离子膜电解法生产烧碱
离子膜法烧碱制备流程
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离子膜烧碱生产工艺
离子膜烧碱生产工艺
随着国民经济的发展，烧碱工业的发展十分迅速，目前我国的烧碱产量已占到了世界总产量的90%以上。
由于我国烧碱工业起步较晚，与国外相比还有一定差距。
因此，要在短时间内赶上国际水平，必须对我国烧碱工业进行改革，采取切实可行的措施，以提高烧碱生产效率和产品质量。
从国外引进的离子膜烧碱生产技术，就是这样一种先进的生产技术。
离子膜烧碱工艺是将 NaOH溶液在电解槽中电解成 NaCl、NaOH、 HCl和H2O四种不同成分的盐，再用 NaOH溶液与 HCl、H2O 溶液反应生成 NaCl和H2,经离心分离得到母液。
母液进入离子膜电解槽中进行电解，形成电势为3.5~4.0伏的直流电（或叫阴阳离子膜）。
母液在电解槽内发生一系列反应后变成 NaCl、 NaOH和H2,同时被离心分离出来。
目前我国的电解槽已采用离子膜电解槽，这种方法生产出来的烧碱产品质量好，消耗低，且具有较高的回收率。
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简要介绍离子膜电渗析法制烧碱电解原理及基本工艺流程
离子膜烧碱工艺流程
离子膜电解法制作烧碱一般是以饱和食盐水为原料的，具体的制作工艺流程如下:
1、盐水精制
粗盐水中含有泥沙、Ca2+、Mg2t、Fe3+等杂质，远不能达到电解要求，需要经过提纯精制: 一次盐水一般是采用膜过流技术制取精制盐水，然后将精制盐水通过整合树脂塔处理，使钙、镁离子含量降到20wtppb的水平，得到二次精制的盐水。
2、离子膜电解
精制过的盐水即可进行电解制碱，离子交换膜电解槽主要由阳极、阴极、离子交换膜、电解槽框和导电铜棒等组成，精制的饱和食盐水进入阳极室，纯水(加入一定量的NaOH溶液)加入阴极室，通电后，H,0在阴极表面放电生成H,，Nat穿过离子膜由阳极室进入阴极室，导出的阴极液中含有NaOH;C-则在阳极表面放电生成C。
电解后的淡盐水从阳极导出，可重新用于配制食盐水。
离子膜烧碱工艺
离子膜烧碱工艺离子膜烧碱工艺是一种利用离子膜技术制造烧碱的工艺。
离子膜是一种特殊的薄膜，具有选择性透盐离子的特性。
离子膜烧碱工艺利用离子膜将氯化钠溶液分离为含高氢氟酸和低氢氟酸的两个溶液，再通过电解将低氢氟酸溶液转化为碱液。
离子膜烧碱工艺具有高效、环保、节能等优点，被广泛应用于烧碱的生产。
第一步：氯化钠净化氯化钠通常含有杂质，需要进行净化。
通过晶体化、溶液净化等方法，可以将氯化钠中的杂质去除，得到纯净的氯化钠溶液。
第二步：氯化钠溶液分离将纯净的氯化钠溶液输入到离子膜电解槽中，离子膜可以选择性地透过钠离子，使高氯化氢酸和低氯化氢酸溶液分离。
高氯化氢酸溶液中含有大量的氯离子，低氯化氢酸溶液中含有较少的氯离子。
第三步：氯化氢转化为氢氟酸将低氯化氢酸溶液输送到反应槽中，加入适量的氟化物，通过反应将氯化氢转化为氢氟酸。
氢氟酸是一种强酸，具有溶解力强、反应性强的特点。
第四步：氢氟酸溶液电解将氢氟酸溶液输入到离子膜电解槽中，通过电解将氢氟酸转化为氢氧化钠。
电解的过程中，氢氟酸溶液中的氢离子和水分解产生氧气和氢氧化钠。
第五步：氢氧化钠脱水将电解产生的氢氧化钠溶液送入脱水槽中，通过蒸发脱水的方法，将溶液中的水分脱除，得到浓缩的氢氧化钠溶液。
第六步：氢氧化钠结晶将浓缩的氢氧化钠溶液输入到结晶槽中，通过自然结晶或加热结晶的方法，将氢氧化钠溶液中的钠离子结晶出来，得到固态的氢氧化钠产品。
1.高效：离子膜烧碱工艺采用电解技术，能够高效地将氯化钠转化为烧碱产品。
相比传统的氯碱法，电解法具有更高的产能和更低的能耗。
