国内外离子膜法烧碱生产技术综述_续完_
离子膜烧碱的生产工艺及市场前景
离子膜烧碱的生产工艺及市场前景离子膜烧碱是一种新型的烧碱生产工艺，其生产原理是通过离子膜技术，将盐水中的氯离子和钠离子分离开来，从而实现高纯度的烧碱的生产。
离子膜烧碱工艺相比传统的氯碱工艺有很多优势，包括能耗低、环境友好、产物纯度高等。
离子膜烧碱的生产工艺主要分为以下几个步骤：首先是盐水处理，将盐水经过预处理后，去除其中的杂质和余氯；然后是电解部分，将经过处理的盐水通过电解设备，经过阴阳极的反应，将氯离子和钠离子分离开来；接下来是水解部分，将电解得到的氯气和钠氢碘反应，生成高纯度的氢氧化钠；最后是离子膜分离，通过离子膜将还含有一定氯离子的氢氧化钠进行进一步分离，得到纯度为99%以上的烧碱产品。
离子膜烧碱工艺具有以下几点市场前景：首先，传统的氯碱工艺对环境造成的污染严重，离子膜烧碱工艺能够减少污染物排放，符合环保要求；其次，离子膜烧碱工艺生产的烧碱产品纯度高，能够满足一些高端产品的生产需求；再者，离子膜烧碱工艺的能耗低，生产成本较传统工艺更低，对于降低生产成本有一定的优势；最后，离子膜烧碱工艺具有较高的自动化程度，能够提高生产效率，提升企业竞争力。
然而，离子膜烧碱工艺也存在一些挑战和问题，比如投资成本较高，需要建设专门的设备和系统，对企业的资金实力有一定的要求；此外，离子膜烧碱工艺对操作、维护和管理要求较高，需要具备一定技术和人才优势；另外，离子膜烧碱市场竞争激烈，需要企业在技术上保持创新和优势，才能在市场中占据一席之地。
总的来说，离子膜烧碱是一种具有潜力的烧碱生产工艺，其能耗低、环保、产物纯度高等优势，赋予其广阔的市场前景。
虽然目前离子膜烧碱的产量和应用还相对较小，但随着环保意识的提高和对高纯度产品需求的增加，离子膜烧碱有望在未来得到更广泛的应用和推广。
企业在选择离子膜烧碱工艺时，需要综合考虑投资成本、技术优势、市场需求等因素，进行合适的决策。
离子膜电解法生产烧碱
• 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
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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离子膜片碱生产工艺
离子膜片碱生产工艺离子膜片碱是一种重要的化工产品，广泛应用于工业、农业、国防和生活等领域。
离子膜片碱的生产工艺主要包括原料准备、制备溶液、电解、分离与收集等步骤。
首先，原料准备是离子膜片碱生产的第一步。
主要原料包括氯化钠（NaCl）和水（H2O）。
氯化钠按一定比例加入到制备罐中，并加入适量的水进行搅拌和溶解，使得氯化钠完全溶解。
其次，制备溶液是离子膜片碱生产的关键步骤。
在制备溶液时，要控制好溶液的浓度和温度。
浓度过高容易引起膜片的堵塞，浓度过低则会影响电解效果。
温度过高容易造成能量的浪费，温度过低则会降低电解速度。
因此，在制备溶液时，需要进行严密的控制，以保证溶液的浓度和温度在正常范围内。
接下来，进行电解过程。
电解是通过电流将溶液中的阳离子和阴离子分离，从而得到有价值的产物。
电解池通常采用多层膜片堆积，形成离子通道。
电极板被安放在离子通道的两侧，通过电流使阳离子朝阳极移动，阴离子朝阴极移动。
在离子通道中，阳离子通过阳极刺激氧化成氯气，而阴离子通过阴极还原成氢气。
离子通道内的阳离子和阴离子不能直接接触，通过离子膜可以实现阳离子和阴离子的选择性传导，最终得到氯气、氢气和含有高浓度氢氧根离子的溶液。
最后，进行分离与收集。
离子膜片碱中的氯气通常被吸收和收集，并用于制取氯气产品。
而含有高浓度氢氧根离子的溶液，则需要进一步经过蒸发、结晶等步骤，将溶液中的水分去除，得到固体的碱产品。
离子膜片碱生产工艺的优点在于可以高效地分离氯气和氢气，同时获得高浓度氢氧根离子的溶液，为制取其他化工产品提供了基础材料。
但是，离子膜片碱的生产还面临着一些挑战，如电解效率、膜片的使用寿命等问题，需要不断进行技术改进和优化。
