氯、碱技术经济核算规程
离子膜电解法
中国氯碱工业协会
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和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以及与国际接轨，在原隔膜电解法烧碱技术经济核算规程的基础上引进了电解单元的概念和核算方法，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单位氯气及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(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。各种仪器仪表的计量设备的校正、鉴定方法及间隔期，应按国家有关规定执行。
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(本成品、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，并按有关规定执行。
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
3.2 原材料、燃料、动力、辅助材料如表二所示
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，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Ca2+、Mg2+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。
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
液碱初检合格率(%)=液碱初检合格品产量/[液碱初检总产量(合格品+不合格品)]×100%
9.固(液)碱合格率
固(液)碱合格率(%)=固(液)碱合格品入库产量/固(液)碱入库总产量×100%
10.固(液)碱一等品率
固(液)碱一等品率(%)=固(液)碱一等品入库产量/固(液)碱入库总产量×100%
11.固(液)碱优等品率
固(液)碱优等品率(%)=固(液)碱优等品入库产量/固(液)碱入库总产量×100%
12.重量合格率
重量合格率(%)=产品抽样合格批次/产品抽样总批次×100%
第四章技术经济指标的核算
13.变流效率
变流效率(%)=直流输出功率/交流输入功率×100%或:变流效率(%)
=本期耗用直流电量/本期直流电量所消耗的交流电量×100%
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13.1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
(1)平均电流强度
平均电流强度(A)=累计运行电流小时(A×h)/累计运行伏小时(h)
(2)平均电流密度
单位阳极有效面积通过的电流。
平均电流密度(A/m2)=平均电流强度A/单槽阳极有效面积m2
(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
阴极电流效率(%)=本期电解碱生产量/本期电解碱理论产量×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)
平均开动电解槽数=电解槽运转总台时(台×小时)/电解槽运转时间(小时) 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
电压效率(%)=理论分解电压/实际单元槽电压×100%
或:电压效率(%)=理论分解电压×平均开动电解槽数/实际总电压×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(kW.h/t)-(阳极电流密度-标准电流密度)×10-2×ka-(碱浓度-ke)×10-2×ke-(碱温度-90)×kb
16.1 阳极电流密度(A/m2)=平均电流强度A/单槽阳极有效面积m2。
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/m2。
