电解法制烧碱联合成..

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电解法制烧碱联合成本分配方法的探讨

(一)

摘要氯碱行业目前遵循的《电解法烧碱成本核算规程》已不适当,主要反映在联合成本分配方法上,本文对这一问题进行了探讨,可变现净值法可能更适合电解法制烧碱联合成本的分配。

关键词联合成本分配可变现净值法

电解食盐水生产烧碱的工艺过程大致可分为:盐水精制、电解、蒸发、氯处理、氢处理、氯气液化等。

基本的化学反应方程式2Nacl+2H2O →2NaOH+Cl2↑+H2↑

电解工序是联产品的分离点,电解以后分离出三种产品烧碱、氯气和氢气。烧碱经蒸发等工序可以生产出不同浓度、不同形状的产品,如30%液碱、42%液碱、固碱、片碱等碱产品;氯气经氯处理等工序生产出各种氯产品,如液氯、盐酸、三氯化磷、二氯乙烷、聚氯乙烯、四氯化碳等;氢气经氢处理等工序生产出不同的氢产品或作为燃料燃烧。

在进行成本核算时,相应的成本分为分离前制造成本(即联合成本)和分离后制造成本。为了对外提供财务报告,遵循配比原则,分离前的制造成本需按一定的方法分配到产品中去,烧碱生产中应该采取什么方法来分配联合成本呢?这正是本文探讨的内容。

1 目前烧碱成本核算存在的主要问题

目前氯碱行业执行的是94年颁布的《电解法烧碱成本核算规程》,该规程延续了原化工部84年颁布的成本核算规程中关于联产品成本核算的方法,即按分离率分配联合成本,仅对分离率进行了修订,该规程规定:隔膜电解法烧碱成本分离率为烧碱60%、氯气36%、氢气4%,离子膜电解法烧碱成本分离率为烧碱74%、氯气23%、氢气3%。烧碱产品成本核算采用的是总成本减分离点氯气、氢气联产品成本等于烧碱产品成本。该规程存在的主要问题有:

1.1 氯气、氢气作为烧碱成本项目的减项来计算烧碱产品成本的核算方法目前已不适当

联产品是具有相对较高销售价值,在分离点之前不能被分别确认为单个产品的产品。当一个能够生产出两种或更多产品的单一生产过程只生产一种具有相对较高销售价值的产品时,这种产品叫主产品。副产品是相对而言只有较低的销售价值的产品。废品是具有极低的销售价值的产品。主产品、联产品与副产品、废品的分类会随环境、时间变化而变化。主产品、联产品与副产品、废品的会计核算是

不同的。副产品、废品由于价值不高,可以按可变现净值作为主产品、联产品的减项,对于主产品、联产品必须单独计算成本。

二十世纪八十年代,碱产品国内需求旺盛,供给不足,烧碱作为氯碱企业的主产品。随着环境和时间的变化,进入九十年代中后期,碱产品供给呈过剩状态,在可以预见的将来,烧碱价值不会有大的增长,而氯产品的重要性在上升,氢产品随着后续加工能力的增长其价值也呈上升趋势,烧碱的主产品地位已经不复存在,正因为如此,行业内有的企业已经提出“以氯定产”追求“吨氯效益”的经营思路。

根据会计核算的“重要性”原则,把氯气、氢气作为烧碱成本减项的核算方法已不适当。烧碱产品成本计算中不应出现“扣除联产品”项目。分离点前的联合成本应采取适当的方法予以分配,分配到分离后的烧碱、氯气、氢气中去,分离后的烧碱、氯气、氢气再按各自的加工工艺特点,选择适当的方法,进行各自产品成本的核算。

1.2 由于联产品成本分配方法的问题造成碱产品与氯产品毛利率差别过大

由于成本核算方法的问题造成烧碱有较大的亏损,氯产品有较高的利润,这种现象,让人很难理解。我公司聘请的是毕马威华振会计师事务所,该事务所外方合伙人在复核我公司产品利润表时就很不理解,为什么同一公司的产品利润率有这么大的差别?类似的问题在国外并不常见。这一问题主要是由于分离点前联合成本的分配方法造成的。也是本文探讨的重点。

(二)

国际上有关联产品成本分配方法的介绍

目前国际上关于联合成本的分配方法主要有三种:实际数量法、可变现净值法、不分配法。

2.1 实际数量法

将各联产品的实际产量(或理论产量),按事前规定的系数折算为相对数量,然后将联产品的联合成本以各联产品的相对数量为基础来分配。这里所指的“实际数量”是指联产品的实物计量指标,可以是产量、重量、容量、燃烧值等。具体运用时有系数分配法、重量法等。

例如分离空气制氧气、氮气、氦气等的工艺过程,在进行联合成本的分配时,就是把氮气、氦气产量折算为氧气的相当产量,以此为基础分配联合成本。石油开采企业在开采石油的同时往往联产天然气,分配石油、天然气联产品成本的时候,就可以采用以产出的石油、天然气燃烧值为基础分配。

这一方法在我国使用广泛,其优点是能反映各联产品实际收率高低对产品成本的影响,对改进工艺,提高收率有一定促进作用。实际数量法的问题在于,不是所

有的成本都与实物量有关,它忽略了产品销售价格差别,使售价低的联产品可能出现亏损。这种分配方法容易产生使人误解的联产品决策信息。

94年《电解法烧碱成本核算规程》规定“联产品成本的分离率按理论产量和产品的价格为基础确定”。由此推断,烧碱联产品成本分配采用的是以重量为基础的实际数量法,既重量分配法。

2.2 可变现净值法

可变现净值法有的教科书也叫销售价值法。可变现净值是指分离点每种产品的销售价值。

运用这种方法,先求得联合成本的总额,然后以分离点上所有联产品的可变现净值为基础,去分配联合成本。如果每种产品分离后随即售出,每一产品的毛利率相等。

在具体运用这一方法时,针对不同情况,又有三种方法可供选择,即销售价值法、可变现净值法和固定毛利率可变现净值法。

对于分离点后联产品不需继续加工,可立即销售的,可以采用销售价值法。对于分离点后联产品需进一步加工才能销售的,通常是以最后销售价格,减去为进一步生产和销售这一产品所需成本【注】,得到分离点联产品的可变现净值,再以可变现净值为基础分配联合成本。固定毛利率可变现净值法是用联产品最后的销售价值,减去联合成本及分离点后额外的加工成本,得到联产品共同的毛利率,用以销产品的售价减毛利得到已销产品的销售成本,最后用已销产品的销售成本减分离点后额外的加工成本,得到各联产品的联合成本。使用这种方法的基本假设是所有产品有相同的成本与销售价值比率即销售成本率,这在一个多品种的生产企业里很难见到,因此这种方法的使用受到限制。

2.3 不分配法

由于联合成本的分配方法带有主观色彩,所有的分配方法都受到批评,一些企业采取了不分配联合成本的做法,期末在产品按可变现净值计价。这一方法不太符合会计惯例,其使用范围也不是很广泛,大型肉类加工行业、罐头食品行业有的企业采取这种方法。

(三)

3 烧碱生产中联产品的特点更适宜采用可变现净值法来分配分离点前联合成本

选择何种方法来分配联合成本要考虑经营环境、生产工艺特点及联产品特点以及法律的要求等因素。

电解食盐水从电解工序分离出三种产品:烧碱、氯气、氢气。这三种联产品,烧碱是液态,氯气、氢气是气态,从性能上来说有很大的不同,使用价值也很不一

致,所以找不到一种符合实际数量法的共同的分配基础,也就是说,烧碱生产的联合成本的分配不适用实际数量法。

氯碱行业目前采用的是重量分配法或叫分子量分配法,联产品的分子量与分离点前的联合成本不具有显著的相关性,使用该方法分配联合成本也不是很适当。原因在于碱、氯、氢三种产品的性质有很大的不同,三种产品重量相加是没有意义的。

这里我们有必要思考一下成本计算的目的是什么?