总之，离子膜片碱的生产工艺包括原料准备、制备溶液、电解、分离与收集等步骤，通过控制好各个环节的操作条件，可以高效地生产出高质量的离子膜片碱产品。
离子膜片碱的生产不仅满足了各个行业的需求，也为社会的可持续发展做出了贡献。
工业离子膜烧碱生产工艺
工业离子膜烧碱生产工艺嘿，朋友！今天咱来聊聊工业离子膜烧碱这神奇的生产工艺。
烧碱，这玩意儿您听说过吧？它在咱们的工业生产里那可是相当重要！就好比厨房里的盐，缺了它好多美味佳肴都做不出来。
离子膜烧碱的生产工艺，那可不是简单的事儿。
这就像是一场精心编排的舞蹈，每个步骤都得精准到位。
先来说说盐水精制这一步。
您想想，盐水就像是一群要参加比赛的运动员，如果里面有杂质，那可不就像运动员身体不好，能出好成绩吗？所以得把杂质都清理掉，让盐水变得纯净清澈。
这一步需要用到各种设备和技术，就像给运动员做全方位的体检和调理一样。
然后是电解槽。
这电解槽就像是一个魔法盒子，能把普通的盐水变成宝贝烧碱。
里面的离子膜就像是一个神奇的滤网，只让需要的离子通过，把不需要的挡在外面。
这得多厉害呀！您能想象如果没有这个神奇的滤网，会是怎样的混乱局面吗？再说说电解的过程。
电流在电解槽里奔腾，就像一群脱缰的野马，带着离子们奋勇向前。
这个过程中，需要严格控制各种条件，温度、压力、电流强度等等，一个不小心，这出“魔法大戏”可能就演砸啦！生产出来的烧碱还得经过一系列的处理和检验，才能成为合格的产品。
这就好比刚出炉的蛋糕，还得装饰、检查，才能摆上货架。
您看，工业离子膜烧碱的生产工艺是不是既复杂又神奇？每一个环节都得精心呵护，就像照顾自己的孩子一样。
稍有疏忽，可能就会前功尽弃。
所以说，这生产工艺的每一步都凝聚着工人们的智慧和汗水，每一个细节都关乎着最终产品的质量和产量。
咱们得对这些默默付出的人们竖起大拇指，是他们让这神奇的工艺不断发展，为咱们的工业生产带来强大的动力！总之，工业离子膜烧碱生产工艺是一门高深的学问，也是一项伟大的工程，值得我们深入了解和尊重！。
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。
国内氯碱生产技术近况综述
国内氯碱生产技术近况综述中国化工信息网2007年12月3日近年来，我国氯碱行业在引进、消化吸收国外先进氯碱生产技术与设备，增强自主创新能力方面做了大量的工作，不断有成熟的先进技术在国内氯碱生产企业中推广，推动了氯碱生产技术的进步，提升了生产装备的技术水平。
本文中介绍了近年来国内氯碱生产企业采用的几种新技术，供国内氯碱生产企业在技术改造和扩能时参考。
1用于盐水精制的膜过滤技术精盐水质量是决定电解工序能否正常运行的关键因素之一，不仅关系到电解槽的使用寿命，而且关系到烧碱生产的电耗高低。
特别是离子膜法烧碱生产装置，它对精盐水的质量要求很苛刻。
如何提高精盐水的质量一直是氯碱生产企业不断研究和探讨的问题。
自从2000年美国戈尔公司ZYLON薄膜过滤器在江苏扬农化工集团公司、山东滨化集团有限责任公司一次盐水精制工艺中成功应用以来，不断有新的过滤膜和膜组件出现，膜过滤技术已在我国氯碱生产企业中得到广泛应用。
这其中应用比较成功的有戈尔过滤器、凯膜过滤器、鸣泰“种植膜”过滤技术、颇尔过滤器等。
最近，又出现了陶瓷膜过滤器精制盐水新技术。
1.1戈尔过滤器1.1.1戈尔过滤器的结构戈尔过滤器的核心是戈尔膜过滤袋。
此袋采用厚度为微米级、孔径 0.2-0.5 卩m的膨体聚四氟乙烯膜与厚度2-3mm勺聚丙烯、聚酯无纺布复合制成，内有刚性支撑体，流体在压力作用下流经滤袋而实现固液分离，得到几乎不含固态物质的液体。
1.1.2戈尔过滤器的工作原理粗盐水通过调节阀进入戈尔过滤器，并经过戈尔膜过滤袋进行过滤。
清液进入清液腔，并通过溢流管流入精盐水贮槽；粗盐水中的固体物质被截留在戈尔膜过滤袋的表面。
当过滤一段时间后，打开反冲阀对戈尔膜过滤袋进行反冲洗，滤渣脱离滤袋的表面，沉降到戈尔过滤器的锥形底部。
此时，戈尔过滤器自动进入下一个过滤、反冲、沉降周期。
