烧碱制备工艺流程
- 格式:docx
- 大小:193.78 KB
- 文档页数:7
烧碱生产工艺流程
《烧碱生产工艺流程》
烧碱,又称氢氧化钠,是一种重要的化工原料,广泛用于玻璃制造、纺织工业、造纸业、化肥生产等多个领域。
烧碱的生产工艺流程通常包括以下几个主要步骤:
1. 原料准备:烧碱的主要原料是氯化钠(食盐),此外还需要对氯化钠进行预处理,如研磨、干燥等。
2. 电解制备:将预处理后的氯化钠溶解在水中,然后将溶液注入电解槽中。
在电解槽中,通过电解过程,将氯化钠分解成氯气、氢气和氢氧化钠。
3. 离子交换膜法:通过离子交换膜法对氢氧化钠的浓缩和纯化,使其达到工业级标准。
4. 除杂处理:对生产过程中产生的副产物进行处理,以保证产品的纯度和质量。
5. 包装和贮存:对生产好的烧碱进行包装和贮存,准备发往市场。
整个烧碱生产工艺流程需要严格控制各个环节的操作参数,以确保产品质量。
同时,还需要重视安全生产和环保要求,防止对环境造成污染和对员工造成伤害。
通过持续改进生产工艺和技术,企业可以提高烧碱的生产效率,降低成本,并且减少对环境的影响。
烧碱是一个关键的工业原料,其生产工艺流程的优化将对工业生产产生积极的影响。
烧碱生产工艺流程图
烧碱,也叫纯碱,是一种重要的化工原料,广泛应用于玻璃、造纸、纺织、化肥等行业。
下面是烧碱的生产工艺流程图:
烧碱生产工艺流程图
烧碱的生产从盐湖提取出原料盐,经过多步骤的处理和反应,最终得到纯碱产品。
以下是烧碱的生产工艺流程:
第一步:提取原料
原料是盐湖中的盐矿,例如天然盐或海水中的氯化钠。
原料经过提取工艺,得到含有氯化钠的溶液。
第二步:精制溶液
含有氯化钠的溶液经过过滤、沉淀、除杂等多步处理,使溶液中的杂质得到除去,得到精制溶液。
第三步:电解产氯
精制溶液进入电解槽,经过电解反应,产生氯气和氢气。
氯气收集后可作为化工原料使用。
第四步:氢氧化钠反应
生成的氢气通过管道输送到氢氧化钠反应槽中,与氯化钠反应生成氢氧化钠。
反应产生的水也参与反应,氯离子与氢氧根结合生成氯化钠。
第五步:氯化钠回收
反应生成的氯化钠和氢氧化钠溶液通过离心分离,氯化钠固体通过蒸发结晶工艺进行分离回收,得到固体的氯化钠。
第六步:干燥和烧制
通过蒸发结晶得到的氯化钠进行干燥处理,去除水分。
随后,在高温下对氯化钠进行烧制,生成烧碱的氧化钠。
此过程称为烧结。
第七步:烧碱成品
烧结得到的氧化钠进一步处理,除去杂质,得到纯净的烧碱成品。
成品常以颗粒、粉末或固体形式出售。
以上流程描述了烧碱的生产工艺,每个步骤都需要精密的操作和控制,以确保生产出质量稳定的烧碱产品。
同时,还需要考虑环境保护和安全措施,在生产过程中减少废气和废水的排放,确保生产的环境友好和员工的安全。
烧碱的工艺流程
《烧碱的工艺流程》
烧碱,又称钠碱,是一种重要的化工原料,广泛用于制造肥皂、造纸和玻璃等工业中。
烧碱的生产过程中,主要通过电解盐水来实现。
下面将介绍烧碱的生产工艺流程。
首先,盐水(氯化钠溶液)作为原料通过预处理设备净化去除杂质。
然后,经过预处理的盐水送入电解槽,电解槽内填充阳极和阴极,通入直流电流。
在电解槽中,氯离子在阳极处氧化成氯气释放,水在阴极处还原成氢气释放,同时在阳极产生氢氧化钠溶液。
