离子膜烧碱生产原理
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。
离子膜法烧碱蒸发浓缩生产工艺分析
离子膜法烧碱蒸发浓缩生产工艺分析作者：张悦来源：《科学与财富》2017年第19期摘要：在生产烧碱的方法中，离子膜法电解制碱属于一种较为先进的工艺制造方法，生产的烧碱应用于石油精炼、医药以及印染和纺织等方面较多，副加产生的氢气和氯气能够混合形成盐酸，可进一步加工成甲烷氯化物等。
本文对离子膜法烧碱蒸发浓缩的生产工艺做相应的探究分析，望给相关研究者起一定的参考价值。
关键词：离子膜法；烧碱；蒸发；浓缩在工业化生产烧碱中，离子膜法电解制碱因其先进性拥有耗能低、成本低和三废污染低以及操作简便等优势被广泛性应用。
离子膜法烧碱电解制法所生产出来的烧碱质量分数通常是32%，但是大多数用户的需求是高浓度离子膜法烧碱，因此将对烧碱（32%）放置蒸发的装置里做浓缩深加工。
离子膜法烧碱其蒸发同全部蒸发的过程是一致的，均是通过蒸汽加热让烧碱溶液里的水分得到充分汽化，使烧碱其浓度得到提升。
一、离子膜法烧碱的原理运用离子膜法进行烧碱，主要是把食盐水通过电解制成氢氧化钠，此制法的关键性部件为离子交换膜。
通过运用阳离子交换膜其独特的特点：选择透过性，能够只让阳离子（Na+、H+等）通过，对阴离子（Cl-、OH-等）与两级产物（Cl2、H2）起到阻止通过的作用，这样能够使阴极产物（H2）与阳极产物（Cl2）不会发生混合，使各自收集更为简便，且使NaOH同Cl2不会发生反应而生成NaClO，使烧碱纯度不受影响。
氯碱工业生产中，饱和食盐水是主要的原料，但是，其含有杂质，无法电解，所以需要对其做以提纯精制。
二、离子膜法烧碱生产过程将精制饱和食盐水置入阳极室，而纯水置入阴极室，纯水中溶有适量的NaOH溶液，通电之后，H2O于阴极表面产生放电后形成H2，此时，Na+会直接透过离子膜从阳极室进阴极室内，这时阴极室内中的阴极液则会产生NaOH，而Cl-会于阳极表面产生放电后形成Cl2。
经过电解的淡盐水，由阳极室导出，要想循环利用可提升食盐量，使浓度增加即可。
离子膜烧碱工艺要点
离子膜烧碱工艺要点1.工艺概述：离子膜烧碱工艺是通过离子交换膜将盐类水溶液中的离子分离出来，从而得到高纯度的烧碱。
该工艺具有高效、低能耗、无排放等特点。
2.原料准备：离子膜烧碱工艺的原料主要是氯化钠。
通常采用固体氯化钠与稀盐酸反应生成盐酸溶液，随后进入电解槽进行电解过程。
3.电解槽：电解槽是离子膜烧碱工艺的核心设备。
电解槽内部有阳极和阴极，通过电流的作用将盐酸溶液分解成氯气、氢气和碱液。
4.离子交换膜：离子交换膜是离子膜烧碱工艺中起分离离子的关键作用的装置。
离子交换膜具有特定的孔径和电荷特性，可以选择性地阻止阴离子或阳离子的传输，从而将氯离子分离出来。
5.电流密度控制：在离子膜烧碱工艺中，电流密度是一个重要的参数，它对烧碱的质量和产量有着重要影响。
适当的电流密度可以提高烧碱的产量和质量，但过高的电流密度会导致膜的不稳定和能耗的增加。
6.碱液分离：通过离子交换膜的作用，阳离子和阴离子被分离出来，形成高纯度的烧碱液。
烧碱液经过处理后可以得到可供市场使用的高纯度烧碱。
7.能耗控制：离子膜烧碱工艺相比传统的烧碱工艺具有较低的能耗。
通过合理控制电流密度、优化设备结构和提高膜的选择性，可以进一步降低能耗，提高工艺的经济性。
8.废水处理：在离子膜烧碱工艺中，产生的氯气和氢气需要进行处理，以避免对环境造成污染。
