氯碱生产化盐过程浅析
浅谈氯碱生产过程中的氯化钾盐水除氨
侯 颖
( 黑龙 江省 齐齐哈 尔市昊华化工有限公司 , 黑龙江 齐齐哈 尔 1 6 1 0 3 1 )
摘 要: 进行 氯碱 生产过程 中的氯化钾盐水除氨分析与研究 , 有利 于提 高工业氯碱 生产过程 中的氯化钾 盐水除氨 生产工艺水平 , 保 证氯碱的安全生产实现 , 对于推进化工生产安全有着积极 的意义。主要通过氯化钾盐水除氨 实验 , 对 于氯碱生产过程 中的氯化钾盐水除 氨 生产 工艺方法, 以及在氯碱 生产过 程 中的氯化钾 盐水除氨适 用性进行分析研 究, 以提 高氯化钾 盐水除氨 生产工艺水平 , 保证 氯碱 生产
0 4 2 _ 。若 以需还原的氯的数量为 1 ×1 0 , 那么需要进行 化学成分特征, 以及工业生产中所用 的氯化钾盐水 的化学成分对 于盐水 人一定量 的 s O 4 2 - 的数量就可以通过相关计算得出为 6 . 8 m g 比实验中 的化学成分以及特征 总结如下盐水中过量碱的含量成分 前提 K O H的 带入的 s 0 4 2 _ 数量指标 5 g / L要小, 因此 , 结合试验 的实际操作 情 含量成分为 2 g L 到3 g / L 之间; 盐水的日均消耗情况为 3 0 0 立方米, 盐水 要求带人 的 s 况, 还原需要 的 N a 2 s : 0 过量 以 4× 1 0 为准, 那 么需要代 人 的 s 0 4 2 _ p值在 5 g / L 范围以下。 量为 2 . 7 g e L , 再加上实验 盐水 中原有 的含量 2 g , L , 也小 于 5 g / L的指 2氯化钾盐水除氨分析 标要求。 2 . 2 . 4氯化钾盐水除氨实验 。 根据氯碱生产中的氯化钾盐水 2 1 氯碱生产中 氯化钾盐水除氨工 艺流程与原理 结合实验 的具体情况 进行 实验操 在进行氯 碱生产过程中对 于氯化钾盐水的除氨生产工艺方法根 据 除氨操作流程 以及化学反应原理, 在实验过程 中 由于氯气 加入量与盐水量 相 比, 数 值太小, 计量非 不同氯碱生产f 靓 可以有不同的氯化钾盐水除氨操作工艺与流程方法。 作, 以目 视手控氯气流量 , 因此对于实验结果 的影响应予 以考 以工业生产中京 c 碛 镪 中的氯化钾盐 水除 氨为例, 为了保证工业氯 常困难, 组试验, 其 中以盐水 直接通 碱生产过程中 使用生产工艺流程简单、 容易操作对 于氯化钾 盐水除氨生 虑 。整个氯化钾盐水除氨实验共做了 9 通氯后可 以将 盐水 中的氨处理 产工艺滩 , 可以通过将氯碱生产中使用的盐水直接进行氯化处理后' 在 氯 的试验做 了 6组 。根据实验结果, m 的指标 , 即随通氯量的增 大, 盐水 中的氨含量也随之降低。 氯碱生产 装置的砂滤罐后面增加设置—个 除氨装置设备 彳 亍 氯碱生产过 到 4 如果条件具备, 盐水中氨含量还可 以降到更低一些 。 程中的氯化钾盐水除氨生产操作不 仅除氨工艺流程简 而且除氨装置 2 . 3氯化钾盐水除氨实验结果分析 设备投资成本少具 彩汰 的应用优势适合 工业生产应用。 如图 1 所示’ 为 根据上述的实验操纵过程 以及实验情况, 在进行氯化钾盐水 除 工业氯碱生产过程 中的氯化钾盐水除氨工艺流程 图。在通过 图 1 所示 的 通过盐水直 接氯化 的方法 , 进行氯化 钾盐水 的除氨 实现, 氯化钾盐水除氨生产工艺流程, 进行氯碱生产中的氯化钾盐水除氨操作 氨实验 中, 在进行氯碱 的实际生产应用 中, 除氨效果 比较显著, 与氯化钾 除氨要 时, 主要是根据碱性条件下氯 与氨的不同化学反应I 隋 况。 通过过碱实 验艘 具有实际应用价值 。 得氯化钾盐水中的氯与氨在目 壶 作用下塌终生成氮气趔彳 滁 。如下化学 求标 准相符, 反应 式( 1 1 所示。
氯碱行业工艺流程
氯碱企业的生产工艺流程及说明到目前为止,为了得到氯产品中所必需的氯气,唯一途径就是电解食盐(工艺路线)2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2+H2这一过程是经过两个生产车间的多道工序完成的。
首先将经过化验的原盐在盐水车间加水加温融化为饱和食盐水(需化验盐水中的盐含量是否达到饱和315克/L)或从卤水井中采集的卤水进行精制(去除盐水中的钙、镁、水不溶物等杂质),得到符合工艺要求的精盐水(需化验精盐水中的钙、镁等杂质是否达到标准)。
然后精盐水进入电解车间的电解槽(主要生产设备)。
电解分为隔膜法和离子膜法,后者是较先进的工艺,其产品电解液也因为工艺不同而质量不同。
在电解槽中经直流电(直流电是交流电在整流工段经整流器整流得来)电解,在出口阴极产出NaOH(电解液),阳极产出Cl2(氯气)和H2(氢气)。
其中电解液中含有的盐和水要在蒸发车间的蒸发器中用蒸汽加热去除,生产出30%、32%、40%、45%等不同浓度的液碱或经过固碱设备直接生产出固体烧碱,这已经是最终商品经过化验根据其技术指标可以按等级入库出售。
氯气和氢气可以分别直接入库销售:氯气可以在液氯车间经过冷却、干燥压缩为液态装罐入库出售,其商品名称叫液氯,氢气也可以作为商品入库出售;这两种气体更可以在合成车间经合成炉(主要生产设备)燃烧生成HCl(氯化氢)。
