沈阳化工股份有限公司企业标准
氯碱工艺技术规程
Q/SHG.J04.01-2001 1范围
本标准规定了烧碱及其联产品氯、氢的规格、性质，原料的规格、生产原理、工艺流程、技术操作条件。同时规定了烧碱及其联产品氯、氢的安全生产基本原则、产品的消耗定额、主要设备性能等。
本标准适用于隔膜法、离子膜法食盐水溶液电解，氯、氢处理，电解液三效顺流和三效逆流蒸发制取30%及42%隔膜液碱以及降膜法制取45%离子膜液碱和熔盐加热法生产98%离子膜片碱。
2引用标准
下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准的最新版本的可能性。
GB209—93工业用氢氧化钠
GB210 —92工业碳酸钠
GB/TI1199 —1989离子交换膜法氢氧化钠
Q/SHG.J02.127— 1999离子交换膜法氢氧化钠
Q/SHG.J05.02-1999 工业硫酸
Q/SHG.J05.03-1997 工业氯化钡
Q/SHG.J05.07-1999工业无水亚硫酸钠
Q/SHG.J05.10-1997 工业用原盐
Q/SHG J05.19- 1998氯碱分厂控制分析标准
Q/SHG.J05.32- 1999 高纯盐酸
3?内容和方法
3.1半成品及联产品说明
3.1.1产品、半成品及联产品规格
3.1.1.1产品规格
a）离子膜液体烧碱：32%液碱按GB/T11199规定执行
45%液碱按Q/SHGJ02.127规定执行
b)离子膜片状烧碱：按Q/SHG J02.127规定执行
3.1.1.2半成品规格
a)中和盐水
2+ 2+ 2
NaCI:冯10.0g/l; Mg +Ca : <5.00 mg/l; SO4 -:监测；NaOH: 0.08~0.12 g/l
b)离子膜进槽盐水
NaCl: 300.0~320.0 g/l; Ca2++ Mg2+<20.0PPb; Sr2+:<20.0 PPb; Al3+:<100.0 PPb
2+ 2+ 2+
Ba : <50.0 PPb; Si: <10.0 PPm； Mn : <50.0 PPb; Fe : <1.0 PPm； S.S: <1.00 PPm
c)离子膜流出碱
NaOH: 30.0~33.5%; NaCl: 0.0080%; NaCIO3：0.0060%; Fe2O3：0.0010%
3.1.1.3联产品规格
a)氯气
含氯量：》95.00% (V);含氧量：<3.00% (V);含氢量：<0.40% (V)
含水量：<60X10-(Wt)
b)氢气
含氢量：》98.00% (V);其它气体：<2.00% (V)
3.1.2产品、半成品及联产品性质
3.121产品性质
3.121.1 30%、42%隔膜液体烧碱的性质
烧碱分子式NaOH,分子量40,化学名称氢氧化钠，俗名火碱。
a)组分
42%液碱含氢氧化钠42%,含水、氯化钠、氯酸钠等杂质56%, 30%液碱含氢氧化钠30%以上，其它杂质含量70%以下。
b)外观
常温下为白色粘稠状液体，由于杂质含量的不同呈微黄透明。
c)重度
3
42%液碱20T时被氯化钠饱和的烧碱水溶液的重度为1460Kg/m，产品的实际重度为
3
1468~1480 Kg/m。
d)凝固点及沸点
42%液碱凝固点为14~15C ;大气压下沸点为133~135C。
e)在水中的溶解度
在20 C时，100g水中溶解109gNaOH。
f）稀释热与溶解热，见（表一）
表一NaOH的稀释热（浓缩热）
g）化学性质
30%、42%烧碱的化学性质由氢氧化钠的性质决定。
（1）可与无机酸反应生成盐，也可以与弱酸性气体反应，其代表性的反应如下:
NaOH+HCl —NaCI+H2O
2NaOH+H2S—Na2S+2 H2O
2NaOH+SO2—Na2SO3+ H2O
（2）与金属盐、两性金属和两性氢氧化物反应，产生复分解反应或使其溶解于过剩溶液中：
2 NaOH+Mg SO4—Mg（OH）2+ Na2SO4
3NaOH+ AI（OH） 3 —Na3AIO 3+3H 2O
（3）与有机酸反应生成可溶性的盐，另外，亦可发生脱氯化氢的反应：
C3H5（OOBR）3+3 NaOH—C3H5（OH）3+3RCOONa
CIC3H6OH+ NaOH—C3H6 O+ NaCl+ H2O
（4）腐蚀性
烧碱能与脂肪酸发生反应，故对人体具有强烈的腐蚀作用。在常温下，对铁材料腐，蚀性不强，但高温、浓碱可使钢铁发生“碱脆”。
（5）烧碱溶液系强电解质，具有导电性。
3.121.2 32%、45%离子膜液体烧碱性质
烧碱分子式NaOH，分子量40，化学名称氢氧化钠，俗名火碱。
a）组分
32%液碱含氢氧化钠32%，含水、氯化钠、氯酸钠等杂质68%，45%液碱含氢氧化钠45%以上，其它杂质含量55%以下。
b）外观
32%、45%离子膜烧碱在常温下为无色透明粘稠状液体，98%片碱在常温下为白色片
状固体。
c）密度
32%离子膜液碱20E时的密度为1340~1350Kg/m3, 45%离子膜烧碱的实际密度为
3
1490~1510 Kg/m3。
d）凝固点及沸点
45%离子膜烧碱的凝固点为8~9C ;大气压下沸点为136~137C。
