氯碱的生产培训课件.pptx
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❖(3)氢气 除用于合成HCl气制盐酸和生产聚氯乙 烯外，还可用于各种加氢反应，生产硬化油、过 氧化氢、二氨基甲苯以及炼钨、生产多晶硅等金 属氧化物还原过程。
四、氯碱工业生产的基本过程
氯碱生产过程的核心部分是电解工序，各种生产 方法的不同之处在于电解工艺的区别。除了电解 过程之外，氯碱生产过程还应包括盐水的精制和 烧碱、氯气与氢气三种产品的处理加工系统。图 为氯碱厂的主要组成示意图。
❖⑵、氯与碱的平衡 电解食盐水溶液时，按固 定质量比（1:0.85）同时产出烧碱和氯气两种产 品。在一个国家和地区,对烧碱和氯气的需求量不
一定符合这一比例。因此就出现了烧碱和氯气的 供需平衡问题。在一般情况下,发展中国家在工业 发展初期用氯量较少.由于氯气不宜长途运输,所以 总是以氯气的需要量来决定烧碱的产量,因此往往
二、氯碱工业的特点
❖ 氯碱工业的特点除原料易得、生产流程较短外,主 要还有三个突出问题。
❖⑴、能源消耗大 氯碱生产的耗电量仅次于电解 法生产铝,按照目前国内生产水平.每生产1吨100% 烧碱需耗电2580度,耗汽5吨，总能耗折标准煤为 1.815吨。1988年我国氯碱工业用电量占全国总发 电量的1.5%。因此，电力供应情况和电价对氯碱 产品的生产成本影响很大。重视选用先进工艺,提 高电解槽的电、能效率和碱液蒸发热能的利用率, 以降低烧碱的电耗和蒸汽消耗,始终是氯碱生产企 业的一项核心工作 。
❖ 小结：氯碱工业的产品；氯碱工业主要特点和工 艺流程。
❖ 作业：1、氯碱工业的特点有哪些？2、作出氯碱 工艺流程示意图。
小结
❖ 氯碱工业的产品；氯碱工业主要特点和工艺流程。 ❖ 作业：
板书设计
❖ 氯碱工业的产品； ❖ 氯碱工业主要特点和工艺流程
作业
❖ 1、氯碱工业的特点有哪些？ ❖ 2、作出氯碱工艺流程示意图。
第二节 氯碱化工相关化学 品性质简介
一、烧碱（NaOH）
❖ NaOH固体溶于水放热；又称烧碱、火碱、苛性钠，是常 见的、重要的强碱
❖ 化学式NaOH 分子量40.01。 ❖ 密度2.130克/厘米3，熔点318.4℃，沸点1390℃，固体
NaOH中OH以O-H共价Байду номын сангаас结 ❖ 合，Na与OH以强离子键结合，溶于水其解离度近乎100%，
会出现烧碱短缺现象。在石油化工和基本有机原 料发展较快的国家和地区,氯的用量就技大,因此就
出现烧碱过剩。总之烧碱和氯气的平衡始终是氯 碱工业发展中的一个恒定的矛盾。
❖⑶、腐蚀和污染 氯碱产品如烧碱、盐酸等均 具有强腐蚀性,在生产过程中使用的原材料如石棉、 汞和所产生的含氯废气都可能对环境造成污染,因 此防止腐蚀和三废处理也一直是氯碱工业的努力 方向。
故其水溶液呈强碱性，可 ❖ 使无色的酚酞试液变成红色，或使PH试纸变蓝等。
纯的无水氢氧化钠为白色半透明，结晶状固体。氢氧化 钠极易溶于水，溶度随温度的升高而增大，溶解时能放 出大量的热，288K时其饱和溶液浓度可达26.4mol/L。它 的水溶液有涩味和滑腻感，溶液呈强碱性，具备碱的一 切通性。市售烧碱有固态和液态两种：纯固体烧碱呈白 色，有块状、片状、棒状、粒状，质脆；纯液体烧碱为 无色透明液体。氢氧化钠还易溶于乙醇、甘油；但不溶 于乙醚、丙酮、液氨。