HCl可以溶于水做成盐酸销售,更多是输送到氯乙烯单体车间与从乙炔车间送来的乙炔合成氯乙烯单体作为聚氯乙烯的原料。
聚氯乙烯、农药和其他吃氯产品则是使用上述生产过程中产出的氯气或氯化氢气。
以聚氯乙烯为例:其工艺路线分为电石法和乙烯法。
1、电石法:在中国的企业中电石法的生产能力占了2/3左右。
电石法是以电石CaC2为主要原料,电石进厂后要进行化验,其技术指标为:发气量L/Kg、硫化氢%、磷化氢%。
合格的电石首先在乙炔车间的发生器(主要生产设备)中与水发生反应生成乙炔气C2H2和电石灰渣。
乙炔气和硫化氢、磷化氢都是易燃易爆气体,所以乙炔车间属于甲级防爆单位。
化工现代氯碱技术文献资料盐水精制过程及影响因素
盐 水盐水精制过程及影响因素秦承瑛(江苏化工农药集团有限公司,苏州 215007)摘 要 综述了盐水精制过程,浅析影响因素,结合澄清桶内盐水净化过程,探讨提高出力和净化效果的一些措施。
关键词 盐水 精制 影响因素 措施The brine refining process and its influence factorsQin Chengy ing(Jiangsu Chemical Industry Pesticide Group Co.Ltd.,Suzhou,215007) Abstract Brine refining process is summ arized.Related to the brine purification process in clarifying tank, methods to improve the output and purification effect are introduced.Key words brine,refining,influence factors,method前 言用Na2CO3、NaOH溶液去除粗盐水中杂质离子时形成了粗分散相的CaCO3和Mg(OH)2,由这些物质组成的悬浮物在阴离子絮凝剂的作用下,絮凝成质量密度和水力粗度更大的粗大絮团,含有这些悬浮物的混浊粗盐水在澄清桶内分离出悬浮物颗粒,从而得到清澈的精盐水。
分离效果的好坏以及效率的高低既取决于粗分散相悬浮物的物性、絮凝过程进行得优劣,还取决于粗盐水在澄清桶内净化的效果。
悬浮物的物性随粗分散相的形成条件不同而不同;絮凝作用受许多因素的影响;盐水在澄清桶内的净化效果则取决于该过程进行的程度。
了解这一过程以及相应的物理和水力条件的影响情形,有助于为提高净化效果提供良好的条件。
1 粗分散相形成状态对澄清效果的影响CaCO3、Mg(OH)2形成沉淀物的过程比较复杂,它包括:CaCO3的结晶、CaCO3晶体吸附Mg(OH)2及二者的粘附。
氯碱车间生产流程
氯碱车间生产流程一、原料准备氯碱车间的生产流程首先需要准备原料。
主要原料包括盐和水。
盐是氯碱生产的主要原料,而水则是用来溶解盐和制备氢氧化钠溶液的。
在生产过程中,需要确保原料的纯度和质量,以保证产品的质量和生产效率。
二、盐水的电解盐水的电解是氯碱车间生产流程的关键步骤。
首先,将盐水注入电解槽中,电解槽内有两个电极,一个是阳极,一个是阴极。
通电后,盐水中的氯离子会向阳极移动,而钠离子则会向阴极移动。
在阳极处,氯离子会接受电子并转化为氯气,而在阴极处,钠离子会失去电子并转化为金属钠。
三、氯气的收集在电解过程中,产生的氯气需要进行收集。
氯气会沿着电解槽上升,并通过氯气管道收集起来。
收集的氯气可以用于其他化工生产过程,也可以用于制备氯化氢和其他氯化物。
四、金属钠的处理金属钠是电解过程中产生的另一种产品。
在电解槽中,金属钠会沉积在阴极上。
生产车间需要及时从电解槽中取出金属钠,并进行处理。
处理的方法包括将金属钠融化、净化和铸造成锭等。
处理后的金属钠可以用于制备氢氧化钠。
五、氢氧化钠的制备氢氧化钠是氯碱车间的主要产品之一。
制备氢氧化钠的方法有多种,常见的方法是将金属钠与水反应。
在反应过程中,金属钠会与水中的水分子发生反应,产生氢氧化钠和氢气。
制备出的氢氧化钠可以通过蒸发浓缩、结晶等方法进行提纯和固化,以得到高纯度的氢氧化钠产品。
六、氯化氢的制备氯化氢是氯碱车间的另一种重要产品。
制备氯化氢的方法有多种,常见的方法是将氯气与氢气进行反应。
在反应过程中,氯气和氢气发生气相反应,生成氯化氢。
制备出的氯化氢可以通过液化、压缩等方法进行处理,以得到液态或气态的氯化氢产品。
七、产品的分离和提纯在氯碱车间的生产流程中,还需要对制备出的产品进行分离和提纯。
常见的方法包括蒸馏、结晶、过滤等。
通过这些方法,可以将产品中的杂质去除,提高产品的纯度和质量。
八、废水和废气的处理氯碱车间的生产过程中会产生大量的废水和废气。
这些废水和废气需要进行处理,以减少对环境的影响。
氯碱生产工艺简介
氯碱生产工艺简介大家好呀!今天咱就来聊聊氯碱生产工艺这事儿。
氯碱生产可是化学工业里挺重要的一部分呢,和我们的生活也有着千丝万缕的联系。
那下面咱就一起来好好了解了解吧。
一、啥是氯碱生产呀。
氯碱生产简单来说,就是通过一定的方法把食盐水,也就是氯化钠溶液,转化成氯气、烧碱(氢氧化钠)和氢气这几种重要的化工原料。
