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氯碱工业中的防腐选材

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氯碱工业中的防腐选材

氯碱工业中的防腐材料

前言

氯碱工业是腐蚀性很强的行业, 其生产过程中的工艺介质及成品, 例如饱和盐水、湿氯气、烧碱、盐酸及硫酸等均具有极强的化学腐蚀性。氯碱生产装置处在电、化学介质的酸、碱、盐环境中, 因此造成设备腐蚀的原因是相当复杂的, 因而对装置结构的防腐选材显得尤为重要, 否则就会造成严重的跑、冒、滴、漏现象,不但腐蚀设备、污染环境, 同时又严重制约了生产装置的长周期稳定运行。氯碱工业是腐蚀性极强的行业, 应该利用现代的防腐蚀技术来解决这一困扰生产的难题, 其有效的途径就是正确选用防腐蚀材料。国内外科技工作者根据多年来生产实践的经验选用了各种材料及采用了很多方法来防止氯碱设备的腐蚀, 其中特别是有机高聚物材料使氯碱工业在设备的腐蚀防护上取得了长足的进步和发展。

防腐材料包括金属材料和非金属材料的选择.首先要考虑介质的性质、温度、压力, 设处介质是氧化性还是还原性和所处温度。一般说来, 温度升高, 腐蚀速度加快, 而低温还应考虑冷脆问题。随着设备抗压能力的提高, 耐腐蚀性加强。其次要考虑设备的类型与结构。如换热器要求导热性很好的材料。单独结构的要选用有较好的强度、塑性和冲击韧性等机能的材料。此外还应考虑产品要求以及材料的价格与来源。能用碳钢的应尽量避免用其他贵金属。当然,有时在设计过程中也采用一些成本较低的非金属材料, 如盛装盐酸介质时用FRP代替碳钢, 宁夏英力特化学股份公司9万t/a离子膜法烧碱工程设计中高纯盐酸贮罐的材质即为FRP。

1 氯碱生产中腐蚀原因

在氯碱生产过程中, 电化学腐蚀是氯碱腐蚀的主要特征, 按生产工艺中不同的腐蚀介质可简要归纳如下。1. 1 盐水腐蚀

盐水与金属容易构成腐蚀电池使金属失去电子被溶解, 因而在设计选材时常采用非金属材料隔离层措施保护金属。

1. 2 氯气腐蚀

氯气含水是造成金属腐蚀的直接原因, 因此控制氯气中的含水指标是减少腐蚀的最佳方法。一般氯气中的含水质量分数在150 *10- 6以下时, 它对金属的腐蚀极微, 而湿氯气则对金属的腐蚀性极强。因此对输送湿氯气的管道及设备的选材应予以充分的注意与重视。

1. 3 酸类腐蚀

氯碱工艺中的酸类主要以盐酸、硫酸、次氯酸为主。除了浓硫酸的氧化性而形成保护膜外, 其它酸均能与金属形成析氢反应。因而常采用特殊合金(如高硅铸铁、钛钼合金等)及陶瓷、搪瓷、塑料及橡胶材料来作为防腐蚀材料。

1. 4 碱液腐蚀

碱脆是烧碱腐蚀的主要特点, 因而在烧碱蒸发设备选材时多以耐蚀合金为主, 以提高设备的防腐蚀能力, 从而来延长设备的使用寿命, 但在工艺温度和压力允许的情况下亦有很多采用碳钢内表面涂刷或喷涂耐腐蚀防腐涂料, 以减轻碳钢发生晶间腐蚀。

1. 5 尾气腐蚀

氯碱生产主要以氯气、氯化氢气体、硫酸气及碱雾等尾气为主, 为防止其腐蚀设备、厂房、管架、管路、设备及厂房基础等, 目前多以涂料来加以保护, 更为重要的是在生产工艺中加以严格的控制, 从而有效控制和减少碱雾、酸气对土建及设备的腐蚀。

1. 6 杂散电流腐蚀

食盐水溶液电解制取氯气、氢气和烧碱,在电解槽中利用电能产生所要求的化学变化。由于多种原因在生产过程中存在许多不规则的泄漏电流,这种不规则的泄漏电流容易引起电化学腐蚀, 其危害性应引起电解槽工艺技术人员的足够重视, 以有效保护电解设备及有关的管道等设备。目前有效的控制手段是断电、排流、电位保护。

2、防腐材料的选择

(1)碳钢、铸铁、钛、铜、奥氏体不锈钢、超纯铁素体不锈钢、哈氏合金、镍和高镍合金等金属防腐蚀材料。氯碱工艺段中采用到金属材料的有:高温湿氯气的洗涤和冷却装置(可选钛金属,当然部分也在树脂防腐之耐高温FRP)、盐水系统和管线(碳钢衬橡胶或刷防腐涂料或衬FRP)、浓碱及高温碱(镍铬不锈钢或镍及其

合金)、有氧气和水存在的工艺段都可用钛金属(如电解槽盖、氯气总管、氯气洗涤塔、氯气冷却器、离子膜电解槽的阳极液循环和淡盐水脱氯系统,但需要考虑性价比)、硫酸(可选哈氏合金,但有其他性价比更高的方案)。干态氯气,常温对金属腐蚀不大,直接采用碳钢、铸铁即可;高温下对碳钢等钢材的腐蚀就会加剧,一般采用富含镍铬等不锈钢、哈氏合金等。注意高温干态氯气环境下,不可采用钛金属,因钛在干氯中会生成四氯化钛。

(2)硬质PVC塑料、氟塑料、玻璃钢、玻璃鳞片胶泥、砖板衬里等树脂防腐材料。应用于氯碱工业的耐腐蚀塑料有聚氯乙烯、氯化聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、氟塑料等,其中,聚氯乙烯PVC是使用最多和最广的一类,具有优良的耐腐蚀能力,能抗稀硝酸、浓硫酸、氯气等强氧化剂的氧化,耐酸、碱、盐的腐蚀,常用来制作管道、塔器、储罐、冷却器等,特别是聚氯乙烯管道和设备。需要特别提到的是FRP-PVC,它是通过外缠玻璃钢加强,解决了聚氯乙烯强度太低、容易变形的问题,较大地提高了耐高温性能,应用越来越多了。玻璃钢是发展迅速的有机防腐,是树脂防腐方法之一。在氯碱工业中,主要用作衬里、增强层(聚氯乙烯、聚丙烯设备、管道的外部包复)和整体结构,湿氯气管道、盐酸储槽等也有较多运用。国内很多氯碱厂都用耐高温玻璃钢制作氯气洗PVC-FRP制作氯气干燥塔、氯气除水雾器、氯水储槽。玻璃钢具有价格较低,耐腐蚀性能强,施工方便等优点,其应用范围必将被进一步拓宽。

(3)衬胶防腐材料。橡胶有较好的物理机械性能和耐蚀性能,除强氧化剂、有机溶剂、浓硫酸、硝酸和铬酸外,对大多数无机酸、有机酸及各种盐类、醇类都是耐腐蚀的,但耐温性较差。在氯碱化工中,橡胶主要用作防腐蚀衬里和垫片等材料。在氯碱化工中,设备以钢衬硬橡胶居多,主要在盐水系统。

(4)石墨、陶瓷、玻璃、搪瓷。非金属材料中的陶瓷、玻璃、搪瓷等材料,现在应用逐渐减少,有的已被其他材料完全取代。目前酚醛树脂浸渍的石墨材料还在用,主要用于合成盐酸、盐酸脱吸装置、PVC 合成工艺的冷却器等。

(5)涂料。较多的是氯磺化聚乙烯和过氯乙烯漆,但仅用于房屋、构筑物、设备和管线等设施外表面。总体上可以基本上归纳如下:盐水系统为碳钢衬PTFE或PVDF、碳钢衬橡胶、PVC-FRP、PP-FRP等,会和阴极保护配合一起用;碱浓缩系统为钛、镍等合金、碳钢衬PTFE等;电解食盐水和氯气处理工段为碳钢衬橡胶、碳钢衬PTFE/PVDF、PVC-FRPVER-FRP;尾气系统主要是氯气、氯化氢气体,硫酸气体及碱雾等尾气为主的腐蚀,防腐选材多为防腐涂料、FRP、PVC、PP等。

3 海特酸型特种不饱和聚酯树脂

3.1不饱和树脂的合成

原理:不饱和聚酯通常是由不饱和二元酸或其酸酐(顺丁烯二酸酐、顺丁烯二酸、反丁烯二酸等)、饱和二元酸或其酸酐(部苯二甲酸酐、闾苯二甲酸等)与二元醇(乙二醇、1,2 一丙二醇等)经缩聚反应合成的分子量不高的线性聚合物。市场上广泛使用的通用型不饱和聚醇树脂系由邻苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐、1,2 一丙二醇合成的分子量不高的线性结构聚合物,生产中将所得缩聚产物再溶于乙烯类单体(通常是苯乙烯) 并加入适量稳定剂即得成品不饱和聚醇树脂。

不饱和聚酯树脂一般可通过引发剂引发不饱和聚酯中的双键与可聚合的乙烯类单体(苯乙烯)进行自由基共聚反应使线性的聚醇分子交联成为三向阿络,其反应如下:

其中M1、M2 分别代表增长链末端为苯乙烯单体和不饱和聚酯双键打开后形成的自由基。M其中M1、M2分别代表增长链末端为苯乙烯单体和不饱和聚酯双键打开后形成的自由基。M1、M2分别代表苯乙烯单体和不饱和聚醇分子中的双键。根据自由基反应动力学原理,各步链增长的反应速率均可表示为