接下来,通过电解槽与离子交换膜将产生的氢氧化钠溶液分离出来,并送入蒸发器进行蒸发浓缩。
在蒸发器内,利用蒸汽或余热将氢氧化钠溶液蒸发浓缩成浓缩液。
浓缩液再送入蒸发结晶器,通过结晶器内的结晶槽进行结晶处理,使得氢氧化钠结晶成固体。
结晶出来的固体氢氧化钠通过离心机脱水,最终得到成品的烧碱。
整个工艺流程中,还需要对各个环节进行精准控制和监测,以确保生产操作的稳定性和产品质量的稳定性。
另外,在生产中还需要合理利用能源和资源,加强安全管理和环保措施,实现可持续发展。
总而言之,烧碱的生产工艺流程包括盐水预处理、电解制碱、蒸发浓缩和结晶分离等多个环节,通过一系列的操作将氯化钠
转化为氢氧化钠,最终得到烧碱成品。
这一工艺流程在整个化工领域中扮演着重要的角色,为多个行业提供了必需的原料。
学习资料注意保存烧碱(学名氢氧化钠)是可溶性的强碱。
纯碱(学名碳酸钠)实际上是个盐,由于它在水中发生水解作用而使溶液呈碱性,再由于它和烧碱有某些相似的性质,所以它与烧碱并列,在工业上叫做“两碱”。
烧碱和纯碱都易溶于水,呈强碱性,都能提供Na+离子。
这些性质使它们被广泛地用于制肥皂、纺织、印染、漂白、造纸、精制石油、冶金及其他化学工业等各部门中。
普通肥皂是高级脂肪酸的钠盐,一般是用油脂在略为过量的烧碱作用下进行皂化而制得的。
如果直接用脂肪酸作原料,也可以用纯碱来代替烧碱制肥皂。
印染、纺织工业上,也要用大量碱液去除棉纱、羊毛等上面的油脂。
生产人造纤维也需要烧碱或纯碱。
例如,制粘胶纤维首先要用18~20%烧碱溶液(或纯碱溶液)去浸渍纤维素,使它成为碱纤维素,然后将碱纤维素干燥、粉碎,再加最后用稀碱液把磺酸盐溶解,便得到粘胶液。
再经过滤、抽真空(去气泡),就可用以抽丝了。
精制石油也要用烧碱。
为了除去石油馏分中的胶质,一般在石油馏分中加浓硫酸以使胶质成为酸渣而析出。
经过酸洗后,石油里还含有酚、环烷酸等酸性杂质以及多余的硫酸,必须用烧碱溶液洗涤,再经水洗,才能得到精制的石油产品。
在造纸工业中,首先要用化学方法处理,将含有纤维素的原料(如木材)与化学药剂蒸煮制成纸浆。
所谓碱法制浆就是用烧碱或纯碱溶液作为蒸煮液来除去原料中的木质素、碳水化合物和树脂等,并中和其中的有机酸,这样就把纤维素分离出来。
在冶金工业中,往往要把矿石中的有效成分转变成可溶性的钠盐,以便除去其中不溶性的杂质,因此,常需要加入纯碱(它又是助熔剂),有时也用烧碱。
例如,在铝的冶炼过程中,所用的冰晶石的制备和铝土矿的处理,都要用到纯碱和烧碱。
又如冶炼钨时,也是首先将精矿和纯碱焙烧成可溶的钨酸钠后,再经酸析、脱水、还原等过程而制得粉末状钨的。
在化学工业中,制金属钠、电解水都要用烧碱。
许多无机盐的生产,特别是制备一些钠盐(如硼砂、硅酸钠、磷酸钠、重铬酸钠、亚硫酸钠等等)都要用到烧碱或纯碱。
学习资料注意保存烧碱(学名氢氧化钠)是可溶性的强碱。
纯碱(学名碳酸钠)实际上是个盐,由于它在水中发生水解作用而使溶液呈碱性,再由于它和烧碱有某些相似的性质,所以它与烧碱并列,在工业上叫做“两碱”。
烧碱和纯碱都易溶于水,呈强碱性,都能提供Na+离子。
这些性质使它们被广泛地用于制肥皂、纺织、印染、漂白、造纸、精制石油、冶金及其他化学工业等各部门中。
普通肥皂是高级脂肪酸的钠盐,一般是用油脂在略为过量的烧碱作用下进行皂化而制得的。
