离子膜电解法烧碱技术经济指标核算规程讲解
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
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
前言
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 UNIT.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＝ＣＬ２＋1.087ＮaＯＨ。
（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＝ＣＬ２＋1.13ＮaＯＨ
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。
1.1固体物料（产品）的计量、液体物料（产品）的计量、水、电、汽的计量以及其他气体的计量均要求准确、真实，并按有关规定进行重量和体积的折算。
2．技术经济核算的依据
原始记录，质量检验，物资管理是搞好技术经济核算的前提，是进行技术经济核算的依据。
2.1原始记录：企业要有指定部门统一负责对原始记录的管理，确保原始记录的及时、完整、准确、洁净。
2.2质量检验：企业的技术管理部门和质量检验机构，分别负责贯彻和监督检验国家（部）颁布的质量标准、检验规程以及用户需要的特殊质量要求的执行。
2.3物资验收和盘存：对产成品（半成品、在制品）、原、燃材料、辅助材料等企业有关部门要执行实物验收制度，本着“谁消费（支配）谁统计”的原则，对原、燃材料、辅助材料、产成品（半成品、在制品）取样分析，月末盘点，尤其对产成品及主要原、燃材料的验收，要严格执行国家有关规定。盘盈（亏）必须找出原因,并按有关定执行。
2.4为加强企业内部经济核算，各企业应以本规程为依据，制定工序及班组核算细则。
3．计量项目、单位、规格和小数位数
3.1产成品、半成品、在制品如表一所示。
表一
名称
单位折算规格
小数点
单耗总量
固体烧碱ｔNaOH 100% 三位液体烧碱ｔNaOH 100% 三位精盐水ｔNaCL 100% 三位三位粗盐水ｔNaCL 100% 三位三位氯气ｔ三位氢气Nkm3三位电解碱ｔNaOH 100% 三位三位浓碱ｔNaOH 100% 三位三位过滤盐水ｔNaCL 100% 三位三位二次盐水ｔNaCL 100% 三位三位淡盐水ｔNaCL 100% 三位三位3.2原材料、燃料、动力、辅助材料如表二所示。
表二
名称单位
折算规格小数点
单耗总量单耗总量原盐kg／ｔｔNaCL 100% 零位三位原盐kg／ｔｔ实物零位三位卤水折原盐kg／ｔｔNaCL 100% 零位三位
纯碱kg／ｔｔNa
2CO
3
100% 二位三位
盐酸kg／ｔｔ实物二位三位自用碱kg／ｔｔ折百二位三位高纯盐酸kg／ｔｔ实物二位三位kg／ｔｔ折百二位三位
kwh／ｔkwh 零位零位
kwh／ｔkwh 零位零位
kwh／ｔkwh 零位零位
kwh／ｔkwh 零位零位蒸汽ｔ／ｔｔ三位零位水ｔ／ｔｔ二位零位其他水ｔ／ｔｔ二位零位燃料油kg／ｔｔ实物二位三位燃料煤kg／ｔｔ实物二位三位燃料气Nm3／ｔNkm3 标准状态二位三位钌粉G／ｔkg 一位三位
熔盐kg／ｔｔ二位三位
硫酸kg／ｔｔ实物二位三位
包装物套／ｔ套二位零位注：用卤水的企业1、要求分别核算卤水的实物消耗和卤水折100%原盐的消耗量。2、以原盐折百消耗和卤水折100%原盐消耗，综合计算原盐折百的消耗量。
第二章成品半成品在制品联产品
4．成品
指报告期内已经完成全部生产过程的固（液）体烧碱、氯气，经过质量检验部门检验合格，包装完整，办妥入库手续的产品。
4.1烧碱产量按折合100%氢氧化钠计算，离子膜烧碱品种可包括：固碱，液碱。固碱按实物形态分：固、片、粒碱；液碱按浓度高低，分不同规格。产量的折算，应按国家标准、企业标准或与用户的销售协议规定的氢氧化钠含量折100%计算，超过标准或规定含量部分，不得折算产量，应视为碱损失。
4.2本企业用于生产其它产品所需用的烧碱，办妥入库手续后，可计算产量。
4.3离子膜电解法生产过程中的离子交换树脂再生用碱，一次盐水精制和淡盐水脱氯中和用碱，浸膜及开车装槽用碱等，应列为自用碱，不计算产量。
4.4氯气指由电解单元生产过程中产生的，并经脱水干燥后送出的符合技术控制指标的氯气。
5．半成品
