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氯碱电解工艺安全知识及安全作业第一节氯碱电解工艺简介电流通过电解质溶液或熔融电解质时，在两个电极上所引起的化学变化称为电解反应，涉及电解反应的工艺过程为电解工艺。
工业上用电解饱和食盐水溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2，称为氯碱工业。
主要分为氯化钠电解和氯化钾电解。
典型过程包括电解过程，液氯以及氢气的储存和充装过程。
第二节氯碱电解工艺主要危险特点盐水电解工艺过程：电解食盐水过程中产生的氢气是极易燃烧的气体，氯气是氧化性很强的剧毒气体，两种气体混合极易发生爆炸，当氯气中含氢量达到5％以上，则随时可能在光照或受热情况下发生爆炸。
电解原料或盐水中有氨或铵存在时，氨或铵在电解过程的酸性条件（pH<4.5）下与氯气或次氯酸反应生成三氯化氮。
反应方程如下：NH4+ + 3Cl2NCl3+3HCl+H+NH3+3HClO NCl3+3H2O三氯化氮是一种爆炸性物质，与许多有机物接触或加热至90℃以上以及被撞击、摩擦等，即发生剧烈的分解而爆炸；原料中铵盐含量过高或液氯排污不及时，易在液氯汽化系统富集，极易造成三氯化氮爆炸事故。
电解溶液腐蚀性强。
此外，电解饱和食盐水的工艺过程中，氢氧化钠、湿氯气、氯水、盐酸、次氯酸钠等均有较强的腐蚀性。
氯气处理工艺过程：电解食盐水过程中产生的氯气是氧化性很强的剧毒气体，液氯的生产、储存、包装、输送、运输过程可能发生液氯的泄漏。
氢气处理工艺过程:电解食盐水过程中产生的氢气是极易燃烧的气体。
第三节氯碱电解设备安全技术目前，氯碱行业使用的电解槽主要有两大类：一是金属阳极隔膜电解槽，二是离子膜型电槽，槽型有单极槽和复极槽，循环方式有强制循环和自然循环两种。
氯碱企业选用的离子膜电解槽主要有旭化成、氯工程公司、伍德公司、迪诺拉公司、北化机及ICI公司生产的电槽，电槽所用离子膜主要供应商有美国杜邦公司、日本旭化成和旭硝子公司。
一、隔膜电解槽隔膜电解槽的图解原理如图一所示，电解时，氯气照方程式(2)在阳极发生，工业生产上的阳极是钌基或铂/铱基涂刷在钛板上制成的，称为金属阳极．在阳极产生的氯气首先溶解在电解液中直至饱和，后呈气泡放出．由于氯的溶解度是温变的函数，所以电解一般在较高的温度(95～100℃)下进行，以减少氯的溶解度，并增加溶液的电导．伴随着氯气的产生，在阳极可能发生两个副反应，一是在阳极上H2O 放电而产生O2，如方程式(4)所示，另一是OCl-离子的电化学氧化而生成氯酸盐，如方程式(5)所示．2H2O→O2+4H++4e-(4)上列反应中，O2的析出是跟“阴极材料”和介质的pH有关如果采用石墨作阳极，由于产生了C→CO2的反应，而导致阳极材料的消耗C+2H2O→CO2+2H2电解质通过隔膜，从阳极区渗入阴极区，通常采用石棉或氟高聚物改性石棉为隔膜，采用真空吸附的方法沉积在多孔的阴极上(编网或多孔钢板)．在阴极区，水分子放电产生H2和NaOH，其中NaOH部分地回迁移至阳极区，跟溶解在里面的氯起反应而产生氯酸盐．如方程式(7)(8)和(9)所示．Cl2+OH-→HCl O +Cl-(7)HOCl+OH-H2O+OCl-(8)2HOCl+OCl-→ClO3-+2H++2Cl-(9)上列副反应产生影响电解的电流效率．