烧碱装置工艺流程图
烧碱装置氯气处理计算
1.2氯气处理工序的任务、原理及流程图1.2.1 氯气处理工序的任务氯气处理工序的任务是将电解工序来的湿氯气，洗涤、冷却、干燥、压缩、除NCl3后，送往盐酸工序、液氯工序和用户等.1.2.2 氯气处理工序的原理由电解工序来的湿氯气（温度约85℃左右），通过管路输送进入塔氯气洗涤塔底部（温度约80℃左右），氯气贮槽中的氯水经循环泵送至氯气冷却器（换热器），冷却后进入氯气洗涤塔，洗涤塔为填料塔，氯气经塔上部喷淋逆流，与氯气直接接触，氯气冷却到约40～50℃，并除去氯气所夹带的盐雾. 出塔氯气进入冷却器进一步冷却，氯气出口温度控制在12～18℃，因为当氯气温度在9.6℃湿氯气中的水蒸气会与氯气生成Cl2.8H2O结晶，造成设备管路的阻塞并损失氯气. 在冷却过程中大部分的水被冷凝下来，这样节约用于干燥的硫酸用量，同时一部分冷凝水成雾滴存在于氯气中，所以除雾也是一项降低硫酸单耗，减少酸雾夹带的重要措施. 因此，冷却后氯气经水雾分离器进入干燥系统，水雾的补集在99%以上.氯水洗涤塔冷凝下来的氯水用氯水循环泵打入到氯气冷却器经循环水冷却后进入洗涤塔上部，与氯气进行逆流接触，除去氯气中的杂质和盐分，并降低氯气温度，当氯水到一定液位时，溢流入氯水贮槽. 氯水由氯水循环泵送往废气处理或化学水管网进行处理.冷却后12～18℃的氯气进入干燥塔的下部，与硫酸循环泵打入的硫酸在填料段逆流接触除去氯中水分. 塔底出硫酸，浓度控制在75%以上，由于氯气中的水分被硫酸吸收而放热，这部分热量由循环酸冷却器带走. 干燥塔的氯气出口温度为20℃，塔顶入口酸温度为14℃，塔底出口酸温度为20℃.当干燥塔底部的酸液位超过设定值时，调节阀自动开启，将硫酸打至稀酸贮槽；当循环酸降到低液位时，调节阀关闭或关小；当循环酸浓度低于75%，即使干燥塔下部的液位未达到排酸要求，也应排酸.稀酸贮槽的稀酸，装槽车或装罐后送出界区. 干燥后氯气的指标为含量≧98.5%，氯中含水≦30ppm.1.2.3工艺流程图1- 洗涤塔及氯水箱；2- 一级钛冷却器A并B；3- 二级钛冷却器A并B；4- 湿氯除雾器；5-6 干燥塔（填料塔、泡罩塔）；7- 硫酸捕雾器；8- 硫酸高位槽；9- 氯气压缩机；10- 酸雾捕捉器图1-1氯气处理工艺流程图氯气处理采用了淡盐水、冷却水～氯气换热技术， 2 段冷却、 2 段干燥( 泡沫塔和填料塔串联) 技术，工艺流程为：湿氯气→洗涤器→氯气→盐水换热器→一段冷却器→二段冷却器→脱水塔→泡沫塔→填料塔→脱酸塔→氯气泵→氯气分配台→用户及液氯等工段.电解槽出来的85℃湿氯气汇集到氯气总管，经过安全水封后进人氯气洗涤塔，用从换热器和一、二段冷却器中冷凝下来的氯水洗涤氯气，洗涤后氯水排氯水箱，氯气进人换热器，与从盐水工序送来的精盐水进行热交换，再依次进人一段钛冷却塔和二段钛冷却塔，分别用工业水和冷冻水进行冷却，氯气温度降至15℃后进湿氯除雾器脱去水雾，进人泡沫干燥塔，用86% 硫酸进行第一次干燥，再进入填料干燥配台，分配给氯气用户及液氯等工段.第2章 物料衡算和能量衡算2.1计算依据经查西部氯碱厂的电解原料生产氢氧化钠（NaOH ），工业数据查NaOH GB/T1919-94可知固体I 类优等品NaOH 的含量为≥94.0%，除掉检修等等时间的浪费，按每年实际生产时间为8000小时，本设计计算是以西部氯碱厂目前烧碱装置的年产量为基准，生产10万吨/年98%离子膜NaOH ，其生产纯NaOH 的量为：10×104×103×98.0%/（40×8000）=306.250 kmol/h. 电解过程发生的化学反应为：2NaCl+2H 2O=2NaOH + Cl 2 +H 2由电解方程式计算可知理论生产氯气量为：306.250/2=153.1250 kmol/h. 即氯气的理论年产量为：153.1250×8000×70.91/1000=86864.75吨/年.但在实际生产中，考虑到氯气输送过程等条件中有损失，现以2%耗损计算，则进入洗涤塔前氯气的量为：153.1250×（1-2%）=150.0625 kmol/h.