氯气可以通过水处理和氧化处理得到盐酸，而氢气则可以通过氧化和还原的过程得到水。
9.工艺优势：离子膜烧碱工艺相比传统的烧碱工艺具有诸多优势。
首先，它可以生产高纯度的烧碱，适用于一些对烧碱纯度要求较高的行业。
其次，该工艺具有高效、节能、环保的特点，可以降低生产成本和对环境的影响。
10.应用领域：离子膜烧碱工艺广泛应用于化工、制药、冶金等行业。
在化工行业中，高纯度烧碱被用于生产合成纤维、染料、橡胶等产品。
在制药行业中，烧碱被用于中药提取和药品合成等。
在冶金行业中，烧碱被用于生产铜、锌等金属。
总之，离子膜烧碱工艺是一种高效、低能耗、环保的烧碱生产工艺，具有广泛的应用前景。
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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（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。
离子膜烧碱生产工艺浅析
离子膜烧碱生产工艺浅析离子膜法生产烧碱是目前世界上最先进的制碱技术，国内许多氯碱企业虽然也发现了成套引进的生产工艺存在某些工艺设计不合理、原材料及能源浪费等问题，但由于氯碱生产属于高危生产行业，且离子膜烧碱生产系统自动化程度高、联锁点多、技术复杂，一旦出现失误极易造成严重的安全环保事故和巨大的经济损失等原因，一直没有研究开发出有效的解决办法，致使我国的离子膜烧碱生产工艺一直无大的改进或实质性进展。
本文分析了离子膜烧碱生产工艺。
标签：离子膜；能耗；烧碱；生产工艺离子膜电解法又称膜电槽电解法，是利用阳离子交换膜将单元电解槽分隔为阳极室和阴极室，使电解产品分开的方法。
离子膜电解法是在离子交换树脂（见离子交换剂）的基础上发展起来的一项新技术。
利用离子交换膜对阴阳离子具有选择透过的特性，容许带一种电荷的离子通过而限制相反电荷的离子通过，以达到浓缩、脱盐、净化、提纯以及电化合成的目的。
这项技术已经用于氯碱的生产，海水和苦咸水的淡化，工业用水和超纯水的制备，酶、维生素与氨基酸等药品的精制，电镀废液的回收，放射性废水的处理等方面，其中应用最广泛、成效最显著的是氯碱工业。
在氯碱工业中，利用阳离子交换膜电解槽电解食盐或氯化钾水溶液来制造氯气、氢气和高纯度的烧碱（氢氧化钠）或氢氧化钾。
1 离子膜烧碱生产工艺1.1 配水在电解的工序中，需要脱离掉淡盐水中多余的硫酸根。
被输送到一次盐水工序的淡盐水包含两个部分：第一部分便是流经自动控制的装置调节出的盐水；第二部分是存储在储槽中的上清液（已经沉淀处理）。
从其它的工序中回收出来的水，调节所用的水和盐泥中排滤出的滤液，经过一定比例的调和就形成了化盐水。
1.2 化盐和盐水的精制把化盐水的温度调到适合，在盐池的底部经过逆流的方式接触到原盐，在逆流的水流中添加氢氧化钠溶液同液体中的镁离子发生化学反应，产生沉淀氢氧化镁而被分离出去，有机质也被逐步的分解为较小的分子。
经过混合器加压后的粗盐水，会进入预处理器中。
离子膜法制碱生产技术
离子膜法制碱生产技术全书共分十四章及附录部分。
书中全面系统地阐述了盐水二次精制；离子膜电解工艺、电解槽结构、操作条件、脱氧；离子膜碱蒸发、片（固）碱的制备等，同时，详细介绍了高纯盐酸、设备防腐、分析、仪表自控及整流供电过程。
附录中介绍了相关设备的技术标准和生产企业。