这就好比是一个神奇的“化学魔法”,把一种常见的东西变成了好多有用的宝贝。
想象一下,就像是把普通的石头变成了闪闪发光的宝石一样厉害呢。
二、主要的生产方法。
这里面比较常用的生产方法就是电解法啦。
这就像是给食盐水通上一股“魔法电流”,让它发生奇妙的变化。
1. 隔膜电解法。
这个方法呢,就像是给食盐水设置了一道特殊的“屏障”,也就是隔膜。
当电流通过食盐水的时候,氯离子会在阳极失去电子变成氯气跑出来,而钠离子和水分子则会在阴极得到电子,生成氢氧化钠和氢气。
这个隔膜的作用可不小哦,它能防止生成的氯气和氢氧化钠混合在一起发生反应,就像是一个忠诚的“守门员”,守护着各自的“领地”。
2. 离子交换膜法。
这个方法更先进一些啦。
它用一种特殊的离子交换膜来代替隔膜。
这种膜就像是一个聪明的“筛选器”,只允许钠离子通过,而把其他的离子都挡在一边。
这样一来,生产出来的氢氧化钠纯度就更高啦,质量也更好,就像是经过了精挑细选的优质产品一样。
三、生产过程的大致步骤。
咱来看看具体的生产过程哈。
首先把食盐水进行精制,去除里面的杂质,就像是给食材洗个澡,把脏东西都去掉,这样才能做出美味的“化学大餐”。
然后把精制后的食盐水送进电解槽里,接上电源,开始电解。
在阳极这边,就会产生氯气,氯气可是一种很活泼的气体哦,它能用来制造很多东西,比如消毒剂、塑料等等。
在阴极这边呢,就会产生氢气和氢氧化钠。
氢气是一种清洁能源,用途也很多;氢氧化钠就是我们常说的烧碱啦,在造纸、纺织、肥皂制造等好多行业都离不开它。
四、氯碱生产的重要意义。
氯碱生产的意义可大着呢。
氯碱生产化盐过程浅析
氯碱生产化盐过程浅析【摘要】化盐是氯碱生产的第一道工序,化盐可以去除相关离子,为后续的电解工段提供符合要求的精制盐水。
本文从反应机理等方面介绍了化盐过程的作用、精制方法等。
【关键词】氯碱;化盐;盐水精制0.引言氯碱工业是基本化学工业之一,它的产品烧碱和氯气在国民经济中占有重要地位,广泛用于纺织工业、轻工业、冶金和有色冶金工业、化学工业和石油化学工业等部门。
生产烧碱和氯气有着悠久的历史。
早在中世纪就发现了存在于湖盐中的纯碱,后来就发明了以纯碱和石灰为原料制取NaOH的方法即苛化法:Na2CO3+Ca (OH)2=2NaOH+CaCO3因为苛化过程需要加热,因此就将NaOH称为烧碱,以别于天然碱,直到19世纪末世界上一直以苛化法生产烧碱。
食盐电解产生的烧碱、氯气和氢气,在国民经济的所有部门均很需要,除应用于化学工业本身外,在轻工、纺织、石油化工、有色金属冶炼和公用事业等方面均有很大用途,作为基本的化工原料。
而且氯气和氢气还可以进一步加工成许多化工产品。
所以氯碱工业及相关产品几乎涉及到国民经济及人民生活的各个领域。
1.氯碱生产工艺流程传统意义上的氯碱生产工艺流程如下:2.原盐及盐水精制电解法生产烧碱的主要原料是饱和食盐水溶液,因此盐水工序是保证氯碱厂正常生产的重要工序。
其任务是通过固体盐的溶化、粗制盐水的化学精制以及澄清过滤等,供应符合电解槽要求的饱和盐水。
2.1原盐的性质及组成2.1.1原盐的性质原盐的主要成分为氯化钠,化学式NaCl,分子量58.5,溶解热为7.25kJ/mol。
纯净的氯化钠很少潮解,工业原盐中因含有CaCl2、MgCl2及Na2SO4等杂质,极易吸收空气中水分而潮解结块。
原盐的潮解对运输、贮存及使用会带来一定困难。
2.1.2原盐的品种及组成原盐在自然界中蕴藏量甚大,分布面亦极广。
根据来源不同,原盐主要可以分为海盐、井盐、湖盐、矿(岩)盐四大类。
就NaCl含量而言,湖盐质量最佳,NaCl含量达96%-99%;井盐、矿盐次之,NaCl含量在93%-98%;海盐的NaCl 含量在91%-95%左右,海盐的钙、镁含量最高。
氯碱工业生产流程简述
1. 氯气冷却、干燥、压缩;2. 氢气净化、压缩
准备气体产品以满足后续使用或储存要求,确保安全与纯度
液氯生产
1. 将冷却干燥后的氯气液化(-35℃冷冻盐水);2. 收集液氯,处理尾气
得到液态氯产品,提高储存运输效率,尾气再利用
盐酸生产
1. 利用液氯与水反应生成盐酸;2. 调整浓度,储存
制备副产品盐酸,用于化工、冶金等行业
实现环保合规,资源回收再利用Fra bibliotek公用工程与辅助设施
1. 提供蒸汽、冷却水、电力;2. 维护设备、仪表气供应等
保障生产过程所需能源、动力与维护支持
氢氧化钠(烧碱)处理
1. 冷却沉降电解液中的氢氧化钠;2. 过滤、蒸发浓缩;3. 包装成固体或制成不同浓度的液体烧碱
提纯、浓缩并包装氢氧化钠产品,供应下游用户
蒸发
对电解液进行蒸发浓缩,回收NaCl
回收未完全反应的氯化钠,循环回盐水制备工序
废液/废物处理
1. 处理电解过程中产生的含碱废水;2. 回收利用盐泥(含钙、镁、铁等杂质)
氯碱工业生产流程简述
工序
操作步骤
目的/作用
盐水制备
1. 将工业盐与水按比例混合溶解;2. 过滤去除泥沙等杂质;3. 可能加入试剂(如碳酸钠、氯化钡)进行精制
制备浓度适宜(约15%-20%)的纯净盐水溶液,作为电解原料
电解
1. 使用离子交换膜电解槽进行电解;2. 食盐水在直流电作用下发生电化学反应