经过对电解槽出来的电解气分析可知所含的组分：Cl 2 ，H 2O ，O 2 ，H 2 ，其他杂质（M ）；其中以干基为基准，物料混合气各组分的含量如下（kmol/h ）表示：Cl 2 ：≥98.5%， O 2 ： ≤0.7%，H 2 ：≤0.03%， 其他杂质（M ）：≤0.77%； 以100mol 干基混合气为基准，计算混合气各组分的量:2Cl n =98.5； 2O n =0.7； 2H n =0.03； n 其它=0.77根据气体溶解度可知：氧气、氢气、其他杂质在混合气中含量较少，并且在水中的溶解度非常小，即可将这些气体的含量视为常数,则进入洗涤塔前各组分视为量不变。
电解法生产烧碱课件
优化电解槽设计，提高电解过程的稳定性和连续性。
自动化与智能化控制
引入先进的自动化和智能化控制技术，实现生产过程的自动化和智 能化。
市场需求与竞争
市场需求增长
01
随着化工、造纸、纺织等行业的快速发展，烧碱市场需求持续
增长。
环保要求提高
02
对烧碱生产过程中的环保要求日益严格，推动企业加大环保投
电解法生产烧碱课件
CONTENTS 目录
• 电解法生产烧碱概述 • 电解槽的构造与工作原理 • 电解法生产烧碱的工艺流程 • 电解法生产烧碱的能效与环保 • 电解法生产烧碱的未来发展
CHAPTER 01
电解法生产烧碱概述
电解法生产烧碱的定义
01
电解法生产烧碱的定义
电解法是一种通过电解食盐水溶液来生产烧碱的方法。在电解过程中，
清洁生产
采用先进的生产工艺和设备，减少生产过程中的 污染物排放，实现清洁生产。
资源循环利用
实现资源的循环利用，减少对自然资源的依赖和 消耗。
社会责任
企业应积极履行社会责任，关注员工健康和环境 保护，推动可持续发展。
CHAPTER 05
电解法生产烧碱的未来发展
技术进步与创新
高效能电极材料
研发更高效能的电极材料，提高电解效率，降低能耗。
阴极
通常由金属钛或镍制成，负责 产生氢气。
隔膜
一种半透膜，允许阳离子通过 而阻止阴离子通过，以保持阳 极和阴极区域之间的电荷平衡 。
电解液
氢氧化钠溶液，作为导电介质 。
电解槽的工作原理
当电流通过电解液时，水分子在阳极被氧化成氧气和氢离子 ，氢离子在阴极被还原成氢气。同时，钠离子穿过隔膜从阳 极区域移动到阴极区域，并在阴极区域与水反应生成氢氧化 钠和氢气。
第一部分 烧碱装置氯气处理工序初步设计
目录第一篇氯气处理 1第一章总论 1 一概述 1 二氯气处理的任务和方法 1 三工艺流程简介 2第二章氯气工艺计算4一氯气处理工艺流程 4 二计算依据 4 三工艺计算 5 （一）第一钛冷却器 5 （二）第二钛冷却器 8 （三）硫酸干燥塔Ⅰ（填料塔） 10 （四）硫酸干燥塔Ⅱ（泡罩塔） 11 第三章主要设备设计及选型13一第一钛冷却器 13 二第二钛冷却器 20 三硫酸干燥塔Ⅰ（填料塔） 25 四硫酸干燥塔Ⅱ（泡罩塔） 27 五除沫器 28 主要设备一览表40参考文献42第一篇氯气处理第一章总论一. 概述1. 氯气氯气Cl，分子量70.906，常温下，氯是黄绿色，具有使人窒息气味的气体，2有毒。
氯气对人的呼吸器官有强烈的刺激性，吸入过多时还会致死。
氯气比空气重，约为空气的2.5倍。
氯气能溶于水，但溶解度不大，温度越高氯气在水中的溶解度越小。
氯气溶于水同时与水反应生成盐酸和次氯酸，因此氯水具有极强的腐蚀性。
氯气在四氯化碳，氯仿等溶剂中溶解度较大，比在水中的溶解度约大20倍。
工业上利用氯气在四氯化碳中有较大溶解度这一特点，用四氯化碳吸收氯碱厂产生的所有废氯，然后再解吸回收氯气。
氯气的用途极为广泛，重要用途如：杀菌消毒、漂白及制浆、冶炼金属、制造无机氯化物、制造有机氯化物及有机物。
2. 氯碱工业在国民经济中的地位食盐电解联产的烧碱、氯气、氢气，在国民经济的所有部门均很需要，除应用于化学工业本身外，有轻工、纺织、石油化工、有色金属冶炼和公用事业等方面均有很大用途，作为基本化工原料的“三酸二碱”中，盐酸烧碱就占了其中两种，而且氯气和氢气还可进一步加工成许多化工产品。