如果直接用脂肪酸作原料,也可以用纯碱来代替烧碱制肥皂。
印染、纺织工业上,也要用大量碱液去除棉纱、羊毛等上面的油脂。
生产人造纤维也需要烧碱或纯碱。
例如,制粘胶纤维首先要用18~20%烧碱溶液(或纯碱溶液)去浸渍纤维素,使它成为碱纤维素,然后将碱纤维素干燥、粉碎,再加最后用稀碱液把磺酸盐溶解,便得到粘胶液。
再经过滤、抽真空(去气泡),就可用以抽丝了。
精制石油也要用烧碱。
为了除去石油馏分中的胶质,一般在石油馏分中加浓硫酸以使胶质成为酸渣而析出。
经过酸洗后,石油里还含有酚、环烷酸等酸性杂质以及多余的硫酸,必须用烧碱溶液洗涤,再经水洗,才能得到精制的石油产品。
在造纸工业中,首先要用化学方法处理,将含有纤维素的原料(如木材)与化学药剂蒸煮制成纸浆。
所谓碱法制浆就是用烧碱或纯碱溶液作为蒸煮液来除去原料中的木质素、碳水化合物和树脂等,并中和其中的有机酸,这样就把纤维素分离出来。
在冶金工业中,往往要把矿石中的有效成分转变成可溶性的钠盐,以便除去其中不溶性的杂质,因此,常需要加入纯碱(它又是助熔剂),有时也用烧碱。
例如,在铝的冶炼过程中,所用的冰晶石的制备和铝土矿的处理,都要用到纯碱和烧碱。
又如冶炼钨时,也是首先将精矿和纯碱焙烧成可溶的钨酸钠后,再经酸析、脱水、还原等过程而制得粉末状钨的。
在化学工业中,制金属钠、电解水都要用烧碱。
许多无机盐的生产,特别是制备一些钠盐(如硼砂、硅酸钠、磷酸钠、重铬酸钠、亚硫酸钠等等)都要用到烧碱或纯碱。
烧碱的制备工艺简介现代工业主要通过电解饱和NaCl溶液来制备烧碱。
电解法又分为水银法、隔膜法和离子膜法,我国目前主要采用的是隔膜法和离子膜法,这二者的主要区别在于隔膜法制碱的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。
目前我国主要采取隔膜电解法和离子膜电解法。
在这次年产五万吨烧碱工艺流程序初步设计中我采取的是隔膜法制烧碱的氢气处理方法,并简要讨论工艺中的能耗情况。
原料为粗盐(含大量杂质的氯化钠),根据生产工艺中的耗能情况,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、固碱生产和废气吸收工序等七个流程。
图1 烧碱工艺总流程示意图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1.1整流整流是将电网输入的高压交流电转变成供给电解用的低压直流电的工序,其能耗主要是变压、整流时造成的电损,它以整流效率来衡量。
整流效率主要取决于采用的整流装置,整流工序节能途径是提高整流效率。
当然减少整流器输出到电解槽之间的电损也是不容忽略的。
1.2盐水精制将工业盐用水溶解饱和并精制(除去Ca2+、M g2+、S 02-4等有害离子和固体杂质)获得供电解用精制饱和盐水,是盐水精制工序的功能。
一一次盐水精制: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。
传统性的一次盐水精制工艺,采用配水、化盐、加精制剂反应、澄清、砂滤,然后再经炭素烧结管过滤器过滤。
近几年新建氯碱装置一次盐水工艺大都采用膜过滤技术制取精制盐水,该工艺路线省去了砂滤器、炭素烧结管过滤器。