阴极流出液中一般会有12％NaOH和15%NaCl．此类电解槽现已逐渐被淘汰二、离子交换膜电解槽离子交换膜电解槽的图解示意图如图二所示．这类型的电解槽通常采用离子交换膜作为隔膜．其中一种常用的离子交换膜叫做“Naflon”，系全氟碳共聚物，由美国杜邦公司制造．电解用的纯盐水是采用离子交换的方法制备的，其中所含的Ca2+和Mg2+少于0.1ppm，该盐水送入阳极室，无离子水送入阴极室，阳极区的Na+被离子交换膜交换到阴极区，跟阴极区的OH-形成NaOH，交换膜能阻止Cl2的迁移，因而可能生成高纯度的NaOH，其浓度达50%以上，从而免去烧碱的蒸发工段．三、汞电解槽隔膜电解槽和离子交换膜电解槽中，其阳极液和阴极液的分离分别地采用隔膜或离子交换膜，而汞电解槽无隔膜．其图解示意图如图三所示：阴极本身可以达到分离的目的．Cl2在阳极产生，而Na+在阴极放电形成钠汞齐，经第二电槽与水反应生成H2和Hg2NaHg+2H2O→2NaOH+H2+Hg所产生的汞经回收循环使用．由于汞严重地污染环境，此类电解槽已被逐渐淘汰．旭化成、氯工程、北化机三种电解装置的比较一、工艺比较目前，旭化成、氯工程、北化机三家最新推出电槽均为高密度、低电耗运行的复极式电槽。
氯碱电解工艺安全知识及安全作业第一节氯碱电解工艺简介电流通过电解质溶液或熔融电解质时，在两个电极上所引起的化学变化称为电解反应，涉及电解反应的工艺过程为电解工艺。
工业上用电解饱和食盐水溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2，称为氯碱工业。
主要分为氯化钠电解和氯化钾电解。
典型过程包括电解过程，液氯以及氢气的储存和充装过程。
第二节氯碱电解工艺主要危险特点盐水电解工艺过程：电解食盐水过程中产生的氢气是极易燃烧的气体，氯气是氧化性很强的剧毒气体，两种气体混合极易发生爆炸，当氯气中含氢量达到5％以上，则随时可能在光照或受热情况下发生爆炸。
电解原料或盐水中有氨或铵存在时，氨或铵在电解过程的酸性条件（pH<4.5）下与氯气或次氯酸反应生成三氯化氮。
反应方程如下：NH4+ + 3Cl2NCl3+3HCl+H+NH3+3HClO NCl3+3H2O三氯化氮是一种爆炸性物质，与许多有机物接触或加热至90℃以上以及被撞击、摩擦等，即发生剧烈的分解而爆炸；原料中铵盐含量过高或液氯排污不及时，易在液氯汽化系统富集，极易造成三氯化氮爆炸事故。
电解溶液腐蚀性强。
此外，电解饱和食盐水的工艺过程中，氢氧化钠、湿氯气、氯水、盐酸、次氯酸钠等均有较强的腐蚀性。
氯气处理工艺过程：电解食盐水过程中产生的氯气是氧化性很强的剧毒气体，液氯的生产、储存、包装、输送、运输过程可能发生液氯的泄漏。
氢气处理工艺过程:电解食盐水过程中产生的氢气是极易燃烧的气体。
第三节氯碱电解设备安全技术目前，氯碱行业使用的电解槽主要有两大类：一是金属阳极隔膜电解槽，二是离子膜型电槽，槽型有单极槽和复极槽，循环方式有强制循环和自然循环两种。
氯碱企业选用的离子膜电解槽主要有旭化成、氯工程公司、伍德公司、迪诺拉公司、北化机及ICI公司生产的电槽，电槽所用离子膜主要供应商有美国杜邦公司、日本旭化成和旭硝子公司。