所以氯碱工业及相关产品几乎涉及到国民经济及人民生活的各个领域。
3. 氯碱工业的特点氯碱工业的特点除原料易得、生出流程短外，主要还有三个突出问题:能量消耗大；氯与碱的平衡；腐蚀和污染。
二. 氯气处理的任务和方法从电解槽出来的湿氯气，一般温度较高，并伴有大量水蒸汽及盐雾等杂质。
【化学】烧碱行业的节能技术
※烧碱行业的节能技术①发展离子膜法生产技术：离子膜电解制碱具有节能、产品质量高、无汞和石棉污染的优点。
我国将不再建设年产1万吨以下规模的烧碱装置，新建和扩建工程应采用离子膜法工艺。
如果我国的隔膜法制碱改造100万吨为离子交换膜法制碱，综合节能可节约标煤412万吨。
②采用扩张阳极、改性隔膜技术改造的金属阳极(DSA)隔膜电解槽。
这是近年来氯碱工业中电解过程改进的新技术。
理论上，采用扩张阳极与改性隔膜每吨碱可节约直流电147kWh ，经济效益十分可观。
③采用大型可控硅整流机组；有载调压—变压—整流机组和计算机控制技术；提高盐水质量，实现长周期稳定运行；④液体烧碱蒸发技术(三效逆流改造三效顺流)。
采用三效逆流比三效顺流可更充分合理地利用加热蒸汽的热量，生产每吨碱可节省蒸汽一吨。
⑤高速自然强制循环蒸发器。
采用高速自然强制循环蒸发器，可节省400万～500万吨蒸汽，全国按节省强制循环泵每吨碱节电30kWh，全行业年节电1.5亿kWh。
⑥滑片式高压氯气压缩机。
采用滑式高压氯气压缩机耗电85kWh，与传统的液化工艺相比，全行业年可节电23750万kWh，同时还可减少大量的“三废”排放。
碱厂现有纳氏泵应逐步更新为压缩机。
※技术发展趋势PVC生产的节能技术目前世界烧碱生产工艺主要有离子膜法、隔膜法及水银法, 另有少量苛化法。
离子膜法能耗低,产品纯度高, 污染小, 操作成本低, 是新建烧碱装置的首选。
世界氯碱技术发展总体方向是规模大型化, 节能降耗技术将成发展重点。
新建和扩建氯碱产能90%以上采用离子膜法工艺, 该技术发展方向主要是高性能离子膜和电解槽技术的改进和应用。
PVC技术发展的主要方向是探索采用价格便宜的乙烷作原料, 用直接氧氯化法生产出低成本的氯乙烯单体; 改造平衡氧氯化工艺, 进一步降低生产成本; 进一步解决聚合体系的稳定性及防粘釜问题；改进悬浮聚氯乙烯树脂的粒径分布以及开发使用性能更好的专用树脂, 如开发透明度更好的抗冲击氯化氯乙烯-丙烯酸酯接枝共聚树脂, 研制更易于加工的聚氯乙烯薄膜专用树脂,改进丙烯酸酯改性的聚氯乙烯型材专用树脂的生产方法等; 在聚氯乙烯树脂加工应用方面, 通过共聚和共混改性生产具有特殊性能和用途的聚氯乙烯产品,增加产品附加值。
工艺流程简述
工艺流程简述霍家工业树脂厂工艺流程1离子膜烧碱工艺流程说明（1）一次盐水工序来自电解的淡盐水进入化盐水贮槽，经化盐水泵被送入化盐桶，原盐由皮带输送机送入化盐桶顶部，化盐水溶解原盐后的饱和粗盐水从化盐桶溢流口流出，粗盐水流经反应器，与精制剂氯化钡，氢氧化钠，次氯酸钠混合后经前反应罐进入中间槽，再由泵将粗盐水经气水混合器送入加压溶气罐，减压后加入三氯化铁进入预处理器，除去有机物及氢氧化镁等杂质，从溢流口流出，流经反应器与碳酸钠混合后进入后反应罐，经机械搅拌后进入滤料槽，充分反应后的盐水自流进入HVM 过滤器，去除碳酸钙，硫酸钡等杂质，过滤后的盐水由过滤器上部溢流出，同时加入5%亚硫酸钠溶液除去盐水中的游离氯，后进入精盐水储槽，精盐水由精盐水泵送往二次盐水精制工序。
渣池中的盐泥浆用盐泥泵打入板框压滤机经压滤，滤饼运出界区，滤液流入滤液槽，再用泵送入后反应罐。
（2）二次盐水精制工序由一次盐水工序的精盐水泵送来的精盐水，进入精盐水储槽，由精盐水泵送入螯合树脂塔对盐水进行二次精制，装置设有三台树脂塔，正常运行期间为二塔串联运行，一塔线外再生，精制后盐水中的钙镁含量小于0.02mg/l ，然后送电解系统。
树脂塔再生时需要用的烧碱，高纯酸，纯水等，分别由装置内储罐经泵供给。
再生废液进入再生废水槽，由再生废水泵输送至废水处理，经中和后，达标后排放。
