盐水一次精制..讲解学习

任务一 盐水精制方案制定
3、Fe3+的影响 精制盐水中含有Fe3+时，在电解过程 中可与OH-形成Fe(OH)3而堵塞离子膜，影响电槽的正常 运行，对于隔膜电解槽来讲，还会使阳极室中氯中含氢增 加，形成不安全因素。
4、铵离子及有机氮的影响 在原盐中或化盐用水中， 如果含有铵离子或有机氮化合物，在电解槽内会被氯转化 为极易爆炸的NCl3，伴随氯气在液氯工序聚积而可能发生 爆炸。
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二、盐的来源及类别 世界上的盐大部分存在于海洋中，海洋中氯化钠的 浓度平均为33～36g/l。由于地壳变化，海洋的一部分分 离成为内陆海，经过亿万年的自然蒸发，形成盐湖（如死 海）和盐池，其沉积在地下成为岩盐（矿盐）。因此，原 盐有海盐、湖盐、井盐和矿盐四种。世界上的主要产盐国 家有美国、中国、德国和印度等国。中国的盐资源十分丰 富，分布在24个省和自治区。
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2、原盐和盐水的性质 (1) 氯化钠在水中的溶解度 温度对氯化钠在水中的溶解度的影响并不大，但提 高温度可加速原盐的溶解。
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(2)氯化钠水溶液的密度 氯化钠水溶液的密度随溶液温度的升高而降低，随 着溶液浓度的增大而增大。
(3)氯在不同温度的水和盐水中的溶解度 氯在水和盐水中的溶解度随着温度的升高而减小，随 着盐水浓度的增加而降低。
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三、原盐的组成及性质 1、我国的原盐组成 我国的原盐因品种和产地而异，质量不一。就NaCl 含量而言，湖盐质量最佳， NaCl 96～99%；井矿盐次之， NaCl 93～98%；海盐一般含水分2～4%，NaCl 91～ 95%。海盐中的钙、镁含量最高，但重金属离子则低于湖 盐或井矿盐。
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2、SO42-的影响 如果盐水中SO42-含量高，则会在膜 层中与Na+生成Na2SO4影响离子膜的交换性能，使电流效 率下降，SO42-还会阻碍Cl-放电，促使OH-放电，产生O2， 使氯中含氧量增加，氯气纯度降低；此外，O2还会腐蚀阳 极。另外，如果SO42-含量太高，还会使食盐在水中的溶 解度降低，并且会影响隔膜碱的蒸发及隔膜浓碱沉降的操 作。
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5、重金属离子的影响 盐水中存在重金属离子，将 会对阳极涂层的电化学活性有相当大的影响。例如，盐水 中的锰沉积在阳极表面，会形成不导电的氧化物，使阳极 涂层的活性降低，增加电槽的电压降，使电耗升高。一些 重金属离子对离子膜有不良的影响，其影响程度随不同离 子而异，所以盐水中重金属离子也必须除去，以保证电解 盐水的质量。
盐水一次精制..
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一、原盐概况 原盐是氯碱工业生产的主要原料。各种来源的盐都 含有不同数量的不利于电解生产的杂质，如钙、镁、铁、 硫酸盐和重金属离子等。在氯碱工业生产中，原盐费用 为总成本费用的20%～30%，是仅次于能源的主要费用。 纯净的氯化钠很少潮解，工业原盐中因含有CaCl2 、MgCl2等杂质，极易吸收空气中水分而潮解结块。原 盐的潮解对运输、储运及使用会带来一定困难。
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（一）原盐中杂质对电解的影响 1、Ca2+、Mg2+的影响 如果盐水中的大量Ca2+、
Mg2+不除去，超过了树脂的处理能力，就可能发生Ca2+、 Mg2+的泄漏，会造成树脂使用周期缩短，树脂塔的盐水处 理能力下降，造成进电解槽的盐水质量不合格，在电解过 程中Ca2+、Mg2+就会与从阴极室迁移到阳极室的OH-结合， 生成氢氧化物沉淀，这样不仅消耗了氢氧化钠，而且这些 沉淀还会堵塞离子交换膜的孔隙，使膜电阻增加，槽电压 上升，电流效率下降，产品质量下降，离子交换膜性能恶 化和寿命缩短，从而破坏电解的正常运行。
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5、使用原盐时的注意事项 (1)原盐储存场所应保持清洁，避免混入机械杂质。 (2)露天存放时应注意防雨，以免流失。 (3)新盐与陈旧盐质量若有差异，精制时应加以注意。 (4)原盐贮存时间过长会结成硬块，因此新旧盐要经 常倒换使用。
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四、盐水一次精制原理探究 由于工业盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等无机杂质、 细菌、藻类残体、腐殖酸等天然有机物和机械杂质，这些 杂质如不彻底去除会造成树脂塔树脂结块，交换能力下降， 进入电解槽导致离子膜效率降低，严重破坏电解槽的正常 生产，因此必须预先除去这些杂质，以满足树脂塔的要求。 在工业上一般采用化学精制方法即加入精制剂，使盐水中 的可溶性杂质转变为溶解度很小的沉淀物而分离除去，使 菌藻类等有机物分解成小分子物质。
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4、原盐质量对生产的影响 (1)每生产1吨100%NaOH约需1.5～1.7吨 100%NaCl（理论值为1.462吨），原盐的费用仅次于电 的费用，占生产成本第二位，而原盐质量影响精制剂的消 耗及精制操作，从而增加费用影响生产成本。 (2)响设备能力的发挥，如果盐水中的杂质含量高， 特别是天然有机物、镁、钙、硫酸根等离子，将直接影响 化盐、精制设备的效率。
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(4) 盐水的电导率 盐水的电导率随温度、浓度的增加而增大。
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3、选择原盐的主要标准 (1) 氯化钠含量要高，一般要求大于93%。 (2) 化学杂质如：氯化钙、氯化镁、硫酸钠含量要少。 (3) 不溶于水的机械杂质要少。 (4) 盐的颗粒要粗，否则容易结成块状，给运输和使 用带来困难。此外，盐的颗粒太细时，盐粒容易从化盐桶 中泛出，使化盐和澄清操作难以进行。 (5)菌、藻、腐殖酸等含量要低。
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6、菌藻类、腐殖酸及不溶性泥沙等的影响 菌藻 类、腐殖酸及不溶性泥沙等机械杂质进入盐水中会造成过 滤器处理能力下降、运行周期缩短，增加盐泥的量。如进 入树脂塔，会造成树脂塔树脂结块，交换能力下降，导致 盐水的质量下降，进入电解槽会影响离子膜的性能，严重 破坏电解槽的正常运行。