2.环保：离子膜烧碱工艺不需要添加任何化学试剂，只需要电能作为能源，无污染物产生，不会对环境造成污染。
3.节能：离子膜烧碱工艺采用膜分离技术，能够直接将氯化钠溶液分离为高氯化氢酸和低氯化氢酸，省去了传统烧碱工艺中钠盐的结晶和烘干等环节，能够节约大量能源。
4.产品纯度高：离子膜烧碱工艺通过离子膜的选择性透盐离子作用，可以将氯化钠溶液中的杂质分离出去，生产的烧碱产品纯度高。
离子膜烧碱的工业分析
离子膜烧碱的工业分析-----中间产品及副产物分析离子膜烧碱就是采用离子交换膜法电解食盐水而制成烧碱（即氢氧化钠）。
其主要原理是因为使用的阳离子交换膜，该膜有特殊的选择透过性，只允许阳离子通过而阻止阴离子和气体通过，即只允许H＋、Na+通过，而Cl－、OH－和两极产物H2和Cl2无法通过，因而起到了防止阳极产物Cl2和阴极产物H2相混合而可能导致爆炸的危险，还起到了避免Cl2和阴极另一产物NaOH反应而生成NaClO影响烧碱纯度的作用。
离子膜法电解制碱是世界上工业化生产烧碱当中最先进的工艺方法，具有能耗低、三废污染少、成本低及操作管理方便等优点。
副产的氯气和氢气，可以合成盐酸，或深加工氯下游产品如PVC、有机硅及甲烷氯化物等。
淡盐水脱氯淡盐水脱氯有两种工艺路线：一种采用空气吹除法，该法脱氯效果欠佳，从淡盐水中分离出来的废氯气纯度低，无法汇入湿氯气总管送氯气处理工序，只能由烧碱液循环吸收，制成次氯酸钠溶液。
另一种采用真空脱氯法，该法脱氯效果较好，通过蒸汽喷射器或真空泵提供的真空系统将含氯淡盐水中的游离氯抽出分离后进入湿氯气总管。
建议采用真空法淡盐水脱氯工艺技术。
氯氢处理（含废氯气处理）1、氯气处理由电解槽出来的湿氯气，温度高并伴有大量的水蒸气和杂质，具有较强的腐蚀性，必须经过冷却、干燥和净化处理。
氯气处理系统分为冷却、干燥、输送三部分。
冷却选用填料式洗涤塔，能够较好地除去湿氯气带出的盐雾，填料采用CPVC花环。
氯气冷凝下来的氯水回收送淡盐水脱氯工序。
对于干燥部分，在实践应用中已采用过多种干燥塔型和不同的组合方式，比较典型的有：a、一段泡沫塔、二段泡沫塔；b、一段填料塔、二段泡沫塔；c、一段填料塔、二段泡罩塔。
国内采用最多的是填料塔和泡沫塔组合，这是两种典型的塔。
泡沫塔的特点是结构简单、造价低、塔板数多；缺点是操作弹性小、不便于增加硫酸循环量，操作弹性仅为15%，塔板阻力降大，一般为100-200mmH2O，而且开孔的加工精度、酸泥沉积等因素易影响其操作稳定性。
离子膜法制烧碱
离子膜法制烧碱离子膜法是一种常用的制烧碱的方法，它利用离子膜的特殊性质分离盐溶液中的钠离子和氯离子，从而得到高纯度的烧碱。
该方法具有操作简便、能源消耗低、生产效率高等优点，因此被广泛应用于工业生产中。
以下是离子膜法制烧碱的详细介绍：1. 原料准备制烧碱的原料主要是盐湖卤水，这种卤水中含有大量的氯化钠和少量的其他盐类。
首先需要通过过滤、沉淀等工艺去除掉悬浮在卤水中的杂质，然后将卤水加热至一定温度（通常为80-90℃）。
2. 离子膜降温器将加热后的卤水从高温区域送入离子膜降温器中冷却，使其降至制烧碱所需的温度（通常为50-60℃）。
离子膜降温器是由一系列离子交换膜组成的，在这些膜的作用下，盐溶液中的阳离子和阴离子被分离开来。
3. 离子膜电解槽将降温后的卤水送入离子膜电解槽中，该电解槽也是由若干个离子交换膜组成的。
在电解槽中，经过电流作用后，阳极释放出的氢离子与阴极释放出的氢氧化物离子在离子交换膜中相遇并进行化学反应，生成气态氢和氢氧化钠溶液。
其中，氯离子则在离子交换膜中被滞留，无法通过，从而得到纯净的烧碱。
4. 氢氧化钠的回收在离子膜电解槽中产生的氢氧化钠溶液一般是稀溶液，需要通过蒸发器进行浓缩和蒸发，得到高浓度的氢氧化钠。