（3）离子膜电解工序通过树脂塔来的合格的二次精制盐水进入盐水高位槽，通过位差，进入离子膜电解槽的阳极室电解，生成氯气，同时使盐水浓度降低成为含氯淡盐水，淡盐水与氯气一起进入淡盐水储槽进行气液分离，氯气送至氯气处理工序，一部分淡盐水与通过树脂塔来的二次精制盐水混合，作循环盐水送入离子膜电解槽的阳极室，继续电解，一部分通过淡盐水泵送到脱氯塔。
电解槽阴极室出来的电解液，进入碱液储槽进行气液分离，分离后的氢气送至氢气处理工序，电解液通过碱液泵一部分进入碱高位槽，通过位差且经过纯水稀释后给电解槽循环使用；一部分由泵打到成品碱储槽，由成品碱泵送到液碱储运工序。
电解法制烧碱
1.H2和Cl2 混合不安全 上述装置的弱点：
2.Cl2会和NaOH反应，会使得到的NaOH不纯
工业上通常选用隔膜法或离子膜法电解
生产流程
隔膜的作用：
(1)防止氯气和氢气混合而引起爆炸； (2)避免氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠影响氢氧化钠 的产量。
隔膜法电解 以石墨为阳极，铁为阴极，采用石棉隔膜的一种电
隔膜法电解工艺流程
电解液的蒸发
1.目的：浓缩NaOH；使NaCl结晶析出 2.电解液蒸发原理：蒸汽加热
固碱的制造
将液碱制成固体碱
降膜式蒸发器：适用于粘度在 0.05～0.4Pa· s、蒸发量较小 者
升膜式蒸发器：适用于粘度 小于0.05Pa· s、蒸发量较大 者
实验内容及要求
电解的基本原理，电极反应，隔膜的作用
解方法，隔膜是由一种多孔渗透性材料成。
隔膜的作用：将阳极产物与阴极产物隔开，可使电
液和钠离子以一定的流速流向阴极并且在一定程度上
阻止OH-向阳极扩散。
电极反应及副反应
电极反应 副 反 应
Cl2 + H2O NaOH + HClO NaOH + HCl NaClO + 2HClO 12ClO- + 6H2O – 12e HClO3 + NaOH HCl + NaOH NaClO + 2[H] NaClO3 + 6[H]
讨论电流效率及电压效率与哪些因素有关
绘制电解工艺草图，蒸发浓缩工艺草图，蒸发制固 碱工艺草图 一次盐水开车操作（实验室现场完成） 在工艺图上标注出主要物流的名称及状态 对整个工艺进行简极： 2H+ + 2e- = H2↑ 阳 极： 2Cl- -2e- = Cl2↑
离子膜烧碱工艺设计
离子膜法制烧碱——10化工班第四组全体成员一、世界离子膜法电解装置发展历程（一）第一阶段为萌发成长期1、“四竞争”（1）复极槽与单极槽的竞争复极槽是低电压、高电压，在复极槽中，各个阴阳极单元串联而成，从而使每个电槽的槽电流相对较小，而槽电压相对较高，这对整流效率来将是一般有利的。
复极槽具有流程短，设备台数少，易采用计算机控制，占地面积少，节省电解厂面积等优势。
单极槽是高电流，低电压，在单极槽中，电流并联式的流经各电极对，由于电流流经的通道较长，致使电压降较高，唯有把各“电极对”的尺寸减少或引入内部铜导体后，才可将槽电压降低。
初期的离子膜单极槽在运行中一旦发现某槽泄露或者有问题，可与隔膜槽一样借助停槽开关，单独停槽检修或者更换，以防止对其他电槽的影响，不至于因局部事故而影响全厂生产。
单极槽可传入隔膜槽系统逐步替换隔膜槽而成为离子膜法电解。
（2）自然循环与强制循环的竞争自然循环是靠电解液的相对密度差推动电解液循环的，具有动力消耗小，循环量大，对膜冲击小，压力稳定，运行安全等特点，但是生产符合一般不能低于50%，不像强制循环那样有高压差和因操作上压差波动二造成膜的机械损伤；强制循环是采用崩推动电解液循环，增加电解反应过程中电解液在电解液内部循环的推动力，具有不受低电流负荷的影响、循环量易控制等特点，但动力消耗大，对摸冲击大，压力不稳定。
（3）单元槽有效面积的竞争单元槽有效面积增大可以有效地提高离子膜利用率，减少更换和维修费。
但是并非面积越大越好，面积过大，离子交换膜的实际强度就难以支撑，也会造成垫圈泄露。