经生产实践证明,经膜过滤分离方法制得的一次盐水质量指标、设备投资等都比传统工艺理想。
所以一次精制盐水工艺采用膜过滤器过滤工艺。
采用膜过滤器(不预涂)图2 盐水一次精制流程图二次盐水精制:二次盐水精制采用螯合树脂塔进行吸附。
离子膜法电解槽使用的高度选择性离子交换膜要求入槽盐水的钙、镁离子含量低于20wtppb,普通的化学精制法只能使盐水中的钙、镁离子含量降到10wtppb左右。
离子膜烧碱工艺流程
离子膜烧碱工艺流程主要包括以下几个步骤:
1. 原料准备:将硅酸盐矿石或者其他含碱物质进行破碎、筛分等预处理,得到适合进一步处理的原料。
2. 碱石灰石烧制:将原料与燃料混合,送入石灰窑进行高温烧制。
石灰窑内的烧结反应将原料中的碱转化为碱石灰石。
3. 碱水制备:将烧制得到的碱石灰石与水反应,生成高浓度的碱水。
反应会产生大量的热量,需要进行恰当的控制,防止产生过高的温度。
4. 废液处理:碱水生产产生的废液中会含有一定的杂质和废碱,需要进行处理。
常见的处理方法包括沉淀、过滤、离子交换等,以去除杂质,并回收废碱。
5. 离子交换膜电解:将高纯度的碱水通过离子交换膜电解装置,进行电解分解。
正极产生氧气,负极则产生氢气和氢氧化钠。
6. 碱液浓缩:将电解得到的稀碱液进行浓缩,得到所需的工业级纯碱产品。
浓缩过程中需要控制温度和压力,以防止发生结晶、结垢等问题。
7. 产物处理:对于电解得到的氢气和氧气,可以通过进一步处理,提高纯度后用于其他化工工艺。
对于产生的废气和废液,也需要进行污染物处理,以达到环境排放标准。
以上就是离子膜烧碱工艺流程的基本步骤,具体操作和设备可以根据工艺要求进行调整。
氯碱行业烧碱工艺演示
一、原料
氯碱的原料有氢氧化钠,氢氧化钙,氢氧化铵,氯气等。
二、工艺流程
1.氯碱烧制:将氯气和氢氧化钠混合,在2,000℃高温下烧结,得到氯碱。
2.氯碱浓缩:将烧制得的氯碱加入盐酸经多次蒸馏,提取出更洁净的氯碱,即可形成氯碱溶液。
3.氯碱回收:将溶液加入氯气,再将氯气搅拌至混合物中,回收得到熔融的氯碱,即可形成氯碱固体。
三、健康安全
1.氯碱的操作有毒气体,会带来腐蚀性的危害,操作人员在操作过程中必须戴上作业手套和呼吸防护装置,以免受伤害。
2.氯碱的烧结过程中会释放出腐蚀性气味,操作人员需携带口罩避免口腔的腐蚀性危害。
四、周转罐
烧碱的工艺中,需要用到周转罐,以保证生产过程的安全。
周转罐主要用来转移氯碱,可以确保操作安全,同时保证氯碱的质量。
五、成品分析
完成烧碱工艺后,需要进行相关分析,主要包括氯碱的纯度分析,氯碱的粒径分析,氯碱的溶解度分析等,以便确认氯碱的质量,确保后续使用的安全性。
烧碱生产工艺流程
烧碱是一种重要化工原料,在工业生产中有广泛的应用。
下面为大家介绍一下烧碱的生产工艺流程。
烧碱生产主要是通过氯碱法进行的,主要原料是盐水。
首先,将盐水进行预处理,去除杂质,提高盐水的纯度。
预处理主要包括盐水过滤、净化等步骤。
接下来,将预处理过的盐水注入电解槽中,电解槽是烧碱生产的核心设备。
电解槽内部设置有阳极和阴极,阳极和阴极之间隔开一定距离。
盐水在通入电解槽后,经过电解作用分解成氯气和氢气。
然后,将产生的氯气和氢气分离。
氯气通常是通过氯气收集罩收集起来,氢气则通过设备捕集,以免造成安全隐患。