第一章绪论第一节离子膜电解制碱的发展过程第二节离子膜电解制碱的特点第三节离子膜电解制碱的现状第二章盐水二次精制第一节盐水二次精制的目的和指标第二节盐水二次精制的流程第三节螯合树脂处理盐水第四节二次盐水精制岗位操作及事故处理第三章离子膜电解原理和工艺流程第一节电解原理第二节工艺流程第四章离子膜电解解槽第一节离子膜电解槽的结构设计第二节离子膜电解的槽的分类及及性能第三节离子膜电解槽技术的发展趋势第五章离子膜电解工艺操作条件和岗位操作第一节离子膜电解工艺操作条件第二节离子膜电解岗位操作第六章离子交换膜第一节全氟离子结构、特性及其要求第二节各种膜简介第三节离子膜的经济寿命第四节离子膜在国内使用情况第五节膜损伤的原因和预防措施第七章除氯酸盐和淡盐水脱氯第一节脱氯原理和工艺数据第二节真空法脱氯第三节空气吹除法第四节化学法除残余氯、废气吸收和除法氯酸盐第八章离子膜电解碱液的蒸发第一节概论第二节离子膜法碱液蒸发流程及设备第三节工艺操作条件及蒸发的影响因素第四节正常操作及故障处理第九章离子膜固体烧碱第一节大锅熬制离子膜固体烧碱第二节片状离子膜固体烧碱第三节离子膜固碱的种类第十章高纯盐酸第一节高纯盐酸原性质和要求第二节生产原理第三节生产工艺流程第四节主要设备及优缺点第十一章设备防腐第一节腐蚀论述第二节IM法制烧碱装置的防腐蚀第三节主要材料的腐蚀形态和防腐第四节设备与管道防腐第五节蒸发与固碱设备防腐第十二章分析第一节实验室用水规格第二节工业无离子水和电导率测定第三节高纯盐酸分析第四节一次盐水分析第五节二次盐水分析第六节离子膜法液体烧碱分析第七节氯气和氢气分析第十三章自动控制与仪表第一节概述第二节主要检测与控制系统第三节联锁系统第四节DCS在离子膜烧碱装置中的应用第五节仪表防腐及引进问题第十四章离子膜电解槽的供电第一节概述第二节整流变压器第三节整流装置第四节变压整流装置的保护、测量、控制与信号第五节近控屏、远控屏、冷却装置第六节停送电操作及巡视检查和事故预想第七节离子膜槽整流装置设计选型实践附录相关设备《离子膜法制碱生产技术》电子书下载地址。
离子膜法生产烧碱化盐工段
1.概述1.1离子交换膜法制烧碱的原理1、离子交换膜电解槽的构成离子交换膜电解槽：主要由阳极、阴极、离子交换膜、电解槽框和导电铜棒等组成。
每台电解槽由若干个单元槽串联或并联组成。
阳极用金属钛网制成，为了延长电极使用寿命和提高电解效率，阳极网上涂有钛、钌等氧化物涂层；阴极由碳钢网制成，上面涂有镍涂层；离子交换膜把电解槽分成阴极室和阳极室。
电极均为网状，可增大反应接触面积，阳极表面的特殊处理是考虑阳极产物Cl2的强腐蚀性。
2、离子交换膜工作原理离子交换膜法制烧碱名称的由来，主要是因为使用的阳离子交换膜，该膜有特殊的选择透过性，只允许阳离子通过而阻止阴离子和气体通过，即只允许H＋、Na+通过，而Cl －、OH－和两极产物H2和Cl2无法通过，因而起到了防止阳极产物Cl2和阴极产物H2相混合而可能导致爆炸的危险，还起到了避免Cl2和阴极另一产物NaOH反应而生成NaClO 影响烧碱纯度的作用。
1.2离子交换膜法制烧碱生产工段简介离子交换膜法制烧碱生产由5个工段组成：（1）盐水工段（2）隔膜工段（3）离子膜工段（4）片碱工段（5）氯氢处理工段。
★盐水工段主要进行化盐及盐水的初级处理，为电解工段提供所需要的饱和食盐水。
★隔膜工段利用盐水工段的一次盐水进行电解，生产10%烧碱。
★离子膜工段电解二次精制盐水，生产32%烧碱。
★片碱工段利用三效蒸发离子膜电解出来的32%烧碱生产固体片碱。
★氯氢处理工段主要是对从电解槽出来的氢气，氯气进行冷却，干燥处理，为后续生产做准备。