Rp= K(I)n (M )m 。( 1)

式中,K为反应速率常数,指数n :0.5 ~1.0,m:1~1.5 , [I]为引发剂的浓度,[M ] 相应于上述四个链增长反应分别代表M 1或地浓度。由于各种树脂中苯乙烯浓度接近,因而对R r有影响的是不饱和聚醣分子中的双键的密度【M 2】。根据 A r r heni us方程式,反应速率常数K 与温度T 关系如下

K = A e (-E/RT) (2 )

总活化能E = (Ep~Et/2 ) + Ea/2,式中链增长活化能Ep和链终止活化能Et大约为7C al/m ol 和4Cal/m ol,因而E> 0,而引发剂分解活化能较大,在总活化能中,它占主导地位。

综合(1)、(2)两式不难看出,不饱和聚醣树脂固化反应速率与引发剂活性( Ea )、浓度[I]、单体淮度

[M 1 ] 和反应温度T有关,而且,引发剂活性越大( 越小),引发剂浓度越大,单体浓度越高,反应温度越高,则固化反应速率越高;反之,则固化反应速率越低。

不饱和树脂固化的反应性指标有两个,即凝胶时间(从加入固化剂开始反应到树脂丧失流动性时的时问) 和固体时间(从加入固化剂开始反应到出现反应放热峰值时的时间)。不饱和聚醋柑脂为了获得一定的贮存稳定期及施工操作适用期在缩聚产物中加入了适量的自由基聚合反应的阻聚剂,因此,当引发剂加入到树脂中后,反应首先经历了一段诱导期,诱导期过后,交联反应才正常进行,且速度几乎不减。转化率一时间曲线向右平行移动,如图l 曲线2,曲线 1 为不加阻聚剂的情况。诱导期的长短与加入的阻聚剂的量成正比,不同牌号的树脂中,加入的阻聚剂的量是不一样的,因而诱导期的长短也就不一样,而凝胶时间和固化时间中恰又包含了这段诱导期在内。因此目前在玻璃钢制作行业中,许多厂家把凝胶时间作为评价树脂反应性的依据是不科学的。若采用固化时间与凝胶时间之差△t 上来表示不饱和树脂的反应性就比较合理科学,因为△t中不包含诱导期在内,而且△t越小,树脂反应性就越高△t越大,树脂反应性就越低.

实验部分

屎料百良材系列不饱和聚酯树脂:金陵帝斯曼树脂有限公司;

过氧化甲乙酮Intem x MEKP—H A 一2 :Perox-id—Chemie—Gmhh:

过氧化乙酰丙酮IntemxAAP—NA -2 :Perox.id—Chemle—Gmbh;过氧化环己酮IntemxCHP—NA一1:Peroxoid —Chemie—Gmbh;辛酸钴苯乙烯溶液(1%Co)C—101;过氧化甲乙酮DF—MEKP:市售;辛酸钴溶液TZ—11(1%Co):市售。

反应性测试方法

称量100±Ig 树脂试样,加人适量促进剂,充分搅拌均匀,在各种试验环境温度下恒温,用滴管加适量固化剂,手动搅拌,并同时记时,当出现捧丝即断时,记下秒表所示的时间即凝胶时间GT,同时,将温度计顶点插人到试样中心位置,固定,当温度计指示温度达到最高温度时,同时记录该温度下秒表显示时间(从手动搅拌开始到达到最高温度时所经历的时间),该时间即为固化时间cT,固化时间与凝胶时间之差△t=CT -G T。

结果与讨论

(1)选用百良材P4—901,P6—901,P61—901,K700—901,E220—901等五种牌号树脂,在25空气浴中,分别称取10og树脂,加人I ml AAP—NA一2和0.4ml钴液C -101,测得各种牌号树脂反应性如表1所示。

由表1看出,尽管P6—901凝胶时间最长,但它的△l却最小,显示出它优良的反应活性,并说明用GT 表示反应活性是不正确的,应用来表示。根据△t的大小,P6.901与其它树脂的反应活性从大到小排列为:P6.901一P61。901>K700-901> P4-901> E220-901。事实也正是如此,在相同的固化条件下,固化后树脂硬度上升速度也与此顺序相同。

由式(I)可知,R正比于[M ]一,说明P6—901中活性单体浓度最高,亦即其分子链上双键密度最大,所以其反应活性最高,其它牌号树脂分子链上双键密度递减。因而其话性亦递减。(2)选用百良材P6 —988,在25℃水浴下,分别称取lOOgP6—988树脂,分别加人Tz一Ⅱlm1.用不同量的DF—KEKP,测得反应性,恻成曲线如图2所示。

选用百良材P6—988,在1O℃空气浴中,分别称取100gIO6—988树脂,各加人DF—MEKPIml,用不同量的TZ一Ⅱ测得反应性,制威曲线如图3所示。由图2、图3可知:随着促进剂Tz一Ⅱ或固化剂DF—MEKP 用量的增加,凝胶时间(GT )、固化时间(c- r)及△t均降低,说明随着引发剂用量的增加,树脂体系的反应活性增大。可见,在这一点上,用△t与GT、CT表示反应性是一致的,这就是某些厂家用GT表示树脂反应性的原因之一。但当引发剂量加到一定程度(大于2%)后,凝胶时间的下降速率仍然较快,而△t却下降很慢,说明随着引发剂量增加到一定程度后,诱导期缩短得仍较抉,而诱导期过后的固化速率却增加的并不快,因而,当引发剂的量增加到一定程度后,再用增加引发剂的量来提高固化速率的方法是不经济的。在这点上,用△t上表示反应性显然更优于用GT或CT来表示反应性。

结论:(1)提高树脂反应速率,可通过提高引发剂用量、提高温度、选用高活性固化剂来实现,引发荆用量选2%、烘房温度选3oac,既高教又经济。(2) 固化时间CT与凝胶时间GT之差△t比CT在表示树脂反应性上更具有优越性,可用来比较不同树脂之间的反应性。

3.2 海特隆酸不饱和聚脂树脂的性能

海特隆酸不饱和聚脂树脂是采用六氯桥亚甲基邻苯二甲酸(简称“HET酸”),辅以适量马来酸酐或富马酸合成的不饱和聚酯溶于苯乙烯中的溶液,FUCHEM 791H是一种海特隆酸不饱和聚酯树脂。由于HET 酸中含氯量高达54.4%,对水、醇、碱等具有高度的稳定性,因此合成的树脂具有良好的耐腐蚀性能和阻燃性能,在国外已广泛应用于氯碱或纸浆工业中的高温湿氯气、盐酸和盐水等场合,同时也应用于污水、废油、废渣、异丙醇和二氧化硫等领域。在强氧化性介质尤其是高温湿氯气的作用下,通用的不饱和聚酯树脂和环氧树脂会受到不同程度的腐蚀,但相对而言,HET酸树脂的耐腐蚀性能优势明显,这主要是由于HET酸树脂的独特分子结构:分子中引入卤素后耐氧化性能力高;极性强的酯键比醚键更稳定并且受到位阻保护等等。我们在许多场合中成功应用了FUCHEM 791H树脂于湿氯气的防腐蚀,长期实际使用温度可达到105℃。表1中列出了791H树脂的耐腐蚀性能。

表1

FUCHEM 791H树脂的耐腐蚀性能

3.3 海特酸型特种不饱和聚酯树脂应用

在隔膜电解系统中常见的腐蚀性介质有:高温氯化钠溶液、高温(95℃)湿氯气、含氯碱液和高温饱和氯的水蒸气。另外系统中的设备和管道还受到电解过程中杂散电流的腐蚀,这是氯碱工业腐蚀的特点。另外阳极室产生的95℃高温湿氯气带有大量的水蒸气,氯气水解生成腐蚀性极强的盐酸和氧化性介质——次氯酸,次氯酸又可分解释放出活性氧,这些介质的化学性质非常活泼,除金属钛材外,大部分金属材料和非金属材料在这种环境下都不耐腐蚀,而相反,HET酸树脂最大用途是耐高温湿氯气,如氯碱行业或纸浆行业中的湿氯气作用场合。HET酸树脂的耐腐蚀作用机理比较复杂,通常认为HET酸树脂与湿氯气反应生成一层“氯奶油”(氯化过程),该层结构起到保护作用,延缓或阻止树脂的进一步腐蚀从而达到防腐蚀目的。过去一些厂家包括现在一些厂家采用钢衬橡胶等耐腐蚀形式来解决,如氯气总管等,但一般使用寿命均在2-3年左右,而齐鲁石化等公司氯气总管均采用此类树脂制作的玻璃钢(FRP),效果相当好,自1995年投入使用以来效果良好。其中表2 中列出了HET酸树脂在氯碱行业的应用举例。