从财务会计的角度看,成本计算主要是在对外提供财务报告时确定已销产品的成本和对期末在产品进行计价。从管理的角度来看,成本计算提供的信息要有助于经营决策和分清经管责任便于控制成本。可变现净值法满足了以上两个目的,而另外两种方法未能很好的满足这两个目的。实际数量法满足了第一个目的,未能满足第二个目的;不分配法两个目的满足的都不好。

尽管联合成本的分配不可避免的带有主观因素,不能以因果关系为基础来分配,但从一般意义上理解,同样的盐水,耗用同样的工艺电,经过同样的加工工艺,生产出三种产品烧碱、氯气、氢气,在分离点这三种产品的毛利率应该相同,这就是可变现净值法的基本理论。可见用可变现净值法分配联合成本比其他两种方法更具有相关性。

《国际会计准则第2号——存货》第12条,在谈到联产品成本计算时有下面的一段话:“同一生产过程可能同时生产一种以上的产品。联合产品的生产,或即有主产品又有副产品的生产就属这方面的例子。如果每种产品的加工成本不能单独地加以辨认,那么这些成本就应按合理和一致的基础在产品之间进行分配。例如,在产品可以单独辨认或生产结束时,可以每种产品相应的销售价值为基础进行分配。”从上面这段话的意思来看,国际会计准则推荐采用产品的销售价值即可变现净值来分配联合成本。

(四)

44电解制烧碱如何运用可变现净值法来分配联合成本

运用可变现净值法的关键是取得分离点烧碱、氯气、氢气产品的可变现净值。

目前,分离点的烧碱、氯气、氢气产品在国内无市场价,给联产品可变现净值的确定带来难度,可供选择的方法有两种。

第一种,“销售价值法”。这里的“销售价”实际是指计划价,每年由氯碱协会根据上年的烧碱、液氯、氢气的市场平均价,综合考虑分离点后的追加成本,确定分离点烧碱、氯气、氢气的单价,作为行业分配联合成本的基础。这种方法的优点是:简单易行,行业内不同企业的成本数据有可比性,该方法基本体现了可变现净值法的思想。缺点是:烧碱、氯气、氢气产品的价格具有季节性的特点,价格波动很大,有时氯产品的价格波动达到30%,全年用相同的价格分配联产品成本,造成成本信息失真,可能会误导决策;另外上年的价格信息与本年有很大不同,用上年价格分配联合成本,不符合“配比原则”当期的概念;不同地区的价格差别很大,行业成本信息的可比,不应该成为使用统一价格的依据,成本信

息本来就应该作为企业内部保密信息,不应该对外提供。

第二种方法可变现净值法,各企业分不同工艺,根据每月产成品价格减去分离点到产成品的单位实际加工成本(或标准加工成本),得到分离点烧碱、氯气、氢气的单价,作为分配联合成本的基础。以下主要介绍这种方法的具体运用。4.1 分离点烧碱可变现净值的确定

如果分离后,烧碱立即可以销售,烧碱的销售价格就是分离点烧碱的可变现净值。例如,离子膜法制烧碱,分离出的烧碱浓度30%可对外销售,假如该企业生产的30%离子膜碱大部分对外销售,在分配联合成本时就可以用分离点烧碱产量乘以30%离子膜碱的单价,作为分离点烧碱的可变现净值总额。

如果分离后,碱产品需进一步加工才能对外销售,那就用碱产品的销售单价减去进一步加工单位成本,作为分离点烧碱的单位可变现净值。

如果一个企业有多种规格的碱产品,如:30%液碱、42%液碱、45%液碱、50%液碱、固碱、片碱等,碱产品的价格取距分离点较近,最能代表企业碱产品价值的碱产品价格。

4.2 分离点氯产品可变现净值的确定

氯碱行业氯产品种类繁多,分离点氯产品加工过程有的很长,这就给分离点氯气可变现净值的确定带来难度。例如,用氯气作为原料,生产聚氯乙烯的生产工艺,如果用聚氯乙烯销售价格减去分离点后加工成本,作为分离点氯气的可变现净值,显得“头重脚轻”,不能真实地反映氯气的可变现净值。

目前较可行的做法是用液氯产品的价格作为所有氯产品价格的代表,氯气到液氯的加工过程最短。试想如果一个企业不能自产氯气,需外购氯气采取氧氯化法生产聚氯乙烯,该企业必须支付市场价格购买液氯,从这个意义上说,用液氯作为氯产品的市场价格,较为客观地反映了分离点氯气的可变现净值。

具体计算时,用液氯产品的市场价格,减去分离点到液氯的单位追加成本,作为分离点氯气的单位可变现净值,用分离点氯气的产量乘以单位可变现净值,得到氯气可变现净值总额。

4.3 分离点氢气的可变现净值

资产从根本意义上说是未来经济利益的流入。如果分离后的氢气全部放空,氢气就没有经济价值,可变现净值为0,也就是说,氢气不参与联产品成本的分配。

如果分离出的氢气全部对外销售,那么以氢气产品的销售单价,减去分离点后的单位加工成本,就是分离点氢气的单位可变现净值,用分离点氢气产量乘以单位可变现净值,得到可变现净值总额。

如果分离出的氢气,部分继续加工,以备对外销售,部分放空,那么以氢气产品的销售单价,减去分离点后的单位加工成本,作为分离点氢气的单位可变现净值,用分离点氢气转后加工量乘以单位可变现净值,得到可变现净值总额。

有的企业,电解分离出的氢气,部分继续加工,用于生产产品或供生产使用,不对外销售,氢产品的市场价格无法取得,可以采用相当于煤气、天然气的价格。具体确定可按以下公式:氢气的相当单价=氢气的燃烧值/煤气或天然气的燃烧值*煤气或天然气的不含税单价。用氢气产品的相当单价,减去分离点后的单位加工成本,作为分离点氢气的单位可变现净值,用分离点氢气转后加工量乘以单位可变现净值,得到可变现净值总额。

4.4 4.4可变现净值法运用举例

某一氯碱企业,采用离子膜法生产烧碱。电解分离出的30%离子膜碱,经继

续加工,生产出42%离子膜液碱对外销售;电解分离出的氯气经氯处理、液化工序,生产出液氯对外销售;电解分离出的氢气经氢处理,转后加工使用。

基本数据如下:

本期投入盐水:833吨(盐含量12%)

产出:

名称产量

30%烧碱226吨折百68吨

氯气(折百)60吨

氢气(折百)19240 m3

转下一步:

名称产量

烧碱68吨

氯气60吨

氢气10000 m3

注:另外9240m3氢气放空

出售或转自用:

名称数量单价

烧碱60吨1100元/吨

液氯50吨1300元/吨

自用氢气10000m3 0.6元/m3

注:氢气的相当单价=氢气燃烧值/煤气燃烧值*煤气单价=2570/4200*0.98 =0.6元/m3

期初、期末产成品:

名称期初期末

盐水0 0

烧碱0 8吨

液氯0 10吨

氢气0 0

分离点前联合成本:

分离点前联合成本总计102000元其中: 盐水24990元(833*20)

电解77010元烧碱浓度从30%到42%的追加标准成本150元/吨;本期实际单位成本150元/吨,追加总成本10200元(68*150)。

氯气从分离点到液氯的追加标准成本400元/吨;本期实际单位成本400元/吨,追加总成本24000元(60*400)。

氢气从分离点经氢处理到转一步追加标准成本0.1元/m3;本期实际单位成本0.1元/m3,追加总成本1000元(10000*0.1)。

当期发生的实际总成本137200元(102000+10200+24000+1000)。

举例概况如以下示意图:

以下按可变现净值法分配联合产品成本的结果(表1)

序号项目烧碱氯气氢气合计

1. 1.产品可变现净值单价1100元/吨1300元/吨0.6元/m3

2. 2.减:分离点到销售追

加的单位成本150元/吨400元/吨0.1元/m3

3. 分离点可变现净值950元/吨900元/吨0.5元/m3

4. 分离点可变现净值总额64600元54000元5000元123600

(烧碱:68*950 , 氯气:60*900, 氢气:10000*0.5)

5. 权重52.26% 43.69% 4.05% 100%

6. 联合成本分配53305.2 44563.8 4131 102000

7.7.每单位产品分配的783.9 742.73 0.4131

联合成本

8.产品单位成本(8=7+2) 933.9 1142.73 0.5131

采用可变现净值法分配联合成本计算的利润表(表2)