2.化盐工段2.1化盐工段工艺原理将固体原盐(或搭配部分盐卤水)与蒸发工段送来的回收盐水、洗盐泥回收的淡盐水，按比例掺和、加热溶解成含氯化钠的饱和水溶液，同时按原盐中杂质含量连续加入适量的精制剂(氢氧化钠、碳酸钠和氯化钡等)，使盐水中钙、镁、硫酸根等杂质离子分别生成难溶的沉淀物，然后加入助沉剂(聚丙烯酸钠等)。
经过澄清、砂滤得到一次盐水，一次盐水经中和、过滤、树脂吸咐等步骤制得质量合格的精盐水，按需要源源不断地输送给电解工段。
离子膜烧碱工艺
离子膜烧碱工艺
一、工艺流程
烧碱溶液通过传统的加热工艺蒸发时，可以分解出氯气，氢气和钠溶液，但这种方法的效果不佳，并且会消耗大量的能源，耗费时间也很长。
离子膜烧碱工艺利用了电解的原理，以氯气、氢气和钠溶液作为新产品，可以有效提高生产效率。
其工艺流程主要包括烧碱溶液处理、离子膜电解分解和连续搅拌浓缩等步骤。
1.烧碱溶液处理：烧碱溶液由钠和水组成，是进行离子膜烧碱工艺的基本材料，事先要对其进行进行预处理以及脱全氯和水分蒸发等操作，以达到理想的浓缩程度和指定的氯分析浓度。
2.离子膜电解分解：处理后的烧碱溶液可以进行离子膜电解分解，离子膜是由导电材料制成的电解所必需的一种膜物，它的作用是实现液质的分离，从而实现电介质烧碱溶液中的汽液分离。
离子膜烧碱
离子膜烧碱就是采用离子交换膜法电解食盐水而制成烧碱（即氢氧化钠）。
其主要原理是因为使用的阳离子交换膜，该膜有特殊的选择透过性，只允许阳离子通过而阻止阴离子和气体通过，即只允许H+、Na+通过，而Cl－、OH－和两极产物H2和Cl2无法通过，因而起到了防止阳极产物Cl2和阴极产物H2相混合而可能导致爆炸的危险，还起到了避免Cl2和阴极另一产物NaOH反应而生成NaClO 影响烧碱纯度的作用。
1 生产流程离子交换膜法电解制碱的主要生产流程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H2O在阴极表面放电生成H2，Na+则穿过离子膜由阳极室进入阴极室，此时阴极室导入的阴极液中含有NaOH；Cl－则在阳极表面放电生成Cl2。
电解后的淡盐水则从阳极室导出，经添加食盐增加浓度后可循环利用。
阴极室注入纯水而非NaCl溶液的原因是阴极室发生反应为2H++2e－=H2↑；而Na+则可透过离子膜到达阴极室生成NaOH 溶液，但在电解开始时，为增强溶液导电性，同时又不引入新杂质，阴极室水中往往加入一定量NaOH溶液。
2 主要原料氯碱工业的主要原料：饱和食盐水，但由于粗盐水中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO等杂质，远不能达到电解要求，因此必须经过提纯精制。
3 工艺设计一次盐水一次澄清盐水的制备是氯碱生产工艺至关重要的工段，精制效果的好坏直接影响产品的质量和产量。
传统性的一次盐水精制工艺，采用配水、化盐、加精制剂反应、澄清、砂滤，然后再经炭素烧结管过滤器过滤。
近几年新建氯碱装置一次盐水工艺大都采用膜过滤技术制取精制盐水，该工艺路线省去了砂滤器、炭素烧结管过滤器。
经生产实践证明，经膜过滤分离方法制得的一次盐水质量指标、设备投资等都比传统工艺理想。
所以一次精制盐水工艺采用膜过滤器过滤工艺。
二次盐水精制离子膜法电解槽使用的高度选择性离子交换膜要求入槽盐水的钙、镁离子含量低于20wtppb，普通的化学精制法只能使盐水中的钙、镁离子含量降到10wtppm左右。