16.3 ka指电流密度每增减100A/m2时，离子膜电解槽的标准直流电耗减增14kW.h/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10kW.h/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7kW.h/t；
ke指离子膜碱标准浓度。
17.碱损失率
17.1 液碱损失率(%)=(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×100%
17.2 浓碱损失率(%)=(本期浓碱耗用电解碱量-本期浓碱生产量)/ 本期浓碱耗用电解碱量×100%
17.3 液碱分段损失率(%)=(本期液碱耗用浓碱液量-本期液碱生产量)/ 本期液碱耗用浓碱液量×100%
17.4 固碱分段损失率(%)=(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×100%
17.5 液碱总损失率(%)=(液碱耗用浓碱液量×浓碱耗用电解碱定额系数-液碱生产量)/液碱耗用浓碱液量×浓碱耗用电解碱定额系数×100% 式中:浓碱耗用电解碱定额系数=浓碱耗用电解碱量/浓碱生产量
17.6 固碱总损失率(%)=(固碱耗用浓碱液量×浓碱耗用电解碱定额系数-固碱生产量)/固碱耗用浓碱液量×浓碱耗用电解碱定额系数×100%
18.固(液)碱工人实物劳动生产率(吨/人)=本期100%固(液)碱入库总产量/本期生产固(液)碱平均工人
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=固碱(液碱)工序收入浓碱(电解碱)/固(液)碱包装工序收入浓碱(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
(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-液碱销售量+(期初-期末)电解碱结存量
(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浓碱期末积存量=(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
(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
(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
(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盐水工序期末结存量=(粗盐水+精盐水)期末结存原盐量+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
(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蒸发部转成品盐量=①+②-③
(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
(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
(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(1)④)
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
(1)电解单元(电解碱)单耗的核算(分离前)
电解单元(电解碱)单耗=电解单元耗用量/电解单元生产量
(2)分离后电解碱单耗的核算
分离后电解碱单耗=电解碱耗用量/电解碱生产量
(3)氯气成品单耗的核算
氯气成品单耗=氯气耗用量/氯气生产量
(4)固(液)碱成品单耗
固(液)碱成品单耗=固(液)碱成品耗用量/固(液)碱成品产量
(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。
(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。
(7)分配系数的计算
①蒸汽分配系数(%)=某种规格碱耗用浓碱×该规格碱浓度系数/∑某种规格碱耗用浓碱×该规格碱浓度系数×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交、直流电、辅助材料分配系数(%)=某种规格碱耗用浓碱/蒸发部转成品部的浓碱总量×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/m2h)=本期生产100%浓碱量×1000/∑蒸发器加热面积m2×本期蒸发器运转时间h