指在烧碱生产过程中，已经完成了一个或几个工序的生产过程，经中控检验合格，办完移交手续，但仍需进一步加工的产品。
5.1二次精制盐水指盐水完成工艺过程并符合技术控制条件的入电解槽盐水。
5.2电解碱指电解工序产出的电解碱液。
5.3浓碱指经过蒸发工序浓缩后的浓碱液。
6．在制品
指尚未完成烧碱生产过程，正处于各工序加工过程中的产品，或在工序内已加工完毕尚未检验，或检验完毕尚未办理移交手续的产成品，以及虽已完成全部生产过程，但未检验入库的产品。
6.1粗盐水指盐水工序从投料到化盐设备的固体盐、及地下抽上来的统计量到化盐设备的卤水、洗泥器内的盐泥及洗泥水和未经除Ca+2、Mg+2的盐水。
粗盐水指盐水工序从计量开始到化盐设备的固体盐，未经除Ca2+、Mg2+的粗盐水和洗泥器内的盐泥及洗泥水。
精盐水指盐水工序除去Ca2+、Mg2+而未加盐酸中和的盐水。
二次过滤盐水指除掉精盐水中残存悬浮物的过滤盐水。
二次精制盐水指通过离子交换树脂塔除掉盐水中的Ca2+、Mg2+和其它多价阳离子的二次过滤盐水。
6.2淡盐水指电解工序、盐水工序中结存的淡盐水，包括电解槽内的淡盐水。
6.3电解碱指各工序中结存的电解碱液。
6.4碱液指结存的蒸发浓碱液，降膜器结存的碱液，固碱锅的锅底碱，洗锅水，以及固碱锅内的碱液。
6.5液碱指已检验合格尚未包装发出的液碱，或包装但尚未办妥入库手续的浓碱。
6.6固碱指固碱工序待检验或经检验合格但尚未办理入库手续的固碱，包括不合
格的固碱。
7．联产品
指在电解单元生产过程中同时生产出的氢气。
7.1氢气
应根据氢气流量计计算产量。
条件不具备的企业按下式计算：
本期氢气产量＝本期电解碱产量（折100%NaOH）×0.28
第三章质量指标的核算
8．液碱初检合格率
液碱初检合格品产量
液碱初检合格率（%）= ×100%
液碱初检总产量(合格品+不合格品)
9．固（液）碱合格品率
固（液）碱合格品入库产量
固（液）碱合格品率（%）= ×100%
固（液）碱入库总产量
10．固（液）碱一等品率
固（液）碱一等品入库产量
固（液）碱一等品率（%）= ×100%
固（液）碱入库总产量
11．固（液）碱优等品率
固（液）碱优等品入库产量
固（液）碱优等品率（%）= ×100%
固（液）碱入库总产量
12．重量合格率
产品抽样合格批次
重量合格率（%）= ×100%
产品抽样总批次
第四章技术经济指标的核算
13．变流效率
直流输出功率
变流效率（%）= ×100%
交流输入功率
本期耗用直流电量
或：变流效率（%）= ×100%
本期直流电量所消耗的交流电量
13.1交流电量以供电部门安装的直流耗交流电度表为准，没有安装电度表的企业，
以电业局安装的总交流电度表指示的交流电量扣除动力系统安装的交流电度表的交流电量后计算直流电所消耗的交流电量。 13.2直流电量：具备计量条件的企业按本规程1.1执行，不具备计量条件的企业按下式计算：
直流电量=平均电流强度×实际总电压×电解槽实际运转时间×10-3
13.2.1平均电流强度
累计运行电流小时（A ×h ）
平均电流强度（A ）=
累计运行伏小时(h) 13.2.2平均电流密度：单位阳极有效面积通过的电流。 平均电流强度 （A ） 平均电流密度（A/m 2）=
单槽阳极有效面积（m 2） 13.2.3电解槽实际运转时间（h ）=电解槽运转小时累计（h ） 14．阴极电流效率
本期电解碱生产量
阴极电流效率（%）= ×100%
14.1本期电解碱生产量=本期送出电解碱＋电解工序自用碱＋ （期末－期初）电解工序结存电解碱
14.2本期电解碱理论产量= 1.492×10-6(t/Ah)×本期平均电流强度(A) ×平均开动电解槽数×电解槽实际运转时间(h) 14.2.1平均开动电解槽数=
式中：电解槽运转总台时=∑电解槽运转台数×电解槽运转时间 15．电压效率
15.1电压效率 电压效率（%）= ×100%
或：电压效率（%）= ×100% 式中：理论分解电压为2.19V 实际为2.17 （25℃）
或为2.07 （85℃） 16．折标准直流电耗
折标准直流电耗=直流电耗（kwh/t ）－(阳极电流密度－标准电流密度)×10-2×ka －
(碱浓度－ke)×10-2×kc －（碱温度－90）×kb
电解槽运转总台时(台×小时) h) 电解槽运转时间(小时)
理论分解电压×平均开动电解槽数
实际总电压
平均电流强度(A)