当过滤循环次数达到设定值时，戈尔过滤器的排污阀自动打开，排出滤渣后，重新进入下一个运行循环周期。
离子膜法制碱技术
目录摘要 (1)关键词 (1)前言 (1)1.年产10万吨离子膜烧碱项目的主要工序 (1)2.离子膜制烧碱盐水精制介绍 (1)3.离子膜制烧碱的特点 (1)3.1投资省 (1)3.2 能耗低 (2)3.3 碱液质量好 (2)3.4氯气及氢气纯度高 (2)3.5无污染 (2)4.离子膜制烧碱盐水精制的工艺原理 (2)5.离子交换膜的性能简介 (3)6 . 离子膜制碱盐水精制的工艺条件 (3)6.1 NaOH的浓度 (3)6.2 阳极液NaCl浓度 (4)6.3 电流密度 (4)6. 4 阳极液PH值 (4)6.5电解液的温度 (5)6. 6电解液流量 (5)7. 离子膜制碱盐水精制的工艺流程 (5)8、离子膜制碱盐水精制的工艺设计 (6)8.1一次盐水 (6)8.2二次盐水精制 (6)8.3电解工艺 (6)8.4淡盐水脱氯 (7)8.5氯氢处理（含废氯气处理） (7)8.6氯气液化 (8)8.7氯化氢合成及盐酸 (8)9. 离子膜制碱盐水精制的工艺计算 (9)9.1一次盐水计算依据： (9)9.2、输出 (12)小结 (19)参考文献 (20)致谢 (21)摘要：本文结合先进的离子膜法制碱技术向着复极槽、高电流密度、自然循环方向发展的趋势，介绍了盐水中各种有害物质的去除工艺，特别是膜技术在盐水精制中的良好使用效果，说明盐水精制技术正向着自动化控制、减轻环境污染、高质量盐水的方向发展，离子膜法制烧碱是烧碱生产工艺中常用的制法之一。
关键词：离子交换膜性能盐水精制工艺计算前言目前盐水电解生产烧碱的方法主要有隔膜法和离子膜法，离子膜法具有综合能耗低，碱液浓度高，氯氢纯度高，装置自动化控制程度高，环境污染轻等优势，是当今世界公认的先进制碱技术及发展方向。
烧碱是最重要的基本化工原料之一，其最初的用途是从制造肥皂开始，逐渐用于轻工、纺织、化工等领域。
随着制铝工业及石油化学工业的发展，其应用范围更加广泛，下游产品已达到900多种。
（完整版）离子膜法烧碱工艺毕业论文
（完整版）离子膜法烧碱工艺毕业论文扬州工业职业技术学院2014 — 2015 学年第二学期毕业设计（论文）（课程设计）课题名称：离子膜法烧碱生产工艺设计时间： 2015.3系部：化学工程学院班级：姓名：学号：指导教师：前言 (5)1 氯碱相关介绍 (5)1.1 氯碱行业简介 (5)1.2 主要产品及名称 (5)1.3 主要产品的用途 (5)1.2 我国氯碱行业的现状及发展趋势 (6)1.2.1 目前氯碱产量 (6)1.2.2 氯碱行业在技术和规模上的现状 (6)1.2.3 国内氯碱未来发展趋势 (6)2 离子膜法电解工艺研究 (7)2.1 离子膜法工艺原理及设备 (7)2.1.1 离子膜法制碱原理 (7)2.1.2 离子膜的性能和种类 (9)2.1.3 离子膜电解槽 (10)2.2 离子膜法制碱工艺流程 (12)2.2.1 一次盐水 (12)2.2.2 二次盐水 (14)2.2.3 电解工艺 (15)2.2.4 淡盐水脱氯 (17)2.2.5 氯氢处理 (18)2.2.6 废氯气处理 (22)2.2.7 氯气液化 (22)3. 结论 (23)参考文献 (24)致谢 (25)离子膜法烧碱生产工艺摘要：随着科技的迅猛发展，我国的氯碱工业行业也得到了迅速的发展和扩大，很多氯碱化工企业也都扩大了生产，加大了生产力度。
然而随着社会高速的发展，提高氯碱的生产规模和更有效、更经济的发展氯碱行业的发展也催生了很多新的企业加入到行业中来，氯碱行业已经开始向规模化、技术化、经济化这种良好的态势发展，特别是离子膜法工艺的出现，将会更加有利于此行业的发展和提高壮大。
本论文主要论述了离子膜法烧碱生产工艺规程。