序号项目烧碱氯气氢气合计1. 销售额66000 65000 6000 137000

(烧碱60*1100 氯气50*1300 氢气10000*0.6)

2. 减:销售成本56034 57136.5 5131 118301.5

(烧碱60*933.9 氯气50*1142.73 氢气10000* 0.5131)

3. 产成品存货7471.2 11427.3 18898.5

4. 产品毛利9966 7863.5 869 18698.5

5. 单位产品毛利16

6.1 15

7.27 0.0869

6. 单位产品毛利率15.1% 12.1% 14.48%

注:销售成本+存货=118301.5+18898.5=137200元

(五)

5 净值法与目前分离系数法的差异对比及可能对行业的影响

如果按上面的资料,采用目前的分离系数法,计算的各产品成本及毛利如下表:表3

序号项目烧碱氯气氢气合计

1. 销售单价1100 1300 0.6

2. 分离系数74% 23% 3% 100%

3. 分配联合成本75480 23460 3060 102000

4. 单位产品分配的联合1110 391 0.306

成本

5. 追加的单位成本150 400 0.1

6. 单位产品成本1260 791 0.406

7. 销售额66000 65000 6000 137000

8. 销售成本75600 39550 4060 119210

9. 产成品存货10080 7910 17990

10. 毛利总额-9600 25450 1940 17790

11. 每单位产品毛利-160 509 0.194

12. 毛利率-14.5% 39.15% 32.3%

注:销售成本+存货=119210+17990=137200元

比较表3与表1、表2的计算结果可以看出:运用可变现净值法,烧碱的毛利及毛利率上升,氯气的毛利及毛利率下降,烧碱、氯气的毛利率趋与一致,解决了目前烧碱产品与氯产品毛利差别过大的问题。

运用可变现净值法对氯碱行业有较大的影响。

从积极的方面来看,主要有两个方面:第一,可变现净值法符合国际会计准则,是未来中国联产品成本分配方法改革的方向。面对即将加入WTO的形势,采取国际惯例,有利于行业与国际接轨,便于比较交流;同时,国际上氯碱行业通行的做法,如“一个电化单元的价值”,“一个电化单元的成本”,“一吨氯的价值”,在国内才能得以运用;另外,也只有采用国际通行的做法,提供的财务数据,才能在反倾销应诉或者反倾销调查中作为证据。第二,从理论上说,联合成本的分配方法与决策无关,但在实际经营中,经营决策受财务会计的影响,氯碱行业现行的成本分配方法,可能误导决策,造成聚氯乙烯等氯产品获利丰厚的假象,许多地方“大干快上”,采用可变现净值法后,氯产品恢复到正常的毛利水平,有利于抑制盲目扩建的势头。

从不利的方面来看,使用可变现净值法后,氯产品的成本将上升,碱产品的成本将下降,造成氯产品的竞争压力增大,给替代品的进入提供了机会;碱产品的毛利增加,可能对“小氯碱”提供了生存空间,给行业结构调整增加了难度。

另外,也有的同志担心,烧碱产品赢利后,对申请优惠电价带来困难;也有的同志认为,这不是问题,市场经济不同情弱者,氯碱行业不可能长期在国家的保护下生存。

“将本求利”是一个经济学的基本概念,从供给角度看,氯产品成本的上升,碱产品成本的下降,从较长的时期来看,将不可避免地影响碱产品和氯产品的价格。

(六)

6 结论

采用可变现净值法分配联合成本,符合国际会计准则,符合国际惯例,较好地满足了企业对外财务报告与经营决策的目的,与氯碱行业现行的重量分配法相比,提供的成本、财务信息更具有相关性、可靠性,建议行业尽快采用。

烧碱的制作工艺流程

烧碱得制备工艺简介 烧碱得制备方法有两种:苛化法与电解法。现代工业主要通过电解饱与NaCl溶液来制备烧碱。电解法又分为水银法、隔膜法与离子膜法,我国目前主要采用得就是隔膜法与离子膜法,这二者得主要区别在于隔膜法制碱得蒸发工序比离子膜法要复杂,而离子膜法多了淡盐水脱氯及盐水二次精制工序。 目前国内得烧碱生产主要采用得就是离子膜电解法生产烧碱,我们主要针对离子膜电解法介绍烧碱得制作工艺,并简要讨论工艺中得能耗情况。原料为粗盐(含大量杂质得氯化钠),根据生产工艺中得耗能情况,将烧碱制法分为整流、盐水精制、盐水电解、液碱蒸发、氯氢处理、固碱生产与废气吸收工序等七个流程。 据测算,电解法烧碱生产吨碱综合能耗在各工序得分布如下: 整流2、0%;盐水精制3、9% ; 电解53、2%;氯氢处理1、2%;液碱蒸发25、1%;固碱生产14、6%。从上述可知,电解与液碱蒸发就是主要耗能工序。电解工序中得电耗约为吨碱电耗得90%,碱蒸发中得蒸汽消耗占吨碱蒸汽消耗得74%以上。 图1?烧碱工艺总流程示意图 1整流: 整流就是将电网输入得高压交流电转变成供给电解用得低压直流电得工序,其能耗主要就是变压、整流时造成得电损,它以整流效率来衡量。整流效率主要取决于采用得整流装置,整流工序节能途径就是提高整流效率。当然减少整流器输出到电解槽之间得电损也就是不容忽略得。 2盐水精制: 将工业盐用水溶解饱与并精制(除去Ca2+、M g2+、S 02-4等有害离子与固体杂质)获得供电解用精制饱与盐水,就是盐水精制工序得功能。 一次盐水精制: 采用膜过滤器(不预涂) 1-整流2-盐水精制3-电解4-氯氢处理 5-液碱蒸发 6-固碱生产

制浆原理与工程

制浆原理与工程

1.备料的目的:贮存、净化、制备合格的料 2.麦草:除尘、干燥蔗渣:除水、除髓 3.贮存的目的: 1、维持正常连续生产的需要 2、改善原料质量的需要 -- 稳定原料质量,有利于制浆并节约后续化学处理的药品用量 -- 降低并均衡原料水分 4.剥皮原因:树皮中纤维含量低、灰分和杂质含量高,在制浆中会增加药品消 耗、降低纸浆质量并使废液处理困难。 5.去节原因:树节坚硬,并含有树脂和尘埃等,影响生产和浆的质量。 机械浆:在磨木时易损害磨石表面,损坏削片机的刀刃,降低磨木机的生产能力、增加电耗,而且使磨木浆中的尘埃增加,影响浆的质量。 化学浆:在蒸煮时引起渗透困难,致使纸浆质量下降,颜色较深。 6.削片目的:便于药液在各个方向渗透均匀,适应化学木浆和各种高得率化学 木浆蒸煮需要,以及满足木片磨木浆的生产需要。 木片规格:根据木材结构特牲,要求木片的长度为20~25毫米,厚3~5毫米,宽10~20毫米,合格率在90%以上。 7.切削木片质量对制浆生产的影响:1) 影响药液的渗透:长度与厚度方向,2) 影响木片在料仓中的流动性。木片过大会“架桥”,3) 影响装锅量,4) 碎细片及粉末增多,抽液时变实,药液循环困难,因此部分会过煮。 8.稻、麦草备料方法:干法备料,湿法备料,干湿法结合。 9.干法备料的主要设备:切断设备:辊式切草机,筛选设备:辊式除尘机(羊 角除尘器) 10.湿法备料流程:在湿法备料中,草片经水洗、压榨,除尘效果好,能大大降 低制浆后黑液中灰分的含量,减少碱回收中硅干扰问题。处理的条件:草料浓度5%~6%,NaOH用量1%(对绝干草片),温度45℃,时间约15min。 11.将造纸原料分散为单根纤维的过程叫制浆 12.制浆目的:溶出原料中的木素 13.制浆过程:备料——制浆——洗涤——筛选——净化——漂白——纸浆 14.木质素的作用是将纤维素、半纤维素粘结在一起,构成坚韧的细胞壁,使木 材具有强度和硬度。烧碱法 15.化学法制浆的定义:是指采用化学方法,尽可能多地脱除植物纤维原料中使 纤维粘合在一起的胞间层木素,使纤维细胞分离或易于分离,成为纸浆。 16.化学法制浆的要求:(1)尽可能多地脱出木素,(2)使纤维细胞壁中的木素 含量适当降低,纤维素溶出最少,半纤维素有适当的保留。 17.化学制浆的分类 (一)碱法制浆:1.烧碱法(烧碱+蒽醌法),活性药剂:氢氧化钠,国内草浆厂大部分采用烧碱法蒸煮。2.硫酸盐法:KP,活性药剂:氢氧化钠+硫化钠,木浆蒸煮。 (二)亚硫酸盐法活性化学药剂:二氧化硫及其相应的盐基组成的酸式盐或正盐的水溶液(酸性)。 18.硫酸盐法制浆的优点:(1)适应任何原料:可使用任何树种和非木材原料 (2)蒸煮时间短(3)纸浆具有较高的强度(4)易于现代漂白方法结合(5)树脂