（4）压滤机式压紧与单元组合式压紧的竞争压滤式电解槽是把多个单元槽用一个压紧装置压紧加以封闭，特点在于组装简单，膜内不受压，无接触电压损失，但需要有较高的压紧力，密封面加工要精密、单片槽加工精度要求高，存在槽框加工误差累积问题；单元组合式电解槽是单独地将每一电极对的法兰夹夹紧，以达到可靠的密封要求，2、“四趋向”（1）电流密度趋向提高；（2）单元槽数量趋向增多；（3）单槽产能趋向增大；（4）直流电耗趋向降低。
离子膜烧碱工艺设计说明
4 化工工艺及系统
4.1 概述
装置设计规模，装置组成与各工序名称 （1）2 万吨/年离子膜烧碱装置： 20000t/a ；60t/d；2.5t/h （2）1.7 万吨/年氯气液化及汽化装置。 （3）一次盐水工序、二次盐水工序、电解工序、淡盐水真空脱氯工序、氯气处理 工序、氢气处理工序、尾气处理工序、液氯贮存及汽化 、液碱罐区及卸车。
化学品较多，所以选用 BaCl2 法。 一次盐水加入 NaOH、Na2CO3 等精制剂进行精制反应，再用凯膜过滤技术和氯化钡
烧碱生产工艺及流程
学习资料注意保存烧碱（学名氢氧化钠）是可溶性的强碱。
纯碱（学名碳酸钠）实际上是个盐，由于它在水中发生水解作用而使溶液呈碱性，再由于它和烧碱有某些相似的性质，所以它与烧碱并列，在工业上叫做“两碱”。
烧碱和纯碱都易溶于水，呈强碱性，都能提供Na+离子。
这些性质使它们被广泛地用于制肥皂、纺织、印染、漂白、造纸、精制石油、冶金及其他化学工业等各部门中。
普通肥皂是高级脂肪酸的钠盐，一般是用油脂在略为过量的烧碱作用下进行皂化而制得的。
如果直接用脂肪酸作原料，也可以用纯碱来代替烧碱制肥皂。
印染、纺织工业上，也要用大量碱液去除棉纱、羊毛等上面的油脂。
生产人造纤维也需要烧碱或纯碱。
例如，制粘胶纤维首先要用18～20％烧碱溶液（或纯碱溶液）去浸渍纤维素，使它成为碱纤维素，然后将碱纤维素干燥、粉碎，再加最后用稀碱液把磺酸盐溶解，便得到粘胶液。
再经过滤、抽真空（去气泡），就可用以抽丝了。
精制石油也要用烧碱。
为了除去石油馏分中的胶质，一般在石油馏分中加浓硫酸以使胶质成为酸渣而析出。
经过酸洗后，石油里还含有酚、环烷酸等酸性杂质以及多余的硫酸，必须用烧碱溶液洗涤，再经水洗，才能得到精制的石油产品。
在造纸工业中，首先要用化学方法处理，将含有纤维素的原料（如木材）与化学药剂蒸煮制成纸浆。
所谓碱法制浆就是用烧碱或纯碱溶液作为蒸煮液来除去原料中的木质素、碳水化合物和树脂等，并中和其中的有机酸，这样就把纤维素分离出来。
在冶金工业中，往往要把矿石中的有效成分转变成可溶性的钠盐，以便除去其中不溶性的杂质，因此，常需要加入纯碱（它又是助熔剂），有时也用烧碱。
例如，在铝的冶炼过程中，所用的冰晶石的制备和铝土矿的处理，都要用到纯碱和烧碱。
又如冶炼钨时，也是首先将精矿和纯碱焙烧成可溶的钨酸钠后，再经酸析、脱水、还原等过程而制得粉末状钨的。
在化学工业中，制金属钠、电解水都要用烧碱。
许多无机盐的生产，特别是制备一些钠盐（如硼砂、硅酸钠、磷酸钠、重铬酸钠、亚硫酸钠等等）都要用到烧碱或纯碱。
烧碱生产工艺及流程
学习资料注意保存烧碱（学名氢氧化钠）是可溶性的强碱。
纯碱（学名碳酸钠）实际上是个盐，由于它在水中发生水解作用而使溶液呈碱性，再由于它和烧碱有某些相似的性质，所以它与烧碱并列，在工业上叫做“两碱”。
烧碱和纯碱都易溶于水，呈强碱性，都能提供Na+离子。
这些性质使它们被广泛地用于制肥皂、纺织、印染、漂白、造纸、精制石油、冶金及其他化学工业等各部门中。
普通肥皂是高级脂肪酸的钠盐，一般是用油脂在略为过量的烧碱作用下进行皂化而制得的。
如果直接用脂肪酸作原料，也可以用纯碱来代替烧碱制肥皂。
印染、纺织工业上，也要用大量碱液去除棉纱、羊毛等上面的油脂。
生产人造纤维也需要烧碱或纯碱。
例如，制粘胶纤维首先要用18～20％烧碱溶液（或纯碱溶液）去浸渍纤维素，使它成为碱纤维素，然后将碱纤维素干燥、粉碎，再加最后用稀碱液把磺酸盐溶解，便得到粘胶液。
再经过滤、抽真空（去气泡），就可用以抽丝了。
精制石油也要用烧碱。