关键词：氯碱生产工艺离子膜法abstract：Along with the rapid development of science and technology,China's chlor-alkali industry rapid development and expansion, a lot ofchlor-alkali chemical enterprises are also enlarged the production, weintensified the efforts on the production. However, with the development ofthe society of and the development of more effective and more economical development of chlor-alkali industry also rise to a lot of new companies to join the industry, Chlor-alkali industry to scale, technology, economize the good state of development, especially the emergence of ion membrane process, will be more conducive to the development of the industry and improve.This thesis mainly discusses the method of ionic membrane caustic soda production process procedures.Keywords：chlor-alkali production process Ionic membrane law前言随着世界氯碱工业生产和进出口格局的转变，我国已成为世界上氯碱化工的重要生产基地。
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。
离子膜烧碱工艺
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。
离子膜烧碱的生产工艺及市场前景
离子膜烧碱的生产工艺及市场前景
一、离子膜烧碱生产工艺
1、烧碱原料准备
烧碱的原料主要是纯碱、电解水和盐酸，碱料要求为纯碱，电解水要求为电解水，盐酸要求为无色澄清液。
2、烧碱反应装置
烧碱反应装置由加料器、反应罐和储碱罐组成，其中反应罐和储碱罐之间并有密封胶带，反应罐底部加有底泄装置，反应罐内装有搅拌机，供碱料、电解水、盐酸混合用。
3、烧碱反应过程
将纯碱、电解水和盐酸通过加料器加入反应罐，然后搅拌混合，使碱料均匀溶解；烧碱反应后，烧碱液通过底泄阀流入储碱罐，至此烧碱反应结束。
4、离子膜分离装置
离子膜分离装置主要由离子膜池、污染物排放槽、离子膜梗管棒、污染报警装置组成，其中离子膜梗管棒由多根离子膜梗管构成，离子膜梗管棒内安装有阴极，是通电的核心。
5、离子膜分离过程
在离子膜池中，由阴极通电形成“驱动”力，活性离子通过离子膜界面渗入阳极侧，非活性离子不能通过离子膜界面，把活性离子从非活性离子中分离出来，从而达到离子膜烧碱的目的。
二、离子膜烧碱的市场前景。
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。
国内外离子膜法烧碱生产技术综述_续完_
【综 述】国内外离子膜法烧碱生产技术综述(续完)张英民3,郎需霞,邵冰然,丁晓玲(青岛海晶化工集团有限公司,山东青岛266042) [关键词]离子膜法烧碱;生产技术;离子膜;盐水精制;电解;氯气干燥;蒸发[摘 要]对目前国内外离子膜法烧碱生产装置的相关工艺进行了系统的阐述。