一、隔膜电解槽隔膜电解槽的图解原理如图一所示，电解时，氯气照方程式(2)在阳极发生，工业生产上的阳极是钌基或铂/铱基涂刷在钛板上制成的，称为金属阳极．在阳极产生的氯气首先溶解在电解液中直至饱和，后呈气泡放出．由于氯的溶解度是温变的函数，所以电解一般在较高的温度(95～100℃)下进行，以减少氯的溶解度，并增加溶液的电导．伴随着氯气的产生，在阳极可能发生两个副反应，一是在阳极上H2O 放电而产生O2，如方程式(4)所示，另一是OCl-离子的电化学氧化而生成氯酸盐，如方程式(5)所示．2H2O→O2+4H++4e-(4)上列反应中，O2的析出是跟“阴极材料”和介质的pH有关如果采用石墨作阳极，由于产生了C→CO2的反应，而导致阳极材料的消耗C+2H2O→CO2+2H2电解质通过隔膜，从阳极区渗入阴极区，通常采用石棉或氟高聚物改性石棉为隔膜，采用真空吸附的方法沉积在多孔的阴极上(编网或多孔钢板)．在阴极区，水分子放电产生H2和NaOH，其中NaOH部分地回迁移至阳极区，跟溶解在里面的氯起反应而产生氯酸盐．如方程式(7)(8)和(9)所示．Cl2+OH-→HCl O +Cl-(7)HOCl+OH-H2O+OCl-(8)2HOCl+OCl-→ClO3-+2H++2Cl-(9)上列副反应产生影响电解的电流效率．阴极流出液中一般会有12％NaOH和15%NaCl．此类电解槽现已逐渐被淘汰二、离子交换膜电解槽离子交换膜电解槽的图解示意图如图二所示．这类型的电解槽通常采用离子交换膜作为隔膜．其中一种常用的离子交换膜叫做“Naflon”，系全氟碳共聚物，由美国杜邦公司制造．电解用的纯盐水是采用离子交换的方法制备的，其中所含的Ca2+和Mg2+少于0.1ppm，该盐水送入阳极室，无离子水送入阴极室，阳极区的Na+被离子交换膜交换到阴极区，跟阴极区的OH-形成NaOH，交换膜能阻止Cl2的迁移，因而可能生成高纯度的NaOH，其浓度达50%以上，从而免去烧碱的蒸发工段．三、汞电解槽隔膜电解槽和离子交换膜电解槽中，其阳极液和阴极液的分离分别地采用隔膜或离子交换膜，而汞电解槽无隔膜．其图解示意图如图三所示：阴极本身可以达到分离的目的．Cl2在阳极产生，而Na+在阴极放电形成钠汞齐，经第二电槽与水反应生成H2和Hg2NaHg+2H2O→2NaOH+H2+Hg所产生的汞经回收循环使用．由于汞严重地污染环境，此类电解槽已被逐渐淘汰．旭化成、氯工程、北化机三种电解装置的比较一、工艺比较目前，旭化成、氯工程、北化机三家最新推出电槽均为高密度、低电耗运行的复极式电槽。
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。
1975年日本旭化成工业公司制成全氟羧酸型离子交换膜，首先实现离子膜电解法制烧碱，同年日本实现工业化生产。
工艺流程经过两次精制的浓食盐水溶液连续进入阳极室（图1）,钠离子在电场作用下透过阳离子交换膜向阴极室移动，进入阴极液的钠离子连同阴极上电解水而产生的氢氧离子生成氢氧化钠，同时在阴极上放出氢气。
食盐水溶液中的氯离子受到膜的限制，基本上不能进入阴极室而在阳极上被氧化成为氯气。
部分氯化钠电解后，剩余的淡盐水流出电解槽经脱除溶解氯，固体盐重饱和以及精制后，返回阳极室，构成与水银法类似的盐水环路。
离开阴极室的氢氧化钠溶液一部分作为产品，一部分加入纯水后返回阴极室。
碱液的循环有助于精确控制加入的水量，又能带走电解槽内部产生的热量。
离子膜电解槽根据供电方式的不同，分为复极式和单极式两种。