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。
离子膜烧碱工艺
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；主。
离子膜法制烧碱毕业设计说明书
目录引言 (1)第一章氯碱工业概况 (2)1.1氯碱工业发展过程 (2)1.2离子膜电解制碱的特点及现状 (2)1.3离子膜电解制碱的基本流程 (3)第二章盐水精制 (5)2.1一次盐水精制 (5)2.1.1原料盐粗算 (5)2.1.2循环淡盐水的计算 (7)2.1.3粗盐水的计算 (7)2.1.4除杂 (8)2.1.5溶液PH的调节 (9)2.1.6盐损及盐循环量的计算 (9)2.2二次盐水精制 (10)2.2.1除次氯酸 (10)2.2.2过滤不溶物 (11)2.2.3中和及二次精制 (11)第三章离子膜电解 (14)3.1离子膜交换原理 (14)3.2电解物料衡算 (14)3.2.1供给电解槽盐水计算 (14)3.2.2流出电解槽盐水计算 (15)3.2.3生成氢氧化钠的计算 (17)第四章电解液蒸发 (18)4.1蒸发概论 (18)4.1.1碱液蒸发的基本概念 (18)4.1.2离子膜碱液蒸发的特点 (18)4.2蒸发流程及设备类型选择 (19)4.2.1蒸发流程 (19)4.2.2蒸发设备 (21)4.3蒸发工艺计算 (22)4.3.1蒸发水量的计算 (22)4.3.2各效传热温度差的计算 (23)4.3.3各效物料、热量衡算 (25)4.3.4各效所需传热面积的计算 (27)4.3.5试差计算 (27)4.4蒸发设备的计算 (32)4.4.1蒸发器加热管数及加热室直径的计算 (32)4.4.2蒸发器循环管的计算 (33)4.4.3蒸发器分离室的计算 (33)4.4.4接管尺寸的计算 (34)4.4.5辅助设备的选择 (35)第五章固碱 (38)5.1固碱流程选择 (38)5.2固碱热量、物料衡算 (38)5.2.1降膜蒸发器 (38)5.2.2降膜浓缩器 (39)5.3离子膜固碱种类 (40)结论 (41)参考文献 (42)致谢 (43)引言氯碱工业是生产烧碱、氯气和氢气以及由此衍生系列产品的基本化学工业，其产品广泛用于国民经济的各个部门，对国民经济和国防建设有着重要作用。
离子膜法制烧碱
离子膜法制烧碱的生产工艺摘要：离子膜法制烧碱是烧碱生产工艺的常用制法之一。
本文着重介绍了离子膜法制烧碱的生产工艺及过程中的离子膜法碱液蒸发的特点，影响碱液蒸发的因素。
简介：离子膜法电解制碱是世界上工业化生产烧碱当中最先进的工艺方法，具有能耗低、三废污染少、成本低及操作管理方便等优点。
副产的氯气和氢气，可以合成盐酸，或深加工氯下游产品如PVC、有机硅及甲烷氯化物等。
烧碱广泛用于造纸、纺织、印染、搪瓷、医药、染料、农药、制革、石油精炼、动植物油脂加工、橡胶、轻工等工业部门，也用于氧化铝的提取和金属制品的加工。
主要原理：离子膜烧碱就是采用离子交换膜法电解食盐水而制成烧碱（即氢氧化钠），其主要原理是因为使用的阳离子交换膜，该膜有特殊的选择透过性，只允许阳离子通过而阻止阴离子和气体通过，即只允许H＋、Na+通过，而Cl －、OH－和两极产物H2和Cl2无法通过，因而起到了防止阳极产物Cl2和阴极产物H2相混合而可能导致爆炸的危险，还起到了避免Cl2和阴极另一产物NaOH 反应而生成NaClO影响烧碱纯度的作用。