对纤维、皮肤、玻璃、陶瓷等有腐蚀作用，溶解
或浓溶液稀释时会放出热量；与无机酸发生中和 反应也能产生大量热，生成相应的盐类；与金属 铝和锌、非金属硼和硅等反应放出氢；与氯、溴、 碘等卤素发生歧化反应。能从水溶液中沉淀金属 离子成为氢氧化物；能使油脂发生皂化反应，生 成相应的有机酸的钠盐和醇，这是去除织物上的 油污的原理。
第一节 概 述
❖ 一、氯碱化工发展简史 ❖ 氯碱工业是基本化学工业之一,它的产品烧碱和氯
气在国民经济中占有重要地位,广泛用于纺织工业、 轻工业、冶金和有色冶金工业、化学工业和石油 化学工业等部门。 ❖ 生产烧碱和氯气有着悠久的历史,早在中世纪就发 现了存在于盐湖中的纯碱,后来就发明了以纯碱和 石灰为原料制取NaOH的方法即苛化法：
❖Na2CO3 + Ca(OH)2 = 2NaOH + CaCO3
❖ 因为苛化过程需要加热,因此就将NaOH称为烧碱, 以别于天然碱(Na2CO3)直到19世纪末,世界上一 直以苛化法生产烧碱。
❖ 采用电解法制烧碱始于1890年,隔膜法和水银法几 乎差不多同时发明。隔膜法于1890年在德国首先 出现,第-台水银法电解槽是在1892年取得专利。 食盐电解工业发展中的困难,首先是如何将阳极产 生的氯气与阴极产生的氢气和氢氧化钠分开,不致 发生爆炸和生成氯酸钠,以上两种生产方法都成功
地解决了这个难题。前者以多孔隔膜将阴阳两极 隔开,后者则以生成钠汞齐的方法使氯气分开。这 样,就奠定了两种不同的生产工艺的基础,并一直沿 用到现在。
❖ 我国氯碱工业是在本世纪二十年代才开始创建的。 第一家氯碱厂是上海天原电化厂（现在的上海天 原化工厂前身），1930年正式投产，日产烧碱2 吨。到1949年全国解放为止,全国仅有氯碱厂9家, 年产量仅1.5万吨。
二、氯气
❖ 1、组成结构 ①．原子结构：氯原子最外层有7个电子，反应中 易得到1个电子． ②．分子结构：氯气分子为双原子分子，分子式 Cl2． ③．离子结构：氯离子最外层有8个电子，因而很 稳定．
❖ 2、物理性质 ①．在通常情况下：氯气是黄绿色的气体、氯气有毒、并 有刺激性气味、密度比空气大、熔沸点较低、能溶于水易 溶于有机溶剂、压强为101kPa、温度为-34.6℃时易液化。 如果将温度继续冷却到-101℃时，液氯变成固态氯。1体 积水在常温下可溶解2体积氯气． ②．氯气有毒，闻有毒气体气味的方法是(扇动法)：用手 轻轻在瓶口扇动，使极少量的气体飘进鼻孔．
三、氯碱工业产品
❖ 氯碱工业联产的主产品是烧碱和氯气，同时副产 氢气。作为基本化工原料的“三酸二碱”，氯碱 工业的盐酸和烧碱占其中的两种，此外氯和氢还 可进一步加工成许多化工产品。氯碱工业及其主 要产品如下：
❖(1)烧碱 是一种用途很广的化工产品，也可用来 生产肥皂和洗涤剂等；
❖(2)液氯 可用于水的消毒，氯气可用来生产漂白、 消毒用的无机氯产品(次氯酸钠、次氯酸钙)；有机 氯农药(如速灭威、含氯菊酯等)；有机氯产品(聚 氯乙烯、含氯溶剂1，1，1一三氯乙烷、二氯乙烷、 三氯甲烷、环氧氯丙烷、氯丁橡胶、氟氯烃等)；