化学工艺学 第九章-2电解食盐水溶液制烧碱

第九章电化学反应过程和氯化过程 9.2电解食盐水溶液制烧碱 一、基本概念 1.法拉第电解定律 法拉第在1834年提出的电解定律可表示为:在电解中,96500C(即1法拉第)的电量产生1克当量物质的化学变化。 G= (M/nF)*It=K*Q M:物质的相对原子量,n:物质的原子价(电极反应中的电子数) Q=It F=96500C=26.8Ah 电化当量:为1Ah电量析出的物质克数。K= M/nF 例如:电解食盐水的反应 整个阴极反应 总反应: 在阳极极上析出C12的电化当量为: 在阴极生成的烧碱的电化当量: K=40/26.8=1.4925(g/Ah) 2.分解电压、过电压和电压效率 a分解电压:对于化学反应: 此反应的逆反应需要的电压即为理论分解电压。化学反应达到平衡时,理论分解电压为:

还可以通过阴极、阳极半反应的能斯特方程计算。Er =φ(阳极)-φ(阴极),φ表示半反应的平衡电位,E 表示实际电位,Er 表示理论分解电位。 如,298.15K ,阳极液中NaCl 265kg/m 3,阴极液中NaOH 100 kg/m 3时, φ(Cl )=1.332V φ(H )=-0.840V Er =φ(阳极)-φ(阴极)=1.332+0.840=2.172V b 过电压 实际反应的电极电位与理论分解电压的差称为该电极的过电压。 影响过电压的因素:电极材料、电极表面状态、电流密度、温度、电解时间、电解质的性质和浓度以及电解质中的杂质等。 气体电极过程,产生的过电压相当大,而析出金属则除Fe 、Co 和Ni 外,产生的过电压一般均很小。电极表面粗糙,电解的电流密度降低以及电解液的温度升高,可以降低电解时的过电压。其中,电极材料对过电压的影响最大。 如:石墨阳极上析出氯气、析出氧气的实际电位(1000A/cm 2, NaCl 265kg/m 3) E (Cl )=φ(Cl )+E o (Cl )=1.332+0.25=1.582V E (O )=φ(O )+ E o (O )=0.814+1.09=1.904V c 槽电压和电压效率 电解槽两极上所加的电压称为槽电压,即实际分解电压, E (实)=Er +Eo +△E (降) △E (降):电流通过电解液、电极、导线、接点等的电压降 电压效率(ηE ) 3. 电流效率、电流密度和电能效率 电流效率I η:在实际生产过程中,由于有一部分电流耗于电极上产生的副反应和漏电现象,电流不能100%被利用,所以不能按前述的法拉第电解定律来精确计算所需的电量。工业上常用同一电量所得实际产量与理论计算所得量之比来表示电流利用效率ηI 。 电流密度。电极面上单位面积通过的电流强度,单位为A/m2。在实际生产中,为了控制分解电压,需采用合理的电流密度。 电能效率η:为电压效率与电流效率的乘积, E I ηηη=

离子膜烧碱工艺流程

离子膜烧碱工艺流程 https://www.360docs.net/doc/3114959397.html,/thread-437527-1-1.html CAD 邢家悟主编《离子膜法制烧碱操作问答》(化学工业出版社,2009年7月) 第一章盐水精制甲元 1.盐水精制的目的 氯碱工业生产过程中,无论采用海盐、湖盐、岩盐或卤水中的哪一种原料,都含有Ca2+、Mg2+、SO2-等无机杂质,以及细菌、藻类残体、腐殖酸等天然有机物和机械杂质。这些杂质在化盐时会被带入盐水系统中,如不去除将会造成离子膜的损伤,从而使其效率下降,破坏电解槽的正常生产,并使离子膜的寿命大幅度缩短。盐水中一些杂质会在电解槽中产生副反应,降低阳极电流效率,并对阳极寿命产生影响。因此,盐水必须进行精制操作除去盐水中的大量杂质,生产满足离子膜电解槽运行要求的精制盐水。 2.盐水精制工艺简述 直至20世纪70年代中期,传统絮凝沉降盐水精制工艺基本上没有实质性发展;目前用于离子膜法电解的盐水精制工艺是在上述方法基础上增加二次过滤和二次精制先进工艺技术形成的。其工艺流程为∶饱和粗盐水加入精制反应剂,经过精制反应后加入絮凝剂进入澄清桶澄清,澄清盐水经砂滤器粗滤后,再经α-纤维素预涂碳素管过滤器二次过滤,使盐水中的悬浮物小于1×10-6,然后进入离子交换树脂塔,进行二次精制,得到满足离子膜电解槽运行要求的精制盐水。其工艺流程简图如图1所示。 第二章电解单元 92.离子膜电解槽电解反应的基本原理 离子膜电解槽电解反应的基本原理是将电能转换为化学能,将盐水电解,生成NaOH、Cl2、H2,如图20所示,在离子膜电解槽阳极室(图示左侧),盐水在离子膜电

解槽中电离成Na+和Cl-,其中Na+在电荷作用下,通过具有选择性的阳离子膜迁移到阴极室(图示右侧),留下的Cl-在阳极电解作用下生成氯气。阴极室内的H2O电离成为H+和OH-,其中OH-被具有选择性的阳离子挡在阴极室与从阳极室过来的Na+结合成为产物NaOH,H+在阴极电解作用下生成氢气。 93.离子膜电解槽的类型 离子膜电解槽按照单元槽的结构形式不同,分为单极式离子膜电解槽(图21)和复极式离子膜电解槽(图22)。单极式离子膜电解槽是指在一个单元槽上只有一种电极,即单元槽是阳极单元槽或阴极单元槽,不存在一个单元槽上既有阳极又有阴极的情况。复极式离子膜电解槽是指在一个单元槽上,既有阳极又有阴极(每台离子膜电解槽的最端头的端单元槽除外),是阴阳极一体的单元槽。 94.不同类型离子膜电解槽的供电方式 离子膜电解槽的供电方式有两种∶并联和串联。在一台单极式离子膜电解槽内部(参见图23),直流供电电路是并联的,因此总电流即为通过各个单元槽的电流之和,各单元槽的电压基本相等,所以单极式离子膜电解槽的特点是低电压大电流。