随后，在加入适量的副反应抑制剂和其他添加剂的情况下，将氢氧化钠溶液送入后续的过滤、纯化、精制等工序进行提纯和加工处理，最终得到市售的烧碱产品。
离子膜法制烧碱作为一种环保、高效、节能的制碱工艺，正在得到越来越广泛的应用。
未来，我们也将持续关注离子膜法制烧碱技术的发展和创新，为推动我国制烧碱行业的升级和发展贡献力量。
离子膜烧碱生产工艺浅析
离子膜烧碱生产工艺浅析离子膜法生产烧碱是目前世界上最先进的制碱技术，国内许多氯碱企业虽然也发现了成套引进的生产工艺存在某些工艺设计不合理、原材料及能源浪费等问题，但由于氯碱生产属于高危生产行业，且离子膜烧碱生产系统自动化程度高、联锁点多、技术复杂，一旦出现失误极易造成严重的安全环保事故和巨大的经济损失等原因，一直没有研究开发出有效的解决办法，致使我国的离子膜烧碱生产工艺一直无大的改进或实质性进展。
本文分析了离子膜烧碱生产工艺。
标签：离子膜；能耗；烧碱；生产工艺离子膜电解法又称膜电槽电解法，是利用阳离子交换膜将单元电解槽分隔为阳极室和阴极室，使电解产品分开的方法。
离子膜电解法是在离子交换树脂（见离子交换剂）的基础上发展起来的一项新技术。
利用离子交换膜对阴阳离子具有选择透过的特性，容许带一种电荷的离子通过而限制相反电荷的离子通过，以达到浓缩、脱盐、净化、提纯以及电化合成的目的。
这项技术已经用于氯碱的生产，海水和苦咸水的淡化，工业用水和超纯水的制备，酶、维生素与氨基酸等药品的精制，电镀废液的回收，放射性废水的处理等方面，其中应用最广泛、成效最显著的是氯碱工业。
在氯碱工业中，利用阳离子交换膜电解槽电解食盐或氯化钾水溶液来制造氯气、氢气和高纯度的烧碱（氢氧化钠）或氢氧化钾。
1 离子膜烧碱生产工艺1.1 配水在电解的工序中，需要脱离掉淡盐水中多余的硫酸根。
被输送到一次盐水工序的淡盐水包含两个部分：第一部分便是流经自动控制的装置调节出的盐水；第二部分是存储在储槽中的上清液（已经沉淀处理）。
从其它的工序中回收出来的水，调节所用的水和盐泥中排滤出的滤液，经过一定比例的调和就形成了化盐水。
1.2 化盐和盐水的精制把化盐水的温度调到适合，在盐池的底部经过逆流的方式接触到原盐，在逆流的水流中添加氢氧化钠溶液同液体中的镁离子发生化学反应，产生沉淀氢氧化镁而被分离出去，有机质也被逐步的分解为较小的分子。
经过混合器加压后的粗盐水，会进入预处理器中。
离子膜法烧碱生产安全技术规定安全生产
离子膜法烧碱生产安全技术规定1、氢氧化钠是什么？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，英文名称sodiun hydroxide（别名Caustic soda）。
________________________________________________________________________化学式NaOH分子量40.01。
CASRN: 1310-73-2 。
EINECS 登录号215-185-5。
密度2.130克/厘米3，熔点318.4℃，水溶性SOLUBLE，沸点1390℃，Kb=3.0，pKb= -0.48。
钠（Na）元素在元素周期表中为第11号元素，位于元素周期表第℃A族（第℃主族）第3周期，属于碱金属族（该族元素均呈强碱性，氢（H）元素除外）。
其核外电子排布为2、8、1（1s2，2s2，2p6，3s1），最外层3s1电子为其价电子，Na元素很容易失去3s1电子而形成正一价的钠离子（Na+），故呈强金属性。
Na元素与水反应（与水反应时，应用烧杯并在烧杯上加盖玻璃片，反应时钠块浮在水面上，熔呈球状，游于水面，有“丝丝”的响声，并有生成物飞溅），生成强碱性NaOH 溶液，并放出氢气。