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，不包括生产、基建、技改项目建设消耗的和向外输出的能源。
22.2 电解法烧碱产品生产系统能源消耗量是指在报告期内烧碱生产界区实际消耗的一次能源、二次能源和耗能工质。
22.3 烧碱生产界区外企业的辅助生产系统、附属生产系统能源消耗量和损失量按消耗比例法分摊。
22.4 回收利用烧碱生产界区内产生的余热、余能及化学反应热，不计能源消耗。供界区外装置回收利用的，按其实际回收的能量从本界区能耗中扣除。但在烧碱生产界区内耗用的电解法制烧碱副产氢气计入能源消耗。
22.5 本标准规定的烧碱生产界区是指从原盐、电力、蒸汽等原材料和能源，经计量进入工序开始，到成品烧碱计量入库和伴生氯气、氢气进入总管为止的整个电解法烧碱产品生产系统。由工艺装置、辅助设施和附属设施三部分组成。不包括氯气干燥和氢气干燥等后处理加工系统。
22.6 工艺装置是指从原盐或盐卤经计量并进入化盐桶前的一级输送设备、电解用交流电经计量进入整流变压器开始，到成品烧碱计量包装入库为止的有关工序组成的完整的工艺过程和装备。
离子膜电解法工序装置包括整流、盐水制备、盐水二次精制、离子膜电解、淡盐水脱氯、蒸发、固碱和成品烧碱计量包装入库等工序。
22.7 辅助设施是指为工艺装置配置的耗能工质和安全环保装置
(1)附属设施是指为工艺装置专门配置的办公室、操作室、休息室、更衣室、澡堂、机修、中间分析、电槽管理组、电解槽修理、隔膜吸附、阳极组装、阳极修复、离子膜泄露试验和修补等设施。
(2)氯气、氢气输出边界。电解法烧碱生产伴生的氯气和氢气以分别进入总管为输出边界。离子膜法工序中，淡盐水脱氯产生的氯气或废氯气，不进入辅助设施吸收处理的，以出脱氯装置为界。
23.电解法烧碱产品的能耗必须以计量为基础
23.1 电解用交流电以进入整流变压器测交流电表读数为准；蒸汽及其它能源和耗能工质以进入烧碱生产界区的计量读数为准。
23.2 各种能源的热值必须折合为标准煤统一的计量单位。各种能源的热值以企业在报告期内实测的热值为准,没有实测条件的，采用附录A中各种能源折标准煤系数。企业外购的电力折等价热值为11.84兆焦/千瓦小时(2828kcal/kW.h)。自产的二次能源和耗能工质，按企业的等价热值计算。
24.电解法烧碱产品综合能耗的计算
24.1 电解法烧碱产品综合能耗分三类，即：总综合能耗、单位产品综合能耗，可比单位产品综合能耗。
24.2 电解法烧碱产品总综合能耗的核算依据
(1)电解法烧碱产品总综合能耗是指在报告期内生产电解法烧碱产品消耗的各种能源总量。
(2)电解法烧碱产品总综合能耗的计算
电解法烧碱产品总综合能耗按下式计算
E=∑(e i×ki )+∑(ef i×ki)
式中:
E-电解法烧碱产品总综合能耗量，t 标准煤；
e-报告期电解法烧碱产品消耗的各种能源实物量，t ；
ef-电解法烧碱报告期产品消耗的各种辅助、附属生产系统能源实物量和损失量，t ；
k-某种能源折标准煤系数。
(3)电解法烧碱产品综合能耗的计算
电解法烧碱产品综合能耗系指生产单位电解法烧碱产品所消耗的综合能源量。
电解法烧碱产品综合能耗按下式计算:Ed=E/W
式中：
Ed-电解法烧碱单位产品综合能耗，t 标准煤/t ；
E-电解法烧碱产品总综合能耗量，t 标准煤；
W-报告期电解法烧碱产品入库总产量，t 。
24.3 电解法烧碱可比单位产品综合能耗的计算
电解法烧碱可比单位产品综合能耗是为在电解法烧碱生产行业中实现能源比较计算出来的能源量，电解法烧碱可比单位产品综合能耗的计算是指在电解法烧碱产品综合能耗的基础上，进行对不可比因素加以扣除或增加。
(1)电解法烧碱可比单位产品综合能耗下式计算 Ek=
)(1 Ey Ez E W
式中:
Ek-电解法烧碱可比单位产品综合能耗，t标准煤/t；
E-电解法烧碱产品总综合能耗量t标准煤；
Ez-电解法烧碱界区内可比单位产品综合能耗增加量，t标准煤；
Ey-电解法烧碱界区内可比单位产品综合能耗减少量，t标准煤；
W-报告期电解法烧碱产品入库量，t；
24.4电解法烧碱产品综合能耗节约量的计算
电解法烧碱产品综合能耗节约量系指生产单位产量的电解法烧碱所消耗的综合能源的减少量。