硫酸烧碱储运工艺流程

(1)硫酸储运工艺流程 汽车槽车运来的98%浓硫酸溶液通过卸车软管靠重力流入半地下的浓硫酸卸车罐中(350V102),通过设在浓硫酸卸车罐上的潜液泵(350P102)将浓硫酸送到浓硫酸储罐(350V-101AB)中储存,再通过浓硫酸送料泵(350P101AB)将浓硫酸送到三套循环水装置。 由于浓硫酸温度低于10.5℃时易发生结晶,因此对于硫酸储罐和管线采用95℃热水进行伴热,为了安全,储罐伴热采取外部盘管伴热加温度调节进行控制。 每台硫酸储罐均设置了液位计、温度计、压力检测仪表,并对温度、压力、高低液位进行报警,汽车槽车来料采用地中衡计量,送出的硫酸由各装置分别计量,本站不考虑计量设施。 考虑三套循环水对浓硫酸的需求量以及外购硫酸的运输问题,设置2台150 m3浓硫酸储罐,1台30m3浓硫酸卸车罐,储罐的体积按24天储量设计。考虑硫酸的吸水性,在硫酸储罐增加氮封设施。 (2)烧碱储运工艺流程 汽车槽车运来的32%烧碱溶液通过卸车软管靠重力流入半地下的烧碱溶液卸车罐中(350V104),通过设在烧碱卸车罐上的潜液泵(350P104)将烧碱送到烧碱储罐(350V-103AB)中储存,再通过烧碱溶液送料泵(350P103AB)将烧碱溶液送到甲醇合成装置、热电站、MTO 装置、烯烃分离装置和污水处理站。 由于32%的烧碱溶液温度低于5℃时易发生结晶,因此对于烧碱溶液储罐和管线采用95℃热水进行伴热,其中储罐伴热采取内盘管伴热加温度调节进行控制。 每台烧碱溶液储罐均设置了液位计、温度计检测仪表,并对温度、高低液位进行报警,汽车槽车来料采用地中衡计量,送出的烧碱溶液由各装置分别计量,本站不考虑计量设施。 根据各装置对烧碱的需求量,设置2台300 m3烧碱贮罐,烧碱贮罐的体积按15天储量设计。

电解法烧碱成本核算规程

电解法烧碱成本核算规程 为了统一烧碱产品成本核算方法,提高氯碱成本核算质量,便于各企业之间对比分析,加强成本管理,不断降低成本,提高经济效益,根据国务院颁发的《国营企业成本管理条例》和财政部的有关规定,结合电解法烧碱的生产特点,制定本规程。 一、总则 (一)按月结算成本。以每月一日到月未的最后一天为一个成本计算期。 (二)按实际消耗数据计算实际成本。 (三)发生的成本费用,按各步实际受益分配为原则,对共同性费用,采用合理的比例进行分配。 (四)采用平行结转分步法进行核算,隔膜法烧碱分盐水精制、电解、蒸发和固碱四步计算成本,水银法烧碱分盐水精制、电解和固碱三步计算成本,并按联产品分离率进行碱、氯、氢成本分离(盐水精制和电解也可以合并为一步计算)。 (五)加强定额管理、原始记录和计量等基础工作,建立和健全各项物资的计量、检验、收发、领退和清查盘点制度,为成本核算提供确切的数据。 (六)严格执行国家统一规定的成本开支范围和开支标准,未经批准,企业不得自行扩大开支范围和提高开支标准。 二、成本项目 1.原材料; 2.燃料和动力; 3.工资; 4.提取的职工福利基金; 5.车间经费; 6.扣除联产品; 7.企业管理费。 1-5项之和为分离前车间成本。 分离前车间成本减第6项,为烧碱分离后车间成本。 分离后车间成本加第7项,为烧碱工厂成本, 三、原材料、燃料和动力的计算 (一)原材料耗用量的计算 原材料是指生产过程中参加化学反应,并直接构成产品实体的或有助于产品形成所耗用的各种材料。 1.原盐:原盐是构成烧碱实体的主要原料,由于原盐的货源不同,氯化钠的含量不同,应按实际投料量中氯化钠的平均含量折算成100%计算单耗。 2.水:烧碱生产用水作辅助材料核算。外购水的耗用是以水表计量为准。为了反映水的利用程度,企业应加强循环水的计量,单独计算循环水的单耗和成本。 3.纯碱、盐酸、氯化钡:均按当月实际耗用量计算。 4.自用碱(水银法烧碱用):按本月实际耗用量计算。 5.水银:按当月实际补充的水银量计算。

离子膜电解法烧碱技术经济指标核算规程

氯、碱技术经济核算规程离子膜电解法 (试行) 中国氯碱工业协会 2004 年12 月

目录 、八、- 前言 第一章:技术经济核算的基础和依据第二章:成品、半成品、在制品、联产品第三章:质量指标的核算第四章:技术经济指标的核算第五章:产品单耗的核算第六章:综合能耗的核算 附:产品消耗计算表 综合能耗计算表

经济核算是企业管理工作的重要内容,技术经济核算规程是国家各部门和行业之间进行工业 统计和核算的重要技术依据和准则。通过技术经济核算来综合反映企业生产经营管理的状况和水平。为了统一离子膜法烧碱技术经济核算的口径和方法,原化学工业部和中国氯碱工业协会于一九九五年共同拟订了《离子膜电解法烧碱技术经济核算规程》(修订稿)。鉴于近年来,国家对一些标准的修订和统计规则的修订以及核算工作与国际接轨的需要,原《离子膜电解法烧碱技术经济核算规程》(修订稿)中部分内容已不适合现在形势发展的需要,故对原《离子膜电解法烧碱技 术经济核算规程》(修订稿)进行二次修订,特制订本规程。 第一章技术经济核算的基础和依据 技术经济核算是企业管理的重要内容,技术经济核算规程是进行工业统计、技术和成本核算的重要技术依据和准则。它的内容和具体核算方法应符合国家有关部门的规定。为统一离子膜电解法氯、碱技术经济核算方法及与国际接轨,在原隔膜电解法烧碱技术经济核算规程的基础上引进电解单元的概念和试算方法,将原规定的以电解烧碱为基础进行的核算,转化为以电解单元(ECU)为主线,氯气和烧碱并列核算的方法特制定本规程。 电解单元(ECU)的英文全称ELECTRTRIC-CHEMICAL UN含义即为电解单元。 根据测算,每个电解单元可产生1单位氯气极1.087 (1/0.92 )单位烧碱(折百计算)。 公式为:1ECU=CL 2+ 1.087 N a OH。 (不加高纯盐酸的电解槽按每个电解单元可产生1 单位氯气及1.13(1/0.885 )单位烧 碱(氢氧化钠折百计算)。公式为:1ECU=CL 2 + 1.13 N a OH 1 .技术经济核算的基础准确的物料(产品)计量是技术经济核算的首要条件,计量准确程度直接影响核算结果和技术经济核算方法的统一执行。因此必须完善计量仪表(设备),加强物料(产品)计量管理,不得推算、估算。 企业应建立健全计量机构,配备专职人员,统一负责各种仪器仪表和计量设备的使用、鉴定、校验和维护管理。计量装置的使用部门要严格执行有关规定。各种仪器仪表和计量设备的校正、鉴定方法及间隔期,应按国家有关规定执行。

电解法制烧碱联合成..

电解法制烧碱联合成本分配方法的探讨 (一) 摘要氯碱行业目前遵循的《电解法烧碱成本核算规程》已不适当,主要反映在联合成本分配方法上,本文对这一问题进行了探讨,可变现净值法可能更适合电解法制烧碱联合成本的分配。 关键词联合成本分配可变现净值法 电解食盐水生产烧碱的工艺过程大致可分为:盐水精制、电解、蒸发、氯处理、氢处理、氯气液化等。 基本的化学反应方程式2Nacl+2H2O →2NaOH+Cl2↑+H2↑ 电解工序是联产品的分离点,电解以后分离出三种产品烧碱、氯气和氢气。烧碱经蒸发等工序可以生产出不同浓度、不同形状的产品,如30%液碱、42%液碱、固碱、片碱等碱产品;氯气经氯处理等工序生产出各种氯产品,如液氯、盐酸、三氯化磷、二氯乙烷、聚氯乙烯、四氯化碳等;氢气经氢处理等工序生产出不同的氢产品或作为燃料燃烧。 在进行成本核算时,相应的成本分为分离前制造成本(即联合成本)和分离后制造成本。为了对外提供财务报告,遵循配比原则,分离前的制造成本需按一定的方法分配到产品中去,烧碱生产中应该采取什么方法来分配联合成本呢?这正是本文探讨的内容。 1 目前烧碱成本核算存在的主要问题 目前氯碱行业执行的是94年颁布的《电解法烧碱成本核算规程》,该规程延续了原化工部84年颁布的成本核算规程中关于联产品成本核算的方法,即按分离率分配联合成本,仅对分离率进行了修订,该规程规定:隔膜电解法烧碱成本分离率为烧碱60%、氯气36%、氢气4%,离子膜电解法烧碱成本分离率为烧碱74%、氯气23%、氢气3%。烧碱产品成本核算采用的是总成本减分离点氯气、氢气联产品成本等于烧碱产品成本。该规程存在的主要问题有: 1.1 氯气、氢气作为烧碱成本项目的减项来计算烧碱产品成本的核算方法目前已不适当 联产品是具有相对较高销售价值,在分离点之前不能被分别确认为单个产品的产品。当一个能够生产出两种或更多产品的单一生产过程只生产一种具有相对较高销售价值的产品时,这种产品叫主产品。副产品是相对而言只有较低的销售价值的产品。废品是具有极低的销售价值的产品。主产品、联产品与副产品、废品的分类会随环境、时间变化而变化。主产品、联产品与副产品、废品的会计核算是