固体NaOH中OH以O-H共价键结合，Na与OH以强离子键结合，溶于水其解离度近乎100%，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，溶解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。
离子膜烧碱工艺
离子膜烧碱工艺
一、工艺流程
烧碱溶液通过传统的加热工艺蒸发时，可以分解出氯气，氢气和钠溶液，但这种方法的效果不佳，并且会消耗大量的能源，耗费时间也很长。
离子膜烧碱工艺利用了电解的原理，以氯气、氢气和钠溶液作为新产品，可以有效提高生产效率。
其工艺流程主要包括烧碱溶液处理、离子膜电解分解和连续搅拌浓缩等步骤。
1.烧碱溶液处理：烧碱溶液由钠和水组成，是进行离子膜烧碱工艺的基本材料，事先要对其进行进行预处理以及脱全氯和水分蒸发等操作，以达到理想的浓缩程度和指定的氯分析浓度。
2.离子膜电解分解：处理后的烧碱溶液可以进行离子膜电解分解，离子膜是由导电材料制成的电解所必需的一种膜物，它的作用是实现液质的分离，从而实现电介质烧碱溶液中的汽液分离。
离子膜烧碱生产安全技术规定
离子膜烧碱生产安全技术规定离子膜烧碱生产安全技术规定第一章总则第一条本规定适用于离子膜法食盐电解制取烧碱的生产。
第二章物料的安全要求第二条化盐用水、原盐及纯碱需定期分析铵含量，以确保电解用盐水对铵量的要求≤1ppm。
第三条辅助材料：氯化钡属有毒物品，应定点贮存，由专人负责。
第四条氯中含水≤100ppm。
第三章生产安全技术规定第五条主要安全指标1、原盐中铵量分析要求和控制指标：（1）无机铵含量≤15ppb；（2）铁离子含量≤900ppb；（3）氯化钠含量308-314g/l；（4）Ca+Mg≤5ppm。
2、二次盐水的质量要求：（1）Ca+Mg≤20ppb；（2）Sr≤200ppb（3）铁离子含量≤500ppb；（4）Ni≤10ppb；（5）Ba≤500ppb3、阳极液的质量要求：氯化钠含量220-230g/l4、高纯酸中游离氯≤300ppb。
5、氯氢压差控制在40mbar。
6、单槽氯中含氢≤0.4%。
7、氢气总管含氧≤0.4%。
8、电解系统停车后和开车前，氢气系统必须用惰性气体进行置换（若用氮气，纯度应大于99%，含氧≤0.5%）；开车前，氢气管道中含氧应小于1%。
第六条生产中的安全要求1、阳极液氮气流量5Nm3/h。
2、在电槽运行期间要做到：直流电均衡稳定，二次盐水连续稳定，阴极液连续稳定，氯气、氢气压力、压差平稳。
3、在电解系统的氯氢处理过程中，应保证氢气系统正压，干燥塔严禁大负压、氢气总管严禁负压。
4、在电槽运行期间，禁止将氢气排放在厂房内。
5、在氢气管道装设排空、排水装置。
6、透平机出口流量≥1000N m3/h，喷油压力1.0～1.5MPa，油温30～55℃，电机电流≤280A。
7、在电槽运行期间，作业人员都必须穿绝缘鞋，并禁止一手接触电槽，一手触及其它接地构件，以防触电。
第七条紧急情况处理中的特殊要求氢气系统着火时，在处理过程中绝对禁止系统内造成负压，不得采用停供直流电办法。
第四章机电设备的安全技术规定第八条安全装置1、化盐系统如采用地下设备，必须设置防护栏等防护措施。
年产30万吨离子膜烧碱生产工艺
年产30万吨离子膜烧碱生产工艺引言离子膜烧碱，也称作电渗析烧碱，是一种通过离子交换膜技术生产的高纯度烧碱。
它具有高纯度、高效率、环保等优点，被广泛应用于化工、纺织、造纸等行业。
本文将详细介绍年产30万吨离子膜烧碱的生产工艺。
1. 原料准备年产30万吨离子膜烧碱的生产工艺首先需要准备一定量的原料。
主要原料包括氯化钠（NaCl）和电解水（H2O）。
其中，氯化钠作为主要的烧碱产生原料，电解水则用于制备电解液。
2. 电解液制备制备电解液是离子膜烧碱生产的关键环节。