分离产生氯气(Cl₂)、氢气(H₂)和氢氧化钠(NaOH),实现原料的有效转化
氯碱盐水精制工序工艺简介
氯碱盐水精制工序工艺简介一、盐水精制的原理(1)次氯酸钠除菌藻类及其它有机物盐水中的菌藻类被次氯酸钠杀死,腐殖酸等有机物被次氯酸钠氧化分解成为小分子。
(2)碳酸钠除钙离子在盐水中加入碳酸钠溶液,使其和盐水中的Ca2+反应,生成不溶性的碳酸钙沉淀,其反应式如下:Ca2++CO32-→CaCO3 ↓为了将Ca2+除净,碳酸钠的加入量必须超过反应式的理论需要量,本工艺碳酸钠的过碱量200~400mg/l。
(3)氢氧化钠除镁离子在盐水中加入NaOH溶液,使其和盐水中的Mg2+反应,生成不溶性的Mg(OH)2沉淀,其反应式如下:Mg2++2OH-→ Mg(OH)2↓为了将Mg2+除净,NaOH的加入量必须超过反应理论需要量,本工艺氢氧化钠过碱量为100~300mg/l。
(4)去除有机物、不溶性机械杂质由于工业原盐中存在各种杂质,随化盐过程进入盐水中,盐水中的菌藻类、腐殖酸等天然有机物被次氯酸钠氧化分解成为小分子,最终通过FeCl3的吸附和共沉淀作用,在预处理器中预先除去,一部分不溶性机械杂质也被同时除去。
二、工艺流程简述来自离子膜电解的淡盐水部分经1#折流槽,加入氯化钡溶液反应后流入澄清桶,从澄清桶上部流出的清液进入配水槽;另一部分与来自板框压滤机的滤液、工业水、再生系统回收盐水及冷凝液等杂水直接进配水槽进行配水,上述各部分水在配水槽中混合后,作为化盐水由化盐池给料泵送入化盐池,溶解原盐后得到饱和粗盐水,粗盐水自流进入前反应池,在进入前反应池之前于2#折流槽内按工艺要求分别加入精制剂氢氧化钠和次氯酸钠,粗盐水中的镁离子与精制剂氢氧化钠反应生成氢氧化镁,菌藻类、腐殖酸等有机物则被次氯酸钠氧化分解成为小分子有机物;然后用加压泵将前反应池内的粗盐水送出,在气水混合器中与空气混合后进入加压溶气罐再进入预处理器,并在预处理器进口加FeCl3,在预处理器中除去Mg(OH)2和有机小分子,经过预处理的盐水进入后反应槽,同时在第一后反应槽中加入碳酸钠,盐水中的钙离子与碳酸钠反应形成碳酸钙作为膜过滤的助滤剂,充分反应后的盐水自流进入中间槽,由过滤器给料泵送入进液高位槽,然后自流入膜过滤器,过滤后精盐水流入3#折流槽,3#折流槽中加入10%亚硫酸钠溶液除去盐水中的游离氯,再加盐酸调节PH值后流入过滤精盐水贮槽。
氯碱生产工艺流程
氯碱生产工艺流程嘿,朋友们!今天咱来聊聊氯碱生产工艺流程这档子事儿。
氯碱生产啊,就好比是一场奇妙的化学反应大冒险!你看,那原材料就像是勇敢的小战士,雄赳赳气昂昂地进入反应的战场。
先来说说盐水精制这一环节,就像是给小战士们洗个干净清爽的澡,把杂质都去掉,让它们清清爽爽地去战斗。
这一步可重要啦,要是杂质没弄干净,那后面的反应可就不顺畅咯,就好比战士身上背着大包小包怎么能跑得快打胜仗呢!然后呢,精制后的盐水就来到了电解槽这个大舞台。
在这里啊,它们要经历一场神奇的变化,就像魔术师变戏法一样。
电流通过的时候,哇塞,奇迹就发生啦!一边产生氯气,那氯气就像是个调皮的小精灵,到处乱窜;另一边产生氢氧化钠,这氢氧化钠可是个厉害的角色呢。
产生的氯气也不能浪费呀,得把它好好利用起来。
这就像是抓住了一个调皮孩子的能量,让它去干正事儿。
可以用来生产各种有用的东西,给我们的生活带来便利。
氢氧化钠呢,用处也多了去了。
可以用来做各种化工产品,就像一个万能的宝贝。
在整个氯碱生产工艺流程中,每个环节都得紧密配合,就跟接力赛似的,一棒接一棒,不能掉链子呀!要是有一个环节出了问题,那可不得了,整个生产都可能受到影响呢。
这可不是开玩笑的呀!而且啊,这个过程还得时刻注意安全。
毕竟这些化学品可都不是好惹的主儿,稍不注意就可能发脾气呢。
就好像家里养了一些小宠物,你得好好照顾它们,不然它们可能会咬你一口。
咱再想想,要是没有氯碱生产,那我们的生活得少多少东西呀!很多日常用品都没法生产了,那多不方便呀!所以说呀,氯碱生产工艺流程可真是太重要啦!它就像一个默默奉献的幕后英雄,为我们的生活提供着各种必需品。
总之呢,氯碱生产工艺流程是一个既神奇又重要的过程。
它让那些普通的原材料变成了对我们生活有大用处的东西。
咱可得好好珍惜这个过程带来的成果,也得感谢那些在氯碱生产中辛勤工作的人们。
他们就像一群勤劳的小蜜蜂,默默地为我们的生活酿出甜美的蜜!原创不易,请尊重原创,谢谢!。
氯碱生产化盐工段
化盐目的:保证供应离子膜电解岗位所需要的饱和雅致盐水。
工艺流程: 化盐流程图Na OHNaClONaCO3NaSO 3VO102VO121VO104RO102VO122VO1232#进酸4#反净VO111MO102VO106FO101 RO105RO1045# 6# 7#散 排 排 返回原盐酸 渣 气LO101淡盐水RO103VO103 VO105返FO102VO108回EO101一工 回 淡PO103A/B /C次 艺 收 盐去二次盐水水 气 水水VRO101OVO102VO109VO11010PO102D/E1PO101A/B /CPO102A/B/CPO106A/BPO106A /BVO120 NaOH 高位槽 VO121 NaClO 高位槽 VO111 空气缓冲罐 VO104 加压溶气罐 RO120 后反响器 VO122 NaCO3高位槽 VO123 NaSO3高位槽 RO105 3#折流槽 VO101 澄清桶VO102 配水罐 PO101 盐水结料泵 EO101 化盐水换热器 RO101 前反应槽 PO102 加压泵VO109 盐泥泵PO106滤液池VO108过滤精盐水槽PO103 过滤精盐水泵RO1031#折流槽VO103化盐桶RO1042#折流槽LO101皮带传递机VO105预办理器MO102文丘里混淆器VO106进液高位槽FO101HVM过滤器FO102盐泥压滤机化盐:原盐由皮带输送机LO101送入化盐桶VO103A/B顶部。