生产工艺：氯碱工业的主要原料：饱和食盐水，但由于粗盐水中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质，远不能达到电解要求，因此必须经过提纯精制。
离子交换膜法电解制碱的主要生产流程如下：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H2O在阴极表面放电生成H2，Na+则穿过离子膜由阳极室进入阴极室，此时阴极室导入的阴极液中含有NaOH；Cl－则在阳极表面放电生成Cl2。
电解后的淡盐水则从阳极室导出，经添加食盐增加浓度后可循环利用。
阴极室注入纯水而非NaCl溶液的原因是阴极室发生反应为2H++2e－=H2↑；而Na+则可透过离子膜到达阴极室生成NaOH溶液，但在电解开始时，为增强溶液导电性，同时又不引入新杂质，阴极室水中往往加入一定量NaOH溶液。
离子膜法制烧碱的工艺特点：1、离子膜法碱液蒸发的特点（1）、流程简单，简化设备，易于操作。
离子膜烧碱实习报告
实习报告：离子膜烧碱工艺设计一、前言本次实习报告主要介绍了我在离子膜法制烧碱工艺设计方面的实习经历和所学知识。
通过这次实习，我对烧碱生产工艺有了更深入的了解，特别是离子膜法制烧碱的原理和流程。
二、实习内容1. 工艺原理离子膜法制烧碱是采用离子交换膜法电解食盐水而制成烧碱（即氢氧化钠）。
其主要原理是因为使用的阳离子交换膜，该膜有特殊的选择透过性，只允许阳离子通过而阻止阴离子和气体通过，即只允许H、Na通过，而Cl、OH和两极产物H2和Cl2无法通过。
这起到了防止阳极产物Cl2和阴极产物H2相混合而可能导致爆炸的危险，还起到了避免Cl2和阴极另一产物NaOH反应而生成NaClO影响烧碱纯度的作用。
2. 主要原料主要原料为饱和食盐水。
但由于粗盐水中含有泥沙、Ca2、Mg2、Fe3、SO42-等杂质，远不能达到电解要求，因此必须经过提纯精制。
3. 生产流程离子交换膜法电解制碱的主要生产流程包括：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H2O在阴极表面放电生成H2，Na则穿过离子膜由阳极室进入阴极室，此时阴极室导入的阴极液中含有NaOH；Cl则在阳极表面放电生成Cl2。
电解后的淡盐水则从阳极室导出，经添加食盐增加浓度后可循环利用。
4. 设备选型及布局在实习过程中，我还学习了烧碱生产设备的选择和布局。
主要包括电解槽、离子交换膜、阳极室、阴极室、食盐水预处理设备等。
电解槽的选择要考虑生产规模和电解效率，离子交换膜的选用要考虑其选择透过性和使用寿命，设备的布局要考虑生产流程和操作方便性。
三、国内发展状况及瓶颈长期以来，一说到离子膜烧碱的发展，技术困境总是被摆在最前面。
不可否认，我国在离子膜烧碱生产技术方面曾长期依赖进口，技术瓶颈一直存在。
然而，随着我国科技实力的不断提升，离子膜烧碱生产技术已经取得了显著的突破，部分国产设备和技术已经达到了国际先进水平。
但与国际先进水平相比，我国在设备大型化、能效优化等方面仍有差距。
离子膜烧碱生产工艺虚拟仿真实训思考题
离子膜烧碱生产工艺虚拟仿真实训思考题
离子膜烧碱生产工艺虚拟仿真实训思考题
离子膜烧碱生产工艺是一种高效、环保的生产方式，对于提高生产效率、降低生产成本、保护环境等方面都有着非常重要的意义。
为了更好地掌握离子膜烧碱生产工艺，我们可以通过虚拟仿真实训来进行学习和实践。
虚拟仿真实训是一种基于计算机技术的教学模式，它可以模拟真实的操作环境和操作过程，让学生在虚拟环境中进行实践操作，从而达到学习和掌握技能的目的。