首先，将适量的电解水中加入烧碱反应槽，然后将烧碱反应槽与阳极和阴极连接。
在电解槽中，通过加热和搅拌等方式，使电解液中的氯化钠充分溶解，形成含有NaCl溶液。
3. 离子交换膜反应在离子膜烧碱生产工艺中，离子交换膜起着重要作用。
首先，将电解液通过离子交换膜系统，将Na+离子从阴极侧转移到阳极侧，而Cl-离子则从阳极侧转移到阴极侧。
这个过程称为离子交换。
4. 氢气和氯气的处理在离子膜烧碱生产过程中，氯气和氢气是副产品。
为了保证生产过程的安全和环保，需要对产生的氯气和氢气进行处理。
常见的处理方法包括冷却、压缩等，以确保这些气体能够安全排放或进一步利用。
5. 碱液回收与浓缩在离子膜烧碱生产过程中，产生的碱液需要进行回收与浓缩。
首先，将碱液通过蒸发器进行蒸发，去除其中的水分，使其逐渐浓缩。
然后，利用结晶器将浓缩后的碱液进行结晶，获得高纯度的烧碱产品。
6. 废水处理在离子膜烧碱生产过程中，废水是不可避免的产物。
为了保护环境，需要对产生的废水进行处理。
常见的废水处理方法包括中和、沉淀、过滤等。
通过这些处理步骤，可以将废水中的有害物质去除，使其达到排放标准。
7. 产品包装与储存最后，经过上述步骤得到的高纯度烧碱产品需要进行包装与储存。
通常采用塑料桶或塑料袋等包装材料，将烧碱产品进行储存。
在储存过程中，需要注意避免阳光直射和高温环境，以确保产品质量和安全性。
结论通过以上的生产工艺步骤，年产30万吨离子膜烧碱可以高效、环保地生产出来。
离子膜烧碱工艺流程
离子膜烧碱工艺流程
离子膜烧碱工艺流程主要包括以下几个步骤：
1. 原料准备：将硅酸盐矿石或者其他含碱物质进行破碎、筛分等预处理，得到适合进一步处理的原料。
2. 碱石灰石烧制：将原料与燃料混合，送入石灰窑进行高温烧制。
石灰窑内的烧结反应将原料中的碱转化为碱石灰石。
3. 碱水制备：将烧制得到的碱石灰石与水反应，生成高浓度的碱水。
反应会产生大量的热量，需要进行恰当的控制，防止产生过高的温度。
4. 废液处理：碱水生产产生的废液中会含有一定的杂质和废碱，需要进行处理。
常见的处理方法包括沉淀、过滤、离子交换等，以去除杂质，并回收废碱。
5. 离子交换膜电解：将高纯度的碱水通过离子交换膜电解装置，进行电解分解。
正极产生氧气，负极则产生氢气和氢氧化钠。
6. 碱液浓缩：将电解得到的稀碱液进行浓缩，得到所需的工业级纯碱产品。
浓缩过程中需要控制温度和压力，以防止发生结晶、结垢等问题。
7. 产物处理：对于电解得到的氢气和氧气，可以通过进一步处理，提高纯度后用于其他化工工艺。
对于产生的废气和废液，也需要进行污染物处理，以达到环境排放标准。
以上就是离子膜烧碱工艺流程的基本步骤，具体操作和设备可以根据工艺要求进行调整。
离子膜法制烧碱的生产工艺
离子膜法制烧碱的生产工艺离子膜法是一种将盐水电解制取烧碱的工艺，主要通过使用离子膜来实现正负离子的选择性传递，从而实现烧碱的分离与提纯。
下面将详细介绍离子膜法制烧碱的生产工艺。
首先，离子膜法制烧碱的工艺包括电解槽系统和电解剂制备系统两部分。
1.电解槽系统：(1)电解槽：电解槽中主要包括阳极室、阴极室和中间隔膜室。
阳极室和阴极室之间分别设有阳极和阴极板，中间隔膜室中放置离子膜。
(2)盐水进料系统：盐水从进料系统中进入阳极室，经过阳极室中的阳极板，形成氯气和氢气。
(3)钾液进料系统：钾液从进料系统中进入阴极室，通过阴极室中的阴极板与水反应，产生氢气和氢氧化钾。
(4)碳酸钠产物系统：碳酸钠从离子膜室中排出，经过后续工艺处理，得到高纯度的烧碱。
2.电解剂制备系统：(1)盐水制备：通过水解盐制备盐水，通常使用的水解盐有氯化钠和硫酸钠等。
(2)钾液制备：通过将氨水与碳酸钾反应，得到氢氧化钾水溶液。