32%离子膜烧碱的凝固点为5~6C ;大气压下沸点为118~119C。
e）化学性质与3.121.1 g）隔膜烧碱的化学性质相同。
3.121.3 98%离子膜片状烧碱的性质
98%离子膜片状烧碱除具有32%、45%离子膜液体烧碱的全部性质外，还具有：
a）吸水潮解性
b）能吸收二氧化碳气体NaOH+CO2—NaHC03
3.122半成品的性质
a）离子膜流出碱
离子膜阴极液即是32%离子膜液体烧碱，性质同离子膜液体烧碱性质。
3.1.2.3联产品的性质
a）氯气
化学名称：氯气，分子式：Cl2，分子量为70.9。
外观呈黄绿色，并有强烈的刺激性，比重为 2.49 （空气为1），密度为3.214Kg/m3
（0C，0.1013MPa）,液化温度-33.6C（0.1013MPa），氯气易溶于水，酒精和四氯化碳等溶液中。
氯气易于某些气体（氢、氨、乙炔等）混合形成具有爆炸性的气体混合物。
氯气对植物有很大的破坏作用。湿氯气对金属有强烈的腐蚀作用。氯气对人体的作用随浓度不同有很大差异，详见（表二）：
氯为卤族元素，化学性质非常活泼，能与大多数元素化合，也能与许多化合物反应。
（1）氯气与金属的反应
2Ag+Cl2—2AgCL
(2)氯气与无机化合物的反应
2 NaOH+ Cl2—NaCIO+ NaCI+ H2O
(3)氯气与有机化合物的反应
C6H6+ CI2T C6H6CI6
(4)氯气与水作用
CI2+ H2O --> HCI+HCIO
(5)氯气与氢气反应
CI2+H2—2 HCI+184.2 kJ
(6)氯气与氨反应
8 NH3+3 CI2 —6 NH4CL+N2+145.54 kJ
4NH3+3CI2—3 NH4CI+NCL3+501.11 kJ
生成之三氯化氮(NCI3)易分解爆炸。
b)氢气化学名称：氢气，分子式：H2，分子量为：2.016。
3 氢气为无色无味的气体，比重0.07(空气为1),密度为0.089 Kg/m
(0C, 0.1013MPa), 氢气与空气、氯气混合一定程度具有爆炸性，此外，氢气具有强还原性。
3.1.3产品、半成品及联产品的用途
3.1.3.1烧碱的用途
烧碱是基础的化工原料，用途广泛，主要应用以下工业：
基本化学工业：例如金属钠的制取，以及重铬酸钠、碳酸锰、保险粉等产品制造。化学农药工业：例如五氯酚钠，1605、1059等产品生产。
医药工业：例如磺氨药类、青链霉素、维生素乙、丙生产以及精致鱼肝油等。
石油工业：例如润滑油、洗涤柴油等生产。
冶金工业：例如炼钢、电解铋等。
造纸和纺织工业：例如凸版纸制造、印染布等。
有机化学工业：例如有机酸、有机纤维有机树脂的生产等。
3.1.3.2氯气的用途
用于杀菌消毒：例如液氯、漂白粉用于上、下水污染源等杀菌消毒用于漂白与制浆：例如液氯用于纸浆、棉纤维及化学纤维的漂白、氯化纸浆的生产等。用于冶金工业：例如镁的冶炼及精制，钛、锆、钒、铌、钼、铜、钨的生产。
用于制造无机氯化物：例如盐酸、三氯化碳、三氯化铝等。
用于制造有机氯化物及有机化合物：例如二氯乙烷、三氯乙烷、四氯乙烯、氯乙醇、聚氯乙烯、氯丁橡胶等。
3.1.3.3氢气的用途
用作还原剂：例如将金属氧化物、氯化物还原生产纯金属。
用作合成盐酸或氯化氢气体供其它生产。
用作油脂硬化加氢及燃料等。
3.1.4产品、半成品及联产品的检验方法
3.1.
4.1离子膜烧碱
32%离子膜烧碱按GB/T11199进行检验、标志、包装、运输、储存。
45离子膜液碱、98%离子膜片碱按Q/SHGJ01.127进行检验、标志、包装、运输、储存。
半产品及联产品检验方法按Q/SHG.J05.19规定执行。
3.2原料规格
3.2.1原料技术标准
a）原盐
按Q/SHGJ05.10规定执行。
b）碳酸钠
按GB210规定执行（川类）。
c）工业盐酸
按GB320规定执行。
d）高纯度盐酸
按Q/SHG.J05.32规定执行。
e）硫酸
按Q/SHG.J05.02规定执行。
f）氯化钡
按Q/SHG.J05.03规定执行。
g）亚硫酸钠
按Q/SHG.J05.07规定执行。
h)熔盐
化学组成：KN03：53% (Wt); NaN02：40% (Wt); NaNO3：7% (Wt)
原始状态：熔点142~143C，但随熔盐的衰变其熔点会继续上升，平均分子量89.2, 比热0.34kcal/kg.°C，溶解热20 kcal/kg。
322原料的理化性质
食盐，化学名称氯化钠，分子式为NaCL，假比重为0.7~0.12T/m3，生成热为
409.01KJ/mol，溶解热为5.363 KJ/mol，熔点804C，沸点1439C，平均比热为0.875KJ/Kg. C
(0~100)，熔融热为30.35KJ/mol，汽化热为170.85KJ/mol。
纯的氯化钠很少潮解，但食盐中含有氯化钙，氯化镁等杂质，这些杂质能吸收空气中的水
份而使食盐潮解结块，给食盐的储运带来一定的困难。
温度对食盐在水中的溶解度影响不大，但是高温能加快食盐的溶解速度。见(表三)
3.2.3原料质量对生产的影响
电解法生产烧碱，原盐的费用仅次于电费，占烧碱成本的第二位，因此，原盐质量直
接影响烧碱成本