复极式电解槽的各单元电解槽串联相接，电解槽的总电压为各个单元电解槽的电压之和；电路中各台电解槽并联。
单极式电解槽的各单元电解槽并联相接，电解槽的总电流为各个单元电解槽的电流之和；电路中各台电解槽串联。
有的离子膜电解槽为板式压滤机型结构（图2）:在长方形的金属框内有爆炸复合的钛－钢薄板隔开阳极室和阴极室，拉网状的带有活性涂层的金属阳极和阴极分别焊接在隔板两侧的肋片上，离子膜夹在阴阳两极之间构成一个单元电解槽。
离子膜法生产氯碱操作规程离子膜法是一种用于生产氯碱的成熟工艺，它以离子膜电解器为核心设备，在工业生产中具有广泛的应用。
下面是离子膜法生产氯碱的操作规程，详细介绍了操作步骤和注意事项。
一、设备准备1.确保离子膜电解器及相关设备处于良好状态，检查设备的电缆、管道等是否完好无损。
2.检查原料储槽的液位及浓度，确认储槽内氯化钠（NaCl）和水（H2O）的供应充足。
3.检查电力供应情况，确保电解器正常运行所需的电力供应稳定可靠。
二、操作步骤1.打开水浴加热器的循环泵，使加热器内的水循环流动，将水温升至设定温度。
2.打开氯化钠储槽进料泵，将氯化钠供应至电解器的氯化钠仓中，注意控制进料流量。
3.打开水储槽进料泵，将水供应至电解器的阳离子仓中，注意控制进料流量。
4.打开电解器冷却水进出水阀门，确保电解器冷却水循环正常。
5.启动电解器设备，开启电流电压，监测电流电压是否在正常范围内。
6.持续监测电解过程中的温度、电流和电压等参数，确保电解过程稳定运行。
7.在电解过程中定期检查和清理离子膜和阳离子、阴离子层，保持离子膜的通透性。
8.电解过程结束后，关闭电解器设备，断开电流电压供应。
9.关闭水浴加热器循环泵和水储槽进料泵，切断水浴加热器和水储槽的供水。
三、注意事项1.操作前应熟悉离子膜电解器及相关设备的结构和工作原理。
2.严格按照规程操作，不得擅自改变操作步骤或参数。
3.定期检查设备，确保设备处于良好状态，及时处理设备故障。
4.离子膜电解器操作结束后，应及时进行清洗和维护，保持设备的正常运行。
5.操作人员应穿戴好防护装备，注意操作过程中的安全防护措施，避免发生事故。
6.定期进行设备检修和维护，保障设备的长期稳定运行。
以上是离子膜法生产氯碱的操作规程，操作时需要严格按照规程进行操作，并注意设备的安全和维护，确保生产过程正常运行和生产质量的稳定。
操作人员应具备相关工艺知识和操作经验，在操作过程中严格遵守相关规定，确保生产安全和环境保护。
离子膜电解槽的工作原理离子膜电解槽是一种用于电解制取氯碱化合物（如氯气、氢气、氢氧化钠和氯化氢）的设备，其工作原理基于离子选择性透膜的特性。
离子膜通常是由聚合物材料制成的薄膜，具有高电导性和选择性透过特定离子的能力。
离子膜电解槽的工作原理如下：1. 电解槽结构：离子膜电解槽由阳极室、阴极室和中间的离子选择性膜组成。
阳极室和阴极室之间通过离子选择性膜隔开，形成两个相互隔离的电解液室。
2. 电解液配置：阳极室和阴极室中分别加入含有离子的电解液。
在氯碱工业中，阳极室通常使用饱和氯化钠溶液，阴极室则采用饱和氢氧化钠溶液。
3. 电极反应：在阳极室，电解液中的氯化钠溶液受电解作用，发生离解反应，产生氯离子和钠离子。
2Cl- →Cl2 + 2e-阴极室中的氢氧化钠溶液受电解作用，发生离解反应，产生水和氢气。