表2

HET酸树脂在氯碱行业的应用

一般情况下,在FRP设备运作的前几年中,氯化过程或渗透过程会持续进行,一般可穿过1层C-玻表面毡和2层E-玻纤毡,试验表明:氯化后树脂的密度和硬度越高,则氯化过程越慢。因此,在HET酸树脂的实际使用过程中,根据实际操作温度、使用介质及生产工艺等具体情况的不同,在对FRP的耐腐蚀层的厚度及铺层结构的设计过程中,应考虑到腐蚀裕量。根据NBS 15-69 或ASTM C 582 中的防腐蚀设计标准,玻璃钢设备应设置腐蚀裕量层和防腐蚀层,腐蚀裕量层可以补偿因氯化作用而损失的耐腐蚀层,并允许一定程度的氯气渗透。这两层加起来的厚度一般为6~9.5mm,在氯气输送管道中可以增加毡铺层以增强耐腐蚀性能。在大直径的管道制作中,一般采用缠绕工艺,外层的结构层采用连续玻纤铺层,但在内侧防腐蚀层制作中,一般采用毡,且铺层厚度至少达到9.5 mm。另外,防腐蚀层的边缘需用C-玻毡以加强,一般至少为1 层或2层。在FRP制品外侧,制品应该不透光,以防止氯气/氢气由于光引发引起爆炸。因此,最外层应加入紫外线吸收剂。外层结构用玻璃纤维毡结构以获得较高的树脂含量,以增强FRP耐环境腐蚀性能。4 标准型环氧乙烯基酯树脂

4.1 环氧乙烯基酯树脂的性能

由甲基丙烯酸与双酚A环氧树脂进行开环酯化反应而得到的产物称之为标准型环氧乙烯基酯树脂,其工艺性能和不饱和聚酯树脂相似,化学结构又和环氧树脂相近,并且由于环氧乙烯基酯树脂较通用型不饱和树脂的酯键含量为低,故具优良的力学性能和耐腐蚀性能,目前正作为一种性能优良的耐腐蚀树脂在化工防腐蚀设备和工程中得到广泛应用。但由于在合成环氧乙烯基酯树脂过程中采用的原料及合成方法的不同,树脂的耐腐蚀性能差别甚大,以至在实际使用中,由于选用的基体树脂或增强材料的不适当而导致防腐蚀的失效。我们在树脂的合成方法及材料选择上加以控制,合成了一种高度耐碱的特种FUCHEM 879标准型乙烯基酯树脂,其较常规标准型双酚A型环氧乙烯基酯具有更出突出的耐碱性。下面我们对该树脂的耐碱性的评估,同时也给出了用户的试验反馈。见表3、表4。

表3

浇铸体10%NaOH中50小时浸泡结果(100℃)

另:外表有光泽无发粘现象

表4

客户处氢氧化钠溶液耐碱性测试结果

从上述表中可以清楚的看出,879树脂的耐碱性是相当突出的。

4.2 标准型环氧乙烯基酯树脂的应用

在氯碱行业中,许多管道和设备均可采用以FUCHEM 879等标准型环氧乙烯基酯树脂,如电解液总管,构成电解液的腐蚀物质主要是氢氧化钠、次氯酸钠和食盐等,同时周围工业大气中含有酸性盐水和湿氯气等腐蚀性化学介质,标准型环氧乙烯基酯树脂就能较好的满足上述腐蚀环境使用要求。

5 酚醛环氧乙烯基酯树脂

5.1 酚醛环氧乙烯基酯树脂的性能

酚醛环氧乙烯基酯树脂是采用高环氧值、多官能的酚醛环氧树脂与甲基丙烯酸反应而成,主要用于存在溶剂、氧化性介质和高温烟气等特殊耐腐蚀性环境,玻璃钢在高温条件下树脂具有高的强度保留率,特殊的化学结构赋予了该树脂独特的理化特性:①树脂具有非常高的热变形温度(达155℃),并具有良好的力学性能;

②树脂的高交联密度使其具有良好的耐溶剂性;③能耐各种氧化性介质,如双氧水、湿氯气、二氧化氯等;④良好的粘接性,包括与碳钢、PTFE等基材。表5是898酚醛环氧乙烯基树脂与其它同类树脂的比较。

表5

5.2 酚醛环氧乙烯基酯树脂的应用

(1)在氯碱行业中,湿氯气的防腐蚀问题是主要而长期的,在上文中已经提到过,可以采用氯化不饱和聚酯树脂来达到防腐蚀的效果,但目前国内外一些厂家也采用酚醛环氧乙烯基酯树脂,酚醛环氧乙烯基酯树脂的工艺性较好,树脂的放热峰值较高,在常规制作条件下,可以达到较高的固化度,在国外多年的使用经验以及我们的使用经验和试验表明:898树脂能够耐110℃的湿氯气。

(2) 在电解过程中,在电解槽的槽盖会受90-95℃的湿氯气的腐蚀,同时在一些不正常生产情况下,碱性的电解液会溅到或经常性地腐蚀电解槽盖边缘,这时采用酚醛环氧乙烯基酯树脂是一个较好的选择,因为酚醛环氧乙烯基酯树脂具有较HET酸树脂更好的耐碱性,根据国外的经验,若采用HET酸树脂的电解槽盖在1~2年运行后,就会发现槽盖的边缘发生树脂受碱液的经常性作用而腐蚀,因为HET酸树脂是一种不饱和树脂,含有较高比例的酯键,所以耐碱性相对较弱。所以综合考虑各方面的因素,酚醛环氧乙烯基酯树脂是一种比较适合电解槽盖的防腐蚀材料。我们采用898树脂在国内若干氯碱厂制作电解槽盖已正常运行2年了,没有任何失效报告。

(3) 在酸性盐水(阳极液系统)系统设备和其它一些含氯有机溶剂系统中,一些非标设备要求耐氯离子和其它一些有机溶剂(如氯丙烯、二氯丙醇、DD混剂等),这些介质的共存时的腐蚀性较强,此时采用酚醛环氧乙烯基酯树脂则可达到耐腐蚀使用要求,可以代替成本较高的石墨设备等。一些适合的设备有盐酸吸收塔等。同时这类树脂也可适用一些后续加工厂中的一些FRP设备内防腐蚀,在江苏一个氯碱厂的附属农药厂,要求耐一混合介质(31%盐酸、10%甲醇、100×10-6一氯甲烷、80×10-6二氯甲烷的混合液),当时制作的FRP设备的内衬层树脂就是采用898酚醛环氧乙炮烯基酯树脂,使用效果良好。

6 结论

在氯碱这样的腐蚀异常严重的化工领域,“树脂重防腐”越来越得到防腐工程师和业主们的重视,只要根据不同的使用场合以及化学介质,选择适当的热固性树脂(HET酸树脂、环氧乙烯基酯树脂等),可以达到理想的防腐蚀效果。

16.国内外氯碱行业现状分析及展望

16.国内外氯碱行业现状分析及展望

国内外氯碱行业 现状分析及展 望 成文日期:2018/6/24 摘要:工业上用电解饱和NaCl制取NaOH、Cl2和H2,并以他们为原料生产一系列化工产品,即为氯碱行业。期货已上市品种PVC为氯碱行业中通用树脂类。2017年PVC最低点为5455,后因环保等因素,直逼8000元关口。但随后下跌行情令众人措手不及。同时,我国氯碱行业占全球接近50%的比重,份额较大。至此,本文有必要梳理国内外氯碱行业发展现状,并对未来行业发展趋势进行展望,一孔之见,仅供参考。

一、国际氯碱行业格局简析 2017年底,世界烧碱产能约为9400万吨,聚氯乙烯(PVC) 产能约为5800万吨。但2017年底,中国烧碱产能达4102万 吨,占世界比重44%;聚氯乙烯(PVC)产能达2406万吨, 占世界比重41% 。中国成为金融危机后全球PVC消费焦点。 近期来,国际氯碱行业格局呈现以下几个特点: 1、生产工艺调整 氯碱工业生产工艺经历了水银法、隔膜法到离子法,目前 全球烧碱工艺中水银法都逐步淘汰。 2、行业景气度提升 由于全球烧碱产能扩张缓慢,需求稳定增长,全球氯碱开 工率回升到约80%,各地区开工率也持续攀升,整个世界氯碱 行业景气度大幅提高。 全球PVC产能长期处于过剩状态。近年来扩张速度明显 放缓,开工率提升,2016年为79%。 图1:全球烧碱产能及开工率图2:全球PVC产能及开工率

数据来源:徽商期货研究所 3、行业格局发生深刻变化 美国得益于页岩气优势,PVC成本较低,对世界各个市场 均形成一定冲击,是PVC主要出口国之一,而亚洲则以日、 韩、台为主要出口国(地区),供给印度、东南亚、中东等新 兴市场。中国也逐步成为净出口国。 美国:2016年,美国氯碱行业产能为818.4万吨,增速为 3.8%;产量为69 4.9万吨,增幅为4.94%;出口为277.6万吨, 增速达0.6035%;需求为437.3万吨,需求成为3.4%。与昂贵 的油价相比,廉价的天然气对北美化学投资者更具吸引力。预 计到2040年,美国页岩天然气产量预计翻倍。 图3:布伦特油价及天然气价格对比图4:美国乙烯厂扩建进度 数据来源:徽商期货研究所 印度:2012年印度完全转为离子膜制烧碱。近10余年来 烧碱需求增长率约 5.2% ,而液氯需求增长稍缓为 4.3%,主 要是由于下游耗氯行业发展缓慢。跟中国相对有一定差距,印 度处于发展阶段。目前印度主要有5家PVC生产厂商,总产 能144万吨,Reliance约占50%。进口量约160万吨,表观需