本期电解碱理论产量 理论分解电压
实际单元槽电压
16.1阳极电流密度（A/m 2）=
16.2折标准直流电耗以阳极电流密度为基础，离子膜电解槽标准电流密度3000A/m 2。
16.3 ka 指电流密度每增减100A/m 2时，离子膜电解槽的折标准直流电耗减增14(kwh/t)；
kc 指电解碱浓度每增减1%，离子膜电解槽的折标准直流电耗减增10
（kwh/t ）；
kb 指电解碱温度每增减1℃，离子膜电解槽的折标准直流电耗减增7（kwh/t ）； ke 指离子膜碱标准浓度。
17．碱损失率
17.1液碱损失率（%）= ×100％
本期浓碱耗用电解碱量－本期浓碱生产量
17.2浓碱损失率（%）= ×100％ 本期浓碱耗用浓碱液量
本期液碱耗用浓碱液量－本期液碱生产量
17.3液碱分段损失率（%）= ×100％
本期液碱耗用浓碱液量
17.4固碱分段损失率（%）= ×100％
17.5液碱总损失率（%）=
×100%
式中：浓碱耗用电解碱定额系数 =
17.6固碱总损失率（%）=
×100%
18．固（液）碱工人实物劳动生产率
固（液）碱工人实物劳动生产率（吨/人）=
18.1生产固（液）碱平均工人数包括：从化盐工序开始，到固（液）碱包装交库及氯氢干燥输送为止的岗位人员，以及车间（分厂）的半成品分析工，检修工、修槽工、固（液）碱人数按固（液）碱分离系数分摊。
18.2固（液）碱分离系数=
单槽阳极有效面积(m 2)
本期液碱耗用电解碱量－本期液碱生产量 本期液碱耗用电解碱量
本期固碱耗用浓碱液量－本期固碱生产量 本期固碱耗用浓碱液量 液碱耗用浓碱量×浓碱耗用电解碱定额系数－液碱生产量
液碱耗用浓碱量×浓碱耗用电解碱定额系数
浓碱耗用电解碱量
浓碱生产量
固碱耗用浓碱量×浓碱耗用电解碱定额系数－固碱生产量
固碱耗用浓碱量×浓碱耗用电解碱定额系数
本期100%固(液)碱入库总产量
本期生产固(液)碱平均工人
固(液)碱包装工序收入浓碱(电解碱)
固碱（液碱)工序收入浓碱(电解碱)
第五章产品单耗的核算
19．产品单耗核算的规定
19.1暂定电解单元的产出量等于电解碱的生产量，先计算电解单元（电解碱）所耗用的各项原材料及燃料、动力等。然后根据核算的要求，再计算分离前分离后电解碱、氯气所耗用的各项原材料及燃料、动力等。分离后电解碱和氯气的各项消耗以电解单元（电解碱）的各项消耗为基数进行逐项分离，电解碱与氯气的分离系数为电解碱53%、氯气47%。
19.2产品单耗指报告期内入库产品单位产量在整个生产及修理、开停车过程中所消耗的各种原材料、辅助材料、燃料、动力、水、汽等的数量。
19.3凡在烧碱、氯气生产及修理、开停车过程中所消耗的各种原材料、辅助材料、燃料、动力、水、汽等，均应列入氯气、烧碱范围内计算单耗。自用烧碱不得计入库量，自用烧碱所消耗的一切原材料、辅助材料、燃料等均由产品负担。
19.4车间收入的原材料、辅助材料、燃料等的数量，以供应仓储部门交付并经车间验收的数量为准，凡在交付车间前的一切厂内、外运输、储存过程中损耗的由供应仓储部门按途耗、库耗处理，不得计入产品耗用量内。
19.5单耗的核算按先进先出的原则，分盐水、电解、蒸发、固碱四步平行计算。
20.产品单耗的核算
20.1电解单元、分离后电解碱、氯气、浓碱生产量及固（液）碱产量的核算
20.1.1电解单元（电解碱）生产量的核算
核算本项目时电解单元生产量等于电解碱生产量。
①电解碱生产量=本期实际生产电解碱液量（包括由电解支出的自用烧碱）。由三部分组成：输送成品32%液碱和下工序用于降膜（或升膜）的电解碱及自用碱
②电解碱期末结存=（盐水+电解+蒸发）期末结存电解碱
③电解碱入库量=计量数据折100%电解碱=本期电解碱生产量-自用高纯碱量+（期初-期末）电解碱结存量
转蒸发部电解碱=计量数据折100%电解碱=本期电解碱生产量-自用高纯碱量-液碱销售量 +（期初-期末）电解碱结存量
20.1.2浓碱生产量的核算
①浓碱生产量=本期蒸发生产的浓碱量
由两部分组成：输送成品的高浓度液碱和下工序用于生产固碱的浓碱量
②浓碱期末结存量 =（蒸发+固碱）期末浓碱结存量
③转固碱部浓碱量 = 输出固碱工序浓碱+（期末-期初）浓碱结存量
20.1.3固（液）碱产量的核算
固碱产量=本期入库产量
液碱产量=本期入库产量
20.1.4氯气产量的核算
应根据氯气流量计计算氯气产量。
条件不具备的企业按下式计算：
本期氯气产量＝本期电解碱产量（折100%NaOH）×0.92