为了除去石油馏分中的胶质，一般在石油馏分中加浓硫酸以使胶质成为酸渣而析出。
经过酸洗后，石油里还含有酚、环烷酸等酸性杂质以及多余的硫酸，必须用烧碱溶液洗涤，再经水洗，才能得到精制的石油产品。
在造纸工业中，首先要用化学方法处理，将含有纤维素的原料（如木材）与化学药剂蒸煮制成纸浆。
所谓碱法制浆就是用烧碱或纯碱溶液作为蒸煮液来除去原料中的木质素、碳水化合物和树脂等，并中和其中的有机酸，这样就把纤维素分离出来。
在冶金工业中，往往要把矿石中的有效成分转变成可溶性的钠盐，以便除去其中不溶性的杂质，因此，常需要加入纯碱（它又是助熔剂），有时也用烧碱。
例如，在铝的冶炼过程中，所用的冰晶石的制备和铝土矿的处理，都要用到纯碱和烧碱。
又如冶炼钨时，也是首先将精矿和纯碱焙烧成可溶的钨酸钠后，再经酸析、脱水、还原等过程而制得粉末状钨的。
在化学工业中，制金属钠、电解水都要用烧碱。
许多无机盐的生产，特别是制备一些钠盐（如硼砂、硅酸钠、磷酸钠、重铬酸钠、亚硫酸钠等等）都要用到烧碱或纯碱。
离子膜烧碱生产过程控制方案
离子膜烧碱生产过程控制方案一、离子膜烧碱工艺简介离子膜制碱生产主要包括盐水精制、电解、脱氯和蒸发四部分。
盐水精制：通过化学处理方法制备的一次精制盐水经过碳素管过滤器再次脱除盐水中所含的固体悬浮物，送人离子交换塔进一步脱除盐水中的多价阳离子制成二次精制盐水。
电解：可划分为3个部分：阳极液循环部分、阴极液循环部分、电解部分，阳极液循环将二次精制盐水加酸后连续不断送人电解槽用以保持电解盐水的浓度，同时将电解生产出来的氯气送到下游工序；阴极液循环将保持恒定浓度的成品碱送至贮槽，并将电解生产的H2送至下游工序。
脱氯：电解后的淡盐水送至脱氯工序脱除游离氯后送化盐工序。
蒸发：将从金属阳极电解槽出来的电解液经若干蒸发器的蒸发和若干个旋液分离器的分离除盐，使之含碱提高到30％（或42％）、含盐5％（或2％）左右。
其目的一是增浓，二是除盐。
二、主要控制方案（一）盐水精制工段控制：精制盐水工艺流程如下：1 鳌合离子交换树脂塔的顺序控制离子膜交换塔为离子膜法制碱生产中的关键设备，由于对二次精制盐水要求较高，达不到要求的二次盐水将会对电解槽中的离子膜产生严重不良影响，甚至无法生产。
一般生产装置中设有离子交换塔两台，平时除再生期间外两塔串联使用，第一塔几乎脱除了全部的多价金属阳离子，第二塔作为保护塔运行，根据一定的条件当第一塔需要再生时，第二塔单独运行，第一塔经过反洗、洗净I 、盐酸再生、洗净II 、碱液再生、洗净III 、盐水置换、等待几个步骤完成树脂的再生后，当作第二塔串联使用.离子交换塔的交换和再生是按照预定的时间表自动进行。
其顺控原理图如下：（二）电解工段控制1、烧碱浓度PID 控制用无离子水加入阴极液循环槽来保持生产的离子膜碱浓度恒定，可以用烧碱的浓度PID 控制回路为主调节回路，用无离子水流量的PID 调节回路为副调节回路构成串级调节，它能克服因无离子水流量和压力的不稳而产生的干扰。
调节回路如下：烧碱浓度调节无离子水流时2、氯氢压力双闭环比值调节系统 在离子膜碱的生产过程中，必须保持氯气和氢气压力稳定的同时，还要保持两个压力拥有一定的压力差，我们将氯氢压力的调节构成双闭环比值调节系统，氯气压力为独立的PID 调节，为主动系统，其测量通过一个比值设定单元仪表送给氢气PID 调节单元仪表为设定值，为从动系统。
《年产30万吨烧碱(氯碱)干燥工段工艺设计说明书》(30页)-工艺技术【管理资料】
1绪论氯气的性质氯是一种化学性质十分活泼的非金属卤族元素，其用途十分广泛，与人类的生活、国计民生密切相关。
牵涉国民经济各个领域，包括化工、医药、农药、印染、纺织、食品等工业部门。
从某种意义上来说，氯气对人类的生存是不可缺少的要素。
如同物质有两重性一样，氯气也是对人类危害极大的有毒化学物品。
氯被称为卤族元素，氯的原子序数为17，，排列于周期表第Ⅶ列—— A族。
从电子层排布可知：其K层有2个电子，L层有8个电子，M层有7个电子；最外层电子有7个，故而十分容易获得一个电子，形成稳定的离子键或共价键结合形式。