高中化学必修选修氯碱工业

氯碱工业 1.掌握电解饱和食盐水的基本原理及其产品的主要用途。 2.了解先进的电解制碱技术离子交换膜法。 一、自学探究 (课本56页图4---7)⑴一根碳棒作阳极,一根铁棒作阴极,即电极为_______电极,溶液中存在的离子有_________。根据放电的先后顺序,阳极电极反应式为______________。阴极电极反应式为_______________。总反应式为:________________。 ⑵电解前向溶液中滴加酚酞,现象_____________,随着电解反应的进行,溶液颜色由_______________,两极极板上都有_______________产生,如何检验气体的种类? 二、总结与评价 [总结] 在饱和食盐水中接通直流电源后,溶液中带负电的OH —、和Cl —向阳极移动,由于Cl — 比OH —容易失去电子,在阳极被氧化成氯原子,氯原子结合成氯分子放出;溶液中带正电的Na +、和H +向阴极移动,由于H +比Na +容易失去电子,在阴极被还原成氢原子,氢原子结合成氢分子放出;在阴极上得到NaOH 。 [评价] 1.怎样除去饱和食盐水中 Fe 3+ 、Mg 2+ 、Ca 2+ 、SO 42-等杂质,(方法 、药品及反应方程式)。 2. 技术 离子交 物质(1) 、(2) 、(4) 、(5) 、(6) 。 3.某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器,用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液,通电时,为使Cl 2被完全吸收,制得有较强杀菌能力的消毒液,设计了如图的装置,则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是( )。 A .a 为正极,b 为负极;NaClO 和NaCl B .a 为负极,b 为正极;NaClO 和NaCl C .a 为阳极,b 为阴极;HClO 和NaCl

浅谈氯碱工业的腐蚀与防护

浅谈氯碱工业的腐蚀与防护 【摘要】氯碱工业中所用的氯气、烧碱和盐酸都具有强腐蚀性,做好氯碱装置的防腐工作是保证整个氯碱工业安全稳定运行的关键。本文从生产实际出发,对氯碱生产过程中的防腐蚀等问题做了粗浅的探讨。 【关键词】氯碱工业;腐蚀;防护 一、引言 材料的腐蚀是整个工业生产中面临的共同的难题,每年因为材料的腐蚀造成的经济损失多达数千亿元人民币。尤其是在氯碱工业中,所用的原材料都是具有强烈腐蚀性的强酸、强碱、氯气等,因此腐蚀性问题是制约氯碱工业安全的重要的限制因素。 腐蚀发生的机理较为复杂,涉及的范围比较广泛,大体上可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。在整个氯碱工业中,正确选取氯碱装置材料是氯碱工业防腐蚀的关键。 二、氯碱生产的腐蚀与防护 1、氯气的腐蚀与防护 氯气在常温常压下为黄绿色气体,是氯碱工业的主要产品之一,具有强氧化性。氯气的化学性质非常活泼,在常温下干燥的氯气的腐蚀性较低,当温度升高后氯气的腐蚀性会增强。氯气与水反应会生成盐酸和次氯酸,这些产物都具有强烈的腐蚀性,大多数金属物质都会被腐蚀,特定的金属或者非金属材料在一定条件下才具有防腐性能。因此氯碱生产生成的湿氯气必须经过特定的工序处理。干燥的氯气温度在90℃以下时碳钢还是较为稳定的,但湿氯气却容易将碳钢腐蚀。碳钢中部分物质会溶于饱和食盐水中,会加速碳钢的腐蚀,并且由于溶盐所用的热水温度达到55~60℃,不断搅动的盐水更增加了溶解氧的浓度,造成碳钢腐蚀加快。一般的碳钢设备不能直接接触盐水,必须对碳钢设备采取专业的防腐措施。某厂采用适当的盐水工序村里设备材料、优化施工质量,取得了较好的经济效益。 钛是一种活性金属,但是在常温下钛生成的氧化膜具有非常好的耐腐蚀特性,能起到很好的保护作用。能耐各种酸性物质的腐蚀。但是还原性的酸有腐蚀作用。与其他少量贵金属制作成合金,能提高钛一定的防腐性能。在工业生产中,橡胶的应用范围较为广泛,所制成的各种橡胶制品具备优良的防腐性和防渗性能。橡胶有天然橡胶和合成橡胶。具有优良化学性能的天然橡胶可以承受一般的酸性腐蚀,但在强氧化性的酸和芳香化合物中不稳定。

氯碱工业发展史

氯碱工业发展史 氯碱工业是基本无机化工之一。主要产品是氯气和烧碱(氢氧化钠),在国民经济和国防建设中占有重要地位。随着纺织、造纸、冶金、有机、无机化学工业的发展,特别是石油化工的兴起,氯碱工业发展迅速。 氯碱工业的形成18世纪,瑞典人K.W.舍勒用二氧化锰和盐酸共热制取氯气: 这种方法称化学法。将氯气通入石灰乳中,可制得固体产物漂白粉,这对当时的纺织工业的漂白工艺是一个重大贡献。随着人造纤维、造纸工业的发展,氯的需要量大增,纺织和造纸工业,成为当时消耗氯的两大用户。用化学方法制氯的生产工艺持续了一百多年。但它有很大缺点,从上述化学反应式,可见其中盐酸只有部分转变为氯,很不经济;且腐蚀严重,生产困难。烧碱最初也用化学法(也称苛化法,即石灰-苏打法)生产: Na2CO3+Ca(OH)2─→2NaOH+CaCO3 电解食盐水溶液同时制取氯和烧碱的方法(称电解法),在19世纪初已经提出,但直到19世纪末,大功率直流发电机研制成功,才使该法得以工业化。第一个制氯的工厂于1890年在德国建成,1893年在美国纽约建成第一个电解食盐水制取氯和氢氧化钠的工厂。第一次世界大战前后,随着化学工业的发展,氯不仅用于漂白、杀菌,还用于生产各种有机、无机化学品以及军事化学品等。20世纪40年代以后,石油化工兴起,氯气需要量激增,以电解食盐水溶液为基础的氯碱工业开始形成并迅速发展。50年代后,苛化法只在电源不足之处生产烧碱。 电解法的发展氯碱生产用电量大,降低能耗始终是电解法的核心问题。因此,提高电流效率,降低槽电压和提高大功率整流器效率,降低碱液蒸发能耗,以及防止环境污染等,一直是氯碱工业的努力方向。 初期为了连续有效地将电解槽中的阴、阳极产物隔开,1890年德国使用了水泥微孔隔膜来隔开阳极、阴极产物,这种方法称隔膜电解法。以后,改用石棉滤过性隔膜,以减少阴极室氢氧离子向阳极室的扩散。这不仅适用于连续生产,而且可以在高电流效率下,制取较高浓度的碱液。1892年美国人H.Y.卡斯特纳和奥地利人C.克尔纳同时提出了水银电解法,其特点是采用汞阴极,使阴极的最终产物氢氧化钠和氢气,不直接在电解槽而在解汞槽中生成,以隔离两极的电解产物。这种方法所制取的碱液纯度高、浓度大。1897年英国和美国同年建成水银电解法制氯碱的工厂。20世纪以来,水银法工厂大部分沿用水平式长方形电解槽,解汞槽则由水平式改为直立式,目的在于提高电解槽的电流效率和生产能力。隔膜法电解槽结构也不断改进,如电极由水平式改为直立式,其中隔膜直接吸附在阴极网表面,以降低槽电压和提高生产强度。立式吸附隔膜电解槽代表了20世纪60年代隔膜法的先进水平。 近期水银法最大缺点是汞对环境的污染。70年代初,日本政府将该法分期分批进行转换,美国决定不再新建水银法氯碱厂,西欧各国也制定了新的法规,严格控制汞污染,隔膜法电解技术便迅速发展。60年代末,荷兰人H.比尔提出了长寿命、低能耗的金属阳极并用于工业生产之后,隔膜与阴极材料也得到了改进。70年代初,改性石棉隔膜用于工业生产。80年代塑料微孔隔膜研制成功。此外,应用镍为主体的涂层阴极,并在扩散阳极的配合下,可使电极间距缩小至2~4mm。至此,电解槽运转周期延长,能耗明显降低,电解槽容量不断增大。例如:60年代初美国虎克电解槽单槽容量为55kA,至60年代末,发展为150kA,每吨氯的电耗则由2900度(10.4GJ)降至2300~2600度(8.3~9.4GJ)。随着氯碱厂的大型化,生产能力大的复极式隔膜电解槽开始使用。