电解法烧碱产品综合能耗节约量下式计算
△E=(Ej-Eb)×W
式中:
△E-电解法烧碱产品能源节约量，t标准煤；
Ej-基期电解法烧碱单位产品综合能耗，t标准煤/t；
Eb-报告期电解法烧碱单位产品综合能耗，t标准煤/t；
W-报告期电解法烧碱产品入库量，t。
离子交换膜具有选择透过性。它只让Na + 带着少量水分子透过，其它离子难以透过。电解时从电解槽的下部往阳极室注入经过严格精制的NaCl溶液，往阴极室注入水。在阳极室中Cl - 放电，生成C1 2 ，从电解槽顶部放出，同时Na + 带着少量水分子透过阳离子交换膜流向阴极室。在阴极室中H + 放电，生成H 2 ，也从电解槽顶部放出。但是剩余的OH - 由于受阳离子交换膜的阻隔，不能移向阳极室，这样就在阴极室里逐渐富集，形成了NaOH溶液。随着电解的进行，不断往阳极室里注入精制食盐水，以补充NaCl的消耗；不断往阴极室里注入水，以补充水的消耗和调节产品NaOH的浓度。所得的碱液从阴极室上部导出。因为阳离子交换膜能阻止Cl - 通过，所以阴极室生成的NaOH溶液中含NaCl杂质很少。用这种方法制得的产品比用隔膜法电解生产的产品浓度大，纯度高，而且能耗也低，所以它是目前最先进的生产氯碱的工艺。 离子交换膜电解槽的构成离子交换膜电解槽：主要由阳极、阴极、离子交换膜、电解槽框和导电铜棒等组成；每台电解槽由若干个单元槽串联或并联组成。阳极用金属钛网制成，为了延长电极使用寿命和提高电解效率，阳极网上涂有钛、钌等氧化物涂层；阴极由碳钢网制成，上面涂有镍涂层；离子交换膜把电解槽分成阴极室和阳极室。 电极均为网状，是粗糙的可增大反应接触面积，阳极表面的特殊处理是考虑阳极产物Cl2的强腐蚀性。
从当前世界离子膜电解技术发展来看，采用自然循环复极式电槽、高电流密度、单元面积大型化、零（膜）极距是其方向，故本项目推荐采用自然循环高电流密度复极槽技术。 进口离子膜技术/电槽与北化机技术/电槽的技术性能比较 离子膜电解槽是离子膜技术的关键设备。目前世界上拥有离子膜法烧碱生产技术的电槽制造商很多，如德国伍德公司、伍德公司和意大利迪诺拉公司合资的伍德诺拉公司、日本的旭化成、日本氯工程公司CEC、英国INEOS公司以及北京化工[wiki]机械[/wiki]厂从日本旭化成公司引进技术、经消化吸收和改进并在国内生产的北化机电槽等。其中，旭化成、氯工程公司和伍德诺拉公司以其在离子膜电解工艺专利技术、高性能电解槽、稳定的质量、较高的性价比及良好的售后服务，在中国的离子膜烧碱项目中得到了较多的合同项目。- f1 v ^4 K n( J: h A．伍德及伍德诺拉电解槽特点: ?6 e4 P% U6 W ●阳极半壳和阴极半壳以及离子膜组成的“独立单元”设计结构，易于更换电槽，维修时间短，主装好的单元最长存放时间可达2年。 ●电槽单元的焊接由激光自动焊接，均匀，电流接触好，使用寿命稳定，有益于高电流密度下运行。- c) P1 Q9 A8 h+ c: F% ` ●电解槽材料使用好，阳极用钛材制成，阴极由镍材制成，使用寿命长。 ●单元面积2.7 m2，操作电流密度一般为5~6KA/ m2适于高电流密度下运行。 ●系统设计报警连锁多，安全性考虑周到。 B．氯工程公司BiTAC®电槽特点 ●复极式电解装置，结构简单。1 p+ ` O8 m( `' C9 ? ●电极波浪式结构，电解液分布和电流分布较均匀，较低的电压降，功率消耗低，高电流密度操作。; \' ]5 z* p- V7 z* |1 @ ●操作压力低，溢流式，操作较安全 ●电解槽材料好，阳极用钛材制成，阴极由镍材制成，使用寿命长。 ●单元面积3.276 m2，操作电流密度一般5~6KA/m2适于高电流密度下运行。. E7 t) p$ e0 w$ o2 D! F3 O- k C．日本旭化成复极NCH型电解槽特点 旭化成是世界上唯一能同时向客户提供离子膜法电解技术，以及离子交换膜的公司。 ●电槽板框为压滤机型（由许多单元槽串联组成），独立组成供电线路。" F2 B. i6 E( y( y% T ●电解槽操作压力是各家公司中最高的，有益于后工序处理。( G6 f/ m9 X1 K4 Z! f ●电解槽材料好，阳极用钛材制成，阴极由镍材制成，使用寿命长。* u3 R) s. v3 I8 s+ o3 y' r. M; j1 x/ k ●单元面积2.7m2，适于的电流密度 4.5~5.5KA/m2。
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