在离子膜烧碱生产工艺的学习中，虚拟仿真实训可以帮助学生更好地理解和掌握其生产过程和操作技能。
针对离子膜烧碱生产工艺虚拟仿真实训，以下是一些思考题，供大家参考：
1. 离子膜烧碱生产工艺的原理是什么？它与传统的烧碱生产工艺有什么不同之处？
2. 在离子膜烧碱生产工艺中，离子膜的作用是什么？它与传统的制碱法中使用的盐水有什么不同之处？
3. 离子膜烧碱生产工艺的主要设备有哪些？这些设备在整个生产过程中起到了什么作用？
4. 在离子膜烧碱生产工艺中，如何控制反应温度和反应时间？这对于产品质量有什么影响？
5. 离子膜烧碱生产工艺中可能会遇到哪些问题？如何解决这些问题？
6. 在离子膜烧碱生产工艺中，如何保证产品质量？我们可以采取哪些措施来确保产品的质量和稳定性？
通过对这些问题的思考和学习，我们可以更好地理解和掌握离子膜烧碱生产工艺，从而在实际操作中更加得心应手。
同时，虚拟仿真实训也为我们提供了一个安全、便捷、高效的学习环境，让我们能够更好地进行实践操作和技能培养。
离子膜法液碱生产99%片碱工艺
离子膜法液碱生产99%片碱工艺的设计生产原理和工艺流程目前，固碱的生产方法主要有大锅熬制法（锅式法）和熔盐加热降膜法（降膜法）两种工艺，锅式法为间歇生产，降膜法为连续生产。
从蒸发车间输送来的离子膜碱液NAOH含量在42%-45%（wt）之间，若需制成固体烧碱，还必须进一步去除其中的水分，另外，在锅式法固碱生产中，由于高温浓碱对铸铁大锅的腐蚀作用，会产生一些杂志，影响产品的成分和颜色，因此，必须使用NaNO3，S等辅助原料来除去这些杂志并达到调色的目的。
熬制固碱多在很厚的铸铁锅里用火直接加热，火焰温度在1000℃以上，所用燃料有煤、氢气、天然气、水煤浆等。
高温浓碱对铸铁锅中的铁、锰等元素的腐蚀比较严重，腐蚀产物若不及时除去，会对产品的组成、颜色产生很大的影响，生产中在向大锅里加入碱液之前，先向锅里加入适量的氧化剂(NaNO3)，以把熬碱过程中腐蚀下来的+2价铁离子Fe(OH)2氧化成三价的铁化合物Fe(OH)3。
Fe(OH)3进一步脱水生成Fe2O3，Fe2O3是易沉降、颗粒相对直径较大的物质，从而达到除去铁杂质的目的。
另外，在熬碱一开始就加入NaNO3，还可在大锅表面生成一层Fe2O3保护膜，以减缓高温浓碱对铸铁大锅的腐蚀。
其反应机理如下Fe+2H2O=FecOH)2+H2↑10Fe(OH)2+2NaNO3+6H2O=10Fe(OH)3+2NaOH+N2↑2Fe(OH)3=Fe2O3↓+3H2O封火后至加硫前这段时间，随着熔碱温度的降低，Fe2O3等固体杂质逐渐沉降到锅底。
在高温浓碱的作用下，大锅中的锰元素被腐蚀后以粉红色氧化锰(MnO)、紫色的二氧化锰(MnO2)和绿色的锰酸钠(Na2MnO4)等形态存在于熔融碱中，使加硫之前的熔碱呈现兰绿色。
在上述3种锰的化合物中，只有MnO2是较大颗粒状物质，易于沉降，其他均不易沉降。
加硫磺的目的就是把影响颜色的主要物质Na2MnO4还原成MnO2沉淀，从而达到调色的目的。
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离子膜烧碱生产原理
烧碱生产是以超纯盐水为原料，在离子交换膜电解槽中进行强烈的电化学反应而生成的。
在阳极室中氯化钠按下列方式在溶液中进行电离:
NaCl → Na+ + Cl-
主要阳极反应为阴离子Cl-在阳极上发生氧化生成氯气
2Cl-→ Cl
2
+ 2e-
阳极室的Na+和水通过离子交换膜一起传输到阴极室.