石油储罐的腐蚀及防护情况

石油储罐的腐蚀及防护情况 摘要:文章主要就石油储罐的外部和内部腐蚀的概况、腐蚀机理以及按照 GB50393—28《钢质石油储罐防腐工程技术规范》要求采取的防腐措施进行了介绍,特别是对储罐边缘板的腐蚀原因、措施及最新进展等进行了较详细的阐述, 还就防腐涂层的质量控制等进行了论述。 关键词:油罐腐蚀原因防护措施 0边缘板防腐 防腐技术管理常压储罐是油品储运系统主要的储存设施,在生产中有着极其 重要的作用。储罐设施的运行状况直接影响储运系统生产安全运行。由于油品中 含有大量的S,cl、无机盐、水以及其它腐蚀性介质都会对储罐内壁造成腐蚀,加上厂区化工大气以及地处沿海等地理环境对储罐外壁的腐蚀,因此油罐的腐蚀是 影响油罐使用寿命最重要的因素。近年来罐底泄漏、罐顶穿孔和罐内浮顶严重腐 蚀等情况在各企业都常有发,随着炼制油品硫含量的进一步加大,储罐的腐蚀也 将 Et趋严重,采用有效的防腐措施是延长常压储罐使用寿命的最重要手段 1 油罐的腐蚀状况 油罐的设计寿命一般为 20a,由于油罐作为一个整体,其某一个部位发生腐蚀,油罐的使用寿命都会大幅缩短,严重的腐蚀更可以使油罐在一年左右发生腐 蚀穿孔。近几年,随着企业进口原油特别是进口高硫原油的数量逐年增长,油罐 腐蚀有加剧的趋势。主要是原油罐的腐蚀明显,石脑油、中间产品罐的腐蚀较重,成品油罐的腐蚀依然不容忽视。另外,部分储罐边缘板的腐蚀依然很严重,加上 浮顶罐浮盘的腐蚀、污油污水罐顶和罐底的腐蚀等,正进一步威胁企业的安全生产。 2 腐蚀原因分析 油罐的腐蚀实质上是化学腐蚀和电化学腐蚀,其中主要是电化学腐蚀,即金 属表面与介质因电化学作用而导致的金属氧化与破坏。按腐蚀环境又分为气体腐 蚀 (包括罐外壁、罐顶板、罐壁板上半部分)、液体腐蚀 (油品及油品沉积水对罐 壁板及底板的腐蚀)、与土壤接触的罐底部位的土壤腐蚀和细菌腐蚀。按腐蚀部位 主要分为外擘腐蚀和壁腐蚀。对储罐的腐蚀种类、腐蚀部位及腐蚀机等进行正确 的分析研究,是找到比较理想、经济防护措施的正确手段。 2.1 外壁腐蚀… 一般情况下外壁的腐蚀较轻,但是沿海地区的石油储罐的 外壁腐蚀相对较重,广东、海南等地的油罐腐蚀相对明显就是证明。另外从油罐 的检修情况来看,外腐蚀的情况应该引起足够的重视其原因是电化学腐蚀与化学 腐蚀的交叉腐蚀,还有选用涂层的类型不当或者涂料本身的性能比较差等原因。 2.2 罐底板外侧的腐蚀 罐底板外侧的腐蚀最为严重,是特征分明的电化学腐蚀,如某石化企业储运 一车问 T一124罐底泄漏,泄漏点在其北侧人孔附近的中幅板上。表面腐蚀状况 不明显,且通过…般的检测手段难以发现,从割下来的钢板发现,多处都是自下 而穿孔,腐蚀坑多而深。其主要原因是:油罐在施上时通常用沥青砂作为防水垫层,使罐底不与土壤等冉接接触,但是含盐的地下水还会从毛细管土壤上升到沥 青砂的底面,从沥青砂中渗透到罐底直接腐蚀,还有罐底的四周雨水或顺罐壁流 下的水也很容易浸入罐底的周围造成严重的腐蚀,叮见罐底的腐蚀比其余部位要 严重得多。还有罐底的氧浓差电池腐蚀,在罐底板下暗,氧浓差主要表现在罐底 板与砂基础接触不良,如满载和空载比较,空载时接触不良;再有罐周和罐中心

氯碱工业中的防腐选材

氯碱工业中的防腐材料 前言 氯碱工业是腐蚀性很强的行业, 其生产过程中的工艺介质及成品, 例如饱和盐水、湿氯气、烧碱、盐酸及硫酸等均具有极强的化学腐蚀性。氯碱生产装置处在电、化学介质的酸、碱、盐环境中, 因此造成设备腐蚀的原因是相当复杂的, 因而对装置结构的防腐选材显得尤为重要, 否则就会造成严重的跑、冒、滴、漏现象,不但腐蚀设备、污染环境, 同时又严重制约了生产装置的长周期稳定运行。氯碱工业是腐蚀性极强的行业, 应该利用现代的防腐蚀技术来解决这一困扰生产的难题, 其有效的途径就是正确选用防腐蚀材料。国内外科技工作者根据多年来生产实践的经验选用了各种材料及采用了很多方法来防止氯碱设备的腐蚀, 其中特别是有机高聚物材料使氯碱工业在设备的腐蚀防护上取得了长足的进步和发展。 防腐材料包括金属材料和非金属材料的选择.首先要考虑介质的性质、温度、压力, 设处介质是氧化性还是还原性和所处温度。一般说来, 温度升高, 腐蚀速度加快, 而低温还应考虑冷脆问题。随着设备抗压能力的提高, 耐腐蚀性加强。其次要考虑设备的类型与结构。如换热器要求导热性很好的材料。单独结构的要选用有较好的强度、塑性和冲击韧性等机能的材料。此外还应考虑产品要求以及材料的价格与来源。能用碳钢的应尽量避免用其他贵金属。当然,有时在设计过程中也采用一些成本较低的非金属材料, 如盛装盐酸介质时用FRP代替碳钢, 宁夏英力特化学股份公司9万t/a离子膜法烧碱工程设计中高纯盐酸贮罐的材质即为FRP。 1 氯碱生产中腐蚀原因 在氯碱生产过程中, 电化学腐蚀是氯碱腐蚀的主要特征, 按生产工艺中不同的腐蚀介质可简要归纳如下。1. 1 盐水腐蚀 盐水与金属容易构成腐蚀电池使金属失去电子被溶解, 因而在设计选材时常采用非金属材料隔离层措施保护金属。 1. 2 氯气腐蚀 氯气含水是造成金属腐蚀的直接原因, 因此控制氯气中的含水指标是减少腐蚀的最佳方法。一般氯气中的含水质量分数在150 *10- 6以下时, 它对金属的腐蚀极微, 而湿氯气则对金属的腐蚀性极强。因此对输送湿氯气的管道及设备的选材应予以充分的注意与重视。 1. 3 酸类腐蚀 氯碱工艺中的酸类主要以盐酸、硫酸、次氯酸为主。除了浓硫酸的氧化性而形成保护膜外, 其它酸均能与金属形成析氢反应。因而常采用特殊合金(如高硅铸铁、钛钼合金等)及陶瓷、搪瓷、塑料及橡胶材料来作为防腐蚀材料。 1. 4 碱液腐蚀 碱脆是烧碱腐蚀的主要特点, 因而在烧碱蒸发设备选材时多以耐蚀合金为主, 以提高设备的防腐蚀能力, 从而来延长设备的使用寿命, 但在工艺温度和压力允许的情况下亦有很多采用碳钢内表面涂刷或喷涂耐腐蚀防腐涂料, 以减轻碳钢发生晶间腐蚀。 1. 5 尾气腐蚀 氯碱生产主要以氯气、氯化氢气体、硫酸气及碱雾等尾气为主, 为防止其腐蚀设备、厂房、管架、管路、设备及厂房基础等, 目前多以涂料来加以保护, 更为重要的是在生产工艺中加以严格的控制, 从而有效控制和减少碱雾、酸气对土建及设备的腐蚀。 1. 6 杂散电流腐蚀 食盐水溶液电解制取氯气、氢气和烧碱,在电解槽中利用电能产生所要求的化学变化。由于多种原因在生产过程中存在许多不规则的泄漏电流,这种不规则的泄漏电流容易引起电化学腐蚀, 其危害性应引起电解槽工艺技术人员的足够重视, 以有效保护电解设备及有关的管道等设备。目前有效的控制手段是断电、排流、电位保护。 2、防腐材料的选择 (1)碳钢、铸铁、钛、铜、奥氏体不锈钢、超纯铁素体不锈钢、哈氏合金、镍和高镍合金等金属防腐蚀材料。氯碱工艺段中采用到金属材料的有:高温湿氯气的洗涤和冷却装置(可选钛金属,当然部分也在树脂防腐之耐高温FRP)、盐水系统和管线(碳钢衬橡胶或刷防腐涂料或衬FRP)、浓碱及高温碱(镍铬不锈钢或镍及其

液氨储罐的腐蚀与防护

液氨储罐的腐蚀与防护集团标准化小组:[VVOPPT-JOPP28-JPPTL98-LOPPNN]

银川能源学院 过程设备腐蚀与防护腐蚀分析报告

目录

液氨储罐的腐蚀与防护 摘要 氨是一种重要的化工产品和工业原料,广泛应用于炼油、化工、农业、制药、制冷等工业。为便于储存和运输,合成氨厂生产的产品氨通常是将氨气加压或降温处理成液氨,液氨储罐作为一种特殊的压力容器,在这些行业也广泛使。 关键词液氨储罐腐蚀防护 1.液氨储罐的危害 液氨储罐作为一种特殊的压力容器在合成氨厂中使用十分广泛。多年来的实践发现,液 氨储罐很少发生强度破坏,大多数是由腐蚀裂纹引起的腐蚀破坏。液氨储罐容易发生应力腐蚀,将会导致储罐爆炸。 2.液氨的性质 氨作为化工产品集工业原料,广泛应用工业之中,氨无色气体,有特异的刺激臭味,易于液化,在20℃下891kPa即可发升液化,并放出大量的热;在温度变化时,液氨体积变化系数很大,液氨相对密度0.771,液氨的熔点为-77.7℃,沸点为-33.35℃,液氨临界温度 132.44℃,液氨蒸气相对密度达到0.597。 3.液氨储罐的腐蚀特征 通过对各类液氨储罐的开罐检查发现,储罐内表面焊缝区的腐蚀裂纹比较严重,且多数出现在环焊缝上,裂纹断口没有塑性变形,呈现出典型的脆性裂纹特征。裂纹多数为浅而长的表面裂纹,且有明显的分支,主干裂纹与焊缝方向垂直,尤其在手工电弧焊的引弧处和收弧处、T 型接头处及封头环缝与筒体纵焊缝交叉部位,裂纹更严重。磁粉检测发现,焊缝裂纹呈树枝状,主干裂纹多呈线性,分支较短,端部较尖锐,根部稍宽。 4.液氨储罐腐蚀分析 储罐里面的液氨是经过加压或降温而转化成的液化气,它的操作压力就是大气温度下的 饱和蒸气压。操作温度和操作压力随气候变化而波动。《压力容器安全技术监察规程》规定,无保温或保冷、盛装低压液化气体的常温储罐,设计温度均取50℃,最高工作压力取所装介 质在50℃时的饱和蒸气压力。而广东地区夏天的最高室温一般不会超过40℃,40℃下氨的饱和蒸气压为1.55MPa,通常操作压力为0.8~1.2MPa,故储罐一般不会因超载而发生强度破坏。