不加高纯盐酸的电解槽按0.885计算。
20.2耗用原盐核算 20.2.1盐水电解部
①盐水工序期初结存盐量 = 盐水工序上期期末结存盐量
②本期投入原盐量 =经计量后车间领用的原盐实物量×原盐NaCL 平均含量（%）+计量后车间投入的卤水体积量（立方米）×卤水平均含量（g\ｌ）×10-3
③盐水工序期末结存盐量 =（粗盐水+精盐水）期末结存盐量+原盐期末结存量+淡盐水期末结存总盐量
④盐水工序转入电解部盐量 = ①+②-③
⑤电解部期初结存盐量 = 电解部上期期末结存盐量
⑥电解部期末结存盐量 = 电解槽内期末结存总盐量（常数）+（过滤器和过滤盐水储槽内+树脂塔和二次盐水储槽内+淡盐水储槽内 + 一次盐水储槽内）期末结存总盐量
⑦转蒸发部盐量= ④+⑤–⑥ 20.2.2蒸发部
①蒸发部期初结存盐量=蒸发部上期期末结存盐量。 ②蒸发部收入盐量=电解部转来盐量。
③蒸发部期末结存盐量=蒸发部期末结存的电解碱总盐量+浓碱期末结存总盐量。 ④蒸发部转成品部盐量=①+②–③ 20.2.3核算原盐消耗时，要求先计算折百原盐消耗，然后再根据当期原盐平均含量折算出相应的实物原盐消耗。
20.3交流电（直流电）、水、蒸汽、动力电及其它原材料的核算 20.3.1电解部
①期初结存 = 上期期末结存
②本期投入量 = 经计量后车间实际投入生产过程的数量 ③期末结存=电解碱期末结存系数×②
电解碱期末结存系数 = 电解碱期末结存量÷本期电解碱生产量 ④转蒸发部的量 = ①+②-③ 20.3.2蒸发部
①期初结存 = 上期期末结存
②本期投入量 = 经计量后车间实际投入生产过程的数量 ③蒸发部收入量 = 由电解部转入数量，即（20.3.1④） ④期末结存 = 浓碱期末结存系数×（②+③）
浓碱期末结存系数 = 浓碱期末结存量÷本期浓碱生产量 ⑤转成品部=①+②+③-④
20.4电解单元、电解碱、氯气、固（液）碱成品单耗的计算 20.4.1电解单元（电解碱）单耗的核算（分离前）
电解单元耗用量 电解单元生产量
20.4.2分离后电解碱单耗的核算
电解碱耗用量 电解碱生产量 20.4.3氯气成品单耗的核算
氯气耗用量 电解单元（电解碱）单耗 = 分离后电解碱单耗 = 氯气成品单耗 =
氯气生产量 20.4.4固（液）碱成品单耗
固（液）碱成品耗用量 固（液）碱成品产量
20.4.5耗用量指电解单元（电解碱）生产过程中所耗用的各项原、燃材料、辅助材料及水、电、汽等。
20.4.6固（液）碱成品耗用量指各项原、燃材料、辅助材料及水、电、汽等=蒸发部转出的各项原、燃材料、辅助材料及水、电、汽等×固（液）碱分配系数+固碱（液碱）工序本期收入的各项原、燃材料、辅助材料及水、电、汽、包装物等。氯气的耗用量包括氯气处理部分的原材料及动力。
20.4.7分配系数的计算
① 蒸汽分配系数（％）= ×100％
式中：浓度系数应按不同规格碱蒸发的水量确定
45%=1 48%=1.07 50%=1.11
② ×100％ 式中：蒸发部转成品部浓碱总量=100%固碱生产量+固碱工序碱损失量+100%液碱生
产量+包装工序碱损失量
③动力电量分配系数（％）应按实际计量或按不同规格的碱蒸发器生产强度确定 蒸发器生产强度（kg/m 2
h ）=
∑蒸发器加热面积（m 2）×本期蒸发器运转时间
第六章 综合能源消耗量和节约量的核算
21.主题内容与适应范围
本规程规定了电解法烧碱产品能源消耗量和节约量的计算方法。 本规程适用于对电解法烧碱产品进行能耗考核，也是化工企业对电解法烧碱产品进行能耗计算和统计的基础。
21.1电解法烧碱产品能源消耗量的内容和范围
本规程规定的电解法烧碱产品是指采用食盐电解方法生产的、符合国家标准的成品烧碱。电解法烧碱生产工艺分隔膜电解法、离子膜电解法两种工艺。电解法烧碱产品折合100%氢氧化钠计算产量，不合格品不计入成品产量，不合格品消耗的能源则全部计入总能源消耗量中。
22. 电解法烧碱产品综合能耗的定义和分类
22.1 电解法烧碱产品综合能耗是指企业在报告期内电解法烧碱产品在生产过程中，消耗的各种能源经综合计算后得到的以标准煤量表示的能耗量。包括生产系统、辅助生产系统、附属生产系统的各种能源消耗量和损失量，包括作为原料、材料消耗的能源，不包括生活、基建、技改项目建设消耗的和向外输出的能源。
某规格碱耗用浓碱×该规格碱浓度系数
∑各种规格碱耗用浓碱×浓度系