职业教育应用化工技术专业教学资源库《离子膜烧碱生产操作》课程案例教学内容 离子膜电解槽电解精制盐水的操作 ⒈ 案例选取的内容 ⑴ 离子膜电解槽型号 BiTAC -859复极式离子膜电解槽 ⑵ 电极尺寸为1400×2340mm ⑶ 阴阳极室内设计工作压差：350±20mmH 2O ⑷ 设计温度：0-100℃ （温差变化要缓慢） ⑸ 有效面积为3.276m 2 ⑹ 日产100%NaOH 的量：101.5t ⑺ 运行温度：82～88℃ ⑧ 板片材料 阳极：钛材（包括钛网与活性涂层）；阴极：镍材（包括镍网与活性涂层） ⑨ 工作介质 阳极室含NaCl 量为250g/l 左右的盐水，并含有NaClO 3、NaClO 和新生态的Cl 2和少量的新生态的O 2；阴极室含30%左右的NaOH 溶液，并含有新生态的H 2。 ⑩ 工作地点：离子膜烧碱生产精制盐水电解生产工序 ⑾ 完成任务的工作人员：顶岗实习的学生小赵、小阚与班长乙 其整体结构见图1所示。 图1 BiTAC -859复极式离子膜电解槽的基本结构示 紧固螺 阴极终端板 电解单元 单元取样 阳极终端 阳极液流出 盐水入槽汇总 压紧螺帽、弹性垫片 槽框横梁 槽框 阴极液流出管 碱液入槽汇总管
图2 离子膜电解槽阴阳极液气液分离装置 ⒉工作任务要求 在二次盐水精制生产岗位上已经生产出含NaCl为310g/l左右，PH=8～10，总硬度为12PPb的合格盐水（Ca2++Mg2+≤20PPb），需要送入电解槽阳极室进行电解；另有合格的30%NaOH 的烧碱溶液和高纯水作为阴极室循环使用，现在准备离子膜电解开车的其他准备工作已由调度安排妥当，本岗位需要生产合格的烧碱产品。 工作时间：每天24小时连续生产。 ⒊工作流程 阴极液系统中的循环碱经流量控制阀调节适当的流量，加入适量的高纯水后，使之碱液的浓度在28%～30%，通过烧碱换热器加热或冷却循环碱液，确保电解槽的操作温度保持在85～90℃，送入电解槽底部的碱液分配器，进入电解槽底部的碱液分配器，分配到电解槽的每个阴极室进行电解。 二次精制合格的盐水经盐水预热器（正常开车时很少用）预热后，调节到合适的流量与高纯盐酸、循环淡盐水在混合器中混合，使之显酸性，但PH值须大于2，然后送入电解槽底部的盐水分配器到电解槽的每个阳极室进行电解。 从电解槽流出的淡盐水通过流量控制阀加酸，调节PH值为2左右，进入阳极液接收罐后，用淡盐水泵送出，并分成两路：一部分与精盐水混合后送往电解槽，循环使用；另一部分送往脱氯塔进行脱除游离氯。 从电解槽阳极侧产生的湿氯气送到氯气总管，去氯气处理系统。当总管Cl2压力过大，可直接高压安全水封去事故氯处理系统，避免Cl2外溢。当总管Cl2负压过大，可由低压安全水封吸入空气，避免膜受到机械损坏。 电解槽溢流而出的烧碱依靠重力流入碱循环罐，由碱循环泵分成两路：一部分产品添加
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
离子膜烧碱工艺流程 https://www.doczj.com/doc/8f1473806.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。
设备维护检修规程 离子膜电解槽维护检修规程
1总则 1.1规程适用范围 本规程适用于意大利De Nora2×19DD350复级式离子膜电解槽的维护和检修。 1.2设备结构简述 De Nora2×19DD350复级式离子膜电解槽由38个单元槽组成，有效电解面积为3.5m2，每个单元槽都由三部分组成：10mm厚不锈钢为基础的单元基体、阳极室及阴极室。 a.单元基体分为三部分：
1)中间一层是5mm钢板为导电支承体，上面均匀分布着238个不锈钢柱，等距穿过钢板两侧，进行焊接固定。 2)将1mm钛盘（上面有与钢板对应的238个凹槽）焊接在钢板的不锈钢柱上，同样方式将1mm镍盘焊接在钢板的另一侧。 3)在钛盘和镍盘侧面分别焊接1mm厚的钛网和镍网，作为阳极、阴极的支承网。 b.阳极室在钛盘的钛支承网上，采用该公司创制的贴粘涂层工艺，焊上一层阳极，组成阳极室（即由细、粗钛网及钛板等构成阳极室）。阳极的主体材质为钛，呈丝网状，上涂Ti、Ru等金属的氧化物固溶体作为活性涂层，涂层微观上呈龟裂状态，增大了涂层的表面积。 c.阴极室在镍盘的镍支承网上，覆盖一层由镍丝编织成的弹性镍，在弹性镍上平铺一层1mm的活性镍阴极，组成阴极室（即由粗、软、细三种镍网构成阴极室）。