氯酸钠的生产工艺简介

氯酸钠的生产工艺简介

氯酸钠的生产方法主要有化学法和电解法：

化学法：化学法是以石灰为原料，将石灰制成石灰乳，然后氯化。在析出了氯化钙结晶后的氯酸钙溶液中，加入硫酸钠或碳酸钠进行复分解反应，生成氯酸钠溶液和硫酸钠产品。由于化学法生产氯酸钠有工艺流程长、设备多、占地面积大、操作环境差、生产成本高等原因，目前国内外氯酸钠生产均不采用这一方法。

电解法：电解法是以原盐或精制盐为原料，先制成饱和的粗卤水，然后加入纯碱、烧碱和氯化钡(可结合采用膜除硝技术)，除去粗盐水中的钙、镁及硫酸根离子，并过滤得一级精制盐水。一级精制盐水再经离子交换处理或膜处理得到二级精制盐水，然后在二次精制盐水中加入重铬酸钠、盐酸，调节PH值后送入无隔膜的电解槽中进行电解。电解得到的氯酸钠溶液，经过脱次氯酸钠、结晶、分离、干燥得到结晶氯酸钠成品，现在所有厂家都采用的是电解法工艺生产氯酸钠，其工艺过程大体包括盐水工序、电解工序、结晶干燥工序等，现分述如下：

（一）盐水工序

北美、欧洲国家氯酸钠生产所用氯化钠均为精制氯化钠，其钙镁含量极低，盐水精制工序常采用二级净化处理（采用膜过滤、离子交换处理等技术，进一步除去卤水中的杂质离子）。因精盐中杂质含量

少，故而盐水精制工序生产线短，排渣量少，减少了对环境的污染。国外氯酸钠生产厂家都非常注重盐水的净化处理，因为盐水的质量好坏直接影响电耗和洗槽周期（国外基本采用精制盐）。

国内氯酸钠原料采用矿盐、卤水、海水，原料杂质较多，精制生产线长。由于原料精制设备简陋，精盐水钙、镁含量高，故而造成槽电压升得快，洗槽周期短，一般在三个月洗一次，进行盐水的二次精制可使卤水含钙镁量降低，还可降低电耗、延长洗槽周期，提高生产效率。

（二）电解工序

电解工序是生产氯酸钠的最主要工序。电解槽是氯酸钠生产的关键设备。二十世纪六、七十年代钛基涂钌金属阳极开始应用于氯碱电解槽。经过近几十年来的发展该项技术已成为相对完善的技术。值得一提的是某一公司开发了一个反应器带成百个电解槽的装置（温州泰佛龙实业有限公司开发TY型）。该技术巧妙地解决了电化学腐蚀问题，使装置结构和操作简化，电流效率又高。国外主要公司有瑞典的EKA，加拿大的ERCO和CANEXUS、芬兰的KEMRA是全球最大的4家氯酸钠生产和销售公司，4家产量占全球的75%，单线生产能力一般在5万吨/年以上，电流密度一般2500~3000A /m2，电流效率在94%-95%。

国内大多公司采用一个反应器带三至五个电解槽的汽提外循环

氯酸钠电解装置。近两年来，为了更加完善电解槽，对一些结构要素进行了优化。使单线生产能力可达万吨/年。

（三）结晶工序

几乎所有的生产线都采用真空结晶技术，有外循环式（3万吨/年以下）和内循环式真空结晶器，其热源为电解反应产生的热量。（3万吨/年以上）用水环式真空泵抽真空。德国的麦索（MESO）公司是全球最大的结晶器专业设计制造商，其设备专一用来生产大粒晶体。脱水工序均采用卧式自动卸料离心机，干燥工序选用沸腾床干燥器。国内比较大的生产厂家一般采用引进技术生产大粒晶体。

（四）氯酸钠生产过程主要的化学反应式为：

总反应式：NaCL+3H2O=NaCLO3+3H2↑

阳极：2CL-→CL2↑+2e

阴极：2H2O+2e→H2↑+2OH-

液相反应：CL2+H2O=HCLO+H++CL-

HCLO=H++CLO-

2HCLO+CLO-→ CLO3-+2CL-+2H+

(五)电解主要控制指标

国外精盐水杂质量分数达2×10-8（钙、镁、硫酸根、溴化物、硼化物、其他杂质等），盐水要求~，电槽温度50℃左右，电解液氯化钠浓度90g/l，氯酸钠625g/l。

（六）工艺流程示意如下：

(七)主要设备：化盐池、盐水预处理器、盐水膜过滤器、膜除硝装置、树脂塔装置、整流装置、氯酸钠电解槽、真空结晶系统、离心机、气流干燥、氢气处理装置、板框压滤机、冷却水塔、各类贮槽。（八）初步投资估算：据氯酸钠产品经济规模及市场情况，建设5万吨氯酸钠产品生产装置。氯酸钠生产分盐水精制、电解、结晶干燥等

三个工段。

主要原料是需要量及供应方式

公用工程需要量

建设投资及静态经济指标

氯酸钠成本表

产量(t/a) 商品量(t/a) 附表 1

（九）就近配套二氧化氯生产装置情况下，氯酸钠可直接管道输送至二氧化氯装置，无须结晶干燥。二氧化氯生产方法如下：

（1）以SO2为还原剂制备ClO2的R1法。

（2）以盐酸为还原剂的方法为R2法。

（3）用甲醇为还原剂为根据芒硝不同回收方式分为R8法和R8改进R10法。

(4) 用H2O2作还原剂制备二氧化氯为R11法。

主要以R8及R8改进R10法为主：

R8法流程如下图：

R8/R10流程如下：

R8及R8/R10消耗对比表如下

原料ERCO R8 原料

氯酸钠t/tClO2 氯酸钠t/tClO2 硫酸t/tClO2 硫酸t/tClO2

甲醇t/tClO2 甲醇t/tClO2

氢氧化钠t/tClO2 氢氧化钠t/tClO2 蒸汽t/tClO2 6～7 蒸汽t/tClO2

以上所述内容仅供参考。