在氯气得到收集以后,进行下一步的处理。
氯气可以用于生产各种氯化物化合物,也可以通过氯碱反应产生氢氧化钠。
氢气主要是通过回收再利用的方式来减少资源浪费和环境污染。
常用的回收方式是通过氢气制取氨、氢氧化钠等反应。
最后,将已经经过电解产生的氢氧化钠溶液经过浓缩、结晶等步骤,得到固体的烧碱。
整个烧碱生产工艺涉及到多个步骤和设备,还需要注意一些操
作规程和安全要求。
比如,在操作电解槽时,需要控制好各项参数,如电流密度、温度等,以保证反应的进行。
此外,在收集氯气和氢气时,也需要进行安全措施,避免泄露和引起火灾。
总结起来,烧碱生产工艺流程主要包括预处理、电解、氯气与氢气的分离、氢气的回收再利用以及烧碱的浓缩结晶等步骤。
通过这些步骤,可以生产出高质量的烧碱产品,满足不同领域对烧碱的需求。
学习资料注意保存烧碱(学名氢氧化钠)是可溶性的强碱。
纯碱(学名碳酸钠)实际上是个盐,由于它在水中发生水解作用而使溶液呈碱性,再由于它和烧碱有某些相似的性质,所以它与烧碱并列,在工业上叫做“两碱”。
烧碱和纯碱都易溶于水,呈强碱性,都能提供Na+离子。
这些性质使它们被广泛地用于制肥皂、纺织、印染、漂白、造纸、精制石油、冶金及其他化学工业等各部门中。
普通肥皂是高级脂肪酸的钠盐,一般是用油脂在略为过量的烧碱作用下进行皂化而制得的。
如果直接用脂肪酸作原料,也可以用纯碱来代替烧碱制肥皂。
印染、纺织工业上,也要用大量碱液去除棉纱、羊毛等上面的油脂。
生产人造纤维也需要烧碱或纯碱。
例如,制粘胶纤维首先要用18~20%烧碱溶液(或纯碱溶液)去浸渍纤维素,使它成为碱纤维素,然后将碱纤维素干燥、粉碎,再加最后用稀碱液把磺酸盐溶解,便得到粘胶液。
再经过滤、抽真空(去气泡),就可用以抽丝了。
精制石油也要用烧碱。
为了除去石油馏分中的胶质,一般在石油馏分中加浓硫酸以使胶质成为酸渣而析出。
经过酸洗后,石油里还含有酚、环烷酸等酸性杂质以及多余的硫酸,必须用烧碱溶液洗涤,再经水洗,才能得到精制的石油产品。
在造纸工业中,首先要用化学方法处理,将含有纤维素的原料(如木材)与化学药剂蒸煮制成纸浆。
所谓碱法制浆就是用烧碱或纯碱溶液作为蒸煮液来除去原料中的木质素、碳水化合物和树脂等,并中和其中的有机酸,这样就把纤维素分离出来。
在冶金工业中,往往要把矿石中的有效成分转变成可溶性的钠盐,以便除去其中不溶性的杂质,因此,常需要加入纯碱(它又是助熔剂),有时也用烧碱。
例如,在铝的冶炼过程中,所用的冰晶石的制备和铝土矿的处理,都要用到纯碱和烧碱。
又如冶炼钨时,也是首先将精矿和纯碱焙烧成可溶的钨酸钠后,再经酸析、脱水、还原等过程而制得粉末状钨的。
在化学工业中,制金属钠、电解水都要用烧碱。
许多无机盐的生产,特别是制备一些钠盐(如硼砂、硅酸钠、磷酸钠、重铬酸钠、亚硫酸钠等等)都要用到烧碱或纯碱。
烧碱的制备工艺简介
现代工业主要通过电解饱和NaCl溶液来制备烧碱。
电解法又分为水银法、隔膜法和离子膜法,我国目前主要采用的是隔膜法和离子膜法,这二者的主要区别在于隔膜法制碱的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。
目前我国主要采取隔膜电解法和离子膜电解法。