来自离子膜新电解或老电解工序的淡盐水,一部分流入1#折流槽RO103后经澄清桶流入盐水缓冲罐VO126,在盐水输送泵PO114A/B前加入亚硫酸钠,将淡盐水中游离氯含量降为零后输送至脱硝工段,脱硝后的淡盐水从头返回配水槽VO102,另一部分淡盐水直接进入配水槽VO102,两部分淡盐水与盐泥压滤回收的滤液、返回的废水以及增补的一次水配水后,在进盐水中游离氯含量经过板式换热器EO101加热后送入化盐桶VO103A/B底部,经散布管平均长进与原盐逆流接触获取粗盐水。
氯碱工业的原理及产物
氯碱工业的原理及产物氯碱工业是现代化学工业中的重要组成部分,在国民经济中发挥着不可或缺的作用。
它通过一系列化学反应和工艺过程,生产出了众多重要的化工产品,为各个行业提供了基础原料。
氯碱工业的基本原理主要基于电解食盐水(氯化钠溶液)的过程。
在这个过程中,将食盐水(通常为饱和溶液)通入电解槽中,通过直流电的作用,发生电解反应。
电解槽一般分为隔膜电解槽和离子交换膜电解槽两种类型。
隔膜电解槽中,隔膜的作用是防止阳极产生的氯气和阴极产生的氢气及氢氧化钠溶液混合。
离子交换膜电解槽则使用特殊的离子交换膜,只允许钠离子通过,从而有效地阻止了氯气和氢气的混合,并提高了氢氧化钠溶液的纯度。
在电解过程中,阳极发生氧化反应。
氯离子(Cl⁻)失去电子,生成氯气(Cl₂)。
其电极反应式为:2Cl⁻ 2e⁻= Cl₂↑ 。
阴极发生还原反应。
水分子在阴极得到电子,生成氢气(H₂)和氢氧根离子(OH⁻)。
电极反应式为:2H₂O + 2e⁻= H₂↑+2OH⁻。
随着电解的进行,钠离子(Na⁺)与阴极产生的氢氧根离子结合,形成氢氧化钠溶液。
氯碱工业的主要产物包括氯气、氢气和氢氧化钠溶液(烧碱)。
氯气是一种重要的化工原料,广泛应用于许多领域。
在有机合成中,氯气用于生产氯化物,如氯乙烯、氯乙烷等,这些是制造塑料、橡胶和溶剂的重要中间体。
在无机化学中,氯气用于生产漂白剂(如次氯酸钠)、盐酸等。
此外,氯气还用于水处理,以杀灭水中的细菌和病毒。
氢气同样具有重要的用途。
它是合成氨工业的重要原料,用于生产氨气(NH₃)。
同时,氢气在石油精炼、燃料电池等领域也有广泛的应用。
氢氧化钠溶液(烧碱)是一种强碱性物质,在造纸、纺织、印染、肥皂和洗涤剂制造等行业中是不可或缺的原料。
在造纸工业中,烧碱用于蒸煮和漂白纸张;在纺织和印染行业,用于处理纤维和织物;在肥皂和洗涤剂生产中,是制造过程中的关键成分。
除了上述主要产物外,氯碱工业在生产过程中还会产生一些副产物和废弃物。
毕业设计(论文)-氯碱生产—盐水精制工艺[管理资料]
济源职业技术学院毕业设计(论文)(冶金化工系)题目氯碱生产—盐水精制工艺专业应用化工技术班级姓名学号指导教师完成日期2012年6月30日~2012年9月30日目录摘要 (3)第一章绪论 (4)氯碱工业概述 (4)氯碱工业主要产品及用途 (4)氯碱工业的发展趋势 (4) (5)我国的氯碱工业及其发展趋势 (5)第二章盐水精制工艺 (6)原盐的品种及组成 (6) (7) (7) (10) (13)第三章精制工艺主要生产设备 (18) (18)溶盐设备——化盐桶 (18)澄清设备——浮上澄清桶 (18)过滤设备——虹吸式过滤器 (19)盐泥处理设备——三层洗泥桶、板框式压滤机 (20)盐水二次精制工艺主要生产设备 (22)炭素管式过滤器 (22)螯合树脂塔 (23)第四章工艺计算 (24)计算依据 (24)物料衡算 (25)精盐水组成 (25) (25)盐水精制剂的用量 (26)盐泥的组成 (27)回收盐水组成 (27)补充水量 (28)致谢 (30)参考文献 (31)附录一 (32)附录二 ................................................. 错误!未定义书签。
摘要盐水的生产精制工段是将固体原盐与蒸发工段送来的回收的淡盐水、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(苛化麸皮或聚丙烯酸钠等),经过澄清、砂滤、中和等步骤,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。
在确定好工艺流程的基础上进行物料衡算和能量衡算,从而确定出主要工艺设备的型号、尺寸及数量,并绘制带控制点的工艺流程图和主要设备图等。