(3)离子膜制备：离子膜主要包括阳离子交换膜和阴离子交换膜，制备时需要选择合适的材料进行改性处理，以提高其选择性传递能力。
1.盐水电解：将盐水从进料系统中引入阳极室，采用直流电源施加在阳极和阴极板上，产生氯气和氢气。
氯气从阳极室排出，氢气从阴极室排出，通过槽外收集和处理。
2.钾液电解：将钾液从进料系统中引入阴极室，施加直流电源，进行电解。
产生的氢气从阴极室排出，通过槽外收集处理，而氢氧化钾溶液则从槽中排出，进入碳酸钠产物系统。
3.六氢合碳酸钠生成：在碳酸钠产物系统中，将氢氧化钾与二氧化碳进行反应，生成碳酸钾。
该反应一般在高温下进行，确保反应充分、反应速度较快。
4.离子膜传递：离子膜的作用是在阳极室和阴极室之间实现正负离子的选择性传递。
阳离子交换膜将氢离子传递到阴极室，而阴离子交换膜则将氯离子传递到阳极室。
这样可以使电解过程更加高效和纯净。
5.产品收集和处理：将产生的碳酸钠从离子膜室中排出，纯化处理后得到高纯度的烧碱产品。
离子膜法制烧碱
离子膜法制烧碱的生产工艺摘要：离子膜法制烧碱是烧碱生产工艺的常用制法之一。
本文着重介绍了离子膜法制烧碱的生产工艺及过程中的离子膜法碱液蒸发的特点，影响碱液蒸发的因素。
简介：离子膜法电解制碱是世界上工业化生产烧碱当中最先进的工艺方法，具有能耗低、三废污染少、成本低及操作管理方便等优点。
副产的氯气和氢气，可以合成盐酸，或深加工氯下游产品如PVC、有机硅及甲烷氯化物等。
烧碱广泛用于造纸、纺织、印染、搪瓷、医药、染料、农药、制革、石油精炼、动植物油脂加工、橡胶、轻工等工业部门，也用于氧化铝的提取和金属制品的加工。
主要原理：离子膜烧碱就是采用离子交换膜法电解食盐水而制成烧碱（即氢氧化钠），其主要原理是因为使用的阳离子交换膜，该膜有特殊的选择透过性，只允许阳离子通过而阻止阴离子和气体通过，即只允许H＋、Na+通过，而Cl －、OH－和两极产物H2和Cl2无法通过，因而起到了防止阳极产物Cl2和阴极产物H2相混合而可能导致爆炸的危险，还起到了避免Cl2和阴极另一产物NaOH 反应而生成NaClO影响烧碱纯度的作用。
生产工艺：氯碱工业的主要原料：饱和食盐水，但由于粗盐水中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质，远不能达到电解要求，因此必须经过提纯精制。
离子交换膜法电解制碱的主要生产流程如下：精制的饱和食盐水进入阳极室；纯水（加入一定量的NaOH溶液）加入阴极室，通电后H2O在阴极表面放电生成H2，Na+则穿过离子膜由阳极室进入阴极室，此时阴极室导入的阴极液中含有NaOH；Cl－则在阳极表面放电生成Cl2。
电解后的淡盐水则从阳极室导出，经添加食盐增加浓度后可循环利用。
阴极室注入纯水而非NaCl溶液的原因是阴极室发生反应为2H++2e－=H2↑；而Na+则可透过离子膜到达阴极室生成NaOH溶液，但在电解开始时，为增强溶液导电性，同时又不引入新杂质，阴极室水中往往加入一定量NaOH溶液。
离子膜法制烧碱的工艺特点：1、离子膜法碱液蒸发的特点（1）、流程简单，简化设备，易于操作。
离子膜烧碱工艺流程
离子膜烧碱工艺流程
《离子膜烧碱工艺流程》
离子膜烧碱工艺是一种高效、环保的生产方法，通常用于生产纯度较高的氢氧化钠。
下面将介绍离子膜烧碱工艺的具体流程：
1. 碱液制备：首先将固体氯化钠与水混合，经过一系列的加热和搅拌，生成浓度适当的氢氧化钠溶液。
2. 离子膜电解槽：将制备好的碱液倒入离子膜电解槽中，槽内有两个隔离的电极，中间隔着离子选择透过的膜。
通过电解，氯离子会在阳极处析出气体，氢离子在阴极处拾取电子生成氢气，同时氢氧化钠自由离子穿过阴极膜。
3. 氢氧化钠浓缩：将电解生成的氢氧化钠溶液进行蒸发、结晶等工艺，使溶液中的水分蒸发，从而得到浓缩的氢氧化钠。