阴极的主体材质为镍，由于弹性镍网有成百万个小孔，可以压缩50%以上，所产生的弹性力将阴极压向膜，从而形成零极距。 1.3设备主要性能 工作介质：盐水、烧碱、氯气、氢气； 工作负荷： 11.5KA 电流密度： 3.285KA/m2 额定电流负荷： 13KA 额定电流密度： 3.71KA/m2 循环方式：自然循环 单元槽电压： 3.07V(新膜) 槽温：正常85℃ 电流效率： 93%（二年平均）、92%（三年平均） O 氯气压力： -20～-50mmH 2 O 氢气压力： +80～+120mmH 2 阳极主体材质：钛 通电面积： 3.5m2 阴极主体材质：镍
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
零极距离子膜电解槽 近年来，中国新建和改造项目基本都采用离子膜法烧碱工艺，离子膜法烧碱产能已占到总产能的69%，其中采用的电解槽多为高电流密度自然循环复极式离子膜电解槽。近两年出现的新型零极距离子膜电解槽也开始在我国逐步推广应用，该离子膜电解槽比普通离子膜电解槽节能减排效果明显。 离子膜法烧碱电解装置中，电解单元的阴阳极间距（极距）是一项非常重要的技术指标，其极距越小，单元槽电解电压越低，相应的生产电耗也越低，当极距达到最小值时，即为零极距，亦称之为膜极距。 一般用的电解槽都是窄极距的，即阴阳电极间距约2~3mm，从而避免电解单元槽挤坏离子膜，且电压也稍高一些；而零极距是在窄极距的基础上将阴极上加一层弹性缓冲网和面网，即弹性阴极，从而将阴阳电极间距缩小到离子膜的厚度，从而使电解槽的欧姆降大大减小了。不仅提高的电流密度和产量，且电耗明显降低许多。 零极距电解槽通过降低电解槽阴极侧溶液电压降，从而达到节能降耗的效果。原有电解槽阴阳极之间的极间距为1.8~2.2毫米，溶液电压降为200毫伏左右，零极距电解槽就是改进阴极侧结构，增加弹性构件，使得阴极网贴向阳极网，电极之间的间距为膜的厚。与普通电槽相比，同等电密下零极距电槽电压降低约180毫伏，相应吨碱电耗下降约127千瓦时。此外，零极距复极式离子膜电解槽操作方便、运行平稳，可满足大规模生产工艺要求。
我国目前烧碱年产量为1850万吨，如果全部改造为零极距电解槽，年节约电能约23.5亿千瓦时。我国已提出推广该项新技术，根据安排，2012年之前将完成300万吨烧碱产能应用零极距离子膜电解槽的目标，年可节约电能约3.81亿千瓦时。 附：相关介绍 1.弹性网 弹性网是由金属线材（镍）编制，由机械压花折弯使其具备一定弹性的丝网产品。 2.极网 极网由纯镍线材编制加工，有特殊涂层（各个公司有自己不同专利）是膜极距电解槽电极重要组成部分。 3.保护网 保护网是保护膜极距电解槽电极产品，也是由金属线材编织 防止电极弹性网、极网脱落。 4.零极距电解槽生产厂家 零极距电解槽生产厂家有中国的蓝星北化机和日本的旭化成公司。另外，德国伍迪公司的伍德电解槽极距较之零极距多0.04mm 其不采用弹性阴极，也是一种比较节能的选择。 5.零极距电解槽的操作要求以及其他工艺指标可以控制为与高电流密度自然循环电解槽一样。因此 还可以自己购买弹性阴极网在相关厂家的指导下将其改造为零极距电解槽。
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
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
离子膜烧碱工艺标准操作说明 第四部分电解槽操作 2010年12月 旭化成化学株式会社
-目录- IV. 电解槽操作 IV-A 电解槽操作一般指导 IV-A-1 单元槽 IV-A-2 支架 IV-A-3 管口附件 IV-A-4 一次盐水中的悬浮固体（离心脱水） IV-A-5 软管和软管垫片 IV-A-6 总管 IV-A-7 固定头和活动头的隔离（片/板） IV-B 电解槽组件的定期更新和检查 (1) 单元槽垫片 (2) 软管垫片 (3) 阳极液管口处的辅助电极 (4) 单元槽和总管上的阳极液管口 (5) 单元槽和总管上的阴极液管口 (6) 阳极 (7) 阴极 IV-C 电解槽的安装 IV-C-1 安装单元槽 (1) 准备工作 (2) 安装 IV-C-2 在单元槽上贴垫片 (1) 准备工作 (2) 垫片粘贴及垫片位置的设定 IV-C-3 膜安装 (1) 确认和准备工作 (2) 安装膜到单元槽（除了阳极端槽） (3) 安装膜到阳极端框 (4) 记录 IV-C-4 电解槽软管的安装 (1) 准备工作 (2) 电槽软管安装 IV-C-5 充液前检查电解槽 IV-D 膜的更换IV-D-1 局部膜的更换 (1) 确认 (2) 准备工作 (3) 膜的置换 IV-D-2 拆除全部的膜 (1) 确认 (2) 准备工作 (3) 从阳极端框取出膜 (4) 其他膜的取出 (5) 膜取出后所需进行的工作 IV-E 从电解槽中取出单元槽 (1) 准备工作 (2) 把单元槽放在搬运车上