制浆原理与工程

1.备料的目的:贮存、净化、制备合格的料 2.麦草:除尘、干燥蔗渣:除水、除髓 3.贮存的目的: 1、维持正常连续生产的需要 2、改善原料质量的需要 -- 稳定原料质量,有利于制浆并节约后续化学处理的药品用量 -- 降低并均衡原料水分 4.剥皮原因:树皮中纤维含量低、灰分和杂质含量高,在制浆中会增加药品消 耗、降低纸浆质量并使废液处理困难。 5.去节原因:树节坚硬,并含有树脂和尘埃等,影响生产和浆的质量。 机械浆:在磨木时易损害磨石表面,损坏削片机的刀刃,降低磨木机的生产能力、增加电耗,而且使磨木浆中的尘埃增加,影响浆的质量。 化学浆:在蒸煮时引起渗透困难,致使纸浆质量下降,颜色较深。 6.削片目的:便于药液在各个方向渗透均匀,适应化学木浆和各种高得率化学 木浆蒸煮需要,以及满足木片磨木浆的生产需要。 木片规格:根据木材结构特牲,要求木片的长度为20~25毫米,厚3~5毫米,宽10~20毫米,合格率在90%以上。 7.切削木片质量对制浆生产的影响:1) 影响药液的渗透:长度与厚度方向,2) 影 响木片在料仓中的流动性。木片过大会“架桥”,3) 影响装锅量,4) 碎细片及粉末增多,抽液时变实,药液循环困难,因此部分会过煮。 8.稻、麦草备料方法:干法备料,湿法备料,干湿法结合。 9.干法备料的主要设备:切断设备:辊式切草机,筛选设备:辊式除尘机(羊 角除尘器) 10.湿法备料流程:在湿法备料中,草片经水洗、压榨,除尘效果好,能大大降 低制浆后黑液中灰分的含量,减少碱回收中硅干扰问题。处理的条件:草料浓度5%~6%,NaOH用量1%(对绝干草片),温度45℃,时间约15min。 11.将造纸原料分散为单根纤维的过程叫制浆 12.制浆目的:溶出原料中的木素 13.制浆过程:备料——制浆——洗涤——筛选——净化——漂白——纸浆 14.木质素的作用是将纤维素、半纤维素粘结在一起,构成坚韧的细胞壁,使木 材具有强度和硬度。烧碱法 15.化学法制浆的定义:是指采用化学方法,尽可能多地脱除植物纤维原料中使 纤维粘合在一起的胞间层木素,使纤维细胞分离或易于分离,成为纸浆。16.化学法制浆的要求:(1)尽可能多地脱出木素,(2)使纤维细胞壁中的木素 含量适当降低,纤维素溶出最少,半纤维素有适当的保留。 17.化学制浆的分类 (一)碱法制浆:1.烧碱法(烧碱+蒽醌法),活性药剂:氢氧化钠,国内草浆厂大部分采用烧碱法蒸煮。2.硫酸盐法:KP,活性药剂:氢氧化钠+硫化钠,木浆蒸煮。 (二)亚硫酸盐法活性化学药剂:二氧化硫及其相应的盐基组成的酸式盐或正盐的水溶液(酸性)。 18.硫酸盐法制浆的优点:(1)适应任何原料:可使用任何树种和非木材原料(2) 蒸煮时间短(3)纸浆具有较高的强度(4)易于现代漂白方法结合(5)树脂障碍

烧碱、PVC生产工艺摘要

氯碱公司烧碱、PVC生产工艺摘要 一、烧碱生产工艺 包括一次盐水、二次盐水及电解、氯氢处理、氯化氢合成及盐酸、液氯及包装、蒸发及固碱等工段。 生产32%烧碱、50%烧碱、99%片碱、液氯、高纯盐酸、副产次氯酸钠、稀硫酸、为氯乙烯生产提供合格的氯化氢气体。 1.一次盐水工段 本工段任务是经过化学方法和物理方法去除原盐中Ca、Mg 等可溶性和不溶性杂质、有机物,为二次盐水及电解工序输送合格的一次盐水。 2.二次盐水及电解 二次盐水及电解是烧碱工序的核心,任务是在电解槽中生产出32%烧碱产品,氢气、氯气送氯氢处理工段,淡盐水返回一次盐水工序化盐。其中电解工序岗位环境被办公室人员所熟知,氯碱公司的电解槽(两期)现已成为集团标准参观路线的重要部分。 3.氯氢处理工段 该工段包括氯气处理、氢气处理、事故氯气吸收。目的是分别将电解工段生产的氯气和氢气进行冷却、干燥并压缩输送到下游工段,同时吸收处理事故状态下产生的氯气,副产次氯酸钠。 4.液氯及包装工段 液氯工段的任务是将平衡生产的部分富余氯气进行压缩、

液化并装瓶。通常根据氯气压缩机压力的不同,将氯气液化方式分为高压法、中压法和低压法三种。 5.氯化氢合成及盐酸 本工段任务是将氯氢处理工段来的氯气和氢气,在二合一石墨合成炉内进行燃烧,合成氯化氢气体,经冷却后送至氯乙烯工序。从液氯来的液化尾氯气与氢气进入二合一石墨合成炉,生成氯化氢气体。经石墨冷却器冷却,再经两级降膜吸收器和尾气塔,用纯水吸收,生成31%的高纯盐酸供电解工段使用或对外销售。 6.蒸发及固碱工段 本工段任务是将电解工段生产的部分32%烧碱浓缩为50%烧碱和99%片碱。采用世界先进的瑞士博特公司降膜工艺及设备,降膜法生产片碱的能耗低于国内传统的大锅法,而且生产环境好、连续稳定便于控制。 二、PVC生产工艺 主要分为制备乙炔、合成氯乙烯、氯乙烯聚合三个主要工序。 1.乙炔发生 主要分为电石破碎、乙炔发生、乙炔清净和渣浆处理三部分。 电石破碎:将合格的原料电石,通过粗破机和细破机进行破碎处理。 乙炔发生:破碎合格的原料电石,经准确计量后,投入到乙炔发生器内进行水解反应,制成粗乙炔气体,供清净工序生

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)03-0001-08 A rev i ew on the worldw ide producti on technology of i 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 on Abstract: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≤80 CR-11≥0.5060.10.3~1.20.73≤80 D-4030.6046~560.3~1.20.70~0.80≤800.75 D-4120.3550~600.3~1.20.7445~500.70 ES-4670.3560~650.3~1.00.7345~500.75 S-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.3 Mar.,2008 3[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

制浆原理与工程.