4. 氢氧化钠固化：将浓缩后的氢氧化钠溶液经过结晶、干燥等工艺，使其形成固体氢氧化钠产品。
离子膜烧碱工艺流程具有高产率、低能耗、产品纯度高等优点，受到了工业生产中的广泛应用。
同时，该工艺还能减少对环境的污染，是一种相对环保的生产方法。
随着科技的不断发展，离子膜烧碱工艺流程也会不断得到改进和完善，为工业生产带来更多的便利和效益。
电解法生产烧碱—电解法制烧碱的基本原理
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❖ 2.法拉第第二定律
❖ 当直流电通过电解质溶液时，电极上每析出（或
溶解）一电化学当量的任何物质，所需要的电量
是恒定的，在数值上约等于96500库仑，称为1法 拉第（用F表示）
❖
即1F = 96500C = 96500A·s = Nhomakorabea6.8A·h
率：理论分解电压与槽电压的比称为电压效率。
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❖随着新技术 、新工艺的应用， 更带来了整个工 业的深刻变革。在氯碱行业总体形势看好的条件 下，氯碱行业必须充分利用国家产业政策，因地 制宜，发挥优势，努力取得发展的突破，提升氯 碱行业的整体水平， 其发展才今后会有更广阔的 前景!
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❖ 本节主要讲解了电解法制烧碱的生产方法、氯碱 工业的特点及电解法制烧碱的基本原理。
❖ 思考题：写出制备烧碱的三种方法的优缺点。
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❖ 隔膜法电解是利用多孔渗透性的隔膜材料作为隔 层，把阳极产生的氯气与阴极产生的氢氧化钠和 氢气分开。但该法生产强度较小、产品纯度较低、 环境污染也较大。
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❖ 离子交换膜法是应用化学性能稳定的全氟磺酸阳 离子交换膜，用离子膜将电解槽的阳极室和阴极 室隔开。该法所得烧碱纯度高，投资小，对环境 污染小。因此，离子膜法制烧碱是电解法生产烧 碱的发展方向。
电解法生产烧碱概述
❖ 电解法生产烧碱在制得烧碱的同时还生产氯气和 氢气，所以工业上电解法生产烧碱也称氯碱工业。
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❖ 电解法生产烧碱，根据电解槽结构、电极材料和 隔膜材料的不同可分为水银法、膈膜法和离子交 换膜法。
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❖ 水银法的电解槽由电解室和解汞室组成，优点是 电解槽流出溶液产物中氢氧化钠浓度较高，其质 量分数可达50%，不需蒸发增浓；产品质量好， 含盐低，盐含量的质量分数约0.003%。但水银是 有害物质，因此水银法已逐渐被淘汰。
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• 氢气处理：电解来的高温湿氢气先经阻火器排空，合格
后进入氢气前冷却器用循环水间接冷却至一定温度。 然后进入氢气压缩机内，加压后经汽水分离器后进入 氢气后冷却器被冷冻水间接冷却。 冷却后的氢气经水雾捕集器进入氢气分配台送往高纯 盐酸岗位、或送往各用户或经氢气放空阀放空。
离子膜电解生产烧碱
工艺流程图：
离子膜氯碱生产工艺
工艺流程： • 化盐工序：用皮带运输机将原盐通过皮带称重计量，将
原盐连续丌断地送入化盐桶内进行化盐。
• 一次盐水：由工业盐、淡盐水、滤液、再生废水、生产