(3) 把单元槽放在木制平台上 IV-A 电解槽操作一般指导 IV-A-1 单元槽 单元槽被复合隔板分成两部分，称作阳极室和阴极室。阳极室的内部是由钛材制成以防止氯气的腐蚀，阴极室的内部侧是镍材制成以防止碱的腐蚀。阳极室和阴极室的隔板两侧分别焊接固定的筋板，筋板上焊接阳极和阴极。每个电解室安装有电解液进口和出口的2个管口。单元槽臂的两边用螺栓固定有支架，单元槽通过支架挂在侧杠上。 图IV-1 图IV-2
【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 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
目录 摘要 (1) 关键词 (1) 前言 (1) 1.年产10万吨离子膜烧碱项目的主要工序 (1) 2.离子膜制烧碱盐水精制介绍 (1) 3.离子膜制烧碱的特点 (1) 3.1投资省 (1) 3.2 能耗低 (2) 3.3 碱液质量好 (2) 3.4氯气及氢气纯度高 (2) 3.5无污染 (2) 4.离子膜制烧碱盐水精制的工艺原理 (2) 5.离子交换膜的性能简介 (3) 6 . 离子膜制碱盐水精制的工艺条件 (3) 6.1 NaOH的浓度 (3) 6.2 阳极液NaCl浓度 (4) 6.3 电流密度 (4) 6. 4 阳极液PH值 (4) 6.5电解液的温度 (5) 6. 6电解液流量 (5) 7. 离子膜制碱盐水精制的工艺流程 (5) 8、离子膜制碱盐水精制的工艺设计 (6) 8.1一次盐水 (6) 8.2二次盐水精制 (6) 8.3电解工艺 (6) 8.4淡盐水脱氯 (7) 8.5氯氢处理（含废氯气处理） (7) 8.6氯气液化 (8) 8.7氯化氢合成及盐酸 (8) 9. 离子膜制碱盐水精制的工艺计算 (9) 9.1一次盐水计算依据： (9) 9.2、输出 (12) 小结 (19) 参考文献 (20) 致谢 (21)
摘要：本文结合先进的离子膜法制碱技术向着复极槽、高电流密度、自然循环方向发展的趋势，介绍了盐水中各种有害物质的去除工艺，特别是膜技术在盐水精制中的良好使用效果，说明盐水精制技术正向着自动化控制、减轻环境污染、高质量盐水的方向发展，离子膜法制烧碱是烧碱生产工艺中常用的制法之一。 关键词：离子交换膜性能盐水精制工艺计算 前言 目前盐水电解生产烧碱的方法主要有隔膜法和离子膜法，离子膜法具有综合能耗低，碱液浓度高，氯氢纯度高，装置自动化控制程度高，环境污染轻等优势，是当今世界公认的先进制碱技术及发展方向。烧碱是最重要的基本化工原料之一，其最初的用途是从制造肥皂开始，逐渐用于轻工、纺织、化工等领域。随着制铝工业及石油化学工业的发展，其应用范围更加广泛，下游产品已达到900多种。 另外，在烧碱生产过程中所联产的氯气、氢气也是重要的基本化工原料，在化肥、精细化工、轻工、纺织等行业也得到广泛应用。近年来随着我国经济的快速发展，对化肥、精细化工、轻工、纺织等有强劲的需求。氯碱工业是生产烧碱、氯气和氢气以及此衍生系列产品基本化学工业，其产品广泛用于国民经济各个部门，对国民经济和国防建设具有重要的作用。随着国民经济的快速发展，现有氯碱生产能力远未达到市场需求，具有较好的经济效率。 1.年产10万吨离子膜烧碱项目的主要工序 为盐水一次精制工序、电解工序、淡盐水脱氯、氯氢处理工序、氯化氢合成及盐酸. 2.离子膜制烧碱盐水精制介绍 离子交换膜法电解食盐水的研究始于20世纪50年代，由于所选的材料耐腐蚀性能差，一直未能获得实用性的成果，直到1966年美国杜邦公司开发了化学稳定性好的全氟磺酸阳离子交换膜，离子交换膜电解食盐水才得到实质性进展。 3.离子膜制烧碱的特点 ﹙1﹚投资省 目前国内离子膜法投资比水银法或隔膜法反而高，主要是目前离子膜法电解技术和主要设备均从国外引进，因此成本高，随着离子膜法装置国产率将提高，
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