第二章化学法制浆 1.解释化学法制浆常用名词术语。 活性碱:烧碱法蒸液中的活性碱指NaOH,硫酸盐法蒸煮液中的活性碱指 NaOH+Na2S,常以Na2O或⑷有效碱:烧碱法指NaOH,硫酸盐法指NaOH+1/2Na2S,常以Na2O 或NaOH 表示。⑸活化度:碱液中活性碱对总可滴定碱的百分比。计算时,NaOH 和Na2S 等均以Na2O 或NaOH 表示。⑹硫化度:白液的硫化度是指Na2S 对活性碱的百分比。绿液的硫化度是指Na2S 对总可滴定碱的百分比。计算时,NaOH 和Na2S 等均以Na2O 或NaOH 表示。⑺蒸煮液:蒸煮液系指原料蒸煮时所用的碱液⒃纸浆硬度:纸浆硬度表示残留在纸浆中的木素和其他还原性物质的相对量。可用高锰酸钾、氯或次氯酸盐等氧化剂测定,以用高锰酸钾最为普遍。 2.化学法制浆主要分哪几类?碱法和亚硫酸盐法制浆主要分为哪几种?各自的特点是什么? 化学法制浆:碱法制浆、亚硫酸盐法和溶剂法制浆。 碱法:烧碱法、;硫酸盐法、多硫化钠法、预水解硫酸盐法、氧碱法、石灰法、纯碱法等。最常用的是硫酸盐法和烧碱法。 亚硫酸盐法:酸性亚硫酸氢盐法、亚硫酸氢盐法、微酸性亚硫酸氢盐法、中性盐硫酸盐法和碱性亚硫酸盐法。碱法特点:碱法蒸煮对原料的适应范围比较广,硫酸盐法几乎适用于各种植物纤维原料,还可用于质量较差的废材、枝桠材、木材加工下脚料、锯末以及树脂含量很高的木材。烧碱法适用于棉、麻、草类等非木材纤维原料,也有用于蒸煮阔叶木的,很少用于蒸煮针叶木。 3.硫酸盐法制浆和亚硫酸盐法制浆的优缺点是什么? 硫酸盐法蒸煮的优缺点 优点:①对原料适用范围广。②脱木素速率快,蒸煮时间较短。③纸浆强度高④蒸煮废液回收 技术和设备比较完善。⑤硫酸盐浆的用途广,针叶木本色硫酸盐浆可用于抄造纸袋纸、电缆纸、电容器纸、包装纸。漂白浆用于生产文化用纸及其他用途。阔叶材和草类原料的硫酸盐浆常用于生产文化用纸或生产纸板等。⑥较少发生树脂问题和草类浆的表皮细胞群问题。⑦允许木片 中有相当量的树皮。⑧可从一些材种的蒸煮放气时回收松节油和从蒸煮废液中提取塔罗油等副产品。 缺点:①纸浆得率低。②成浆颜色较深,比亚硫酸盐浆难漂。③蒸煮时产生的恶臭气体污染大气。亚硫酸盐法蒸煮的有缺点 优点:①本色浆较白,易漂。②得率较高。③生产精制浆不需要预水解。④各种原料的废液可用于生产饲料、酵母、粘合剂、香兰素等,针叶木的制浆废液可生产酒精。缺点:①原料要求比较严格。②大都需要耐酸设备。③蒸煮时间较长。 ④亚硫酸盐浆的强度较硫酸盐浆低。⑤亚硫酸盐法蒸煮废液的回收仍存在经济问 4.蒸煮药液浸透的原理、影响因素和强化药液浸透的措施是什么? 蒸煮药液浸透的原理:根据药液浸透推动力的不同,浸透形式可分为两类:一类是压力浸透,它的推动力是压力差,即毛细管作用和外加压力的作用。另一类是扩散浸透,即扩散作用,它的传质推动力是药液的浓度差。外加压力的高低和药液的黏度的大小都会影响压力浸透。纤维轴向的毛细管作用总是大于横向毛细管作用的50~100 倍。扩散浸透效果主要取决于毛细管的有效截面积和药液的浓度差,同时还与药剂分子或离子的活性和大小有关,且受温度和原料水分影响。影响因素:药液的组成温度、压力纤维原料的种类和料片的格。

烧碱的制作工艺流程

烧碱的制备工艺简介 烧碱的制备方法有两种:苛化法和电解法。现代工业主要通过电解饱和NaCl溶液来制备烧碱。电解法又分为水银法、隔膜法和离子膜法,我国目前主要采用的是隔膜法和离子膜法,这二者的主要区别在于隔膜法制碱的蒸发工序比离子膜法要复杂,而离子膜法多了淡盐水脱氯及盐水二次精制工序。 目前国内的烧碱生产主要采用的是离子膜电解法生产烧碱,我们主要针对离子膜电解法介绍烧碱的制作工艺,并简要讨论工艺中的能耗情况。原料为粗盐(含大量杂质的氯化钠),根据生产工艺中的耗能情况,将烧碱制法分为整流、盐水精制、盐水电解、液碱蒸发、氯氢处理、固碱生产和废气吸收工序等七个流程。 据测算,电解法烧碱生产吨碱综合能耗在各工序的分布如下: 整流2.0%;盐水精制3.9% ; 电解53.2%;氯氢处理1.2%;液碱蒸发25.1%;固碱生产14.6%。从上述可知,电解和液碱蒸发是主要耗能工序。电解工序中的电耗约为吨碱电耗的90%,碱蒸发中的蒸汽消耗占吨碱蒸汽消耗的74%以上。 1-整流2-盐水精制3-电解4-氯氢处理 5-液碱蒸发 6-固碱生产 图1 烧碱工艺总流程示意图 1整流: 整流是将电网输入的高压交流电转变成供给电解用的低压直流电的工序,其能耗主要是变压、整流时造成的电损,它以整流效率来衡量。整流效率主要取决于采用的整流装置,整流工序节能途径是提高整流效率。当然减少整流器输出到电解槽之间的电损也是不容忽略的。 2盐水精制: 将工业盐用水溶解饱和并精制(除去Ca2+、M g2+、S 02-4等有害离子和固体杂质)获得供电解用精制饱和盐水,是盐水精制工序的功能。 一次盐水精制: 采用膜过滤器(不预涂) Ca2++CO32-→CaCO3 Mg2++2OH-→MgOH2

离子膜法制烧碱的生产工艺总结

离子膜法制烧碱的生产工艺总结 本文着重介绍了离子膜法制烧碱的生产工艺过程中的离子膜法碱液蒸发的特点以及影响碱液蒸发的因素。标签:离子膜法隔膜法蒸汽分离器 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 一、离子膜法碱液蒸发的特点 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),而且,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。 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:1.15t,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。 二、影响碱液蒸发的因素 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。当然,蒸汽压力也不能过高,因为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,减少了单位时间内的蒸发量,使蒸发强度降低。 因此,选择适宜的蒸汽压力是保证蒸发强度的重要因素。另外,保持蒸汽的饱和度也是至关重要的。因为,饱和蒸汽冷凝潜热是其可提供的最大热量;再则,保持蒸汽压力的稳定也是保持操作的主要因素之一,因为,加热蒸汽压力的波动,就会使蒸发过程很不稳定,从而直接影响了进出口物料的浓度、温度,甚至影响液面、真空度、产品质量等。 2.蒸发器的液位控制。在循环蒸发器的蒸发过程中,维持恒定的蒸发器液位