[中图分类号]T Q114.2 [文献标志码]A [文章编号]1008-133X(2008)03-0001-08A rev i ew on the worldw ide producti on technology ofi on-exchange m em brane causti c soda(Part2)ZHAN G Ying-m in,LAN G X u-xia,SHAO B ing-ran,D IN G X iao-ling(Q ingdao Haijing Che m ical I ndustry Gr oup Co.,L td.,Q ingdao266042,China)Key words:i on-exchange me mbrane caustic s oda;p r oducti on technol ogy;i on-exchange me mbrane;brine refine ment;electr olysis;drying of chl orine gas;evaporati onAbstract:The p resent world wide p r oducti on p r ocesses related t o the p r oducti on facilities of i on-ex2 change me mbrane caustic s oda are elaborated syste matically.2 二次盐水精制2.1 工 艺二次盐水精制采用螯合树脂塔进行吸附,该技术长期以来几乎没有变化,系统以2塔或3塔串联运行,1塔再生。
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。
离子膜法烧碱生产系统盐水精制技术进展
离子膜法烧碱生产系统盐水精制技术进展离子, 烧碱生产, 盐水精制, 膜法, 进展离子, 烧碱生产, 盐水精制, 膜法,进展目前盐水电解生产烧碱的方法主要有隔膜法和离子膜法，离子膜法具有综合能耗低、液碱浓度高、氯氢纯度高、装置自动化控制程度高、环境污染轻等优势，是当今世界公认的先进制碱技术及发展方向。
整个生产装置采用DCS集散控制系统，对重要工艺控制指标进行在线控制，大幅度提高了操作精度，降低了操作强度，提高了劳动生产率，取得了良好的经济效益和社会效益。
离子膜法制碱技术向着复极式、高电流密度、自然循环电解槽的方向发展，目前此种电解槽生产企业主要在日本、德国，国内蓝星(北京)化工机械有限公司引进了日本旭化成公司技术。
另外，离子膜法制碱关键部件——离子膜目前仍然被美国杜邦和日本旭化成、旭硝子3家公司控制。
电解槽及膜占烧碱成本比例较大，如何延长膜的使用寿命是每家氯碱企业运行管理的关键，其首要工作是控制盐水质量。
盐水中的杂质主要有：对烧碱装置安全生产有影响的NH4+对电解槽的电流效率有影响的Ca2+、Sr2+、Ba2+、Al3+、Hg2+、I-、SO42-、SiO2，会导致电压升高的Mg2+、Ni2+、Fe2+、Al3+、SiO2。
虽然各生产企业使用盐的质量不同(如海盐、井矿盐、湖盐)，其中杂质含量各有区别，但离子膜法电解系统对盐水的要求基本一致。
盐水精制是将盐水中的有害物质通过特定工艺技术除掉，以达到离子膜电解槽的使用要求。
去除这些离子的技术有很多，近年来采用膜过滤法处理盐水和SO42-去除技术提高了氯碱企业的整体技术装备水平，也为高电流密度电解槽的应用打下了良好的基础。
1除铵技术盐水中的少量铵，特别是采用掺卤或全卤工艺时铵含量更高，在电解槽阳极室内与Cl2反应生成NCl3，而NCl2是一种易爆炸的含氮化合物，它的存在给氯碱生产带来安全隐患。
盐水除氨技术：粗盐水进入折流槽，加入一定量的NaClO，在除氨反应槽中完成反应，生成单氯胺，向氨吹除塔通压缩空气，单氯胺被空气带出系统，盐水中铵的质量分数小于1×10-6。
离子膜法制烧碱的生产工艺综述
【作者简介】丁起（１９８４－）男，天津人，长江大学化学与环境工程学院０３级学生。
离子膜法制烧碱是烧碱生产工艺的常用制法之一，但是在目前烧碱生产工艺中所见的比例并不是很大，所以我们必须仔细的认识一下子膜法制烧碱的工艺特点。
１离子膜法碱液蒸发的特点１．１流程简单，简化设备，易于操作由于离子膜碱液仅含有极微量的盐，所以在其整个蒸发浓缩过程中，即使是生产９９％的固碱，也无须除盐。