关键词:氯碱工业原盐盐水精制工艺流程第一章绪论氯碱工业概述工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2,并以它们为原料生产一系列化工产品的工业,称为氯碱工业。
氯碱生产与操作张艳君项目一一次盐水精制
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一次盐水精制的设备与操作
主要设备介绍
沉降槽
用于盐水中固体颗粒的自然沉 降,去除粗盐中的杂质。
过滤器
通过滤材去除盐水中的细小颗 粒和悬浮物,提高盐水的清澈 度。
混合器
用于将化学药剂与盐水充分混 合,进行化学反应,进一步去 除杂质。
加热器
对盐水进行加热,提高化学反 应效率和盐水的清澈度。
设备操作规程与注意事项
烧碱作为一种重要的无机化工原料,可用于造 纸、纺织、石油化工等领域,还可用于生产氢 氧化钠、硅酸钠等其他化工产品。
氯碱生产的工艺流程
一次盐水精制
通过沉降、过滤等方法去除饱 和盐水中的杂质,得到一次精 制盐水。
电解
将二次精制盐水输送到电解槽 中进行电解,生成氯气、氢气 和烧碱。
原料准备
将原盐用水溶解,制备成饱和 盐水。
详细描述
为解决设备运行不稳定问题,可以加强设备巡检和维修,及时发现并处理设备故 障。同时,优化工艺参数和操作规程,提高设备运行的安全性和稳定性。此外, 加强员工培训和管理,提高员工对设备的认识和维护能力。
06
案例分析:某氯碱厂一次盐水精 制的改进实践
改进背景与目标
背景
某氯碱厂在生产过程中,一次盐水精 制环节存在杂质过多、质量不稳定等 问题,影响了后续产品的质量和产量 。
二次盐水精制
对一次精制盐水进行再次处理, 进一步去除杂质,得到高质量 的二次精制盐水。
产品处理
对生成的氯气、氢气和烧碱进 行分离、干燥等处理,得到最 终产品。
02
一次盐水精制的原理与目的
一次盐水精制的原理
一次盐水是指从盐矿中采掘出来的原 盐经溶解、澄清、过滤后得到的粗盐 水,其中含有多种杂质离子,如钙、 镁、硫酸根等。
氯碱工业的流程
氯碱工业的流程
氯碱工业呢,主要就是生产烧碱、氯气和氢气这三种重要的化工产品。
咱们先来说说原料吧,它的主要原料就是饱和食盐水哦。
这饱和食盐水可不能随随便便弄来就行,那得经过一系列的处理呢。
要把粗盐中的杂质都去掉,像泥沙之类的东西可不能要。
这就像是做饭的时候得把食材洗干净一样,要是带着泥沙的盐用来搞氯碱工业,那后面的反应可就乱套啦。
然后就是电解的过程啦。
这可是氯碱工业的核心环节呢。
在电解槽里,饱和食盐水会发生神奇的反应。
阳极会产生氯气,你能想象到那种黄绿色的气体冒出来的样子吗?就像是魔法一样。
而阴极呢,会产生氢气和氢氧化钠。
氢气是一种很轻很轻的气体,要是不小心让它跑出来,它就会调皮地飘到空中去啦。
氢氧化钠就是烧碱啦,这可是个厉害的家伙,有很强的腐蚀性呢,就像一个小怪兽,不过在工业上可是非常有用的。
那电解槽也有不同的类型哦。
比如说有隔膜电解槽和离子交换膜电解槽。
隔膜电解槽就像是一个有小隔板的小房子,它能把阳极和阴极隔开,不让它们的产物混在一起捣乱。
离子交换膜电解槽呢,就更高级一点啦,它通过离子交换膜来控制离子的移动,让反应更加高效、更加精准。
产生的氯气和氢气也不能就这么放着呀。
氯气可以用来做很多东西呢,像制造漂白粉啦,消毒啦之类的。
氢气呢,也可以用作燃料或者用来合成别的化学品。
氢氧化钠就更不用说了,在造纸、纺织、化工等好多行业都有用武之地。
在环保方面也不能马虎。
毕竟这些化工生产要是不注意环保,对环境的影响可不小。
要处理好废水、废气之类的,不能让那些有害物质随便排放到大自然里。
氯碱化工工艺流程
氯碱化工工艺流程氯碱化工是指通过电解盐水来生产氯气、氢气和氢氧化钠的工艺。
氯碱化工工艺流程主要包括盐水预处理、电解、气液分离和产品处理等环节。
盐水预处理是氯碱化工的第一步。
在这一步中,原始盐水经过过滤、除铁、软化、脱硫等处理,去除杂质和不纯物质,以保证电解过程的顺利进行。
经过预处理后的盐水进入电解槽进行电解。
电解是氯碱化工的核心环节。
在电解槽中,盐水被电解分解成氯气、氢气和氢氧化钠。
电解槽通常采用氯化钠作为原料,通过电流的作用将氯化钠分解成氯离子和钠离子。
氯离子在阳极发生氧化反应,生成氯气;钠离子在阴极发生还原反应,生成氢气和氢氧化钠。
气液分离是将电解产生的气体与液体分离的过程。
经过电解后,电解槽中产生的氯气和氢气通过管道传送到分离装置,与盐水进行接触,使氯气和氢气溶解在盐水中。
然后通过降压和加热等操作,使溶解的气体从盐水中析出,形成气体产品。
产品处理是指对电解产生的氢氧化钠进行处理的过程。
在这一步中,氢氧化钠经过浓缩、脱水、晶体分离等操作,得到高纯度的氢氧化钠产品。
同时,氯气和氢气也经过必要的处理,以确保其符合相关的安全标准。
除了上述主要环节外,氯碱化工工艺流程还包括废水处理和能源回收等辅助环节。
废水处理是指对电解过程中产生的废水进行处理,以达到环境排放标准。
能源回收是指通过对废气和废水进行处理,回收其中的热能和化学能,以提高能源利用效率。
总结起来,氯碱化工工艺流程包括盐水预处理、电解、气液分离和产品处理等环节。
通过这一工艺流程,可以高效地生产氯气、氢气和氢氧化钠等产品。