在这次年产五万吨烧碱工艺流程序初步设计中我采取的是隔膜法制烧碱的氢气处理方法,并简要讨论工艺中的能耗情况。
原料为粗盐(含大量杂质的氯化钠),根据生产工艺中的耗能情况,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、固碱生产和废气吸收工序等七个流程。
图1 烧碱工艺总流程示意图
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
1.1整流
整流是将电网输入的高压交流电转变成供给电解用的低压直流电的工序,其能耗主要是变压、整流时造成的电损,它以整流效率来衡量。
整流效率主要取决于采用的整流装置,整流工序节能途径是提高整流效率。
当然减少整流器输出到电解槽之间的电损也是不容忽略的。
1.2盐水精制
将工业盐用水溶解饱和并精制(除去Ca2+、M g2+、S 02-
等有害离子和固体杂
4
质)获得供电解用精制饱和盐水,是盐水精制工序的功能。
一一次盐水精制:
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。
传统性的一次盐水精制工艺,采用配水、化盐、加精制剂反应、澄清、砂滤,然后再经炭素烧结管过滤器过滤。
近几年新建氯碱装置一次盐水工艺大都采用膜过滤技术制取精制盐水,该工艺路线省去了砂滤器、炭素烧结管过滤器。
经生产实践证明,经膜过滤分离方法制得的一次盐水质量指标、设备投资等都比传统工艺理想。
所以一次精制盐水工艺采用膜过滤器过滤工艺。
采用膜过滤器(不预涂)
图2 盐水一次精制流程图
二次盐水精制:
二次盐水精制采用螯合树脂塔进行吸附。
离子膜法电解槽使用的高度选择性离子交换膜要求入槽盐水的钙、镁离子含量低于20wtppb,普通的化学精制法只能使盐水中的钙、镁离子含量降到10wtppb左右。
若使钙、镁离子含量降到20wtppb的水平,必须用螯合树脂处理。
二次盐水精制的主要工艺设备是螯合树脂塔,分二塔式和三塔式流程。
塔的运行与再生处理及其周期性切换程序控制,可由程序控制器PLC实现,PLC与集散控制系统DCS可以实现数据通讯;也可以直接由DCS实现控制。
建议采用三塔式流程。
图3 盐水二次精制流程图
1.3电解
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H2O在阴极表面放电生成H2,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Cl2。
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。
具体流程:由二次盐水精制工序送来的精制盐水,通过盐水高位槽,进入电解槽的阳极液进料总管。
其流量由每个电解槽的自调阀来控制,以保证阳极液的浓度达到规定值。
进槽值由送入每台电解槽的直流电流进行串控制。
浓度31%的高纯盐酸用来中和从阴极室通过离子膜渗透到阳极室的OH-离子,盐酸经过自动调节与阳极液一起送入阳极室。
精制盐水在阳极室中进行电解,产生氯气,同时NaCL浓度降低。
电解槽进、出口之间的NaCL分解率为约50%。
每个阳极室都有两个挠性软管,一个连接进料总管,另一个连接出料总管。