❖(3)氢气 除用于合成HCl气制盐酸和生产聚氯乙 烯外，还可用于各种加氢反应，生产硬化油、过 氧化氢、二氨基甲苯以及炼钨、生产多晶硅等金 属氧化物还原过程。
四、氯碱工业生产的基本过程
氯碱生产过程的核心部分是电解工序，各种生产 方法的不同之处在于电解工艺的区别。除了电解 过程之外，氯碱生产过程还应包括盐水的精制和 烧碱、氯气与氢气三种产品的处理加工系统。图 为氯碱厂的主要组成示意图。
❖⑵、氯与碱的平衡 电解食盐水溶液时，按固 定质量比（1:0.85）同时产出烧碱和氯气两种产 品。在一个国家和地区,对烧碱和氯气的需求量不
一定符合这一比例。因此就出现了烧碱和氯气的 供需平衡问题。在一般情况下,发展中国家在工业 发展初期用氯量较少.由于氯气不宜长途运输,所以 总是以氯气的需要量来决定烧碱的产量,因此往往
二、氯碱工业的特点
❖ 氯碱工业的特点除原料易得、生产流程较短外,主 要还有三个突出问题。
❖⑴、能源消耗大 氯碱生产的耗电量仅次于电解 法生产铝,按照目前国内生产水平.每生产1吨100% 烧碱需耗电2580度,耗汽5吨，总能耗折标准煤为 1.815吨。1988年我国氯碱工业用电量占全国总发 电量的1.5%。因此，电力供应情况和电价对氯碱 产品的生产成本影响很大。重视选用先进工艺,提 高电解槽的电、能效率和碱液蒸发热能的利用率, 以降低烧碱的电耗和蒸汽消耗,始终是氯碱生产企 业的一项核心工作 。
❖ 小结：氯碱工业的产品；氯碱工业主要特点和工 艺流程。
❖ 作业：1、氯碱工业的特点有哪些？2、作出氯碱 工艺流程示意图。
小结
❖ 氯碱工业的产品；氯碱工业主要特点和工艺流程。 ❖ 作业：
板书设计
❖ 氯碱工业的产品； ❖ 氯碱工业主要特点和工艺流程
作业
❖ 1、氯碱工业的特点有哪些？ ❖ 2、作出氯碱工艺流程示意图。
第二节 氯碱化工相关化学 品性质简介
一、烧碱（NaOH）
❖ NaOH固体溶于水放热；又称烧碱、火碱、苛性钠，是常 见的、重要的强碱
❖ 化学式NaOH 分子量40.01。 ❖ 密度2.130克/厘米3，熔点318.4℃，沸点1390℃，固体
NaOH中OH以O-H共价Байду номын сангаас结 ❖ 合，Na与OH以强离子键结合，溶于水其解离度近乎100%，
会出现烧碱短缺现象。在石油化工和基本有机原 料发展较快的国家和地区,氯的用量就技大,因此就
出现烧碱过剩。总之烧碱和氯气的平衡始终是氯 碱工业发展中的一个恒定的矛盾。
❖⑶、腐蚀和污染 氯碱产品如烧碱、盐酸等均 具有强腐蚀性,在生产过程中使用的原材料如石棉、 汞和所产生的含氯废气都可能对环境造成污染,因 此防止腐蚀和三废处理也一直是氯碱工业的努力 方向。
故其水溶液呈强碱性，可 ❖ 使无色的酚酞试液变成红色，或使PH试纸变蓝等。
纯的无水氢氧化钠为白色半透明，结晶状固体。氢氧化 钠极易溶于水，溶度随温度的升高而增大，溶解时能放 出大量的热，288K时其饱和溶液浓度可达26.4mol/L。它 的水溶液有涩味和滑腻感，溶液呈强碱性，具备碱的一 切通性。市售烧碱有固态和液态两种：纯固体烧碱呈白 色，有块状、片状、棒状、粒状，质脆；纯液体烧碱为 无色透明液体。氢氧化钠还易溶于乙醇、甘油；但不溶 于乙醚、丙酮、液氨。