这就是极大的简化了流程设备，即隔膜碱蒸发必须有的除盐的设备及工艺工程都被取消（如旋液分离器、盐沉降槽、分离机、回收母液贮罐等），由于在蒸发过程中没有盐的析出，也就很难发生管道阻塞，系统打水问题，使操作容易进行。
１．２浓度高，蒸发水量少，蒸汽消耗低离子膜法碱液的浓度高，一般在３０％～３３％，比隔膜法碱液的１０％～１１％要高很大，因而大量的减少了浓缩所用的蒸汽。
若以３２％的碱液为例，如果产品的浓度为５０％，则每吨５０％的成品碱需蒸出水量为：１０００３２％－１０００５０％＝１１２５ｋｇ（水）而隔膜法电解碱液若同样浓缩到５０％，则一般要蒸出６．５ｔ的水量（隔膜碱液浓度按１０．５％计）。
也就是说，浓缩到同样的５０％，离子膜碱液蒸发比隔膜碱液蒸发少蒸出约５．４ｔ水。
由于蒸发水量的减少，蒸汽消耗就大幅度下降。
以双效流程为例，一般仅耗汽０．７３～０．７８ｔ／ｔ（１００％碱），另外蒸汽的空间也相应的减少，使设备的投资也相应的降低。
２影响碱液蒸发的因素２．１生蒸汽压力蒸汽是碱液蒸发中的主要热源，生蒸汽（或称一次蒸汽）的压力高低对蒸发能力有很大的影响。
通常较高的一次蒸汽压力，使系统获得较大的温差，单位时间所传递的热量也相应的增加，因而也使装备具有较大的生产能力。
蒸汽压力不能过高，过高的蒸汽压力容易使加热管内碱液温度上升过高，造成液体的沸腾，形成汽膜，降低了传热系数，反而使装备能力受到影响。
同样，蒸汽压力偏低，经过加热器的碱液不能达到需要的温度，则减少了单位时间内的蒸发量，使蒸发强度降低。
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【综 述】国内外离子膜法烧碱生产技术综述(续完)张英民3,郎需霞,邵冰然,丁晓玲(青岛海晶化工集团有限公司,山东青岛266042) [关键词]离子膜法烧碱;生产技术;离子膜;盐水精制;电解;氯气干燥;蒸发[摘 要]对目前国内外离子膜法烧碱生产装置的相关工艺进行了系统的阐述。
[中图分类号]T Q114.2 [文献标志码]A [文章编号]1008-133X(2008)03-0001-08A rev i ew on the worldw ide producti on technology ofi on-exchange m em brane causti c soda(Part2)ZHAN G Ying-m in,LAN G X u-xia,SHAO B ing-ran,D IN G X iao-ling(Q ingdao Haijing Che m ical I ndustry Gr oup Co.,L td.,Q ingdao266042,China)Key words:i on-exchange me mbrane caustic s oda;p r oducti on technol ogy;i on-exchange me mbrane;brine refine ment;electr olysis;drying of chl orine gas;evaporati onAbstract:The p resent world wide p r oducti on p r ocesses related t o the p r oducti on facilities of i on-ex2 change me mbrane caustic s oda are elaborated syste matically.2 二次盐水精制2.1 工 艺二次盐水精制采用螯合树脂塔进行吸附,该技术长期以来几乎没有变化,系统以2塔或3塔串联运行,1塔再生。
2塔工艺要求一次盐水中的Ca2+、Mg2+含量低,因此越来越多的企业出于安全考虑,选择了3塔工艺,也有的企业根据盐水的质量情况及产能情况,采用更多塔的串联。
生产装置有北化机、日本链水、日本旭化成、意大利迪诺拉等公司生产的装置。
典型的3塔工艺见图8。
2.2 树脂种类国外的树脂有胺基磷酸型的DuoliteES-467 (法国)、太阳珠SC-401(日本)以及亚胺基二乙酸型的CR-11(日本三菱化学)、美国罗门哈斯I RC-718、Amberlite I RC-743、德国拜尔TP-208、英国漂莱特S-940等。
