离子膜法制烧碱的生产工艺总结
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!。
离子膜法制烧碱的生产工艺总结【共6页】
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【内容摘要】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,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,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),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。
摘要: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2 影响碱液蒸发的因素。
关键词: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),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。
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: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)。
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。
离子膜制碱工艺流程
离子膜制碱工艺流程离子膜制碱工艺是一种通过离子膜技术制取氢氧化钠(NaOH)的工艺流程。
该工艺流程主要包括原料处理、电解制碱、产碱和产品处理四个步骤。
首先是原料处理。
工艺的原料为食盐(NaCl),需要进行精制处理以去除杂质。
原料先经过洗涤、研磨等预处理工序,随后进入盐溶解器进行溶解。
在这一步骤中,需要加入一定量的水来保持适当的盐溶度。
接下来是电解制碱。
该步骤包括溶液浓缩、电解槽和电解过程三个环节。
首先,将通过原料处理得到的食盐溶液进行浓缩,以提高溶液的盐浓度。
浓缩后的溶液将被引入电解槽,电解槽中的离子膜将该溶液分为阴阳两个室,分别进行阳极和阴极的电解反应。
在阳极室,盐溶液中的氯离子(Cl-)经过电解反应生成氯气(Cl2)和自由电子。
氯气排除,而自由电子通过电解膜进入阴极室。
在阴极室,水分子(H2O)由于电解膜的作用,只能分解为氢离子(H+)和氢氧根离子(OH-)。
由于阳极室产生的氯气,使得阴极室中氢离子与氯离子结合生成气体氯化氢(HCl)。
然而,由于电解膜的存在,氯化氢不能通过电解膜向阳极室传递,因此会溶解在阴极室中。
在电解过程中,阳极室和阴极室分开了氯离子和氢离子,使得碱性电解质在阳极室中消耗而在阴极室中生成,实现了氢氧化钠的制取。
第三个步骤是产碱。
在电解过程中,在阴极室中生成的氢离子与产生的氢氧根离子结合形成氢氧化钠。
此时,阴极室中的溶液就成了浓度较高的氢氧化钠溶液。
最后一个步骤是产品处理。
将产生的氢氧化钠溶液从阴极室中抽出,经过蒸发、冷却等处理工序,使其达到所需浓度。
然后,将氢氧化钠溶液进行过滤、净化等处理,以去除杂质。
最终,符合要求的氢氧化钠产品将被装入合适的包装容器中,待出厂销售或用于其他生产过程。
总之,离子膜制碱工艺流程包括原料处理、电解制碱、产碱和产品处理四个步骤,通过控制电解反应,可制取高纯度的氢氧化钠。
这种工艺流程具有操作简单、高效益和环保等优点,在工业生产中得到了广泛应用。
电解法生产制烧碱—离子膜电解
3 阳极液NaCl浓度
NaCl浓度过低时,水合钠离子中结合 水太多,使膜的含水率增大,使膜膨胀, 严重时导致起泡、分层,破坏离子膜。
4 电流密度
电流密度影响槽电压和产品中NaCl 的含量及NaOH产品的纯度
5 电解液温度
离子膜有最佳操作温度范围,温度升高, 离子膜空隙增大,使钠离子的迁移数增多, 有助于电流效率提高;同时提高膜的电导度。
Cl2
H2
淡盐水
Cl- H+ Na+
NaOH 溶液
NaCl
OH-―
H2O
电极反应 阳极: 2Cl Cl2 2e
阴极: 2H 2e H 2 方程式:2NaCl + 2H2O2NaOH + Cl2 + H2
课程小结
1、掌握离子膜法电解的优点; 2、掌握离子膜法电解的原理。
思考题
离子膜电解过程中如何提高 产品氢氧化钠的浓度?