对纤维、皮肤、玻璃、陶瓷等有腐蚀作用，溶解
或浓溶液稀释时会放出热量；与无机酸发生中和 反应也能产生大量热，生成相应的盐类；与金属 铝和锌、非金属硼和硅等反应放出氢；与氯、溴、 碘等卤素发生歧化反应。能从水溶液中沉淀金属 离子成为氢氧化物；能使油脂发生皂化反应，生 成相应的有机酸的钠盐和醇，这是去除织物上的 油污的原理。
第一节 概 述
❖ 一、氯碱化工发展简史 ❖ 氯碱工业是基本化学工业之一,它的产品烧碱和氯
气在国民经济中占有重要地位,广泛用于纺织工业、 轻工业、冶金和有色冶金工业、化学工业和石油 化学工业等部门。 ❖ 生产烧碱和氯气有着悠久的历史,早在中世纪就发 现了存在于盐湖中的纯碱,后来就发明了以纯碱和 石灰为原料制取NaOH的方法即苛化法：
❖Na2CO3 + Ca(OH)2 = 2NaOH + CaCO3
❖ 因为苛化过程需要加热,因此就将NaOH称为烧碱, 以别于天然碱(Na2CO3)直到19世纪末,世界上一 直以苛化法生产烧碱。
❖ 采用电解法制烧碱始于1890年,隔膜法和水银法几 乎差不多同时发明。隔膜法于1890年在德国首先 出现,第-台水银法电解槽是在1892年取得专利。 食盐电解工业发展中的困难,首先是如何将阳极产 生的氯气与阴极产生的氢气和氢氧化钠分开,不致 发生爆炸和生成氯酸钠,以上两种生产方法都成功
地解决了这个难题。前者以多孔隔膜将阴阳两极 隔开,后者则以生成钠汞齐的方法使氯气分开。这 样,就奠定了两种不同的生产工艺的基础,并一直沿 用到现在。
❖ 我国氯碱工业是在本世纪二十年代才开始创建的。 第一家氯碱厂是上海天原电化厂（现在的上海天 原化工厂前身），1930年正式投产，日产烧碱2 吨。到1949年全国解放为止,全国仅有氯碱厂9家, 年产量仅1.5万吨。
二、氯气
❖ 1、组成结构 ①．原子结构：氯原子最外层有7个电子，反应中 易得到1个电子． ②．分子结构：氯气分子为双原子分子，分子式 Cl2． ③．离子结构：氯离子最外层有8个电子，因而很 稳定．
❖ 2、物理性质 ①．在通常情况下：氯气是黄绿色的气体、氯气有毒、并 有刺激性气味、密度比空气大、熔沸点较低、能溶于水易 溶于有机溶剂、压强为101kPa、温度为-34.6℃时易液化。 如果将温度继续冷却到-101℃时，液氯变成固态氯。1体 积水在常温下可溶解2体积氯气． ②．氯气有毒，闻有毒气体气味的方法是(扇动法)：用手 轻轻在瓶口扇动，使极少量的气体飘进鼻孔．
三、氯碱工业产品
❖ 氯碱工业联产的主产品是烧碱和氯气，同时副产 氢气。作为基本化工原料的“三酸二碱”，氯碱 工业的盐酸和烧碱占其中的两种，此外氯和氢还 可进一步加工成许多化工产品。氯碱工业及其主 要产品如下：
❖(1)烧碱 是一种用途很广的化工产品，也可用来 生产肥皂和洗涤剂等；
❖(2)液氯 可用于水的消毒，氯气可用来生产漂白、 消毒用的无机氯产品(次氯酸钠、次氯酸钙)；有机 氯农药(如速灭威、含氯菊酯等)；有机氯产品(聚 氯乙烯、含氯溶剂1，1，1一三氯乙烷、二氯乙烷、 三氯甲烷、环氧氯丙烷、氯丁橡胶、氟氯烃等)；