某规格碱耗用浓碱量 蒸发部转成品部的浓碱总量 本期生产100浓碱量×103
固（液）碱成品单耗= 交、直流电、辅助材料分配系数(%)=
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
离子膜烧碱装置工艺培训课件
离子膜烧碱装臵工艺培训课件 一、装臵简介 巴陵石化环氧树脂事业部有二套离子膜烧碱生产装臵，一是1993年建成投产采用日本旭化成公司强制式循环电槽工艺的20000t/a离子膜装臵，一是2001年12月份建成投产采用日本旭化成自然式循环电槽工艺的50000t/a离子膜装臵。 二、烧碱制碱技术的发展历程 烧碱从电石法、水银法、隔膜阳极法发展到离子膜制碱技术。 离子膜烧碱制碱技术是十九世纪60年代开始进入工业生产，最早由美国杜邦、日本旭化成、西欧伍德等化工公司实现工业生产。主要是膜和相应电解槽的发展决定离子膜制碱技术。 膜和电解槽的发展历程与离子膜烧碱技术发展是同步的，目前离子膜只有美国杜邦、日本旭化成、旭硝子公司生产，我国去年开始山东东岳集团才开始生产出用于强制循环的膜。电解槽从最开始的单级式电解槽发展到强制循环电解槽、自然循环电解槽、高电密电解槽、零极距电解槽及零极距高电密电解槽。 三、装臵工序简介 装臵分为20000t/a离子膜装臵精制、电解工序、氢处理工序，氯气送50000t/a离子膜装臵氯干燥处理；50000t/a离子膜装臵分为
精制工序、电解工序、淡盐水脱氯工序、蒸发工序、氯气处理工序、氢处理工序。 四、原材料产品简绍 产品性质 30%离子膜烧碱 30%离子膜烧碱化学分子式NaOH，比重约1.3左右，分子量40，凝固点4.65℃，生成热101.99 千卡/克分子，熔点318.4℃、沸点1390℃。30%离子膜烧碱为无色粘状液体，呈强碱性，对皮肤、角膜、动物纤维有强腐蚀性，可吸收氯气和二氧化碳。离子膜烧碱广泛用于造纸、冶金、纺织、无机化工、军工领域，是一种基本无机化工原料。 氯气（Cl2） 氯气化学分子式Cl2，在常温常压下为黄绿色有刺激性气味的有毒气体。密度为3.21，是空气的2.45倍。易溶于碱溶液、二硫化碳和四氯化碳，难溶于饱和食盐水。在常温下，氯气被加压到0.6～0.8MPa或在常压下冷却到-35～40℃时就能液化为黄绿色透明液体。液氯的密度为 1.47，熔点-102℃，沸点-34.6℃，气化热62kcal/kg(36℃)。氯气的化学性质很活泼，是一种活泼的非金属。液氯为第二类危险化学品，人体吸入浓度为2.5mg/m的氯气时，就会死亡。氯气爆炸的危害包括两部分：爆炸本身造成的危害及泄漏的氯气造成的二次危害常温下水中的溶解度为5～7g/l，湿氯气对绝大部分金属具有强烈的腐蚀性。氯气与氢气混合后在温度和光的作用下可
离子膜烧碱工艺(整理过)
离子膜烧碱工艺 一、工艺流程简介 烧碱目前以离子膜工艺为主。按流程顺序分为一次盐水、二次盐水精制、电 解、淡盐水脱氯、Cl 2处理、H 2 处理等工序。核心工序是二次盐水精制和电解部 分。 盐水一次精制的主要目的是控制悬浮物(SS)与各种杂质离子的含量在要求的范围内，为盐水二次精制作准备。盐水二次精制最主要部分是螯合树脂塔，，使粗盐水经过树脂塔后除去二价阳离子。部分工艺在二次精制中盐水进螯合树脂塔之前设置碳素管或其它类型过滤器，以进一步降低盐水中的悬浮物的含量。电解部分是烧碱制备流程的关键工序，符合电解要求指标的精制盐水流经电解槽时，在一定直流电作用下，离子经离子交换膜的发生迁移，最终在阴极液相形成 烧碱，阳极液相产生淡盐水，阴极气相生成H 2，阳极气相生成Cl 2 。 二、离子交换膜法电解制碱的主要生产流程 工艺流程图 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H 2O在阴极表面放电生成H 2 ，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Cl 2 。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。