目前国产螯合树脂的型号也较多,南开大学的D412,上海树脂厂的D751,上海华申树脂有限公司的D403,淄博东大化工股份有限公司的TP260和TP208,苏青集团江阴市有机化工厂的D401、D402等牌号的树脂基本达到国外同类产品的水平。
螯合树脂型号较多,其主要成分螯合基团分为两种,即亚胺基二乙酸型和胺基磷酸型。
这两种螯合树脂的主要物化性能指标见表1。
表1 螯合树脂的主要物化性能指标种类Ca2+吸附容量/mol/L水质量分数/%粒径/mm湿表观密度/g/mL适宜温度/℃n(H+)/n(Na+)/%D-7510.5052～620.3～1.20.70～0.80≤80CR-11≥0.5060.10.3～1.20.73≤80D-4030.6046～560.3～1.20.70～0.80≤800.75D-4120.3550～600.3～1.20.7445～500.70 ES-4670.3560～650.3～1.00.7345～500.75S-9400.5060～650.6～1.00.72～0.78≤900.69 TP-260 2.30600.40～1.250.77-20～850.75 从对不同树脂的对比分析中不难发现,除TP-260型树脂的Ca2+吸附容量较高外,其他树脂的性能指标均比较接近。
目前国内企业所用的树脂,不管是国产的还是进口的,只要工艺条件控制得较好,都能满足生产需要。
1第44卷 第3期2008年3月 氯碱工业Chl or-A lkali I ndustry Vol.44,No.3Mar.,20083[作者简介]张英民(1964—),男,高级工程师,现任青岛海晶化工集团有限公司副总经理兼总工程师。
[收稿日期]2007-09-10[编者注]本文作者之一张英民为《氯碱工业》第4届编委会主任委员1,2,3—螯合树脂塔;4—HCl 洗涤器;5—盐酸罐;6—烧碱罐;7—树脂捕集器图8 3塔二次盐水精制流程图3 电 解我国氯碱行业引进最多的是离子膜法烧碱生产技术及装置。
自20世纪80年代开始,离子膜法烧碱生产技术及装置经历了“空白技术,急需引进”和“发展技术,完善引进”两个阶段,先后从日本、美国、英国、意大利、德国这5国的9大世界知名公司引进数十种型号规格的离子膜电解槽。
至今个别地区仍在重复引进,而我国国产化离子膜电解槽已基本上达到国际先进水平。
2004年世界电解槽制造企业所占份额见图9。
图9 2004年世界电解槽制造企业的市场份额3.1 离子交换膜[2]3.1.1 概 况离子交换膜是氯碱工业离子膜法烧碱生产装置的核心。
目前应用于食盐水溶液电解的阳离子交换膜根据其离子交换基团的不同,可分为全氟磺酸膜、全氟羧酸膜和全氟羧酸-全氟磺酸复合膜。
目前各公司都选用新型号的离子交换膜,膜的寿命可达3年以上。
世界主要离子膜的市场份额变化情况见表2。
表2 世界主要离子膜的市场份额变化情况% 年份杜邦膜旭化成膜旭硝子膜199053143220033935263.1.2 离子膜的发展、型号及性能(1)美国杜邦(Dupont )公司。
该公司于1962年发明了Nafi on 离子膜,1964年开发了应用离子膜的氯碱电解技术,1970年开发出带有增强网的离子膜,1980年在美国建立离子膜生产厂。
1975年日本旭化成公司成功地在延冈工厂用Nafi on -315膜生产烧碱,在世界上首次实现了离子膜法烧碱的工业生产。
Nafi on -100、300、400系列适合生产低浓度烧碱。
Nafi on -300系列是增强复合离子膜,为了获得高电压效率,其阴极侧采用低吸水层;为了获得低电压,其阳极侧采用高吸水层,这种膜在生产稀碱时电耗较低。
Nafi on -400系列是物理耐久性较好的增强离子膜。
Nafi on -900系列在保持性能稳定和长期生产高浓度烧碱方面,兼有高电流效率和低电压的特点,Nafi on -901膜可用来直接生产质量分数为32%的碱液,电流效率接近96%。
