用于制造烧碱的离子交换膜
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新疆轻工职业技术学院毕业论文论文题目:离子膜制碱工艺班级:学生:指导老师:联系电话: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。
离子膜烧碱生产原理烧碱生产是以超纯盐水为原料,在离子交换膜电解槽中进行强烈的电化学反应而生成的。
在阳极室中氯化钠按下列方式在溶液中进行电离:NaCl → Na+ + Cl-主要阳极反应为阴离子Cl-在阳极上发生氧化生成氯气2Cl-→ Cl2+ 2e-阳极室的Na+和水通过离子交换膜一起传输到阴极室.阴极室的水在电流的作用下发生如下的电解反应:2H2O + 2e-→ H2+ 2OH-阴极室最开始的反应是阳离子H+得到电子被还原为H2,同时产生OH-。
Na+和OH-结合生成NaOH:Na+ + OH-→ NaOH整个电化学反应方程式如下:2NaCl + 2H2O → 2NaOH + Cl2+ H2为了调节阴极室中NaOH的浓度在NaOH循环管中加入纯水淡盐水和Cl2一起排放出阳极室外。
阴极室中产生的烧碱和H2一起排放出阴极室外。
把循环碱液用纯水稀释后重新加到阴极室中。
上述电化学反应如图1所示在电解进行过程中,由于阳极中的一部分Cl-透过了离子交换膜进入阴极室,阴极液就受到了少量盐的污染。
一般来说,膜的电流效率越低,阴极液的盐污染程度就越高。
电解时,由于OH-在电场作用下由阴极室向阳极室移动,我们称之为OH-反渗透。
Na+传输量的减少取决于OH-的透过离子膜的多少。
电解槽电流效率的减少和OH-的减少直接有关。
当阴极室OH-浓度增加时,电流效率减少。
因此所生产烧碱的浓度受到限制,一般为32-35wt%此外,还要取决所用膜的类型。
新装膜原理上只允许Na+和少量的OH-和Cl-透过。
实际上膜都有一定的使用寿命,随着膜工作时间的增加,阴离子透过膜的量也相应增加,槽的电流效率下降,阳极室由于下面的副反应PH值增加:电化学副反应·H2O被氧化产生氧气H 2O → 1/2O2(g) + 2H+ + 2e-化学副反应一、阳极侧·氯气溶解但不发生分解呈自由状态Cl2(g) <=> Cl2(aq) ……平衡式(1)·游离氯和水结合Cl2(aq)+ H2O <=> HOCl(aq) + H+ + Cl-……平衡式(2)·次氯酸的分解HOCl(aq) <=> OCl- + H+……平衡式(3) ·式(2)和(3)结合形成下面的反应Cl2(aq) + H2O <=> 2H+ + OCl- + Cl-……平衡式(4)·ClO3-生成2HOCl(aq) + OCl-<=> ClO3- + 2H+ + Cl-……平衡式(5) ·式(4)和(5)结合形成下面的反应3Cl2(aq) + 3H2O <=> ClO3- + 6H+ + 5Cl- ……平衡式(6)·副反应生成的H+和从阴极箱扩散过来的OH-发生中和反应H+ + OH- → H2O·超纯盐水中的碳酸钠和阳极中的H+反应生成氯化钠和二氧化碳,二氧化碳的生成将导致气体的不纯。
实习报告实习项目:离子膜烧碱工艺专业:应用化工技术姓名:李冬苹学号:2010040805前言专科类理工学校所教授学生重点在于培养学生理论与现实相结合的实际能力,做到理论知识与技能双丰收,培养高新技术型人才。
而在该培养过程中,外出见习、实习必不可少。
本次实习主要学习离子膜生产烧碱的具体工艺,例如操作原理、步骤、操作参数等重点知识。
本稿将具体讲述一下实习过程中所了解到的工艺内容,第一次涉及大型工艺的讲述,其中有所不足还请老师多多给予批评指正。
原盐的物理性质:纯盐为氯化钠,分子式:NaCl分子量:58.44,为无色透明的正六面体结晶。
相对密度2.161(25℃);假比重:0.7-1.5。
1.544;比热容0.853J/(g²℃);熔点800.8℃;沸点1465℃;硬度2.5;折射率20D熔解热517J/g;临界湿度(20℃)75.3%;在1㎏纯水中的熔解热为3.757kJ/mol。