属于一种化学亲和力很大的、较强非金属性质的氧化剂。
氯碱工业的历史早在十三世纪之前，氯气就为古代炼丹者（Alchemist）所熟悉。
1774年，瑞典化学家Shelley在实验室中首次使用盐酸与天然的软锰矿粉（二氧化锰）反应制得一种让人窒息的、黄绿色气体；并确认其为一种新的化学元素。
其反应机理如下： MnO2 + 4HCl → MnCl2+ Cl2↑+ 2H2O1799年，由Weldon 首先采用瑞典人的方法在工业中制得氯气。
1807年，英国人Davy 用食盐熔融电解制得氯气。
（2NaCl → 2Na + Cl2↑）。
1810年，Davy在伦敦试验证明氯气是一种元素，并于当年的11月9日在英国皇家学会上宣读论文。
提议这个元素定名为Chlorine（意思是黄绿色），来源于希腊文字（ Chorus ）。
[1]1851年，Watt第一个取得了食盐水溶液电解制备氯气的专利；在直流发电机问世以后，1890年由德国格瑞斯海姆电化公司首先采用隔膜电解槽制备氯气用于工业生产。
至今已经经历了一个多世纪。
而中国的氯碱工业起步于1929年10月，由爱国实业家吴蕴初先生买断了越南海防电化厂的全部设备，创建了国内第一家氯碱厂——上海天原电化厂。
当时采用的是“爱伦姆”电解槽，日产烧碱仅3吨。
[1]综观世界氯碱工业的发展历史，氯碱的制碱技术和氯气处理技术已取得了长足的发展进步；在新设备、新工艺、新技术、新材料得到大量的运用之后，氯气处理工艺已经达到了世界先进水平。
烧碱
2.澄清槽 澄清槽是一种絮凝反应过程与澄清分离 过程综合于一体的构筑物。澄清槽的工作 效率取决于泥渣悬浮层的活性与稳定性。 泥渣悬浮层是在澄清槽中加入较多的絮凝 剂，并降低 负荷，经过 一段时间后 逐级形成的。
3.螯合树脂塔 螯合树脂是一种离子交换树脂,它与普通树脂 不同,它吸附金属离子形成环状结构,故称螯合树脂。 螯合树脂同含有Ca2+、Mg2+的盐水接触时,其中 的Ca2+、Mg2+ 会取 代树脂中不稳定 的Na+,螯合树脂即由 钠型转换为钙镁型;使 用一段时间后,螯合树 脂会失去交换能力,须 用酸、碱进行再生。
2.采用氨镍法制备烧碱 涉及一种钠、钾或一般碱金属的氧化物或氢氧化物， 尤其是涉及一种采用氨镍法制备烧碱的工艺。提供一 种设备要求较低，生产规模不限，能耗小，制得的目 标产物其含氯离子可控制在0.1％以内的低氯烧碱制备 方法。将原盐溶解，在除钙和镁后的饱和盐水中加入 氢氧化镍吸氨至饱和，再进行复分解反应、过滤、分 离出烧碱氨水溶液和Ni(NH3)6Cl2；将烧碱氨水溶液经 蒸馏浓缩脱氨，再次过滤即得烧碱产品；将 Ni(NH3)6Cl2和石灰乳混合，用蒸汽加热蒸氨，将蒸出 的氨回收到吸氨工序，蒸氨后的液固混合物过滤出 Ni(OH)2回收，滤液CaCl2溶液经蒸发浓缩得CaCl产品。 其特征在于其化学反应式为： Ni(OH)2+6NH3+2NaCl2＝2NaOH+Ni(NH3)6Cl2↓
监察要点
烧碱是一种重要的氯碱产品，主要用作 化工原料，广泛应用于造纸、纺织、人造 纤维、肥皂与洗涤剂、炼铝、玻璃、橡胶、 塑料、农药、医药和石油炼制等领域，在 国民经济中占有重要地位。 1.了解我国烧碱的生产能力是多少 2.烧碱工业中减少污染的生产工艺 3.烧碱行业清洁生产技术 4.生产烧碱设备的更新情况
氯碱行业烧碱工艺演示
氯碱行业烧碱工艺演示
一、原料
氯碱的原料有氢氧化钠，氢氧化钙，氢氧化铵，氯气等。
二、工艺流程
1.氯碱烧制：将氯气和氢氧化钠混合，在2，000℃高温下烧结，得到氯碱。
2.氯碱浓缩：将烧制得的氯碱加入盐酸经多次蒸馏，提取出更洁净的氯碱，即可形成氯碱溶液。
3.氯碱回收：将溶液加入氯气，再将氯气搅拌至混合物中，回收得到熔融的氯碱，即可形成氯碱固体。
三、健康安全
1.氯碱的操作有毒气体，会带来腐蚀性的危害，操作人员在操作过程中必须戴上作业手套和呼吸防护装置，以免受伤害。
2.氯碱的烧结过程中会释放出腐蚀性气味，操作人员需携带口罩避免口腔的腐蚀性危害。
四、周转罐