电解池金属的电化学腐蚀与防护

第三节 电解池 金属的电化学腐蚀与防护 复习目标: 1.了解电解池的工作原理,能写出电极反应式和电池反应方程式。 2.了解电镀池与精炼池的原理,能分析常见的电镀池和精炼池。 3.能够进行有关电解产物的判断和计算。 4.认识金属腐蚀的危害,理解金属发生电化学腐蚀的原因,能选用恰当的措施防止铁、铝 等 金属腐蚀。 主干知识梳理 一、电解的原理 1.电解 (1)定义:在________作用下,电解质在两个电极上分别发生______和__________的过程。 (2)特点:①电解过程是非自发的。 ②电解质导电一定发生________________。 2.电解池: (1)定义:将______转化为__________的装置。 阳极 (3)构成条件 ①有与_______相连的两个电极。 ② __________(或 _________)。 ③形成________。

例1.下列四种装置中,①盛200mL 0.005 mol·L-1硫酸铜溶液②盛200mL 0.01 mol·L-1硫酸③盛200 mL氯化锌溶液④盛200 mL氯化钾溶液 上述四种装置中,为电解池的是______ (用编号回答),装置①中两电极的电极反应式分别为__________________________________________ 例2.电解原理在化学工业中有广泛应用。下图表示两个串联的电解池。图中B装置中盛有1 L 2 mol·L-1Na2SO4溶液,A装置中盛有1 L 2 mol·L-1AgNO3溶液。通电后,铂片上有气体生成。 (1)电源X极为________极。 (2)B池中阳极电极反应式为________________,阴极电极反应式 ______________________。 (3)A池中阳极电极反应式为__________________________, 电解化学方程式为_________________________________ 例3.Ⅰ.以铝材为阳极,在H2S O4溶液中电解,铝材表面形成氧化膜,阳极电极反应式为_________________________。 Ⅱ.用Al单质作阳极,石墨作阴极,NaHCO3溶液作电解液进行电解,生成难溶物R,R 受热分解生成化合物Q。写出阳极生成R的电极反应式: __________________________________。 例4.CuI是一种不溶于水的白色固体,可以由反应:2Cu+4I ===2CuI↓+I2得到。现以石墨为阴极,以Cu为阳极电解KI溶液,通电前向电解液中加入少量酚酞和淀粉溶液。 回答下列问题: (1)阳极区的现象_________________________________。 (2)阳极电极反应式_______________________________。 考点一、电解原理与电解产物的判断 1.电解原理 与外界电源正极相连—阳极—氧化反应(失电子)—阴离子移向; 与外界电源负极相连—阴极—还原反应(得电子)—阳离子移向; 2.两极放电顺序 (1)若阳极为活泼金属(金属活动性顺序表Pt 之前金属),则 金属失电子,电极被溶解; 若是惰性电极(Pt、Au、石墨),则溶液中阴离子失电子, 阴离子放电顺序:S 2-> I ->B r ->C l ->O H ->含氧酸根离子 2+-

液氨储罐的腐蚀与防护

银川能源学院 过程设备腐蚀与防护腐蚀分析报告 院系石油化工学院 专业班级过控1301班 报告题目液氨储罐的腐蚀与防护 学生姓名尹仁杰 学生学号1310140150 指导老师王斌 上交时间2016.11.30 审阅人

目录 1.液氨储罐的危害 (1) 2.液氨的性质 (1) 3.液氨储罐的腐蚀特征 (1) 4.液氨储罐腐蚀分析 (1) 5.影响腐蚀的原因 (2) 5.1与空气接触 (2) 5.2 应力腐蚀 (2) 5.3 温度因素 (3) 6.腐蚀发生的部位 (3) 7.腐蚀防护方法 (3) 7.1应力腐蚀防护 (3) 7.2大气腐蚀防护 (4) 7.3其他方面防护 (4) 8.结论 (5)

液氨储罐的腐蚀与防护 摘要 氨是一种重要的化工产品和工业原料,广泛应用于炼油、化工、农业、制药、制冷等工业。为便于储存和运输,合成氨厂生产的产品氨通常是将氨气加压或降温处理成液氨,液氨储罐作为一种特殊的压力容器,在这些行业也广泛使。 关键词液氨储罐腐蚀防护 1.液氨储罐的危害 液氨储罐作为一种特殊的压力容器在合成氨厂中使用十分广泛。多年来的实践发现,液氨储罐很少发生强度破坏,大多数是由腐蚀裂纹引起的腐蚀破坏。液氨储罐容易发生应力腐蚀,将会导致储罐爆炸。 2.液氨的性质 氨作为化工产品集工业原料, 广泛应用工业之中,氨无色气体,有特异的刺激臭味,易于液化,在20℃下891 k Pa 即可发升液化,并放出大量的热;在温度变化时,液氨体积变化系数很大,液氨相对密度0.771,液氨的熔点为-77.7 ℃,沸点为-33.35 ℃,液氨临界温度132.44 ℃,液氨蒸气相对密度达到0.597。 3.液氨储罐的腐蚀特征 通过对各类液氨储罐的开罐检查发现,储罐内表面焊缝区的腐蚀裂纹比较严重,且多数出现在环焊缝上,裂纹断口没有塑性变形,呈现出典型的脆性裂纹特征。裂纹多数为浅而长的表面裂纹,且有明显的分支,主干裂纹与焊缝方向垂直,尤其在手工电弧焊的引弧处和收弧处、T型接头处及封头环缝与筒体纵焊缝交叉部位,裂纹更严重。磁粉检测发现,焊缝裂纹呈树枝状,主干裂纹多呈线性,分支较短,端部较尖锐,根部稍宽。 4.液氨储罐腐蚀分析 储罐里面的液氨是经过加压或降温而转化成的液化气,它的操作压力就是大气温度下的饱和蒸气压。操作温度和操作压力随气候变化而波动。《压力容器安全技术监察规程》规定,无保温或保冷、盛装低压液化气体的常温储罐,设计温度均取50℃,最高工作压力取所装介质在50℃时的饱和蒸气压力。而广东地区夏天的最高室温一般不会超过40℃, 40℃下氨的饱和蒸气压为1.55MPa,通常操作压力为0.8~1.2MPa,故储罐一般不会因超载而发生强度破坏。由于