三、具体工艺流程 盐水精制单元 工艺简述：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。 ①一次盐水精制 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。 bc 精制原理 ①除镁 镁离子常以氯化物的形式存在于原盐中，精制时向粗盐水中加入烧碱溶液生成不溶性的氢氧化镁沉淀。 反应方程式：MgCl 2+2NaOH=Mg(OH) 2 ↓+2NaCl 离子反应方程式：Mg2++2OH-=Mg(OH) 2 ↓ 为使反应完全，控制氢氧化钠过量，本反应速度快几乎瞬间完成，是本工艺中的前反应。 ②除钙 钙离子一般以氯化钙和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使生成不溶性的碳酸钙沉淀，反应方程式： CaCl 2+Na 2 C0 3 =CaC0 3 ↓+2NaCl CaS0 4+Na 2 C0 3 =CaC0 3 ↓+Na 2 S0 4 离子反应方程式： Ca2++CO 32-=CaC0 3 ↓ 为使反应完全，碳酸钠一般控制过量，本反应速度较慢，反应速度受温度影响较大，一般在50℃左右，在碳酸钠过量情况下需半小时方能
离子膜烧碱工艺流程
离子膜烧碱工艺流程 https://www.360docs.net/doc/db5518147.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。
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。
离子膜烧碱工艺整理过要点
离子膜烧碱工艺(整理过)要点
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离子膜烧碱工艺 一、工艺流程简介 烧碱目前以离子膜工艺为主。按流程顺序分为一次盐水、二次盐水精制、电 解、淡盐水脱氯、Ｃl 2处理、H 2 处理等工序。核心工序是二次盐水精制和电解部 分。 盐水一次精制的主要目的是控制悬浮物（SS）与各种杂质离子的含量在要求的范围内，为盐水二次精制作准备。盐水二次精制最主要部分是螯合树脂塔，,使粗盐水经过树脂塔后除去二价阳离子。部分工艺在二次精制中盐水进螯合树脂塔之前设置碳素管或其它类型过滤器,以进一步降低盐水中的悬浮物的含量。电解部分是烧碱制备流程的关键工序，符合电解要求指标的精制盐水流经电解槽时，在一定直流电作用下,离子经离子交换膜的发生迁移，最终在阴极液相形成 烧碱，阳极液相产生淡盐水,阴极气相生成H 2，阳极气相生成Cl 2 。 二、离子交换膜法电解制碱的主要生产流程 工艺流程图 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Ｈ 2O在阴极表面放电生成H 2 ,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Cｌ 2 。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。
离子膜制碱工艺
新疆轻工职业技术学院 毕 业 论 文 论文题目：离子膜制碱工艺 系部：化学工程系 班级：三高08化工班 学生：俞晋龙 指导老师：张明峰
目录 前言 (3) 一离子交换膜法制碱的优势及前景 1.1离子交换膜法制碱的优势 (4) 1.2离子交换膜法制碱的前景 (5) 二离子交换膜法制碱的性能和种类 2.1离子交换膜法制碱的性能 (6) 2.2离子交换膜的类型 (7) 三离子交换膜法制碱的基本原理 3.1电解原理 (8) 3.2离子交换膜 (8) 四离子交换膜法制碱的工艺条件的选择及操作控制 4.1盐水质量 (9) 4.2阴极液中的氢氧化钠的浓度 (9) 4.3阳极液中氯化钠浓度 (9) 4.4盐水中加盐酸 (9) 4.5盐水与纯水-淡碱液的供应 (10) 4.6气体压强 (10) 4.7操作温度 (10) 五离子交换膜法制碱工艺流程及主要设备 5.1工艺流程 (11) 5.2离子交换膜电解槽 (12) 六小结 (13) 七参考文献 (14) 八致谢 (15)