酸碱法制浆简介

制浆方法介绍 硫酸盐法(碱法)和亚硫酸盐法(酸法)是两个基本的化学制浆方法。硫酸盐法由于在化学品回收和纸浆强度方面的优点而居于统治地位。在20世纪40年代后期以前很普遍的亚硫酸盐法已是日落西山。尽管如此,亚硫酸盐法仍有其支持者,已提出对其工艺改进使其更具竞争力的建议。 1 硫酸盐法 硫酸盐法是指木片在NaOH和Na2S的溶液中进行蒸煮。碱液的侵袭使木素分子碎解成较小的组分,木素钠盐溶解于蒸煮液中。硫酸盐法制浆可制造强韧的纸产品;但其未漂浆呈深棕色。硫酸盐法有独特的臭味气体,主要是有机硫化物,它对环境有污染。 自从Carls.Dahl将硫酸钠引入蒸煮系统,硫酸盐法作为烧碱法(它只利用氢氧化钠作为活性化学品)的改进工艺,已历经百年以上。以后将蒸煮液中的硫酸钠改为硫化钠,使得蒸煮软木时的反应动力学和纸浆性能均大为改善。因为硫酸钠曾经时传统的补充化学品,所以称之为“硫酸盐法”。蒸煮碱液中硫化钠的存在对硬木制浆影响不大,有些硬木浆至今仍沿用烧碱法生产。 硫酸盐法制浆的化学原理 蒸煮液中的木素被氢氧离子和硫氢离子(SH-)化学裂解成碎片。然后木素碎片溶解成苯酚盐或碳氧化物离子。碳水化合物(主要是半纤维素和若干纤维素)也收到侵袭,并一定程度被溶解。在一个典型的可漂浆蒸煮中,约有80%的木素、50%的半纤维素和10%的纤维素被降解。 2 亚硫酸盐法 在亚硫酸盐法中,使用亚硫酸(H2SO3)和亚硫酸氢根(HSO3-)的混合物与木素起反应,并使其溶解。亚硫酸盐与木素形成木素磺酸盐而溶解于蒸煮液中,残留的木素化学结构基本上是完整的。亚硫酸盐的化学盐基可以是钙、镁、钠或铵离子。亚硫酸盐制浆可在很宽的pH范围内进行。“酸性亚硫酸盐”意味着以过量游离亚硫酸(pH 1-2)进行制浆,而“亚硫酸氢盐”蒸煮是在低酸度条件(pH3-5)下进行。 亚硫酸盐浆色泽比硫酸盐浆浅,漂白容易,但其纸页要比相应的硫酸盐法纸浆脆弱。亚硫酸盐法适用于云杉、冷杉和铁杉之类的软木和杨木、安木之类的硬木;但多树脂软木和含丹宁的硬木则很难处理。这种对材种的敏感性以及较低的强度,和化学品回收方面的较大困难,均是使亚硫酸盐制浆在与硫酸盐制浆竞争中败北的主要原因。由于亚硫酸盐法对树皮的布宽容性,向全树削片发展的趋向使它进一步处于劣势。 亚硫酸盐法制浆的化学原理 亚硫酸盐蒸煮期间发生的主要反应大致表述如下: 1、游离的亚硫酸与木素化合生产难溶的木素磺酸 2、在有盐基存在的情况下,形成易溶的木素磺酸盐 3、由于水解磺化,木素被裂解成更小更容易溶解的分子碎片 4、半纤维素被水解成糖类

制浆-黑液

造纸黑液 【1造纸黑液产生与利用】 【2造纸黑液的治理】 1制浆过程中,蒸煮出来的原浆经挤浆,下来的黑液含有大量的木质素.通过对造纸黑液制取木质素磺酸盐产品可进行综合利用。 2造纸黑液资源化综合利用,它是以黑液为原料,经浓缩、磺化、喷粉干燥,生产出木质素磺酸盐产品。广泛运用在混凝土减水剂、水煤浆分散剂、沥青乳化剂、陶瓷、油井开采助剂等方面。 造纸黑液概述 造纸黑液 black liquor from paper industry 造纸工业的碱法(烧碱法和硫酸盐法)制浆工艺产生的废水中含有大 量的木质素,呈黑褐色,故称作黑液。黑液中含有大量的悬浮性固体、有机污染物和有毒物质,直接排放到水体中会造成严重的污染。其主要危害有:含有大量纤维、色素和无机盐的造纸废水会使水体变黑,并有特殊的恶臭味;含高浓度有机污染物的造纸黑液的生化耗氧量(BOD)可高达5000~40000g/L,会大量消耗水中的溶解氧,影响水质;黑液中大量存在的碱性物质会使水体的pH值急剧升高,破坏水体环境的平衡。 造纸黑液 【造纸黑液制取木质素】 造纸黑液制成木质素产品,进行综合利用,消除对生态环境的破坏,创造环境友好,自然和谐的发展之路。

真正实现经济效益、环境效益和社会效益的统一。 【造纸黑液的成因】 造纸厂按工序排出三股水,一是制浆蒸煮废液,通称造纸黑液;二是分离黑液后纸浆的洗、选、漂水,也称中段水;三是抄纸机上的白水,白水是可以处理后回用的。中段水是黑液提取不完全所剩下的部分应占总量10%以内。在黑液中所含的污染物占到了全厂污染排放总量的90%以上。因此,黑液排放是造纸厂污染的主要根源。 黑液成份 造纸原料用的秸秆等原料,均含有纤维素、木质素和半纤维素(聚糖类)三部分,造纸仅取用其中的纤维素(约占40%),而其中约占25%的木质素与约占28%的半纤维素以及木糖、钾、氮、磷等物,则随黑液废弃。而黑液中所含的木质素和半纤维素以及木糖、钾、氮、磷等物质,在工、农业生产中都是有很高利用价值的。

离子膜烧碱法的工艺流程

离子膜烧碱的生产分析 —离子膜法液碱质量检测 一、离子膜液碱生产的工艺流程 二、离子膜液碱的检测项目 09工分 徐然

一、产品说明 离子膜法制碱共生产三种产品:离子膜(液)碱、氯气和氢气。1.离子膜(液)碱 离子膜(液)碱,即氢氧化钠水溶液,NaOH(分子量为39.997)含量为32±0.5%,比重1.307~1.317(85℃),无色透明,有滑腻感的液体,沸点:116℃,凝固点:1.2℃。属于低毒类物质,对皮肤、粘膜有强烈的刺激性和腐蚀性。浓的碱液会灼伤皮肤和肌肉,若吸入HaOH雾沫或较浓的蒸气,可使气管和肺部遭受严重的伤害,甚至发生肺炎,若溅入眼中,则可能会引起失明。 烧碱溶液能与多种物质反应,对动植物组织有强烈的腐蚀作用。 a. NaOH的强碱性,能使蓝紫色的石蕊变成蓝色,使无色的酚酞呈红色。 b.能与酸反应NaOH+HCL → NaCL+H2O c.能与酸性氧化物反应2NaOH+CO2 → Na2CO3+H2O d.能与锡、锌等反应2AL+6NaOH → 2Na3ALO3+3H2↑ e.与硅化物的作用2NaOH+SiO2 → NaSiO3+H2O 烧碱主要用于轻工、纺织、医药、冶金、建材等工业部门。 二、盐水精制甲元 1.盐水精制的目的 氯碱工业生产过程中,无论采用海盐、湖盐、岩盐或卤水中的哪一种原料,氯碱工业生产过程中,无论采用海盐、湖盐、岩盐或卤水中的哪一种原料,都含有Ca2+、Mg2+、SO2-等无机杂质,以及

细菌、藻类残体、腐殖酸等天然有机物和机械杂等无机杂质,以及细菌、藻类残体、质。这些杂质在化盐时会被带入盐水系统中,如不去除将会造成离子膜的损伤,从而使这些杂质在化盐时会被带入盐水系统中,如不去除将会造成离子膜的损伤,其效率下降,破坏电解槽的正常生产,并使离子膜的寿命大幅度缩短。其效率下降,破坏电解槽的正常生产,并使离子膜的寿命大幅度缩短。盐水中一些杂质会在电解槽中产生副反应,降低阳极电流效率,并对阳极寿命产生影响。因此,会在电解槽中产生副反应,降低阳极电流效率,并对阳极寿命产生影响。因此,盐水必须进行精制操作除去盐水中的大量杂质,生产满足离子膜电解槽运行要求的精制盐水。须进行精制操作除去盐水中的大量杂质,生产满足离子膜电解槽运行要求的精制盐水。 2.盐水精制工艺简述 直至20世纪70年代中期,传统絮凝沉降盐水精制工艺基本上没有实质性发展;直至20 世纪70 年代中期,传统絮凝沉降盐水精制工艺基本上没有实质性发展;目前用于离子膜法电解的盐水精制工艺是在上述方法基础上增加二次过滤和二次精制先进工艺技术形成的。其工艺流程为∶饱和粗盐水加入精制反应剂,进工艺技术形成的。其工艺流程为∶饱和粗盐水加入精制反应剂,经过精制反应后加入艺技术形成的絮凝剂进入澄清桶澄清,澄清盐水经砂滤器粗滤后,再经α-纤维素预涂碳素管过滤器二絮凝剂进入澄清桶澄清,澄清盐水经砂滤器粗滤后,纤维素预涂碳素管过滤器二次过滤,然

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