上水、卤水形成的NaCl盐水中，含有离子膜所丌能允许 的杂质（有机物、菌藻类、SO42-、Ca2+、Mg2+、 NH4+、SS等），在盐水中分别加入精制剂BaCl2、 NaOH、NaClO、Na2CO3、FeCl3、Na2SO3等以除去 盐水中的杂质后，再经过滤器除去悬浮物以保证供给电解 岗位所需要的饱和精制盐水。
电解工序流程图
纯水
精 盐 水 高 压 槽
碱液高位槽
大 部 分 循 环阳 阴 源自 极电解槽成品32%
一次盐水贮槽
树脂塔
阳极 循环槽
碱液 循环槽
淡盐水
加
脱氯岗位
化盐桶
• 脱氢工序： 1.将电解岗位送来的淡盐水除去游离氯，处 理成合格的淡盐水送至一次盐水制备工序。 2. 电解阳极液循环泵和阳极泄料泵送来的淡 盐水，加入盐酸后，控制PH值为0.8～1.5，从脱 氯塔顶部送入进行脱氢，脱氯后的淡盐水再由淡 盐水泵送出。 3. 送出的淡盐水加电解液调节PH值后，根据 氧化还原电位计指示游离氯含量的情况，通过调 节加入Na2SO3溶液，使返回淡盐水游离氯为规 定值。
• 纯水工序：以地下水作为原水，经一系列处理后达到电
导率≤0.5μs/㎝。本系统专为平煤集团开封东大化工公司 设计（系统的产水规模为按各厂实际情况而定）根据功能 可分为三个分系统。
器 等，用于去除水中的悬浮物、胶体，降低原水硬度， 为后续的脱盐处理提供条件。
• 预处理系统：包括原水箱、原水泵、锰砂过滤器、软化 • RO脱盐系统：包括保安过滤器、RO高压泵、RO膜组
一次盐水制备流程
来自高位槽
Na2SO3
30%NaOH 压缩空气
FeCl3
原盐
预处理器 配水桶 化盐桶 前反应器 加压溶气罐
盐泥 板框压滤机
Na2SO3 HCl
盐泥槽
20%Na2CO3
3#折流槽 凯膜 过滤器 缓冲罐 进液 高位槽 下排泥 后反应器
一次盐水 储罐
• 二次盐水：利用离子交换树脂塔把过滤盐水中的多价阳
离子膜电解法生产烧碱
离子膜氯碱生产工艺
现状:离子膜法电解制碱是世界上工业化生产
烧碱当中最先进的工艺方法，烧碱广泛用于造 纸、纺织、印染、搪瓷、医药、染料、农药、 制革、石油精炼、动植物油脂加工、橡胶、轻 工等工业部门，也用于氧化铝的提取和金属制 品的加工。
特点：具有能耗低、三废污染少、成本低及
操作管理方便等优点。
等，能脱除水中97%以上的盐份，保障后续系统的进水要 求。
• 离子交换精脱盐系统：精脱盐系统包括脱碳塔装置、
复床、混床离子交换装置等，作为精处理系统它的主要作 用是保障出水水质指标，产出合格的高纯水。
氯氢处理工序：
• 氯气处理：离子膜电解来的氯气温度很高，约在80-
90℃左右，含有盐雾及大量水份，湿氯气具有很强的腐蚀 作用，对一般金属材料的输送管道及设备腐蚀严重，丌便 于输送和利用，所以把湿氯气洗涤、冷却、干燥，变成干 燥氯气。 高温湿氯气，首先进入氯水洗涤塔进行洗涤，然后经 氯水冷却器用循环水冷却，再进入钛管冷却器用冷冻水间 接冷却至满足工艺要求，出来后进入水雾捕集器分离冷凝 水，分离的冷凝水同冷凝下来的氯水一起进入氯水洗涤塔 循环使用，氯气则进入干燥塔干燥后加压输送。
离子除去后送去电解工序。自一次盐水来的过滤盐水经加 酸调节PH值在8.5-10.5，进入盐水贮槽经过滤盐水泵通过 流量调节阀送进离子交换树脂塔，按一定的程序操操作进 行除杂，使精盐水达到较高的质量，满足下一工序的要求。
• 电解工序：将二次岗位送来的浓度为300g/L左右的盐水
和纯水岗位送来的纯水分别送入电解槽阳、阴极室，阳极 侧生成氯气，盐水浓度下降成为淡盐水，阴极侧生成烧碱 和氢气。盐水被电解生成32%的成品烧碱溶液，98%（体 积）的氯气和99%（体积）的氢气，阴极生成的成品碱送 至贮罐销售，氯气和氢气被送至氯氢处理工序进一步处理。