基于氯碱化工设备的腐蚀与防护研究 张志明

基于氯碱化工设备的腐蚀与防护研究张志明 发表时间:2019-09-03T16:48:40.040Z 来源:《科学与技术》2019年第07期作者:张志明[导读] 氯碱化工行业是我国重要的基础行业,它主要为许多化工生产基础原料,对促进我国工业发展起着重要作用。 青海盐湖工业股份有限公司化工分公司青海格尔木 816000 摘要:氯碱化工行业是我国重要的基础行业,它主要为许多化工生产基础原料,对促进我国工业发展起着重要作用。但在氯碱生产过程种会产生许多具有腐蚀性的物质,例如氯气、盐酸等,它们会对化工设备造成不同程度的腐蚀,这会直接对化工生产效率与产品质量造成影响,为避免这种情况,必须对氯碱化工设备进行防护,以确保氯碱产品的安全性。 关键词:氯碱化工设备;腐蚀;防护一、氯碱工业简述 氯碱工业为最基本的化学工业之一,它制取氯气与碱采用的是电解保护食盐水的方法,产品除用于化学生产外在轻工业、冶金工业、防止工业也有广泛应用。值得注意的是在电解饱和食盐水时一般会加入薄膜以提高生产效率,薄膜能够减少阳极区进入OH一数量,从而抑制其它副反应的发生,大大提高产量。我国最早的氯碱工厂是上海天原电化厂,在那时所制的的商品只有盐酸、液氨等几种,随着我国工业的发展,我国氯碱工业产量、质量、品种、技术等多方面都进步很快,在1990年我国烧碱产量已居世界第三位,到2000年,我国烧碱年产量达540万吨之多。 二、氯碱化工设备腐蚀原因探析(一)氯气 氯气是进行氯碱生产时的重要产物,它也是造成化工设备腐蚀的一大重要原因。氯气是化学性质较为活泼的一种气体,在常温干燥的情况下,氯气不会与金属发生较强的反应,但随着温度的升高,氯气变得愈加活泼,对设备腐蚀作用也变得愈强。而且氯气中氯元素与水反应还会生产次氯酸,它具有强氧化性,会对金属造成不同程度腐蚀,只有一些非金属材料在特殊情况下才能抵挡它的侵蚀。(二)烧碱 烧碱虽然不和氯气一样参与氯碱化工的直接生产,但是它作为氯碱化工生产的直接产物,也贯穿着整个氯碱生产过程。烧碱自身的腐蚀性威力对氯碱化工设备毒害性也不小,如果使用一般的氯碱化工设备会对氯碱化工设备造成直接的破坏,同时顶先稀释好的烧碱溶液会在浓缩的状态下对氯碱化工设备造成更为严重的腐蚀,主要是对金属材质的设备具有破坏性。所以为了延长氯碱化工设备的使用寿命,应该对烧碱所能接触到的装置、设备采取强大的防腐蚀措施。(三)盐酸 盐酸和烧碱一样,也是氯碱化工生产过程中的产物,与烧碱一样自带极强的腐蚀性。尤其是化工生产过程中所产生的酸,腐蚀强度要比化学基础试剂强上不止十倍百倍,能和很多金属发生反映,会对机械生产设备产生严重腐蚀。盐酸对有氧无氧的条件下所产生的腐蚀程度不同,比如在无氧的盐酸中,对铁的腐蚀强而不会对铜产生腐蚀,在有氧的盐酸中,铁铜都会发生腐蚀。盐水本身并没有腐蚀性,但是它在生产过程中很容易和金属一起腐蚀电池,从而使得金属失去自身的金属电子导致自身被溶解,这也是腐蚀现象的一种。由此可见,在进行氯碱化工生产过程中对氯碱化工设备其进行防腐措施是很有必要的。 三、氯碱化工设备腐蚀防护策略(一)采用碳钢涂层 碳钢设备涂层的优点包括以下几个方面:防腐性能好。通过涂层的隔离,减轻了含氯离子的工业循环水对碳钢管材的点蚀、垢下腐蚀和细菌腐蚀。(2)涂层表面光滑,硬度较高,摩擦系数小,不易滞留集积污垢,传热效果好。(3)涂层抗冲刷、抗渗透、耐温变,环境适应性好。(4)既节省了维修费用和检修时间(经统计,做过涂层的设备可延长使用寿命2~4倍),同时还保证了生产装置的连续运转,取得较好的间接效益。(5)可以替代高价的金属材料并取得更好的效果。上海氯碱化工股份有限公司华胜化工厂在二氯乙烷装置的焚烧单元,有一台废气吸收换热器,用于冷却酸性废气,冷媒是循环水。由于控制难度较大,换热器的使用寿命较短,曾经使用过碳钢和双相钢材质的换热器,但使用不超过一年就都受蚀泄漏(物料侧)而失效。在物料侧做了涂层后使用寿命大大提高,目前使用已经超过三年,经检查涂层状况仍然很好。因此,可以考虑进一步做双侧涂层,以避免腐蚀的扩大。 (二)酸的防护措施 氯化氢是氯碱工业中的副产物之一,遇水变成盐酸溶液具有比较强的腐蚀性,对生产设备和管道造成损坏。另外生产中所用的硫酸也会造成设备的腐蚀。盐酸装置所用的材料必须合理选取,做好防腐工作。目前合成炉、换热器、吸收器广泛采用石墨材质,盐酸贮槽目前大多采用玻璃钢。玻璃钢的原材料有增强材料和基体材料两种。作为玻璃钢主要承载材料的增强材料是玻璃钢的强度和刚度的直接影响因素,一般是玻璃纤维或其织物。基体材料的主要成分是合成树脂,组成物质是合成树脂和辅料。在纤维间传递有效载荷是基体材料的主要作用,并且使载荷均匀分布。玻璃钢的性能受到基体材料性能,如耐腐蚀性、耐热性等的影响。如双酚A型不饱和聚酯玻璃钢耐温只有60~70℃,乙烯基酯玻璃钢能耐110℃浓盐酸,在化工生产企业中正在取代碳钢、不锈钢等。不透性石墨具备较为优良的耐腐蚀性,能适应绝大多数的恶劣环境,但是在强氧化性介质如硝酸、浓硫酸等中防腐性也较差。不同的浸渍树脂使得不透性石墨的品种也不一样,耐腐蚀性能有差异。 (三)氯气腐蚀的防护措施为防护氯碱化工设备受到氯气的腐蚀,可以采用碳钢或是金属钦材料的氯碱化工设备。因为碳钢和对金属钦对氯气腐蚀具有抵抗作用,可以减少氯气对氯碱化工设备的腐蚀。但是碳钢对氯气的抵耐作用和温度有很大的关系,不同的温度情况下对应相应范围额度,为保证碳钢材料的氯碱化工设备在安全的防腐环境下工作,必须将氯气的温度控制在90℃以下。而钦是一种化学性质较活泼的金属,可以在常温条件下形成一层保护性较强的氧化膜,抵抗各种酸性物质的腐蚀。还可以建造氯气洗涤塔、氯气储槽和脱氯气等设备。(四)烧碱腐蚀的防护措施

浅谈氯碱行业的现状及发展方向

浅谈氯碱行业的现状及发展方向 摘要:本文主要简述了当前全球以及国内氯碱行业的现状及目前国内氯碱行业遇到的一些问题,简要分析了氯碱行业所面临的严峻形势,指出应当以清洁绿色工艺为发展方向,拉长产业链条,提高产品附加值,推进氯碱化工的全面、协调、可持续发展和经济发展方式的转变。 前言 在全球经济复苏缓慢,世界氯碱工业格局发生重大变化的形势下,中国氯碱行业结构调整进入关键期,化解产能过剩、加快新技术的推广应用、拓展氯产品的下游应用以及加快国际化发展水平等,成为当务之急。 一、当前世界形势 全球氯碱工业的发展格局正悄然发生变化。其主要表现在:美国氯碱工业抓住页岩气开发的机遇,增强了核心竞争能力,产品出口量有了较快的增长;中东地区依托能源优势,起乙烯产品具有较强的竞争力;欧洲氯碱行业在经济复苏中比较平稳;新兴经济体国家氯碱行业的发展引人注目,中国主要氯碱产品PVC、烧碱等产能位列世界第一,截止2013年底我国烧碱能力已达近4000万吨/年,聚氯乙烯生产能力2300万吨/年左右。印度PVC市场需求较为强劲。这些变化带来了全球氯碱产品贸易格局的改变。对此,各国相关企业及时调整贸易策略和进出口方向,扬长避短,以减少贸易摩擦,促进全球市场有效融合。 二、国内氯碱行业现状 对中国而言,尽管氯碱工业后来居上,成为全球最大氯碱生产国,但大而不强的问题突出,目前行业正遭遇产能过剩、结构失调、盈利能力下降、亏损面扩大的困境。中国氯碱工业结构调增已进入关键期。化解产能过剩是行业面临的首要任务。氯碱平衡是促进行业结构调整的重要问题,全行业必须在氯的下游开发方面做足文章,以拓宽下游,释放上游。另外,精细化、高端化发展也是氯碱行业结构调整和转型升级绕不开的问题。 目前,中国氯碱产能已严重过剩,但扩能的势头依然强劲。装置明显开工率不足,盲目扩产加剧了市场的无序竞争,企业效益下降。氯碱+PVC的发展模式已不能支撑企业经济增长。多数氯碱生产企业经营困难,新建氯碱项目面临投产即亏损的严峻局面。氯碱行业必须及时调整产品产业结构,发展氯碱下游产品的绿色清洁生产工艺,延长氯的下游产业链,发展高附加值产品,实现差异化平衡发展,全面提升行业竞争力。 首先节能降耗也是氯行业发展的一个重要因素,影响氯碱行业发展的一个较大阻力是能耗,有效实施节能降耗,是企业产生效益的关键。一般主要措施是高标准建设新项目,优先采用新工艺、新技术,使项目建成后处于较高的起跑线上;

氯碱工业

《氯碱工业》的教学设计 1、教学目标: 1.1知识与能力: 1.1.1、了解氯碱工业反应原理,正确书写电极反应式和电解的总化学方程式。 1.1.2、初步了解电解槽的简单结构和食盐水的精制。 1.1.3、常识性介绍以氯碱工业为基础的化工生产。 1.2过程与方法: 1.2.1、通过实验,培养学生的观察能力、分析问题能力和利用还学原理解决实际问题的能力。 1.2.2、通过网上查询资料重组和资源共享,培养学生的自学能力、归纳能力和创新意识。 1.3情感态度与价值观目标: 通过氯碱工业的学习,培养学生确立理论联系实际的科学方法,进一步树立探究精神及合作意识,同时增强环保意识。 2、教学重点、难点: 教学重点:氯碱工业反应原理 教学难点:氯碱工业反应原理 3、学情分析: 学生由于刚学习电解原理,对电解食盐水的原理分析问题不大,此节内容与学生生活实际联系较为密切(我校学生每年参观化工厂,知道有氯碱工业,但不具体的了解),学生有较强的求知欲,为上好探究课打下较好的基础,但正是由于学生对原理理解较为清晰,理论上认识较高,而对实际生产中遇到的问题缺乏足够的认识和估计,会对实际生产中的问题的解决带来一些影响,因此教学中需要做好足够的问题铺垫,启发引导学生思考、解决问题,全面提高解决实际问题的能力。让学生客观的认识理论与实际的关系,为下一单元讲硫酸工业作更高更好的铺垫。 4、教学方法

探究式 以学生为主体从分析电解食盐水原理入手,让学生讨论上课的演示试验装置能否运用于工业化生产?为什么?如何解决演示试验中出现的问题?步步深入,从而使学生理解目前氯碱工业的生产流程和发展方向。 5、课型: 新课 6、教学过程:

液氨储罐的腐蚀与防护

液氨储罐的腐蚀与防护

银川能源学院 过程设备腐蚀与防护腐蚀分析报告

目录 1.液氨储罐的危害 0 2.液氨的性质 0 3.液氨储罐的腐蚀特征 0 4.液氨储罐腐蚀分析 0 5.影响腐蚀的原因 (1) 5.1与空气接触 (1) 5.2应力腐蚀 (1) 5.3温度因素 (2) 6.腐蚀发生的部位 (2) 7.腐蚀防护方法 (2) 7.1应力腐蚀防护 (2) 7.2大气腐蚀防护 (3) 7.3其他方面防护 (3) 8.结论 (4)

液氨储罐的腐蚀与防护 摘要 氨是一种重要的化工产品和工业原料, 广泛应用于炼油、化工、农业、制药、制冷等工业。为便于储存和运输, 合成氨厂生产的产品氨通常是将氨气加压或降温处理成液氨, 液氨储罐作为一种特殊的压力容器, 在这些行业也广泛使。 关键词液氨储罐腐蚀防护 1.液氨储罐的危害 液氨储罐作为一种特殊的压力容器在合成氨厂中使用十分广泛。多年来的实践发现,液氨储罐很少发生强度破坏,大多数是由腐蚀裂纹引起的腐蚀破坏。液氨储罐容易发生应力腐蚀,将会导致储罐爆炸。 2.液氨的性质 氨作为化工产品集工业原料, 广泛应用工业之中,氨无色气体,有特异的刺激臭味,易于液化,在20C下891 k Pa即可发升液化,并放出大量的热;在温度变化时,液氨体积变化系数很大,液氨相对密度0.771,液氨的熔点为-77.7 C,沸点为-33.35 C,液氨临界温度132.44 C,液氨蒸气相对密度达到0.597。 3.液氨储罐的腐蚀特征 通过对各类液氨储罐的开罐检查发现,储罐内表面焊缝区的腐蚀裂纹比较严重,且多数出现在环焊缝上,裂纹断口没有塑性变形,呈现出典型的脆性裂纹特征。裂纹多数为浅而长的表面裂纹,且有明显的分支,主干裂纹与焊缝方向垂直,尤其在手工电弧焊的引弧处和收弧处、T 型接头处及封头环缝与筒体纵焊缝交叉部位,裂纹更严重。磁粉检测发现,焊缝裂纹呈树枝状,主干裂纹多呈线性,分支较短,端部较尖锐,根部稍宽。 4.液氨储罐腐蚀分析 储罐里面的液氨是经过加压或降温而转化成的液化气,它的操作压力就是大气温度下的饱和蒸气压。操作温度和操作压力随气候变化而波动。《压力容器安全技术监察规程》规定, 无保温或保冷、盛装低压液化气体的常温储罐,设计温度均取50E ,最高工作压力取所装介质在50r时的饱和蒸气压力。而广东地区夏天的最高室温一般不会超过40C , 40r下氨的饱和蒸气压为 1.55MPa,通常操作压力为0.8~1.2MPa,故储罐一般不会因超载而发生强度破坏。由于液化气的膨

电解池,金属的腐蚀与防护

课时3 电解池、金属的腐蚀与防护 1.理解电解池的构成、工作原理及应用。2.能写出电极反应和电池反应方程式。3.了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。 考点一电解原理 (考点层次B→共研、理解、整合) 1.电解 在电流作用下,电解质在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。 提醒:注意电解与电离两概念的联系与区别 联系:电解是在电解质电离的基础上完成的。 区别:电解需外加电源,是化学过程,电离一般在水溶液或熔融状态下完成,为物理过程。2.电解池 (1)构成条件 ①有与电源相连的两个电极。 ②电解质溶液(或熔融盐)。 ③形成闭合回路。 (2)电极名称及电极反应式(如图) (3)电子和离子移动方向 ①电子:从电源负极流向电解池的阴极;从电解池的阳极流向电源的正极。 ②离子:阳离子移向电解池的阴极;阴离子移向电解池的阳极。 电子和离子移动方向图示

提醒:正确理解电子不下水(电解质溶液)。 3.电解过程思维程序 (1)首先判断阴、阳极,分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。 (2)再分析电解质水溶液的组成,找全离子并分阴、阳两组。 提醒:不要忘记水溶液中的H+和OH-,不要把H+、OH-误加到熔融电解质中。 (3)然后排出阴、阳两极的放电顺序 阴极:阳离子放电顺序Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。阳极:活泼电极>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子。 提醒:①“活泼电极”一般指Pt、Au以外的金属。 ②最常用的放电顺序:阳极:活泼金属>Cl->OH-;阴极:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+。 (4)分析电极反应,判断电极产物,写出电极反应式,要注意遵循原子守恒和电荷守恒。 (5)最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式。 教材VS高考 1.(SJ选修4·P221改编)判断正误 (1)电解池的阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应(√) (2)直流电源跟电解池连接后,电子从电源负极流向电解池阳极(×) (3)电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极(×) (4)电解NaNO3溶液时,随着电解进行,溶液的pH减小(×) 2.(RJ选修4·P836改编)1 L 1 mol·L-1的AgNO3溶液在以银为阳极,铁为阴极的电解槽中电解,当阴极增重2.16 g时,下列判断不正确的是( ) A.此时溶液呈酸性 B.阳极上产生112 mL O2 C.转移的电子数是1.204×1022 D.反应中有0.02 mol金属被氧化 答案 B 3.(溯源题)(2016·北京理综,12)用石墨电极完成下列电解实验。 实验一实验二

氯碱工业简述

氯碱生产简介 化工二班张晨200900112073 【摘要】我国是世界氯碱生产大国,氯碱工业是以盐和电为原料生产烧碱、氯气、氢气的基础原材料工业,氯碱产品种类多,关联度大,其下游产品达到上千个品种,具有较高的经济延伸价值,它广泛应用于农业、石油化工、轻工、纺织、建材、电力、冶金、国防军工、食品加工等国民经济各命脉部门,在我国经济发展中具有举足轻重的地位。据有关部门测算1万吨氯碱产品所带动的一次性经济产值在10亿元人民币以上。我国一直将主要氯碱产品产量及经济指标作为我国国民经济统计和考核的重要指标。因为知识有限,本文针对氯碱工业的原理方法,发展历史,生产现状作简要介绍。 【关键字】氯碱工业电解方法发展现状研究方向 一、生产原理 氯碱工业利用电解饱和食盐水溶液制取烧碱(氢氧化钠)和氯气并副产氢气的生产过程。过程包括盐水精制、电解和产品精制等工序,其中主要工序是电解,其中电解主要采用电解饱和食盐水反应原理。 1.电解过程的反应:(1)电解过程的主反应食盐水溶液中主要有四种离子,即Na+、C1一、OH一和H+。当直流电通过食盐水溶液时,阴离子向阳极移动,阳离子向阴极移动。当阴离子到达阳极时,在阳极放电,失去电子变成不带电的原子;同理,阳离子到达阴极时,在阴极放电,获得电子也变成不带电的原子。离子在电极上放电的难易不同,易放电的离子先放电,难放电的离子不放电。 在阴极上,H+比Na+容易放电,所以,阴极上是H 2 放电,电极反应为: 2H+一2e-→H2 在在阳极上,C1-比OH-易放电,所以,阳极上是Cl 2 放电,其放电反应为 2C1-一2e-→C1 2 不放电的Na+和OH一则生成了NaOH。 电解食盐水溶液的总反应式为2NaCl+2H 2O →2NaOH+CI 2 十H 2 (2)电解过程的副反应随着电解反应的进行,在电极上还有一些副反应发生。在阳极上产生的C1 2 部分溶解在水中,与水作用生成次氯酸和盐酸:

高三化学 氯碱工业-电解法制碱法优缺点

氯碱工业 1.离子交换膜法电解制碱的主要生产流程可以简单表示如下图所示: 电解法制碱的主要原料是饱和食盐水,由于粗盐水中含有泥沙,精制食盐水时经常进行以下措施 (1)过滤海水 (2)加入过量氢氧化钠,去除钙、镁离子,过滤 Ca2++2OH-=Ca(OH)2(微溶) Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓ (3)加入过量氯化钡,去除硫酸根离子,过滤Ba2++SO42-=BaSO4↓ (4)加入过量碳酸钠,去除钙离子、过量钡离子,过滤Ca2++CO32-=CaCO3↓Ba2++CO32-=BaCO3↓ (5)加入适量盐酸,去除过量碳酸根离子2H++CO32-=CO2↑+H2O (6)加热驱除二氧化碳

(7)送入离子交换塔,进一步去除钙、镁离子 (8)电解 2NaCl+2H2O H2↑+Cl2↑+2NaOH 离子交换膜法制碱技术,具有设备占地面积小、能连续生产、生产能力大、产品质量高、能适应电流波动、能耗低、污染小等优点,是氯碱工业发展的方向。 2.以氯碱工业为基础的化工生产 NaOH、Cl2和H2都是重要的化工生产原料,可以进一步加工成多种化工产品,广泛用于各工业。所以氯碱工业及相关产品几乎涉及国民经济及人民生活的各个领域。 由电解槽流出的阴极液中含有30%的NaOH,称为液碱,液碱经蒸发、结晶可以得到固碱。阴极区的另一产物湿氢气经冷却、洗涤、压缩后被送往氢气贮柜。阳极区产物湿氯气经冷却、干燥、净化、压缩后可得到液氯。 2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O H2O+Cl2=HCl+HClO H2+Cl2=2HCl 2NaOH+CO2=Na2CO3(苏打)+H2O NaOH+CO2=NaHCO3(小苏打) 随着人们环境保护意识的增强,对以氯碱工业为基础的化工生产过程中所造成的污染及其产品对环境造成的影响越来越重视。

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