摘要：简单介绍了离子交换膜法制碱工艺的优势及前景，通过对隔膜法、汞法、离子膜法的比较得到，离子膜法制烧碱较传统的隔膜法，水银法具有很大优势。另外彻底根治了石棉、水银对环境的污染。因此，离子膜法制烧碱是氯碱工业发展的方向。离子膜法制碱的基本原理是：电解原理。它的工艺条件主要取决与：盐水的质量、氢氧化纳的浓度、氯化钠浓度、盐水与纯水-淡碱液的供应等。工艺流程分为四部分：一次盐水精制、二次盐水精制、电解槽、烧碱蒸发装置。关键词：离子膜、电解、烧碱、电解槽 前言 氯碱工业产品主要有烧碱、氢气、氯气及下游产品，品种超过900多种，广泛应用于轻工、化工、纺织、农业、建材、电力、电子、国防、冶金等各个部门，是我国经济发展与人民生活不可缺少的重要基本化工原料。 离子膜法生产氯碱优点是可节电1/3，成品浓度高，基建占地少，无污染，经济效益好，所产氯碱质量好，成本低，产品性能大大优于隔膜烧碱，能满足轻纺、化纤、造纸、冶金等行业对高质量碱的要求及发展。我国通过引进、消化、吸收和创新，加速了离子膜制碱技术的国产化，目前，技术已取得了突破性进展，具备了从设计施工、开车的全套技术能力，国产复极式离子膜电解槽性能已接近国外先进水平。世界烧碱消费结构中，化学工业所占比例最大，为39%，其次为造纸，占16%。我国烧碱消费以轻工、化工、纺织工业为主，三大行业每年的消费量约占75%。1998年我国烧碱消费量为500万吨，预计2010年将750万吨。目前，世界烧碱生产能力5420万吨，产量4340万吨。我国烧碱生产能力达到680万吨，产量530万吨，居世界第二位。 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。 离子膜制碱法有许多优点，现在以被关泛应用，很有发展前景。 一、离子交换膜法制碱的优势及前景 1.1 离子交换膜法制碱的优势 离子膜法食盐溶液电解工艺之所以占上风,就其规模而言,大到日产近(3.0
离子膜烧碱的工业分析
离子膜烧碱的工业分析-----中间产品及副产物分析 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。 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。 淡盐水脱氯 淡盐水脱氯有两种工艺路线：一种采用空气吹除法，该法脱氯效果欠佳，从淡盐水中分离出来的废氯气纯度低，无法汇入湿氯气总管送氯气处理工序，只能由烧碱液循环吸收，制成次氯酸钠溶液。另一种采用真空脱氯法，该法脱氯效果较好，通过蒸汽喷射器或真空泵提供的真空系统将含氯淡盐水中的游离氯抽出分离后进入湿氯气总管。建议采用真空法淡盐水脱氯工艺技术。 氯氢处理（含废氯气处理） 1、氯气处理 由电解槽出来的湿氯气，温度高并伴有大量的水蒸气和杂质，具有较强的腐蚀性，必须经过冷却、干燥和净化处理。 氯气处理系统分为冷却、干燥、输送三部分。 冷却选用填料式洗涤塔，能够较好地除去湿氯气带出的盐雾，填料采用CPVC 花环。氯气冷凝下来的氯水回收送淡盐水脱氯工序。 对于干燥部分，在实践应用中已采用过多种干燥塔型和不同的组合方式，比较典型的有： a、一段泡沫塔、二段泡沫塔； b、一段填料塔、二段泡沫塔； c、一段填料塔、二段泡罩塔。 国内采用最多的是填料塔和泡沫塔组合，这是两种典型的塔。 泡沫塔的特点是结构简单、造价低、塔板数多；缺点是操作弹性小、不便于增加硫酸循环量，操作弹性仅为15%，塔板阻力降大，一般为100-200mmH2O， 而且开孔的加工精度、酸泥沉积等因素易影响其操作稳定性。 填料塔操作弹性大，易操作，压降小，但投资大，有效塔板数少。 泡罩塔的特点介于泡沫塔与填料塔制碱，塔板数多，压降与泡沫塔相当，操作弹
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。
离子膜烧碱生产工艺浅析
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/db5518147.html, 离子膜烧碱生产工艺浅析 作者：许明 来源：《中国化工贸易·上旬刊》2017年第03期 摘要：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。 关键词：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。在盐水中的小分子和悬浮状的物质就会以沉淀的形式被除去。留在反应槽里面的清盐水经过膜分离之后，合格的还要进行第二次的盐水再精制。螯合树脂就是二次精制中必备的药品。过滤后的一次盐
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
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
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