国际上认为Nafi on -90209及Nafi on -961运转效益较好。
1990年推入市场的N -966膜,其力学性能指标比N -90209提高近一半,寿命较长且更安全,碱质量分数为30%～35%时,槽电压下降了150mV 。
但在能源比较紧张的形势下,N -966膜相比后来研制的N -982膜电耗仍较高,而N -982膜虽然电压低,但强度不高,寿命较短。
针对电压和强度的相互矛盾关系,杜邦公司于2004年左右研制的NX -2020膜集2综 述 氯碱工业 2008年中了N -966膜和N -982膜的优点,强度高、电压低,比较适合目前氯碱生产的需求。
各种Nafi on 离子膜电压与强度的示意图见图10。
图10 各种Naf i on 离子膜的电压与强度 (2)日本旭化成公司。
1976年日本旭化成公司用全氟羧酸膜取代了杜邦公司的全氟磺酸膜,接着又开发了羧酸-磺酸复合膜。
全氟羧酸膜具有很强的阻止OH -透过的性能,在较广泛的烧碱质量分数范围(20%～40%)内都可以达到超过90%的电流效率,并且碱质量分数在20%～30%时有较低的槽电压,因而可以显著地降低电耗。
然而,全氟羧酸膜在酸性条件下会成为非导体。
旭化成公司在1993年开发了当时世界上最佳性能的Aci p lex -F4202离子膜,并于1997年开发出新型的Aci p lex -F4203离子膜,在世界上首次实现了电解电压下降到3V 以下。
旭化成膜的系列见图11,旭化成膜改进的历史见图12。
旭化成膜的性能见表3。
表3 旭化成离子膜的性能离子交换膜槽电压/V电流效率/%50%烧碱中盐的质量分数/10-6F68012.9297.525F44042.9497.325F44012.9297.530 注:所有的实验都是使用有效面积为1d m 2的实验电解槽,在电流密度为4k A /m 2、NaOH 质量分数为32%、NaCl 质量浓度为205g/L (出口)、电解温度为90℃、电极极距为1.5mm 、活性阴极的条件下进行的。
(3)日本旭硝子公司。
该公司于1973年开始研究氟化物离子膜,并试制成Fle m i on 系列。
Fle m i 2on 膜主要有磺酸型和羧酸型两种。
Fle m i on -230膜的特性可与Nafi on -901膜相比,Fle m i on -430膜更适合生产低浓度烧碱,Fle m i on -DX 能以零极距进行操作。
Fle m i on 膜以电压低、耗电少在世界上获得较好的评价。
2001年旭硝子公司退出电解槽制造事业,在化工行业重点建设有特色的“福来妙”离子膜事业,研制出了F -8000系列离子膜。
“福来妙”系列概况见图13。
新研制的F -8000系列离子膜的进步情况见图14。
“福来妙”膜加强布的种类见图15。
“福来妙”F -8000系列离子膜的性能见表4。
表4 F -8000系列离子膜的性能离子膜电流效率/%F -893596.0～97.0F -803196.5～97.5F -803096.5～97.5F -802196.5～97.5F -802096.5～97.5 随着氯工程电解槽市场份额的加大,旭硝子F -8000系列膜的市场份额也逐步扩大。
注:①Aci p lex T M -F 离子膜有适应低质量分数(20%～24%)烧碱的F22系列膜;②Aci p lex T M -F 离子膜可以应用于K OH 生产图11 旭化成离子膜系列产品图12 旭化成离子膜的改进历史图13 “福来妙”系列概况3第3期 张英民等:国内外离子膜法烧碱生产技术综述(续完) 综 述图14 F -8000系列离子膜的进步情况图15 “福来妙”膜加强布的种类(4)日本德山曹达公司。
该公司研制开发的Neosep ta -F 膜适宜制备浓度较高的阴极碱液。
离子膜可按单层离子膜或多层离子膜来使用,后者是将具有相同离子交换基团而离子交换容量不同的两张膜复合或将羧酸膜和磺酸膜压在一起。
目前认为全氟羧酸和全氟磺酸复合膜比较优越。
3.2 离子膜电解槽[3]3.2.1 概 况离子膜电解槽有单极式和复极式两种。