离子膜性能要求
1、保持良好的电化学性能、较好的机械强度 和柔韧性; 2、具有较低的膜电阻,以降低电能消耗; 3、具有较高的离子选择透过性。
1
全氟磺酸膜
2
全氟羧酸膜
3
全氟磺酸羧酸膜
课程小结
1、离子膜法电解生产烧碱工艺对 离子膜性能的要求; 2、离子交换膜类型及特点。
思考题
离子交换膜法电解生产烧碱 工艺中,对离子膜的性能要
单级式 复极式
单级式
MGC离子膜电解槽的结构是由下列部件组成:端板、连接拉杆、阳极 盘、阴极盘、阴阳极电流分体器、金属槽框、连接铜排、离子膜等
复级式
各个单元槽由主要由下列各主要部件组成:阳极、阴极、隔板、槽框等。 各单元槽焊接串联,用钢钛复合板做为隔板,还有橡胶垫片、离子交换 膜。整台电解槽通过油压系统进行压紧和松卸,一般该槽的有效电极面 积为2.7m2
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。
离子膜烧碱工艺流程
离子膜烧碱工艺流程
离子膜烧碱工艺流程主要包括以下几个步骤:
1. 原料准备:将硅酸盐矿石或者其他含碱物质进行破碎、筛分等预处理,得到适合进一步处理的原料。
2. 碱石灰石烧制:将原料与燃料混合,送入石灰窑进行高温烧制。
石灰窑内的烧结反应将原料中的碱转化为碱石灰石。
3. 碱水制备:将烧制得到的碱石灰石与水反应,生成高浓度的碱水。
反应会产生大量的热量,需要进行恰当的控制,防止产生过高的温度。
4. 废液处理:碱水生产产生的废液中会含有一定的杂质和废碱,需要进行处理。
常见的处理方法包括沉淀、过滤、离子交换等,以去除杂质,并回收废碱。
5. 离子交换膜电解:将高纯度的碱水通过离子交换膜电解装置,进行电解分解。
正极产生氧气,负极则产生氢气和氢氧化钠。
6. 碱液浓缩:将电解得到的稀碱液进行浓缩,得到所需的工业级纯碱产品。
浓缩过程中需要控制温度和压力,以防止发生结晶、结垢等问题。
7. 产物处理:对于电解得到的氢气和氧气,可以通过进一步处理,提高纯度后用于其他化工工艺。
对于产生的废气和废液,也需要进行污染物处理,以达到环境排放标准。
以上就是离子膜烧碱工艺流程的基本步骤,具体操作和设备可以根据工艺要求进行调整。
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。
离子膜法液碱生产99%片碱工艺
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。
离子膜烧碱工艺流程
离子膜烧碱工艺流程离子膜烧碱工艺是一种利用离子交换膜技术制取高纯度烧碱的过程。
离子膜烧碱工艺流程一般包括原料准备、电解槽电解、中和、浓缩、结晶等几个主要步骤。
首先,原料准备是离子膜烧碱工艺流程的第一步。
常用的原料是氯化钠和水合盐,其中水合盐是为了提高产量和降低能耗而加入的。
原料通过配比进入电解槽。
其次,电解槽电解是离子膜烧碱工艺的关键步骤。
电解槽中设有阴、阳极,以及中空的离子交换膜。
电解槽内部通过直流电源加电,在阳极处发生氧气的析出反应,生成氧气和氢氧根离子,而在阴极处发生水的还原反应,生成氢气和钠根离子。
离子交换膜起到分离阳、阴极反应产物的作用,使阳极处的氧气和氢氧根离子在阳极室内发生反应,形成高浓度的氢氧根液。
电解产生的钠根离子则经过离子交换膜进入阴极室。
中和是离子膜烧碱工艺流程中的下一个步骤。
阴、阳极室中所得到的液体进入中和塔,通过与稀酸反应,形成盐酸和氯化钠。
中和液中的氯化钠在后续工艺中可以回收利用。
浓缩是烧碱工艺流程中的关键步骤之一。
中和产生的盐酸经过浓缩塔蒸馏,生成高浓度盐酸,同时产生的水蒸汽经过冷凝器冷却后排出。
浓缩后的盐酸可以继续被用于中和反应,形成循环利用。
最后一个步骤是结晶。
经过浓缩后的盐酸进入结晶槽,通过逐渐降低温度,使盐酸结晶,以获得纯度较高的烧碱。
结晶得到的烧碱可以回收利用,而未结晶的盐酸则通过管道排出。
离子膜烧碱工艺流程具有高效、环保、节能等优点。
通过电解槽电解、中和、浓缩和结晶等步骤,可以制得高纯度的烧碱产品,同时可以循环利用原料和副产物,减少资源的浪费和环境的污染。
这种工艺流程在化工领域得到了广泛的应用和推广。
离子膜烧碱工艺流程
离子膜烧碱工艺流程
《离子膜烧碱工艺流程》
离子膜烧碱工艺是一种高效、环保的生产方法,通常用于生产纯度较高的氢氧化钠。
下面将介绍离子膜烧碱工艺的具体流程:
1. 碱液制备:首先将固体氯化钠与水混合,经过一系列的加热和搅拌,生成浓度适当的氢氧化钠溶液。
2. 离子膜电解槽:将制备好的碱液倒入离子膜电解槽中,槽内有两个隔离的电极,中间隔着离子选择透过的膜。
通过电解,氯离子会在阳极处析出气体,氢离子在阴极处拾取电子生成氢气,同时氢氧化钠自由离子穿过阴极膜。
3. 氢氧化钠浓缩:将电解生成的氢氧化钠溶液进行蒸发、结晶等工艺,使溶液中的水分蒸发,从而得到浓缩的氢氧化钠。
4. 氢氧化钠固化:将浓缩后的氢氧化钠溶液经过结晶、干燥等工艺,使其形成固体氢氧化钠产品。
离子膜烧碱工艺流程具有高产率、低能耗、产品纯度高等优点,受到了工业生产中的广泛应用。
同时,该工艺还能减少对环境的污染,是一种相对环保的生产方法。
随着科技的不断发展,离子膜烧碱工艺流程也会不断得到改进和完善,为工业生产带来更多的便利和效益。
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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
是稳定操作的必要条件。
因为液位高度的变化,会造成静压头的变化,使蒸发过程变的极不稳定,液位高度低,蒸发及闪蒸剧烈,夹带严重,使大气冷凝器下水带碱,甚至跑碱;液位过高,会使蒸发量减小,进加热室的料液温度增高,降低了传热有效温差,另外也降低了循环速度,最终导致蒸发能力下降。
因此,稳定液位是提高循环蒸发器蒸发能力,降低碱损失,降低汽耗的重要环节。
3.真空度。
真空度是蒸发过程中生产控制的一个重要的控制指标,它是在现有装置中挖掘,提高蒸发能力的重要途径,也是降低汽耗的重要途径。
因为真空度的提高,将使二次蒸汽的饱和温度降低,从而提高了有效温度差,除外,也降低了蒸汽冷凝水的温度,因而也就更充分的利用了热源,使蒸汽消耗降低。
真空度的高低与大气冷凝器的下水温度有关(该温度下的饱和蒸汽压),也与二次蒸汽中的不凝气含量有关。
所以,提高真空度的途径之一是降低大气冷凝器下水温度,即降低其饱和蒸汽压,但水温过低,耗水量过大,会造成成本升高。
一般控制水温在28~40℃。
提高真空度的另一途径就是最大限度的排除不凝气体。
通常的办法是:①采用机械真空泵;②采用蒸汽喷射泵;③采用水喷射泵。
这三种办法中以①、②较佳,方法③因为受水压力的影响,很难获得较高的真空度。
4.电解碱液浓度与温度。
由于离子膜电解碱液的浓度较高,所以对其浓缩蒸发非常有利,其汽耗远比隔膜法低。
我国从国外各公司引进的离子膜装置的电解碱液浓度略有差异,在30~35之间。
但实际上除日本旭化成等少数公司外,大部分公司离子膜电解碱液都控制在32~33之间。
另外,尽管电解槽流出碱液温度都在85~90℃,但许多工厂,由于电解工序与蒸发工序不在一起,中间常常设有中间贮罐,这样,使实际进入蒸发器的碱液温度下降,从而增加了能源消耗。
5.蒸发完成液浓度。
按照市场要求的商品规格,严格控制蒸发的完成液浓度,是在保证产品质量指标的前提下,减少蒸汽消耗的手段之一,同时也可以适当的降低高浓碱对设备的腐蚀。
通常,国内的产品为42、45、50三种。
6.蒸发器的效数。
如前所述,蒸发器的效数是决定蒸汽消耗量的最要因素之一。
采用多效蒸发是降低蒸发蒸汽消耗的最要途径,但是它受到设备投资的约束。
在离子膜电解碱液蒸发中,目前经常采用的是双效流程。
但是,随着能源价格的不断上涨,将会有愈来愈多的企业选择三效蒸发的工艺流程。
7.蒸汽分离器。
汽液分离器也称疏水器,是蒸发过程的一种辅助设备,往往被人忽视,但其性能的好坏,即对蒸发汽耗产生相当大的影响。
在蒸发过程中,大量蒸汽在加热器内冷凝,需要及时排除,否则,不但阻礙传热,而且还会造成水锤,影响安全生产。
而使凝水能顺利排除,又不带走蒸汽的设备就是汽液分离器。
汽液分离器性能的好坏,不仅仅影响蒸发器能力的发挥和正常使用,也直接
与蒸汽消耗的高低有关,因为汽液分离器分离不好,跑汽、漏汽现象经常发生,造成大量蒸汽的流失,使汽耗升高,相反,汽液分离很好,但凝水排放不畅,将直接影响蒸发能力和安全。
所以设计选用合适的汽液分离器是不容忽视的问题,目前,常用的汽液分离器型式有:偏心热动式、浮子杆式、液面自控式三种,用于蒸发装置中一般用后两种。
本设计选用液面自控式。
8.热损失。
蒸发过程是一个传热过程,因此,不可避免会有热的损失。
这种热损失只要是通过系统内设备和管道的表面向外界散发热量以及蒸汽等物料能没有充分的被利用就排除而造成的热损失。
通常,前者约占供入热量的2~5,后者则占10~20。
国家应实施总量控制,在我国未掌握制膜技术之前,根据国内实际情况,适时适度发展离子膜法烧碱。
对于用来淘汰落后的石墨阳极和固定盒式金属阳极隔膜法电解装置的离子膜法烧碱项目应予以大力支持,对于国家重点新建大型离子膜法烧碱项目,必须采用先进的离子膜法电解技术,以增强国际市场竞争力,提升我国氯碱工业的技术水平。
同时,专家建议,我国今后新建、扩建离子膜法烧碱装置应由以国外引进为主逐步转向以国产化为主。
参考文献
[1] 白莉.离子膜法制烧碱生产中废气的处理方法[J].中国氯碱.
[2] 张威.水银电解法制烧碱生产线淘汰后防止汞污染的处理方法[J].辽宁城乡环境科技.
[3] 丁起.离子膜法制烧碱的生产工艺综述[J].广西轻工业.
王宏元(1983- ),女,现供职于吉林省四平昊华化工有限公司。