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
最新化工毕业离子膜法制烧碱课程
化工毕业离子膜法制 烧碱课程
目录 1 概述 (3) 1.1氯碱工业及其重要性 (3) 1.1.1氯碱工业发展简介 (3) 1.1.2氯碱工业的特点 (5) 1.1.3氯碱工业在国民经济中的地位 (5) 1.1.4国内氯碱的现状和发展 (6) 1.2烧碱的生产 (8) 1.2.1隔膜法制碱及水银法制碱 (8) 1.2.2离子交换膜电解及其特点 (8) 1.2.3制固体烧碱 (10) 2 工艺说明 (13) 2.1概述 (13) 2.2生产原理 (13) 2.2.1离子膜烧碱片碱工段概述 (13) 2.2.2下降的沸腾传热过程 (13) 2.3工艺流程及其简述 (15) 2.4除水及附属设备说明 (15) 2.4.1预浓缩 (15) 2.4.2最终浓缩器 (15) 2.4.3其它控制回路 (16) 2.4.4 EV—1、 EV—2旁路 (16) 2.4.5主体设备及其用材 (16) 2.4.6烧碱管路 (16) 2.4.7分配装置D—1 (16) 2.4.8熔盐碱管 (17) 2.4.9制片碱 (17) 2.4.10抽气系统 (17) 2.5主要设备的选定说明 (17) 2.5.1 蒸发器 (17) 2.5.2 浓缩器 (17) 2.5.3片碱机 (17) 2.5.4 熔盐炉 (17) 2.6生产能力计算 (18) 2.6.1以100%NaOH为基准的生产能力 (18) 2.6.2原材料及产品主要技术规格 (18) 2.6.3片碱规格 (18) 2.6.4原材料、动力消耗定额及消耗量 (18) 2.6.5加热盐—HTS (19) 2.6.6进料溶液规格 (19) 2.6.7蒸汽表2-7加热
离子膜烧碱生产原理
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
离子膜烧碱装置工艺培训课件
离子膜烧碱装置工艺培训课件 一、装置简介 巴陵石化环氧树脂事业部有二套离子膜烧碱生产装置，一是1993年建成投产采用日本旭化成公司强制式循环电槽工艺的20000t/a离子膜装置，一是2001年12月份建成投产采用日本旭化成自然式循环电槽工艺的50000t/a离子膜装置。 二、烧碱制碱技术的发展历程 烧碱从电石法、水银法、隔膜阳极法发展到离子膜制碱技术。 离子膜烧碱制碱技术是十九世纪60年代开始进入工业生产，最早由美国杜邦、日本旭化成、西欧伍德等化工公司实现工业生产。主要是膜和相应电解槽的发展决定离子膜制碱技术。 膜和电解槽的发展历程与离子膜烧碱技术发展是同步的，目前离子膜只有美国杜邦、日本旭化成、旭硝子公司生产，我国去年开始东岳集团才开始生产出用于强制循环的膜。电解槽从最开始的单级式电解槽发展到强制循环电解槽、自然循环电解槽、高电密电解槽、零极距电解槽及零极距高电密电解槽。 三、装置工序简介 装置分为20000t/a离子膜装置精制、电解工序、氢处理工序，氯气送50000t/a离子膜装置氯干燥处理；50000t/a离子膜装置分
为精制工序、电解工序、淡盐水脱氯工序、蒸发工序、氯气处理工序、氢处理工序。 四、原材料产品简绍 产品性质 30%离子膜烧碱 30%离子膜烧碱化学分子式NaOH，比重约1.3左右，分子量40，凝固点4.65℃，生成热101.99 千卡/克分子，熔点318.4℃、沸点1390℃。30%离子膜烧碱为无色粘状液体，呈强碱性，对皮肤、角膜、动物纤维有强腐蚀性，可吸收氯气和二氧化碳。离子膜烧碱广泛用于造纸、冶金、纺织、无机化工、军工领域，是一种基本无机化工原料。 氯气（Cl2） 氯气化学分子式Cl2，在常温常压下为黄绿色有刺激性气味的有毒气体。密度为3.21，是空气的2.45倍。易溶于碱溶液、二硫化碳和四氯化碳，难溶于饱和食盐水。在常温下，氯气被加压到0.6～0.8MPa或在常压下冷却到-35～40℃时就能液化为黄绿色透明液体。液氯的密度为1.47，熔点-102℃，沸点-34.6℃，气化热62kcal/kg(36℃)。氯气的化学性质很活泼，是一种活泼的非金属。液氯为第二类危险化学品，人体吸入浓度为2.5mg/m的氯气时，就会死亡。氯气爆炸的危害包括两部分：爆炸本身造成的危害及泄漏的氯气造成的二次危害常温下水中的溶解度为5～7g/l，湿氯气对绝大