同时,合理处理废水和能源回收也是氯碱化工工艺流程中重要的一环。
通过不断的技术创新和工艺改进,可以进一步提高氯碱化工的生产效率和产品质量,同时减少对环境的影响。
氯碱生产工艺方法比较分析
氯碱生产工艺方法比较分析氯碱生产工艺方法多种多样,主要有水银法、苛化法、离子膜法、隔膜法等,其中离子膜法和隔膜法两种方法应用最为广泛。
本文从氯碱生产角度入手,对离子膜法和隔膜法在化盐工段、电解工段、蒸发工段、氯氢处理工段的生产工艺进行了对比分析,从中窥探出两种生产工艺的优缺点。
氯碱生产工业是我国基本化学工业中的基础工业,在化工业、纺织业、轻工业、冶炼业等广泛应用。
众所周知,氯碱生产采用化学方法,生产制作过程中消耗大量能源,还会产生一定的环境污染问题。
介于此,应当对现有氯碱生产工艺方法进行对比分析,为未来氯碱生产工艺方法创新进行借鉴。
1化盐工段在这一阶段,对盐水标准进行比较分析。
普通标准下,精盐水槽里面的氯化钾质量浓度为300~310g/L。
采用隔膜法生产氯碱时,该种方法对盐水标准较低,无论有没有硫酸根,化盐中都不会积累硫酸根。
所以,很多地下盐丰富地方,可以用卤水制造碱,资源消耗相对小,故资源优势明显。
但是,隔膜法使用寿命不长,为延长隔膜法运转时间,需要消除盐水中的钙镁离子、及固体悬浮颗粒物质等含量。
部分企业采用氯碱工艺静制盐水,具体方式:第一,溶解盐时,循环使用盐水,溶解后的盐水中反应生成了Mg(OH)2物质;第二,使用碳酸钾,用于沉淀CaCO3;第三,反应后,对精盐水进行澄清;第四,使用砂滤器对澄清盐水进行过滤。
通过以上操作,可进一步提升盐水质量。
离子膜法在盐水工段的主要工作依然是除硫酸根,结束这一重要工作后,经过干盐饱和,再加入碳酸钾、氢氧化钾、氯化铁等物质,之后使用预处理器、膜过滤器进行处理,加入盐酸中和后,生成一次精盐水。
将一次精盐水放置入螯合树脂塔中将钙镁离子控制到20ppb以下,得到二次精盐水,再对二次精盐水进行电解。
这过程中,虽然可以达到预期目的,但是有污染问题。
对此,对生产工艺进行改造,使用戈尔膜进行过滤,二次精盐水质量得以明显提升,对比发现,隔膜法对盐水标准较低,而离子膜法对盐水标准相对高一些。
氯碱工艺一次盐水工序流程
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氯碱生产盐水分析规程
V2———以甲基橙为指示剂时,盐酸标准滴定溶液的消耗 体积,单位为ml;
0.040———与1.00ml盐酸标准滴定溶液[C(HCl)=1.000 mol/L] 相当的氢氧化钠的质量,单位为g;
0.053———与1.00ml盐酸标准溶液[C(HCl)=1.000 mol/L]相当 的碳酸钠的质量,单位为g;
NaOH+HCl=NaCl+H2O Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3 NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O
1. 2. 2 试剂 1. 2. 2. 1 盐酸标准滴定溶液:
C(HCl)=0.05 mol/L 1. 2. 2. 2 酚酞指示剂:10 g/L 乙醇溶
液 1. 2. 2. 3 甲基橙指示剂:1 g/L
20 ———试样的体积,单位为ml。
1. 5 pH值的测定
1. 5. 1 原理 用一对电极,构成一个工作电池,
能在不同pH值溶液中产生不同的电极电 位,氢电极电位与pH之间呈线性关系。
1. 5. 2试剂
1. 5. 2. 1 邻苯二甲酸氢钾标准缓冲溶液: [pH≈4.00]
1. 5. 2. 2 磷酸盐标准缓冲溶液:
1.8.2 仪器 1.8.2.1 分光光度计 1.8.2.2 50ml标准具塞比色管 1.8.2.3 消化装置 1.8.2.4 蒸馏装置
1.8.3 试剂 1.8.3.1 硫酸铜 1.8.3.2 硫酸:优级纯 1.8.3.3 氢氧化钠溶液:300g/L 1.8.3.4 硼酸溶液:20g/L 1.8.3.5 纳氏试剂 1.8.3.6 铵标准溶液:0.1mg/ml 1.8.3.7 无铵水
式中:m1———从标准曲线上查得的相应铁的质量, 单位为mg;
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氯碱生产化盐过程浅析
【摘要】化盐是氯碱生产的第一道工序,化盐可以去除相关离子,为后续的电解工段提供符合要求的精制盐水。
本文从反应机理等方面介绍了化盐过程的作用、精制方法等。
【关键词】氯碱;化盐;盐水精制
0.引言
氯碱工业是基本化学工业之一,它的产品烧碱和氯气在国民经济中占有重要地位,广泛用于纺织工业、轻工业、冶金和有色冶金工业、化学工业和石油化学工业等部门。
生产烧碱和氯气有着悠久的历史。
早在中世纪就发现了存在于湖盐中的纯碱,后来就发明了以纯碱和石灰为原料制取NaOH的方法即苛化法:Na2CO3+Ca (OH)2=2NaOH+CaCO3
因为苛化过程需要加热,因此就将NaOH称为烧碱,以别于天然碱,直到19世纪末世界上一直以苛化法生产烧碱。