2H2O + 2e- →H2 + 2OH-4. 离子传递：当电流通过电解槽时，离子选择性膜只允许特定类型的离子透过。
在离子膜电解槽中，阳极室中的氯离子只能通过离子选择性膜进入阴极室，而阴极室中的氢氧化物离子也只能透过离子选择性膜进入阳极室。
这样，电解液中的离子可以在电解槽中迁移。
5. 反应生成物：在阴极室中，阴极吸收氢离子和电子，生成氢气。
2H+ + 2e- →H2在阳极室中，氯离子接受电子，生成氯气。
2Cl- →Cl2 + 2e-同时，在阳极室中，水还原成氧气和氢氧化钠。
2H2O →O2 + 4H+ + 4e- .通过上述反应，离子膜电解槽可以同时制取氯气、氢气和氢氧化钠。
离子选择性膜的隔离作用使得阳极室和阴极室能够独立操作，提高了产物的纯度和设备的效率。
离子膜电解槽的工作原理具有以下优点：1. 高纯度产物：离子选择性膜可以有效地隔离阳极室和阴极室，保证产物的纯度。
2. 高效能消耗：离子膜电解槽的电解效率高，能耗低。
3. 节约能源：离子膜电解槽不需要饱和盐溶液的氯化钠向阳极室注入而消耗能量，只需普通的低浓度溶液即可。
2019年07月离子膜电解槽氯中含氧升高的因素及其控制措施董旺旺周生刚（滨化集团股份有限公司，山东滨州256600）摘要：针对离子膜电解槽中可能引起氯中含氧升高的因素进行了分析，并提出了相应的控制措施。
关键词：离子膜电解槽；氯气；含氧量；控制措施滨化集团东瑞公司25万t/a 离子膜烧碱装置采用的电解槽为伍迪4代槽。
自电解槽重涂以来，氯中含氧量出现上升，氯气纯度出现降低；电解槽零极距改造后，也出现了氯气纯度地下降及氯中含氧的上升。
1电解槽影响因素分析1.1重涂电解槽对比重涂前后数据氯气纯度均有不同程度下降，氯中含氧上升。
因电解槽重涂前后工艺流程、工艺条件一致，对比同类型离子膜分析认为，电解槽重涂技术的影响为主要原因，不同厂家重涂的电解槽也有所差异。
1.2零极距改造电解槽对改造前后进行对比，可以发现氯气的纯度出现了下降，氯中含氧上升。
通过对电解槽进料盐水加酸等方法调整，仍然很难恢复到正常的水平。
分析认为主要受限于电解槽零极距改造技术影响，另外因为离子膜与极网密切接触，副反应相对较多也有一定影响。
另不同型号的离子膜氯中含氧也有所差异。
2氯气纯度的控制2.1进槽盐水质量的影响盐水中金属离子如Ca2+、Mg2+和Fe3+与从阴极侧反渗的OH-反应，形成不溶性沉淀，吸附到离子膜表面，容易导致离子膜交换通道堵塞，是的膜电阻初选上升，同时也使得槽电压上升加快。
在非零极距电解槽中，离子膜与电极中间间距较大，当离子膜表面吸附沉淀物时，会导致槽电压上升，但是不会对电流效率以及氯气纯度带来较大影响。
而零极距电解槽中，离子膜与电极密切接触，氢氧化物等不溶物吸附在离子膜表面，同时也会覆盖阳极面网，严重时堵塞阳极网孔，进而干扰了这一部分盐水的正常循环。
如盐水浓度太低，会使这一区域OH-分解量增多，而且还会使氯中含氧上升氯气纯度下降。
2.2进槽盐水酸度的影响通过向进料盐水加酸中和阴极侧反渗的OH-，减少副反应，提高氯气纯度。
如果反渗的OH-不能被完全中和，会与氯气进行反应形成副产物（NaClO 3、NaClO ），最终导致氯气纯度下降氯中含氧上升。
盐水相关内容整理1.盐水的水源。
主要为电解槽回来的淡盐水，再加上离子交换塔再生时产生的水，以及其他一些杂水。