阴极室的水在电流的作用下发生如下的电解反应:
2H
2O + 2e-→ H
2
+ 2OH-
阴极室最开始的反应是阳离子H+得到电子被还原为H
2
，同时产生OH-。
Na+和OH-结合生成NaOH:
Na+ + OH-→ NaOH
整个电化学反应方程式如下:
2NaCl + 2H
2O → 2NaOH + Cl
2
+ H
2
为了调节阴极室中NaOH的浓度在NaOH循环管中加入纯水
淡盐水和Cl
2
一起排放出阳极室外。
阴极室中产生的烧碱和H
2
一起排放出阴极室外。
把循环碱液用纯水稀释后重新加到阴极室中。
上述电化学反应如图1所示
在电解进行过程中，由于阳极中的一部分Cl-透过了离子交换膜进入阴极室，阴极液就受到了少量盐的污染。
一般来说，膜的电流效率越低，阴极液的盐污染程度就越高。
电解时，由于OH-在电场作用下由阴极室向阳极室移动，我们称之为OH-反渗透。
Na+传输量的减少取决于OH-的透过离子膜的多少。
电解槽电流效率的减少和OH-的减少直接有关。
当阴极室OH-浓度增加时，电流效率减少。
因此所生产烧碱的浓度受到限制，一般为32-35wt%此外，还要取决所用膜的类型。
新装膜原理上只允许Na+和少量的OH-和Cl-透过。
实际上膜都有一定的使用寿命，随着膜工作时间的增加，阴离子透过膜的量也相应增加，槽的电流效率下降，阳极室由于下面的副反应PH值增加:
电化学副反应
·H
2
O被氧化产生氧气
H 2O → 1/2O
2
(g) + 2H+ + 2e-
化学副反应
一、阳极侧
·氯气溶解但不发生分解呈自由状态
Cl
2(g) ＜＝＞ Cl
2
(aq) ……平衡式(1)
·游离氯和水结合
Cl
2(aq)+ H
2
O ＜＝＞ HOCl(aq) + H+ + Cl-……平衡式(2)
·次氯酸的分解
HOCl(aq) ＜＝＞ OCl－ + H+……平衡式(3) ·式(2)和(3)结合形成下面的反应
Cl
2(aq) + H
2
O ＜＝＞ 2H+ + OCl－ + Cl-……平衡式(4)
·ClO3-生成
2HOCl(aq) + OCl－＜＝＞ ClO3- + 2H+ + Cl-……平衡式(5) ·式(4)和(5)结合形成下面的反应
3Cl
2(aq) + 3H
2
O ＜＝＞ ClO
3
- + 6H+ + 5Cl- ……平衡式(6)
·副反应生成的H+和从阴极箱扩散过来的OH-发生中和反应
H+ + OH- → H
2
O
·超纯盐水中的碳酸钠和阳极中的H+反应生成氯化钠和二氧化碳，二氧化碳的生成将导致气体的不纯。
Na
2CO
3
+ 2HCl → 2NaCl + H
2
O + CO
2
NaHCO
3+ HCl → NaCl + H
2
O + CO
2
正常情况下，烧碱的电流效率为94～97%，而阳极室中氯气的电流效率为92.5～97%.
同时，阴极室中产生氢气的电流效率几乎为100%。
当阳极和阴极分别产生氯气和氢气时，由电极反应产生的吉布斯自由能变化可能产生电极势能，离子交换膜工艺允许的击穿电压如下表所示:
组成电压(V)
分解电压 2.25
液体合流点 0.06
阳极过电压 0.04
阴极过电压 0.13
膜电压 0.33
溶液 0.02
气体影响+构件 0.23
总电压 3.06
此种情况是在电流4.0kA/m2，温度90℃,浓度为32wt%NaOH.
上述电压是在电解槽元件刚安装时阳极和阴极的输出电压。
在实际的操作中，由于下列情况的出现将导致电压降损失。
·阳极活性降低
·阴极活性降低
·超纯盐水中的杂质覆盖在了阳极表面
·超纯盐水中的杂质增加了膜的电阻压降
·由于电流效率减小，产生了氧气。