食盐电解产生的烧碱、氯气和氢气,在国民经济的所有部门均很需要,除应用于化学工业本身外,在轻工、纺织、石油化工、有色金属冶炼和公用事业等方面均有很大用途,作为基本的化工原料。
而且氯气和氢气还可以进一步加工成许多化工产品。
所以氯碱工业及相关产品几乎涉及到国民经济及人民生活的各个领域。
1.氯碱生产工艺流程
传统意义上的氯碱生产工艺流程如下:
2.原盐及盐水精制
电解法生产烧碱的主要原料是饱和食盐水溶液,因此盐水工序是保证氯碱厂正常生产的重要工序。
其任务是通过固体盐的溶化、粗制盐水的化学精制以及澄清过滤等,供应符合电解槽要求的饱和盐水。
2.1原盐的性质及组成
2.1.1原盐的性质
原盐的主要成分为氯化钠,化学式NaCl,分子量58.5,溶解热为7.25kJ/mol。
纯净的氯化钠很少潮解,工业原盐中因含有CaCl2、MgCl2及Na2SO4等杂质,极易吸收空气中水分而潮解结块。
原盐的潮解对运输、贮存及使用会带来一定困难。
2.1.2原盐的品种及组成
原盐在自然界中蕴藏量甚大,分布面亦极广。
根据来源不同,原盐主要可以分为海盐、井盐、湖盐、矿(岩)盐四大类。
就NaCl含量而言,湖盐质量最佳,NaCl含量达96%-99%;井盐、矿盐次之,NaCl含量在93%-98%;海盐的NaCl 含量在91%-95%左右,海盐的钙、镁含量最高。
2.1.3选择原盐的主要标准
(1)氯化钠含量要高,一般要求大于90%。
(2)化学杂质要少。
Ca2+、Mg2+总量要小于1%,SO42-小于0.5%。
(3)不溶于水的机械杂质要少。
(4)盐的颗粒要粗,否则容易结成块状,给运输和使用带来困难。
此外,盐的颗粒太细时,盐粒容易从化盐桶中泛出,使化盐和澄清操作难以进行。
2.2盐水的精制
原盐溶解后所得的粗盐水中,含有钙、镁、硫酸根等杂质,不能直接用于电槽,需要加以精制。
在工业上一般采用化学精制方法即加入精制剂,使盐水中的可溶性杂质转变为溶解度很小的沉淀物而分离除去。
2.2.1盐水精制原理
盐水中的可溶性杂质,一般采用加入化学精制剂生成几乎不溶解的化学沉淀物,然后通过澄清、过滤等手段达到精制目的。
在澄清过滤的同时也达到去除泥砂及机械杂质的目的。
A 钙离子的去除钙离子一般以氯化钙或硫酸钙的形式存在于原盐中,精制时向粗盐水中加入碳酸钠溶液,其化学反应式为:
CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
CaSO4+Na2CO3=CaCO3↓+Na2SO4
使用理论量的碳酸钠,需要搅拌数小时才能使上述反应趋于完全,如果加入超过理论用量0.8g/L时,反应在15分钟内即可完成90%,在不到一小时内就能完成。
B 镁离子和铁离子的去除镁和铁一般以氯化物存在于原盐中,精制时加入烧碱溶液即可生成难溶于水的氢氧化镁和氢氧化铁,其化学反应式为:
MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl
FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl
C 硫酸根的去除如果盐水中的硫酸根含量大于5g/L,则可用化学方法除去
Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl
但BaCl2不能过多,会生成氢氧化钡沉淀。
2.2.2盐水精制过程
(1)原盐的溶化。
原盐从立式盐仓皮带输送机和计量称连续加入化盐桶。
为确保盐水浓度,化盐桶内盐层高度保持3m以上。
化盐用水来自洗泥桶的淡盐水和蒸发工段用过的蒸发水,加以回收利用,并用6个配水塔进行储槽。
加热过的化盐用水,从化盐桶底部经设有均匀分布的菌状折流帽流出,与盐层呈逆向流动状态溶解原盐并成为饱和的粗盐水。
原盐中夹带的草屑等杂质由化盐桶上方的铁栅除去;沉积于桶底的泥砂则定期从化盐桶底部用泵抽出。
为加快溶盐速度,化盐用水应加热到50-60℃,在化盐桶内除原盐溶解外,原盐中的镁离子其他重金属离子还与熟盐水中的氢氧化钠反应,生成不溶性氢氧化物,粗盐水中氢氧化钠通过熟盐水用量来控制。
生产饱和粗盐水约45-50m3/(m2·h),为确保盐水的浓度,盐水在桶内停留时间不小于30min。
(2)粗盐水的精制。
从反应桶中出来含有碳酸钙、氢氧化镁等悬浮物的混浊溶液,必须分离出沉淀颗粒才能得到合格的精盐水。
从澄清桶出来的饱和盐水中,还有少量细微悬浮物,需要经过砂滤进一步净化。
从砂滤出来的精盐水再通过中和检测站,将多余的Na2CO3、NaOH用HCl 中和,使其PH值为7-8左右,经检测达标合格后,就可以储至精盐水塔供电解工段使用。
若盐水中硫酸根含量大于5g/L时,还需要加入氯化钡,制得的混盐水应符合如下质量指标:
4.盐泥的洗涤
经检测,盐泥中含NaCl有多于5%,从盐水澄清设备底部定期用泵抽出,为了节约原盐的消耗,将其中的NaCl回收。
洗泥时,盐泥与洗水的比例控制在1:3~5之间,为了洗涤干净,洗盐水温度保持在40℃~50℃。
【参考文献】
[1]高旭东.我国烧碱工业状况与发展趋势.氯碱工业,2002(10).
[2]刘自珍.科技进步是氯碱工业发展的基础.氯碱工业,2002(11).
[3]孙勤.我国氯产品的生产现状及发展前景.氯碱工业,2000(2).。