2.目前国内常见的盐水除硫酸根工艺有以下几种：1、氯化钡法；2、SRS除硫酸根；3、凯膜公司新出的CIM法。
除硫酸根后，产生的硫酸钠通过冷冻回收，副产芒硝。
除硫酸根的方法都是成熟工艺，但冷冻法生产芒硝工艺还不够完善。
3.化盐工段的主要中间控制工艺指标有那些?应该最主要的是钙镁离子和SS4.游离氯对过碱量的分析影响？无影响。
在有游离氯存在（几十PPM），过碱性可以分析。
如果你的游离氯高到盐水不能分析过碱性，盐水就不能进槽了。
5.1次盐水过碱量如何实现自动分析\控制?目前是通过PH计来监控的，对于游离氯是通过ORP来进行的。
实际运用中存在1.PH计经常会结晶或因其他问题不准确；2、国产小流量调节阀质量不行；3、来料淡盐水过碱量不稳定。
有企业通过实验室分析控制的，分析过碱量和PH值。
6.原盐中的钙镁比？最好是钙镁比为2：17.盐水Ｆe离子超标原因？1）.Ｆecl3做絮凝剂2.）管道腐蚀3）.原盐中防结块剂亚铁氰化物中的铁8.盐水中的有机物对离子膜烧碱装置的影响1、阴极的加水量下降；2、槽电压上升；3、氯气纯度下降；4、树脂塔出现树脂结块；5、离子膜出现溶胀现象。
6.附在膜过滤器上,造成反洗时间短,降低膜的使用性能.9.一次盐水的T.O.C是什么？“TOC”是指水中的有机碳总量，盐水中的TOC也就是通常讲的有机物含量。
电解槽供应商有的要求盐水中的有机物含量小于5mg/l，有的要求盐水中的有机物含量小于10mg/l。
10.一次盐水用泵的材质、在一次盐水的精制过程中使用的是IHF化工耐腐蚀泵,材质为氟合金，包括向离子膜界区内输送的好是一样的泵型，用的效果不错。
2、在离子膜一次盐水泵出口进入树脂塔的，则是采用钛泵，为保证安全。
电解相关内容整理。
1. 旭化成自然循环电解槽进槽盐水温度为多少？是这样的。
这个主要是需要控制碱温，一般是86-88度。
1.概述1.1离子交换膜法制烧碱的原理1、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，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。
2、离子交换膜工作原理离子交换膜法制烧碱名称的由来，主要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。
1.2离子交换膜法制烧碱生产工段简介离子交换膜法制烧碱生产由5个工段组成：（1）化盐工段（2）电解工段（3）氯氢处理工段（4）固碱工段。
★化盐工段主要进行化盐及盐水的初级处理，为电解工段提供所需要的饱和食盐水。
★离子膜工段电解二次精制盐水，生产烧碱、氢气和氯气。
★氯氢处理工段主要是对从电解槽出来的氢气，氯气进行冷却，干燥处理，为后续生产做准备。
★固碱工段将电解工段的氢氧化钠电解液,经预热后，送入蒸发器深缩，再由片碱机生产固碱，2.化盐工段2.1化盐工段工艺原理将固体原盐(或搭配部分盐卤水)与蒸发工段送来的回收盐水、洗盐泥回收的淡盐水，按比例掺和、加热溶解成含氯化钠的饱和水溶液，同时按原盐中杂质含量连续加入适量的精制剂(氢氧化钠、碳酸钠和氯化钡等)，使盐水中钙、镁、硫酸根等杂质离子分别生成难溶的沉淀物，然后加入助沉剂(聚丙烯酸钠等)。
经过澄清、砂滤得到一次盐水，一次盐水经中和、过滤、树脂吸咐等步骤制得质量合格的精盐水，按需要源源不断地输送给电解工段。
