生產過程同。鎂離子去除方法因生產過程本身有氫氧化鈉，所以 ? Mg 2+ + 2NaOH = Mg(OH)2 (s)+ 2Na+ ? 少量硫酸鹽對電解過程影響大，在這一步也要除去： ? SO42 + BaCl2 = BaSO4(s) + 2Cl－ ? 精制過程控制條件：堿略過量，有利于除去雜質。 PH約為 3~5,因為呈弱酸性可降低氯氣在電解槽中的溶解度。 ? 堿過量對殘余 Ca 2+濃度的影響如下圖 . 鹽水的制備與凈化 電解過程工藝條件 ? (1) 鹽水質量與溫度 ? 鹽水質量指標： NaCl ?315kg?m3, Na2SO4?5kg ?m3, Ca2+ + Mg2+ 8104, PH 3~5. ? 溫度升高，分解電壓下降，通常鹽水溫度約 70~75176。C. ? (2)鹽水流量與電解液組成 ? 控制目的是阻止 OH－ 向陽極遷移，實際上不可能完全做到，一般可加大陽極鹽水流速阻止。但流速太大可能使 OH－ 無法到達陽極的同時，也造成過多沒分解的 NaCl,反而不經濟。通常通過控制電解液組成來間接阻止 OH－到達陽極。 ? NaOH: 130~145 kg?m3, NaCl: 175~210 kg?m3, ? NaClO3: ~ kg?。 ? (3)電流密度和槽電壓 ? 溫度升高，分解電壓降低，電壓效率上升。 電流密度增加，電壓降增大，分解槽電壓上升，電壓效率降低。 ? 通常 MDC型電解槽的電流密度 i=1000A/m2 槽電壓 E=,電流密度 i=2023A/m2 槽電壓 E=. ? 電流密度與槽電壓的關系見圖 345. ? (4)絕緣性和電能效率 ? 保證絕緣良好可減少電流損失和減少腐蝕，提高電能效率。電解槽的電能效率通常為60%~63%. ? (5) 氣體純度和壓力 ? 陽極氯氣：陽極得到的氯氣不純，還含有 OH H2O(g)，其中水汽較多。 ? 生產中要密切注意保持陽極液面高于陰極液面。若氫氣漏入陽極有爆炸的危險！ H2的量控制為＜ %。 ? 氯氣總管壓力略大于大氣壓。 (表壓 98Pa左右 ) ? 陰極氫氣：陰極得到較純的氫氣，除去水后可＞ 99％。 ? 生產中也要注意 H2不能與空氣混合，混合后有爆炸危險！輸送管道密封并保持正壓。廠區(qū)內嚴禁煙火，新管道先要用 N2置換后才能輸送 H2。 ? 原理與隔膜法相同，只是用離子交換膜代替普通隔膜。該膜只允許鈉離子通過。 ? 工藝流程 離子交換膜法電解 電解原理 圖 離子膜電解原理 流程圖如圖 。 與隔膜法基本相同。 圖中畫出了淡鹽水和純水的路 線和氣體處理流程部分。 圖 離子膜電解工藝流程圖 離子交換膜法電解工藝條件分析 ? 離子交換膜法是一種先進的電解法制燒堿工藝 ，對工藝條件提出了較嚴格的要求 。 ? (1) 飽和食鹽水的質量 ? 鹽水中的 Ca2+、 Mg2+和其它重金屬離子以及陰極室反滲透過來的 OH－ 結合成難溶的氫氧化物會沉積在膜內 ， 使膜電阻增加 ， 槽電壓上升；還會使膜的性能發(fā)生不可逆惡化而縮短膜的使用壽命 。 用于離子膜法電解的鹽水純度遠遠高于隔膜法和水銀法 ， 須在原來一次精制的基礎上 ，再進行第二次精制 ， 保證膜的使用壽命和較高的電流效率 。 (2) 電解槽的操作溫度 ? 離子膜在一定的電流密度下 ， 有一個取得最高電流效率的溫度范圍 。 ? 表 一定電流密度下的最佳操作溫度 電流密度 /(A/dm3) 溫度范圍 /℃ 電流密度 /(A/dm3) 溫度范圍 /℃ ? 30 85?90 10 65?70 ? 20 75?80 ? 操作溫度不能低于 65℃ 。 因為溫度過低 ， 膜內的－ COO－ 離子與 Na＋ 結合成－ COONa后 ， 使離子交換難以進行；同時陰極側的膜由于得不到水合鈉離子而造成脫水 ， 使膜的微觀結構發(fā)生不可逆改變 ， 電流效率急劇下降 。 ? 槽溫也不能太高 （ 92℃ 以上 ） ， 否則產生大量水蒸氣而使槽電壓上升 。 電解槽溫度通常控制在 70?90℃ 之間 。 ? (3) 陰極液中 NaOH的濃度 。 ? 如圖 4 . 37所示 ， 當陰極液中NaOH濃度上升時 ， 膜的含水率就降低 ， 膜內固定離子濃度上升 ， 膜的交換能力增強 ， 電流效率高 。 但是 NaOH濃度過高 ， 膜中 OH－ 離子反滲透到陽極機會增多 ， 使電流效率下降 。曲線有一最高點 。 圖 氫氧化鈉濃度對電流效率的影響 ? (4) 陽極液中 NaCl的含量 。 ? 如圖 ， 當陽極液中 NaCl濃度太低時 ，對提高電流效率 、 降低堿中含鹽都不利 。 主要是陰極室的 OH－ 容易反滲透 ， 陽極液中的氯離子易遷移到陰極室 。 另外 ， 離子膜長期處于NaOH低濃度下運行 ， 還會使膜膨脹 、 嚴重起泡 、 分離直至永久性破壞 。 陽極液中的 NaCl濃度也不宜太高 ， 否則槽電壓上升 。 生產中一般控制陽極液中 NaCl濃度約為 210g/L。 ? 電解液的蒸發(fā)濃縮制液堿 ? 復習化工原理學過的多效蒸發(fā)原理。堿廠多效蒸發(fā)流程如圖 。 ? 固堿制造 ? 液堿再用降膜蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮到 %。 ? 降膜蒸發(fā)制固堿流程如圖 。 產物的分離和精制（略） 圖 三效四體順流蒸發(fā)流程 圖 降膜蒸發(fā)制固堿流程 本章主要復習思考題 ? 1. 氨堿法生產純堿的主要化學反應及相圖分析。 ? 2. 氨堿法生產濃度條件選擇接近 P1點的原因。 ? 3. 氨鹽水碳酸化過程的原理及主要工藝條件如何？ ? 4. 比較氨堿法和聯合制堿法的優(yōu)點和缺點。 ? 5. 電解制燒堿分解電壓的計算。 ? 6. 電解過程主要副反應及對產品質量的影響如何？控制工藝條件怎樣？ 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH