氯碱工艺(PPT)
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(中职)氯碱PVC生产工艺及设备3项目三 氯氢处理教学课件工信版(共101张PPT)
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一、氯气冷却、干燥常用方法和生产过程
1.氯气处理的生产任务及主要控制指标
氯气对碳钢的腐蚀速率，如表3-1所示
表3-1 氯气对碳钢的腐蚀速率
氯气含水分/% 0.00567 0.01670 0.0206 0.0283
腐蚀速率/（mm/年） 0.0107 0.0457 0.0510 0.0610
氯气含水分/% 腐蚀速率/（mm/年）
0.0870
0.114
0.1440
0.150
0.330
0.38
3
一、氯气冷却、干燥常用方法和生产过程
1.氯气处理的生产任务及主要控制指标
由表3-1可知，随着氯气的含水量增加，每年对碳钢腐蚀的速 率也增加。可见湿氯气的脱水和干燥是生产和使用氯气的必 要条件。而氯气处理的生产任务就是除去湿氯气中的水分， 使之变成含有微量水分的干燥氯气以适应氯气的各种需求。
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一、氯气冷却、干燥常用方法和生产过程
2.氯气冷却、干燥的常用方法
（2）吸收法
吸收法干燥工艺是将高温湿氯气在干燥塔中用浓硫酸吸收氯 气中的水分、降低氯气的湿度，从而实现氯气的干燥。为了 使氯中的含水量小于50mg／L，一般用98％的浓硫酸进入干燥 塔，且温度应尽量低，但也不要使酸温过低，以防止硫酸溶 液生成H2S04·2H2O、H2S04·H2O等结晶，造成设备和管道的阻 塞、影响生产。硫酸吸水是放热过程，故干燥用的硫酸要进 行冷却，进塔的酸温度控制在20℃左右。该法使用设备较多， 工艺复杂，但水分脱出率较高。
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一、氯气冷却、干燥常用方法和生产过程
2.氯气冷却、干燥的常用方法
8
一、氯气冷却、干燥常用方法和生产过程
2.氯气冷却、干燥的常用方法
由表3-2可知，在相同压力下，湿氯气温度下降，湿氯气中“含 湿量”也明显下降。例如，湿氯气温度为90℃时，每千克湿氯 气中平衡湿含量可达到571g，若将其冷却、温度降至40℃，则 每千克湿氯气中平衡湿含量（最多可达到的湿含量）为19.8g，
一、氯气冷却、干燥常用方法和生产过程
1.氯气处理的生产任务及主要控制指标
氯气对碳钢的腐蚀速率，如表3-1所示
表3-1 氯气对碳钢的腐蚀速率
氯气含水分/% 0.00567 0.01670 0.0206 0.0283
腐蚀速率/（mm/年） 0.0107 0.0457 0.0510 0.0610
氯气含水分/% 腐蚀速率/（mm/年）
0.0870
0.114
0.1440
0.150
0.330
0.38
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一、氯气冷却、干燥常用方法和生产过程
1.氯气处理的生产任务及主要控制指标
由表3-1可知，随着氯气的含水量增加，每年对碳钢腐蚀的速 率也增加。可见湿氯气的脱水和干燥是生产和使用氯气的必 要条件。而氯气处理的生产任务就是除去湿氯气中的水分， 使之变成含有微量水分的干燥氯气以适应氯气的各种需求。
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一、氯气冷却、干燥常用方法和生产过程
2.氯气冷却、干燥的常用方法
（2）吸收法
吸收法干燥工艺是将高温湿氯气在干燥塔中用浓硫酸吸收氯 气中的水分、降低氯气的湿度，从而实现氯气的干燥。为了 使氯中的含水量小于50mg／L，一般用98％的浓硫酸进入干燥 塔，且温度应尽量低，但也不要使酸温过低，以防止硫酸溶 液生成H2S04·2H2O、H2S04·H2O等结晶，造成设备和管道的阻 塞、影响生产。硫酸吸水是放热过程，故干燥用的硫酸要进 行冷却，进塔的酸温度控制在20℃左右。该法使用设备较多， 工艺复杂，但水分脱出率较高。
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一、氯气冷却、干燥常用方法和生产过程
2.氯气冷却、干燥的常用方法
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一、氯气冷却、干燥常用方法和生产过程
2.氯气冷却、干燥的常用方法
由表3-2可知，在相同压力下，湿氯气温度下降，湿氯气中“含 湿量”也明显下降。例如，湿氯气温度为90℃时，每千克湿氯 气中平衡湿含量可达到571g，若将其冷却、温度降至40℃，则 每千克湿氯气中平衡湿含量（最多可达到的湿含量）为19.8g，
氯碱工艺培训课件
05
氯碱工艺常见问题及解决方案
电解效率低
总结词
氯碱工艺中，电解效率低是常见的问题之 一，需要找出原因并及时采取措施提高效 率。
VS
详细描述
电解效率低的原因可能包括电解槽结构不 合理、电解液浓度过高、电流密度过大等 。针对这些问题，可以采取的措施包括优 化电解槽结构、调整电解液浓度、降低电 流密度等。此外，确保电极清洗和维护工 作也是提高电解效率的关键。
06
氯碱工艺发展趋势及新技术应用
新型电解槽的应用
总结词
提高能效，降低成本，环保性更强
详细描述
随着科技的不断进步，新型电解槽在氯碱工艺中得到了广泛应用。这些新型电解槽具有更高的能效， 能够显著降低生产成本，同时减少对环境的影响。例如，离子膜电解槽和金属阳极电解槽的出现，使 得氯碱生产更为高效、环保。
防止污染和细菌滋生。
设备润滑
03
按照设备使用说明书的要求，对需要润滑的部位进行润滑，以
确保设备运行顺畅。
开车操作
准备原料
根据生产计划和配方，准备适量的原料，并确保原料的质量符合 要求。
启动设备
按照设备使用说明书的要求，启动设备并检查设备的运行状态， 确保设备正常运行。
调整参数
根据生产计划和配方的要求，调整设备的运行参数，如温度、压 力、流量等，以确保产品的质量和产量。
碱液冷却
在电解过程中，产生的氢氧化钠溶液温度较高。为了确保产品质量和运输安全， 需要对碱液进行冷却。常用的冷却方法包括直接冷却法和间接冷却法等。
成品盐及废水处理
成品盐处理
在氯碱工艺中，成品盐是一种重要的副产品。为了确保产品 质量和运输安全，需要对成品盐进行处理。常用的处理方法 包括干燥、包装等。
氯碱工艺
Ⅰ效碱泵
烧碱工艺——蒸发工艺
烧碱工艺——蒸发工艺
4. 主要工艺指标
Ⅰ效温度： 管程138℃～145℃ Ⅱ效温度： 管程65℃～80℃ 48%碱出碱温度：40～50℃ 48%碱浓度： ≥48.1%
离子膜设备厂家
上海凯膜凯膜过滤技术(上海)有限公司 上海御隆膜分离技术有限公司 上海力脉环保设备有限公司 广州新普利节能环保科技有限公司
双效：两次蒸发 逆流：蒸汽和物料采用逆流流程
降膜：碱液在蒸发器中沿管壁呈膜状蒸发。
烧碱工艺——蒸发工艺
流程方框图
Ⅱ效阻汽排液槽
电解来32%碱 Ⅱ效蒸发器 Ⅱ效分离器
表面冷凝器 真空泵
冷凝液槽受槽
Ⅱ效碱泵 Ⅰ效Ⅰ段换热器 48%成品冷却器 48%碱槽
蒸汽冷凝液槽 送化盐 生蒸汽
Ⅰ效Ⅱ段换热器 Ⅰ效蒸发器 Ⅰ效分离器 Ⅰ效阻汽排液槽 固碱 工序
前 言
Ⅱ、中国氯碱产能，世界第一。
26% 10% 12% 15% 19% 13%
34% 35%
39%
41%
氯碱
Ⅲ、主要生产过程
烧碱 工业盐 电解 氯气 氢气 电石或 乙烯
电石法或乙烯法
HCl
转化
C2H3Cl
聚合
C2H2
PVC
烧碱工艺
淡盐水脱氯 二次盐水 精制 淡盐水 电 解 32%烧碱 H2 氢处理 Ⅰ效蒸 发、 Ⅱ效 蒸发 48%烧碱 Ⅲ效蒸 发 固碱
浓缩蒸发装置厂家
张家港化工机械股份有限公司 博特瑞姆斯化工技术(北京)有限公司 北京蓝星化工机械有限公司 重庆博张机电设备有限公司 瑞士阿法拉伐有限公司 日本木村化机
谢谢大家！
原盐
化盐 液氯
Cl2
化工工艺学第5章烧碱-ppt课件
10.3 电解法制烧碱技术
（2）阴极材料 ➢ 对阴极材料的要求：
❖ 耐氢氧化钠、氯化钠的腐蚀； ❖ 导电性能好； ❖ 氢在电极上的过电位低。
➢ 低碳钢 ➢ 立式吸附隔膜电解槽：
❖ φ2.6的铁丝编织成孔眼尺寸3×3钢丝网 ❖ 打孔的铁板
10.3 电解法制烧碱技术
（3）隔膜材料 ① 隔膜材料的选择
（2）电解法及发展概况
➢ 据电解槽结构、电极材料和隔膜材料的不同
隔膜法 水银法 离子交换膜法
➢ 将阳极产生的氯气与阴极产生的氢气和氢氧化钠
分开
阳极室和阴极 通过生成钠汞 选择透过性的阳离
室间设置多孔 齐来使氯气分 子交换膜分隔阳极
渗透性隔层
开
室与阴极室
离子交换膜法：实质上也是一种隔膜法。用有 选择性的离子交换膜来分隔阳极和阴极。这种 离子交换膜是一种半透膜，只允许钠离子和水 通过。
（3）稳定的操作性能。为适应生产变化，必须能在较大电流波 动范围内正常工作，且操作条件变化时能迅速恢复其电化学 性能。
（4）较高的机械强度。具有较好的物理性能，膜 薄但不易破，柔韧性好但不易变形。由于要长时 间在盐水中工作，要具有较小的膨胀率。
离子交换膜的种类
根据离子交换基团的不同，可分为以下3种， P132。
① 金属离子在电极上放电时过电位不大，可忽略； ② 当电极上发生气体，如Cl2、H2等的反应时，过电位比较大，
不可忽略。 过电位的数值主要取决于电极材料性质，电流密度、电解液
温度、电极表面特性等也过电位的大小有不同程度影响。 注：过电位虽然消耗了一部分电能，但在电解技术中作用重要
。由于过电位的存在，结合选择适当的电解条件可使电解过 程按照要求进行。
离子膜是离子交换法制碱的核心部位，应具备以下特性：
氯碱工艺(PPT)
氯化高聚物
肥皂洗涤剂 农药 医药 涂料香料
草甘磷 聚醚
涂料粘结剂
ECH
氯化橡胶
合成甘油 环氧树脂
建材家具
防冻液
涂料
油墨
电缆护套
橡胶弹性体
前 言
4. 氢气
分子式：H2，分子量：2。 无色无臭气体。工业用本品纯度：工业≥98.0%，高纯≥99.999%。熔点： -259.2℃，沸点：-252.8℃，饱和蒸气压：13.3kPa（-257.9℃）。 化学性质：氢气是可燃性气体，与空气或氯气均可形成易燃和易爆的混合 物，其与空气混合爆炸极限为4.1%～74.1%（体积%）；与氯气混合的爆炸极限 为5～87.5% （体积%）；氢氧混合物中，氢的爆炸极限为4.5～95%（体积%）。 用途：石油精炼、电子、食品、化工生产、航天等行业
前 言
1. 碳化钙（俗名电石）
电石能导电，其导电性与电石纯度有关，碳化钙含量越高，导电性能 越好；反之越差。当CaC2含量下降到70－65%之间时，其导电性能达到最低 值 ， 通 常 比 电 阻 约 120000Ω/cm3 。 CaC2 含 量 为 94% 时 ， 通 常 比 电 阻 为 450Ω/cm3。电石的导电性也与温度有关，温度越高，导电性则越好。 在无水的条件下，电石在氢气流中加热至2200℃以上时，有相当量的 乙炔和金属钙生成(CaC2+H2=Ca+C2H2)。干燥的氧气在高温下氧化碳化钙而 生成碳酸钙(CaC2+O2=CaCO3+CO)。粉状电石与氮气在加热条件下反应生成 氰氨化钙（CaC2+N2=CaCN2+C）。除此之外，氯、溴、硫、氨、磷、氯化氢 和乙醇等等物质在一定条件下均能与电石发生化学反应，生成相应的化学 物质。
肥皂洗涤剂 农药 医药 涂料香料
草甘磷 聚醚
涂料粘结剂
ECH
氯化橡胶
合成甘油 环氧树脂
建材家具
防冻液
涂料
油墨
电缆护套
橡胶弹性体
前 言
4. 氢气
分子式：H2，分子量：2。 无色无臭气体。工业用本品纯度：工业≥98.0%，高纯≥99.999%。熔点： -259.2℃，沸点：-252.8℃，饱和蒸气压：13.3kPa（-257.9℃）。 化学性质：氢气是可燃性气体，与空气或氯气均可形成易燃和易爆的混合 物，其与空气混合爆炸极限为4.1%～74.1%（体积%）；与氯气混合的爆炸极限 为5～87.5% （体积%）；氢氧混合物中，氢的爆炸极限为4.5～95%（体积%）。 用途：石油精炼、电子、食品、化工生产、航天等行业
前 言
1. 碳化钙（俗名电石）
电石能导电，其导电性与电石纯度有关，碳化钙含量越高，导电性能 越好；反之越差。当CaC2含量下降到70－65%之间时，其导电性能达到最低 值 ， 通 常 比 电 阻 约 120000Ω/cm3 。 CaC2 含 量 为 94% 时 ， 通 常 比 电 阻 为 450Ω/cm3。电石的导电性也与温度有关，温度越高，导电性则越好。 在无水的条件下，电石在氢气流中加热至2200℃以上时，有相当量的 乙炔和金属钙生成(CaC2+H2=Ca+C2H2)。干燥的氧气在高温下氧化碳化钙而 生成碳酸钙(CaC2+O2=CaCO3+CO)。粉状电石与氮气在加热条件下反应生成 氰氨化钙（CaC2+N2=CaCN2+C）。除此之外，氯、溴、硫、氨、磷、氯化氢 和乙醇等等物质在一定条件下均能与电石发生化学反应，生成相应的化学 物质。
氯碱的生产技术设计课件
2、教师对汇报提出问 题，学生补充答疑。
3、教师对汇报点评
汇报时间：每人15分钟左右
任务评价
化工生产技术
各小组的每一个成员，根据每一小组的课上 汇报情况及课下小组成员资料查阅与整理的情 况，对每一位同学打分。
内容总结
一、盐酸的生产原理 二、盐酸的生产工艺条件 三、盐酸的生产工艺流程 四、盐酸生产的主要设备 五、盐酸生产的主要操作技能
•
严格把控质量关，让生产更加有保障 。2020年12月 上午4时 18分20.12.804:18Dec ember 8, 2020
•
重规矩，严要求，少危险。2020年12月8日星 期二4时18分6秒04:18:068 December 2020
•
好的事情马上就会到来，一切都是最 好的安 排。上 午4时18分6秒 上午4时 18分04:18:0620.12.8
• （9）根据指令缓慢加大氯气、氢气流量，加大吸收水量， 同时调节喷射泵抽力，使生产系统处于微负压且火焰始终 处于青白色。
化工生产技术
• （10）生产系统处于正常状态后，对全生产系统的设备、 机泵、仪表及其管线进行巡检，确保生产运行稳定。
• （11）通知化验室取样分析，并根据分析数据调整氢气、 氯气或吸收水流量，直至生产出合格成品酸。
（三）不正常因素及处理方法
现象
原因
处理方法
火焰黄绿转红、跳动频繁 氯气过量
关小进氯阀
尾气黄绿、发臭
氯气过量
关小进氯阀
火焰颜色呈青白色、但无 氢气过量 力萎缩
火焰颜色尚可但左右摇摆 1、Cl2流量小、H2流量大 HCl压力大
2、冷却效果差
关小进氢阀
1、调节Cl2、H2流量 2、加强冷却
3、教师对汇报点评
汇报时间：每人15分钟左右
任务评价
化工生产技术
各小组的每一个成员，根据每一小组的课上 汇报情况及课下小组成员资料查阅与整理的情 况，对每一位同学打分。
内容总结
一、盐酸的生产原理 二、盐酸的生产工艺条件 三、盐酸的生产工艺流程 四、盐酸生产的主要设备 五、盐酸生产的主要操作技能
•
严格把控质量关，让生产更加有保障 。2020年12月 上午4时 18分20.12.804:18Dec ember 8, 2020
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重规矩，严要求，少危险。2020年12月8日星 期二4时18分6秒04:18:068 December 2020
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好的事情马上就会到来，一切都是最 好的安 排。上 午4时18分6秒 上午4时 18分04:18:0620.12.8
• （9）根据指令缓慢加大氯气、氢气流量，加大吸收水量， 同时调节喷射泵抽力，使生产系统处于微负压且火焰始终 处于青白色。
化工生产技术
• （10）生产系统处于正常状态后，对全生产系统的设备、 机泵、仪表及其管线进行巡检，确保生产运行稳定。
• （11）通知化验室取样分析，并根据分析数据调整氢气、 氯气或吸收水流量，直至生产出合格成品酸。
（三）不正常因素及处理方法
现象
原因
处理方法
火焰黄绿转红、跳动频繁 氯气过量
关小进氯阀
尾气黄绿、发臭
氯气过量
关小进氯阀
火焰颜色呈青白色、但无 氢气过量 力萎缩
火焰颜色尚可但左右摇摆 1、Cl2流量小、H2流量大 HCl压力大
2、冷却效果差
关小进氢阀
1、调节Cl2、H2流量 2、加强冷却
氯碱生产工艺流程 (1)
500kg、1000kg
重大事故发生后应急处理预案
1.事故报警：
当发生突发性危险化学品泄漏或火灾爆炸事故时，现场人员应在保护好自身安全的情况下，及时确认事故发生的部位，并向当班主任报告，逐级报告各有关部门。
报警过程中应着重说明事故发生的地点、时间、泄漏的化学品名称及泄漏量、事故性质、危险程度及有无人员伤亡及报警者姓名和联系电话。
6
3#Ⅰ效蒸发器
DN2600×17500
1台
T﹤153
7
3#Ⅱ效蒸发器
1台
8
3#Ⅲ效蒸发器
1台
4
盐酸炉
1台
5
氨压机
S8-12.5
7台
85000千大卡
-30℃
6
液氯贮槽
DN2000×6289
4台
TW-25—35℃
7
氨贮槽
ZA-1.5
2台
V=1.5m3
TW:50℃
8
汽化器
DN1000×2420
2台
9
液氯钢瓶
漂液工艺流程图：
来自液氯的尾氯残碱：5—10g/L
有效氯：4.5—5%
来自氯处理残氯
工业水网
推车运输
9.蒸发工艺流程简述：
电解液经两台串联的螺旋板式换热器预热至90℃—100℃，进入Ⅰ效蒸发器，料液靠压差过料到Ⅱ效蒸发器强制循环浓缩，然后由Ⅱ效采盐泵送至Ⅱ效旋液分离器采盐，盐泥流入盐泥高位槽，Ⅱ效旋液分离器顶部清液，当过料时送至Ⅲ效，不过料时回流至Ⅱ效，碱液在Ⅲ效蒸发器中强制循环浓缩至30%或42%，由Ⅲ效采盐泵送至Ⅲ旋液分离器采盐，盐泥入盐泥高位槽，顶部清液，当出料时送至出碱桶，当浓度不合格时回流入Ⅲ效蒸发器中。
双级制冷工艺流程简图:
重大事故发生后应急处理预案
1.事故报警：
当发生突发性危险化学品泄漏或火灾爆炸事故时，现场人员应在保护好自身安全的情况下，及时确认事故发生的部位，并向当班主任报告，逐级报告各有关部门。
报警过程中应着重说明事故发生的地点、时间、泄漏的化学品名称及泄漏量、事故性质、危险程度及有无人员伤亡及报警者姓名和联系电话。
6
3#Ⅰ效蒸发器
DN2600×17500
1台
T﹤153
7
3#Ⅱ效蒸发器
1台
8
3#Ⅲ效蒸发器
1台
4
盐酸炉
1台
5
氨压机
S8-12.5
7台
85000千大卡
-30℃
6
液氯贮槽
DN2000×6289
4台
TW-25—35℃
7
氨贮槽
ZA-1.5
2台
V=1.5m3
TW:50℃
8
汽化器
DN1000×2420
2台
9
液氯钢瓶
漂液工艺流程图：
来自液氯的尾氯残碱：5—10g/L
有效氯：4.5—5%
来自氯处理残氯
工业水网
推车运输
9.蒸发工艺流程简述：
电解液经两台串联的螺旋板式换热器预热至90℃—100℃，进入Ⅰ效蒸发器，料液靠压差过料到Ⅱ效蒸发器强制循环浓缩，然后由Ⅱ效采盐泵送至Ⅱ效旋液分离器采盐，盐泥流入盐泥高位槽，Ⅱ效旋液分离器顶部清液，当过料时送至Ⅲ效，不过料时回流至Ⅱ效，碱液在Ⅲ效蒸发器中强制循环浓缩至30%或42%，由Ⅲ效采盐泵送至Ⅲ旋液分离器采盐，盐泥入盐泥高位槽，顶部清液，当出料时送至出碱桶，当浓度不合格时回流入Ⅲ效蒸发器中。
双级制冷工艺流程简图:
氯碱工艺流程
氯碱、PVC工艺流程简图
成 品 碱 成 品 碱 成 品 碱
原 盐
水 空 气
一次盐水工序
焦 炭 电石工序
石 灰 石
二次盐水工序 精பைடு நூலகம்水
固碱制备（99%） 蒸 汽
蒸发工序（50%） 32%液碱 蒸 汽 动力锅炉 成 品 液 氯 出 售
离子膜电解 湿氯气 液 氯 制 备 湿氢气
空 压 及 制 氮
破 碎
成品电石 电石渣 去 水 泥 厂
氮气
干法乙炔工序 粗乙炔气 乙炔清净工序 纯乙炔气
氯氢处理工序 干氯气 干氢气 氯化氢气
HCL合成 HCL高纯酸 聚合工序 氯 乙 烯 单 体 尾 气 变 压 吸 附
氯乙烯转化工序
蒸汽
氯乙烯压缩工序 粗氯乙烯气 氯乙烯精馏工序
沉析工序
离心工序 蒸汽
氯乙烯单体储槽 干燥工序 PVC树脂成品 出售 5℃盐水 -35℃盐水 冷冻站
化工基础 第十四章 氯碱工艺学
第十四章 氯碱工艺学§14.1 概述1 简介隔膜法：电耗较低，但生产出烧碱的浓度和纯度都比较低。
汞阴极法：电耗较大，但所产烧碱纯度高、浓度大，特别适合于有机化工发展的需要。
从使用的阳极来说，又有石墨阳极法和金属阳极法。
石墨阳极法：成本高，H2和Cl2的纯度低；金属阳极法：成本较低，H2和Cl2的纯度较高。
1975年又出现了用离子交换膜代替石棉隔膜的离子交换膜法。
离子交换膜法既有隔膜法低电耗的优点，又有水银法烧碱浓度高、纯度高的优点。
目前这种方法代表了氯碱生产的最先进的生产方向。
电解食盐水生产烧碱的化学方程式：产物：烧碱、氯气、氢气都是重要的化工原料。
因此，氯碱工业是化学工业中的一个巨大行业。
我国的烧碱产量，2007年产量已超过1000万吨。
烧碱是重要的化工原料。
按照各工业的消费量大小依次分为有机化学品、无机化学品、玻璃、造纸、化学纤维、染料中间体、氧化铝、肥皂和洗涤剂等。
氯也是重要的化工原料，按照各工业的消费量大小依次为氯乙烯、含氯溶剂、有机化学品、无机化学品、造纸等。
根据式(14—1)化学计量方程式和生产实践，每生产l t (氯)约可生产1.1t (烧碱)。
国民经济对碱和氯的消费比例并不相同。
发达国家因石油化工比重较大，氯的消费超过烧碱；发展中国家则反之，烧碱的消费超过氯。
因此在发达国家常采用将副产的氯化氢代替氯的工艺和技术，甚至把盐酸水溶液电解制氯，用烧碱和二氧化碳生产纯碱；在发展中国家则相反，尽量用纯碱代替烧碱，或用纯碱与石灰生产烧碱，或者把氯与氢反应生产盐酸。
2 电解反应的主要优化目标原料：食盐；能源：电力；目前的离子膜法生产烧碱：每生产l 吨100%烧碱，同时生产氯气约0.85 ~ 0.87吨，需要原料食盐1.55 ~ 1.6吨，耗电2100 ~ 2300 kW·h，后者的费用为前者的好几倍。
另外，食盐的实际消耗量与理论消耗量已经相当接近，而实际耗电量却远远超过理论耗电量，因而改进的余地很大。
氯碱行业烧碱工艺演示
氯碱行业烧碱工艺演示
一、原料
氯碱的原料有氢氧化钠，氢氧化钙，氢氧化铵，氯气等。
二、工艺流程
1.氯碱烧制：将氯气和氢氧化钠混合，在2，000℃高温下烧结，得到氯碱。
2.氯碱浓缩：将烧制得的氯碱加入盐酸经多次蒸馏，提取出更洁净的氯碱，即可形成氯碱溶液。
3.氯碱回收：将溶液加入氯气，再将氯气搅拌至混合物中，回收得到熔融的氯碱，即可形成氯碱固体。
三、健康安全
1.氯碱的操作有毒气体，会带来腐蚀性的危害，操作人员在操作过程中必须戴上作业手套和呼吸防护装置，以免受伤害。
2.氯碱的烧结过程中会释放出腐蚀性气味，操作人员需携带口罩避免口腔的腐蚀性危害。
四、周转罐
烧碱的工艺中，需要用到周转罐，以保证生产过程的安全。
周转罐主要用来转移氯碱，可以确保操作安全，同时保证氯碱的质量。
五、成品分析
完成烧碱工艺后，需要进行相关分析，主要包括氯碱的纯度分析，氯碱的粒径分析，氯碱的溶解度分析等，以便确认氯碱的质量，确保后续使用的安全性。
氯碱工艺培训课件
02 氯碱工艺技术与操作
电解过程
01
02
03
电解原理
通过直流电作用，将水分 解成氢气和氧气，同时生 成氯气和氢氧化钠。
电解设备
电解槽是氯碱工艺的核心 设备，其内部装有阳极和 阴极，通过外加电流进行 电解。
影响因素
电流密度、电解液温度、 电解液浓度等都会影响电 解效率和产品纯度。
氯化过程
氯化反应
环保要求
加强废气、废水、废渣的监测工作，确保污染物达标排 放。
严格执行环境影响评价制度，确保氯碱工艺项目符合环 保政策要求。
采用清洁生产技术，提高资源利用效率，降低污染物产 生量。
氯碱工艺的节能与减排技术
节能技术
01
02
采用高效节能设备，如高效换热器、低阻力 阀门等，降低能源消耗。
优化工艺参数，提高装置运行效率，实现 节能降耗。
研发具有高催化活性、稳定性和耐 腐蚀性的电极材料，提高电解效率 和延长电极寿命。
废弃物资源化利用
开发氯碱工艺废弃物的回收和再利 用技术，实现资源循环利用和减少 环境污染。
提高氯碱工艺生产效率与降低成本的方法与措施
能源节约与高效利用
采用先进的节能技术和设备，优 化能源结构和配置，降低能源消 耗和成本。
碱化设备
碱化槽、蒸发器、结晶器等是碱化过程的主要设备，通过设备组合 实现连续生产。
质量控制
碱化过程中需严格控制操作条件，确保碱产品纯度和粒度满足市场需 求。同时，注意降低能耗和废弃物排放，提高氯碱工艺环保性能。
03 氯碱工艺安全与环保
氯碱工艺中的危险因素及防范措施
危险因素 氯气有毒，易造成中毒事故。
氧气阴极法氯碱技术
利用氧气代替传统的水银或铅合金作为阴极，消除对重金属的依赖 ，减少环境污染。
氯碱电解工艺作业ppt课件
环境。 （11）安全联锁停车系统与事故氯气吸收系统应配置备用电源或应
急电源，以保证在主供电源停电时仍能正常启动。 （12）液氯储槽应设置备用储槽，一旦发生储槽氯气泄漏事故操作
人员可通过开泵、倒槽启动备用储罐系统。 （13）设置有毒、易燃气体泄漏检测系统。氯气、氢气泄漏时，可
进行报警或启动预设的紧急处置程序。 （14）设立消防站和气防站，消防站防御火灾，气防站防御氯气泄
ppt课件
8
（二）、设备维护与保养
所有设备的维护检修，都应按检修规 程进行作业，同时对操作人员要进行 充分的教育和培训，使其懂得汞的危 害。
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9
（三）盐水应保证质量
盐水中如含有铁杂质，能够产生第二阴极而放出 氢气；盐水中带入铵盐，在适宜的条件下（pH＜4.5 时），铵盐和氯作用可生成氯化铵，氯作用于浓氯化 铵溶液还可生成黄色油状的三氯化氮。三氯化氮是一 种爆炸性物质，与许多有机物接触或加热至90℃以上 以及被撞击，即发生剧烈的分解爆炸。
（2）上班后，必须穿戴好劳动保护用品，防止碱液溅入眼睛 或人体皮肤，如果溅人，立即用大量水冲洗，重者立即 送医院。
（3）严禁私自改变一切工艺条件和规章制度。
（4）电槽必须有良好的绝缘，严禁用潮湿的手去接触电槽。
（5）经常检查消防设施是否完善，熟练掌握消防器材和防护 用品的使用。
ppt课件
16
（6）在电槽上操作特别注意，切勿一手碰电槽，一手触地或 接地的物料管线接触。
ppt课件
17
第二节氯碱电解工艺的安全控 制
一、离子膜电解槽安全联锁要求 应设置紧急停车系统（ESD）或其他系统。
下列事项发生应联锁启动ESD系统或其他系统： （1）整流电流达到规定上限； （2整流系统出现接地故障； （3）直流电压超出规定范围； （4）仪表电源故障；
急电源，以保证在主供电源停电时仍能正常启动。 （12）液氯储槽应设置备用储槽，一旦发生储槽氯气泄漏事故操作
人员可通过开泵、倒槽启动备用储罐系统。 （13）设置有毒、易燃气体泄漏检测系统。氯气、氢气泄漏时，可
进行报警或启动预设的紧急处置程序。 （14）设立消防站和气防站，消防站防御火灾，气防站防御氯气泄
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（二）、设备维护与保养
所有设备的维护检修，都应按检修规 程进行作业，同时对操作人员要进行 充分的教育和培训，使其懂得汞的危 害。
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（三）盐水应保证质量
盐水中如含有铁杂质，能够产生第二阴极而放出 氢气；盐水中带入铵盐，在适宜的条件下（pH＜4.5 时），铵盐和氯作用可生成氯化铵，氯作用于浓氯化 铵溶液还可生成黄色油状的三氯化氮。三氯化氮是一 种爆炸性物质，与许多有机物接触或加热至90℃以上 以及被撞击，即发生剧烈的分解爆炸。
（2）上班后，必须穿戴好劳动保护用品，防止碱液溅入眼睛 或人体皮肤，如果溅人，立即用大量水冲洗，重者立即 送医院。
（3）严禁私自改变一切工艺条件和规章制度。
（4）电槽必须有良好的绝缘，严禁用潮湿的手去接触电槽。
（5）经常检查消防设施是否完善，熟练掌握消防器材和防护 用品的使用。
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（6）在电槽上操作特别注意，切勿一手碰电槽，一手触地或 接地的物料管线接触。
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第二节氯碱电解工艺的安全控 制
一、离子膜电解槽安全联锁要求 应设置紧急停车系统（ESD）或其他系统。
下列事项发生应联锁启动ESD系统或其他系统： （1）整流电流达到规定上限； （2整流系统出现接地故障； （3）直流电压超出规定范围； （4）仪表电源故障；
氯碱生产工艺(1)
氯碱生产工艺(1)
转化系统岗位任务
• 将预热好的混合气送入装有氯化汞触媒、前后台并串联的 转化器合成为粗氯乙烯气体，产生的热量由管间热水带走。 粗VC气体经石墨冷却器冷却后经两台串联的泡沫塔水洗， 碱洗塔碱洗后，脱除粗VC中的CO2、HCl等杂质气体后经 水分离器分离部分水分经机前冷却器脱除大部分水分，并 经机前水分离器后送至VC压缩机加压到0.5～0.7MPa,经 油分离器脱除油污、机后冷却器冷却至45～65℃进入粗单 体储槽，粗单体储槽的粗单体首先进入低沸塔除去低沸物 如乙炔、丙烯等杂质，然后进入高沸塔除去高沸物如水、 二氯乙烷等杂质。高沸塔精馏出的VC气体进入成品冷凝 器使VC气体冷凝成纯度达99.99%的精单体。后进入精单 体储槽系统。高沸塔出来的高沸物排至高沸物储槽，进入 残塔进一步精馏分离出高沸物中的VC气体后至气柜。分 离出的高沸物进入残液储槽。成品冷凝器冷凝下来的精单 体流至精单体贮槽进行贮存。接聚合工段需要精单体时， 用精单体泵向聚合提供纯度达99.99%的精单体。
机酸和有机酸反应生成盐，其水溶液呈强碱性，对动植 物组织（如皮肤、织物、纸张等）或有机物质有 强烈的腐蚀作用。
• 用途 烧碱广泛用于轻纺工业（如造纸、印染等）、化学工业
（如农药、合成纤维素等）、石油工业和机械工业、木材 加工、冶金、医药等，是一种基础化工原料。
氯碱生产工艺(1)
液氯
• 氯属卤族元素，化学性质非常活泼，除惰 性气体元素外，几乎可以与各族元素直接 化合。氯也能和许多化合物启反应，在自 然界以游离态存在的氯是极少的，大多呈 无机化合物存在。
氯碱生产工艺(1)
生产原理
• 原 这盐些中杂除质了在N化a盐Cl过还程含中有，Ca也2+被、带M进g2盐+ 、水S中O，42用-等含化有学杂杂质质的和盐机水械进杂行质电， 解，直接影响电流效率及离子膜的使用寿命，影响氯碱生产的经济效 益。因而必须除掉这些杂质，生产合格精制盐水在氯碱生产中显得尤 为重要。
转化系统岗位任务
• 将预热好的混合气送入装有氯化汞触媒、前后台并串联的 转化器合成为粗氯乙烯气体，产生的热量由管间热水带走。 粗VC气体经石墨冷却器冷却后经两台串联的泡沫塔水洗， 碱洗塔碱洗后，脱除粗VC中的CO2、HCl等杂质气体后经 水分离器分离部分水分经机前冷却器脱除大部分水分，并 经机前水分离器后送至VC压缩机加压到0.5～0.7MPa,经 油分离器脱除油污、机后冷却器冷却至45～65℃进入粗单 体储槽，粗单体储槽的粗单体首先进入低沸塔除去低沸物 如乙炔、丙烯等杂质，然后进入高沸塔除去高沸物如水、 二氯乙烷等杂质。高沸塔精馏出的VC气体进入成品冷凝 器使VC气体冷凝成纯度达99.99%的精单体。后进入精单 体储槽系统。高沸塔出来的高沸物排至高沸物储槽，进入 残塔进一步精馏分离出高沸物中的VC气体后至气柜。分 离出的高沸物进入残液储槽。成品冷凝器冷凝下来的精单 体流至精单体贮槽进行贮存。接聚合工段需要精单体时， 用精单体泵向聚合提供纯度达99.99%的精单体。
机酸和有机酸反应生成盐，其水溶液呈强碱性，对动植 物组织（如皮肤、织物、纸张等）或有机物质有 强烈的腐蚀作用。
• 用途 烧碱广泛用于轻纺工业（如造纸、印染等）、化学工业
（如农药、合成纤维素等）、石油工业和机械工业、木材 加工、冶金、医药等，是一种基础化工原料。
氯碱生产工艺(1)
液氯
• 氯属卤族元素，化学性质非常活泼，除惰 性气体元素外，几乎可以与各族元素直接 化合。氯也能和许多化合物启反应，在自 然界以游离态存在的氯是极少的，大多呈 无机化合物存在。
氯碱生产工艺(1)
生产原理
• 原 这盐些中杂除质了在N化a盐Cl过还程含中有，Ca也2+被、带M进g2盐+ 、水S中O，42用-等含化有学杂杂质质的和盐机水械进杂行质电， 解，直接影响电流效率及离子膜的使用寿命，影响氯碱生产的经济效 益。因而必须除掉这些杂质，生产合格精制盐水在氯碱生产中显得尤 为重要。
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2Fe+3Cl2 点燃 2FeCl3(棕色的烟) 在有水存在时，金属氯化物会水解生成盐酸，加速管道腐蚀，所以氯气在干燥
之前不能使用铁质材料。
（3）氯气与氢气反应
氢气在氯气中燃烧或受到光照生成氯化氢气体
（4）氯气与碱溶液反应
Cl2＋2NaOH
NaCl＋NaClO＋H2O
前言
3. 氯气 用途：主要下游产品
在无水的条件下，电石在氢气流中加热至2200℃以上时，有相当量的 乙炔和金属钙生成(CaC2+H2=Ca+C2H2)。干燥的氧气在高温下氧化碳化钙而 生成碳酸钙(CaC2+O2=CaCO3+CO)。粉状电石与氮气在加热条件下反应生成 氰氨化钙（CaC2+N2=CaCN2+C）。除此之外，氯、溴、硫、氨、磷、氯化氢 和乙醇等等物质在一定条件下均能与电石发生化学反应，生成相应的化学 物质。
前言
3. 氯气
分子式：Cl2，分子量：71。 黄绿色带有刺激性气味的气体，属有毒气体。相对密度（空气=1）2.48，相对
密 度 （ 水 =1 ） 1.47 ， 沸 点 -34.5℃ ， 熔 点 -101℃ ， 饱 和 蒸 气 压 506.62kPa （10.3℃）；临界温度144℃，临界压力7.71MPa。本品略溶于水，易溶于 碱液，遇水时有腐蚀性。 氯气是一种有毒气体，它主要通过呼吸道侵入人体并溶解在黏膜所含的水分里， 生成次氯酸和盐酸，对上呼吸道黏膜造成有害的影响：次氯酸使组织受到 强烈的氧化；盐酸刺激黏膜发生炎性肿胀，使呼吸道黏膜浮肿，大量分泌 黏液，造成呼吸困难，所以氯气中毒的明显症状是发生剧烈的咳嗽。症状 重时，会发生肺水肿，使循环作用困难而致死亡。由食道进入人体的氯气 会使人恶心、呕吐、胸口疼痛和腹泻。氯气在生产区允许浓度1mg/m3。
氯碱工业是国民经济的重要组成部分， 是基础化工原材料的生产供应行业，其碱、氯、 酸等产品广泛地应用于建材、化工、冶金、造纸、 纺织、石油等工业，在整个国家工业体系中占据 着十分重要的基础性地位。
前言
Ⅱ、中国氯碱产能，世界第一。
前言
Ⅲ、主要生产过程
工业盐 电解
烧碱 氯气
氢气
电石或
乙烯
电石法或乙烯法
电石中除了含大部分碳化钙外，还含有少部分杂质，这些杂质都是从原料中的 杂质转移过来的。电石的外观为各种颜色的块状体，其颜色随碳化钙的含 量不同而不同，有灰色的、棕黄色的或黑色的，含碳化钙较高时则呈紫色。 若电石的新断面暴露在潮湿的空气中，则因吸收了空气中的水分而使断面 失去光泽变成灰白色。
电石的相对密度决定于CaC2含量。且随着碳化钙的含量减少，则相对密度增加。 电石的熔点也随碳化钙的含量改变而改变，纯碳化钙的熔点为2300℃，工 业碳化钙的含量一般为80％左右，其熔点常在2000℃左右。工业碳化钙有 两个最低熔点，第一个是相当于含碳化钙69％与含氧化钙31％的混合物， 第二点是相当于含碳化钙35.6％与氧化钙64.4％的混合物。
肥皂洗涤剂 农药 医药
涂料香料
建材家具
汽车零件
防冻液
涂料
油墨
电缆护套 橡胶弹性体
前言
前言
2. 氢氧化钠（俗名烧碱、火碱、苛性钠）
化学式：NaOH，相对分子量：40。 纯的无水氢氧化钠为白色不透明的固体，质脆易溶于水并放出大量的热，在空
气中易潮解，且吸收CO2生成碳酸氢钠和碳酸钠。熔点：318.4℃,沸点： 1390℃。相对密度（水=1）为2.12。 氢氧化钠的水溶液为水白色或浅色不透明溶液，呈强碱性，有强烈的腐蚀性， 它以灼伤的方式作用于人体组织，可溶解蛋白，形成碱性变性蛋白。对眼 睛、皮肤有很强的腐蚀性作用。浓度越高、温度越高，腐蚀作用越强。 化学性质：氢氧化钠是强碱，与酸发生剧烈反应，在潮湿空气中与锌、铝、锡、 和铅金属生成可燃气体H2。与湿气或水接触吸湿放出热量。 烧碱在国民经济中有广泛应用，许多工业部门都需要烧碱。使用烧碱最多的部 门是化学药品的制造，其次是造纸、炼铝、炼钨、人造丝、人造棉和肥皂 制造业。另外，在染料、塑料、药剂及有机中间体生产中，旧橡胶的再生 中，制金属钠、水的电解以及无机盐生产中，制取硼砂、铬盐、锰酸盐、 磷酸盐等，要使用大量的烧碱。
氯碱生产工艺
内蒙古宜化化工股份有限公司
目录
11..前前言言 2. 电石工艺 3. 烧碱工艺 4. VCM工艺 5. PVC工艺
前言
Ⅰ、氯碱工业
氯碱工业以盐为原料，电解工业盐水制成烧 碱、盐酸、氯气、氢气，氯气进一步制成以聚氯 乙烯为代表的多种耗氯产品，目前我国生产200 多种耗氯产品，主要品种70多个。
HCl
转化
前言
Ⅳ、主要产品
1. 碳化钙（俗名电石）
化学式： CaC2 ，相对分子量： 64.1 。 纯的碳化钙几乎是无色透明的晶体，不溶于任何溶媒中。在18℃时相对密度为
2.22，化学纯的碳化钙只能在实验室中，用加热的金属钙和纯碳使其直接 化合的方法而制得。我们通常所说的电石是指工业碳化钙而言。它是由生 石灰和碳素原料制得。
前言
1. 碳化钙（俗名电石）
电石能导电，其导电性与电石纯度有关，碳化钙含量越高，导电性能 越好；反之越差。当CaC2含量下降到70－65%之间时，其导电性能达到最低 值 ， 通 常 比 电 阻 约 120000Ω/cm3 。 CaC2 含 量 为 94% 时 ， 通 常 比 电 阻 为 450Ω/cm3。电石的导电性也与温度有关，温度越高，导电性则越好。
农药医药
薄膜
电线电缆 建材
制冷剂 建材
化妆品
洗涤剂 消毒剂
PCL3 次氯酸钠
氯代系列
PVC
甲烷氯化物
有机硅
氯甲烷 三氯氢硅 多晶硅
电子电气元件 光伏能源
食品
医药化妆品
草甘磷
涂料粘结剂
漂粉精
CMC
氯乙酸
氯
氯化苄 氯苯系列
甘氨酸 聚醚
PO TDI
光气
ECH
氯化高聚物
氯化橡胶
聚氨酯
MDI 合成甘油 环氧树脂
前言
3. 氯气
化学性质：化学性质非常活跃,除惰性气体外,几乎可以与各种元素直接化合。 氯也能和许多化合物起反应，在自然界以游离状态存在的氯是极少的，大 多数以无机化合物形式存在。
（1）氯气与水反应
在常温下，氯气微溶于水，生成少量的盐酸和次氯酸。
Cl2+H2O
HClO+HCl
（2）氯气与各种金属反应生成氯化物