电解后产生的氯气和淡盐水混合物通过软管汇集排入阳极液总管,并在总管中进行气体和液体分离。
氯气在氯气总管中进行汇集后送入淡盐水储槽顶部。
在此,氯气中的水分被分离并滴落,然后氯气被送往界外。
氯气压力由自调阀控制。
淡盐水送入淡盐水储槽底部,然后用淡盐水循环泵一部分经液位自调控制送往脱氯工序;另一部分送往电解槽,进槽淡盐水流量由自动控制。
阴极液在阴极室电解产生氢气和烧碱,碱液进入阴极液循环槽,通过阴极液循环泵一部分经阴极液冷却器进入碱高位槽后,进入电槽,这部分电解液进槽前加纯水稀释,纯水量自调由直流电和碱串级控制;另一部分电解液经液位自调控制送入碱冷却器冷却至约45℃后送往碱储槽,然后送往罐区。
氢气在阴极液出口总管中分离,并在氢气主管线中进行汇集后,送到碱液循环槽顶部。
氢气中的水分被分离并滴落,然后氢气送往界外。
氢气压力由自调阀控制,与氯气压力串级控制,使氢气和氯气之间压差保持在设定范围内(5KPa)。
图4 精制盐水电解示意图
图5 电解反应方程式
1.4 氯氢处理
氯气处理工序均包括氯气洗涤、冷却除雾、干燥、压缩;氢气处理均包括氢气洗涤、压缩、脱氧、干燥。
离子膜法制碱时,建议氯气处理工艺方案:湿氯气经氯水洗涤,钛管换热器,氯气除盐、降温后经一段填料塔、二段泡罩塔干燥,使氯气含水量≤50wtppm,氯气输送选用大型离心式氯气压缩机(透平压缩机)。
通常根据氯气压缩机压力的不同,将氯气液化方式分为高压法、中压法和低压法三种。
高压法消耗冷冻量少,不需要制冷机,能耗低。
但对氯气处理工艺、氯气输送设备的要求高,增加投资费用。
因此,国内一般采用中、低压液化方法生产液氯。
如下图所示。
图6 电解后氯气处理示意图
1-氯气洗涤塔;2-鼓风机;3-Ⅰ段冷却器;4-Ⅱ段冷却器;5-水雾捕集器;
6-填料干燥塔;7-泡罩干燥塔;8-酸雾捕集器;9-氯压机氢气处理工艺:电解出来的饱和湿氢气中含有大量的水和其他气体,一般采用间接法和直接法除去以达到工艺要求。
由于在本次设计中不充分考虑热综合利用,所以采用直接法进行氢气的处理,可以简化工艺流程,节约投资费用。
它是由电解槽中出来的氢气经氢气缓冲罐后进入一段洗涤塔洗去一部分的杂质及使氢气冷却至50℃后在经二段洗涤塔除杂质及冷却至30℃,之后再经过丝网除雾器除去盐和碱的雾沫后,用罗茨鼓风机抽送至分配台进行下一阶段的分配。
氢气处理工艺流程图见下:
4、淡盐水脱氯工序电解槽出来的淡盐水和氯氢处理来的氯水混合后,用31%的高纯盐酸将PH值调节到约 1.5,送入脱氯塔的顶部。
脱氯塔的压力为-70~75Kpa,由真空泵进行控制。
脱氯塔出口处游离氯降低到50mg/L ,脱出的氯气汇入氯气总管,也可送
入废气吸收塔。
脱氯后的淡盐水先用NaOH把PH调到9~11,再将亚硫酸钠储槽中配制的浓度为10wt%的亚硫酸钠溶液用亚硫酸钠泵加入到淡盐水管道中,以彻底除去残余的游离氯。
游离氯含量为0的脱氯盐水送回一次盐水工序化盐。
1.5 液碱蒸发
将电解槽生产的液碱通过蒸发系统用蒸汽加热将一部分水蒸出,并将绝大部分盐(N a C I) 分离出去,从而获得成品液碱。
1.6 固碱生产
将蒸发获得的液碱采用大锅熬煮或升膜一降膜一闪蒸方法进一步浓缩生产固碱,其主要消耗是燃料(煤、重油、氢气)。
因此,固碱生产节能主要是充分利用燃料燃烧热量和节约燃料的流程等。