烧碱的工艺中，需要用到周转罐，以保证生产过程的安全。
周转罐主要用来转移氯碱，可以确保操作安全，同时保证氯碱的质量。
五、成品分析
完成烧碱工艺后，需要进行相关分析，主要包括氯碱的纯度分析，氯碱的粒径分析，氯碱的溶解度分析等，以便确认氯碱的质量，确保后续使用的安全性。
烧碱装置工艺
在去下一个蒸发器之前，36%碱将经过两个板式换热器HE-1511、HE-1521，均为衬垫型。在HE-1511物料侧由逆向的最终产物48%NaOH加热，48%换热前温度约120°C。
HE-1521热源为来自EV-1301生蒸汽冷凝水（约129°C），经过这两个换热器加热后，36%碱温度升高至约111°C 。
经过第二个降膜蒸发器EV-1201运行碱浓度（CS36）提高至41%，物料侧在真空约0.497 bar (abs)下，碱液经泵P-1201（A/B）通过两个平行换热器HE-1515/HE-1541和HE-1551。HE-1515为板式换热器，换热器HE-1541为列管式。在HE-1515和HE-1541中是由48%碱加热CS41。换热器HE-1551为双管程，由蒸汽冷凝液加热41%NaOH。通过这些换热器，碱液温度预热至约163°C。
冷凝水处置，二次蒸汽冷凝水（VC）来自蒸发器EV-1201，来自蒸发器EV-1101的二次汽连同冷凝水闪蒸罐T-1201闪蒸汽，以及表面冷却器C-7101。
二次汽冷凝水均收集在连通大气的冷凝水槽T-7101。二次冷凝液（VC），温度约78°C，由泵P-7101A/B送出界区。
生蒸汽冷凝液（SCM）进入蒸汽冷凝液罐T-1301，温度约180°C。经过两台板式换热器HE-1551和HE-1521后出界区的温度约73°C。
加糖液，为了防止最终浓缩器EV-2001受到严重的腐蚀，在48%的碱液中加入蔗糖的水溶液。糖溶解槽T-8301A/B中备好的糖液浓度为5%，通过人工调节计量泵P-8301A/B进行加投。二次蒸汽冷凝水T-7301用于配制糖溶液。
烧碱工艺
第三章工程分析一、现有工程工程概况及污染源调查（一）产品及规模现有工程主要产品及生产规模为：烧碱30000t／a，液氯18000t／a，盐酸21000t／a。
（二）生产工艺该厂现有３万吨／年烧碱装置为金属阳极隔膜电解法，其工艺过程主要包括化盐、电解、氢处理、氯处理、液氯、碱蒸发、盐酸等工段。
1、盐水工段盐水生产是将原料盐溶解成饱和的氯化钠溶液，并经精制反应、澄清、过滤、中和等过程使之成为电解所需的合格的精盐水。
在盐水生产过程中，排放物主要是盐泥。
2、电解工段将化盐工段送来的精制盐水连续均匀地分别输入各个电解槽，在直流电的作用下，盐水被电解生成H2、Cl2、NaOH溶液。
在阳极上产生的氯气经氯气管送至氯气处理工序；在阴极上产生的氢气导入氢气管送至氢气站，电解液自阴极箱导出管导出，流入电解液总管，送蒸发工段。
反应原理为：阳极反应：2Cl－2e → Cl2阴极反应：2H2O＋2e →H2↑＋2OH-Na+＋OH－→ NaOH总反应式：2NaCl＋2H2O＝2NaOH＋Cl2↑＋H2↑由上述食盐水溶液电解反应式可知，电解过程中每生成一吨100％NaOH电解液，可同时产生0.886吨氯气及0.025吨氢气，需要折合100％NaCl1.461吨。
3、氢气处理工段自电解工段来的80～90℃的高温氢气通过冷凝，除去所含水份，再用罗茨鼓风机加压送入氯化氢合成工段。
4、氯气处理及液氯工段由电解来的80～90℃的高温氯气首先经过冷却，然后经三组并联的泡沫干燥塔，在塔板上与溢流下来的浓硫酸呈泡沫状充分接触，氯气中的水份被浓硫酸除去。
冷却时产生的含氯废水，现有装置直接排全厂循环水池。
由氯气处工序来的压缩氯气，经液化机组以氨制冷，将氯气在低温下液化，冷凝下来的液氯进入计量槽和液氯贮槽，并灌瓶包装出售，液化尾气送盐酸工段。
5、电解液蒸发工段来自电解工段的电解液含碱浓度只有10％左右，把电解液用泵送入三效蒸发器，经过蒸发，碱液被浓缩至32-35％，然后进行冷却、配碱，分配合格的碱用泵送入碱栈台。