温度(℃) 溶解度(%) g/l-6 25.48 305.40 26.34 316.210 2635 316.720 26.43 317.230 26.56 317.640 26.71 318.150 26.89 319.260 27.09 320.570 27.30 321.880 27.53 323.390 27.80 325.3100 28.12 328.0离子膜制烧碱生产工艺生产烧碱的方法有离子膜法、隔膜电解法与水银电解法,离子膜法电解槽生产氯气和烧碱,其优点是避免汞害和石棉污染,又节省能耗,相对于石墨电解槽来说避免了铅的危害。
由于离子膜生产法所生产的烧碱质量好,耗能低且安全性高,该法已经被公认为技术最先进和经济上最合理的氢氧化钠生产方法。
离子膜烧碱就是采用离子交换法电解食盐水而制成烧碱,其主要原理是因为使用阳离子交换膜,该膜具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_和两级产物H2、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N aOH反应而生成N aC lO影响烧碱纯度的作用。
离子膜烧碱生产工艺浅析离子膜法生产烧碱是目前世界上最先进的制碱技术,国内许多氯碱企业虽然也发现了成套引进的生产工艺存在某些工艺设计不合理、原材料及能源浪费等问题,但由于氯碱生产属于高危生产行业,且离子膜烧碱生产系统自动化程度高、联锁点多、技术复杂,一旦出现失误极易造成严重的安全环保事故和巨大的经济损失等原因,一直没有研究开发出有效的解决办法,致使我国的离子膜烧碱生产工艺一直无大的改进或实质性进展。
本文分析了离子膜烧碱生产工艺。
标签:离子膜;能耗;烧碱;生产工艺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。
1 离子膜烧碱生产工艺1.1 配水在电解的工序中,需要脱离掉淡盐水中多余的硫酸根。
被输送到一次盐水工序的淡盐水包含两个部分:第一部分便是流经自动控制的装置调节出的盐水;第二部分是存储在储槽中的上清液(已经沉淀处理)。
从其它的工序中回收出来的水,调节所用的水和盐泥中排滤出的滤液,经过一定比例的调和就形成了化盐水。
1.2 化盐和盐水的精制把化盐水的温度调到适合,在盐池的底部经过逆流的方式接触到原盐,在逆流的水流中添加氢氧化钠溶液同液体中的镁离子发生化学反应,产生沉淀氢氧化镁而被分离出去,有机质也被逐步的分解为较小的分子。
经过混合器加压后的粗盐水,会进入预处理器中。
离子膜烧碱工艺的工艺流程电解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级控制。
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)。
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。
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)盐水工段(2)隔膜工段(3)离子膜工段(4)片碱工段(5)氯氢处理工段。
★盐水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。
★隔膜工段利用盐水工段的一次盐水进行电解,生产10%烧碱。
★离子膜工段电解二次精制盐水,生产32%烧碱。
★片碱工段利用三效蒸发离子膜电解出来的32%烧碱生产固体片碱。
★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。
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。
离子膜法氯碱技术基本知识山东东都农药厂焦永秋2011-2-261.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。
离子交换膜法电解制碱工艺一、离子膜电解制碱原理如下图。
电解槽的阴极室和阳极室用阳离子交换膜隔开,精制盐水进入阳极室。
通电时H20在阴极表面放电生成氢气,Na+离子通过离子膜由阳极室与OH-结合成NaOH;CL-离子则在阳极表面放电生成氯气。
经电解后的淡盐水随氯气一起离开阳极室。
氢氧化钠的浓度可利用进电解槽的纯水量来调节。
离子膜电解制碱原理二、盐水的二次精制盐水的质量是离子膜电解槽正常生产的一个关键。
它不仅影响离子膜的寿命,也是离子膜能否在高电流密度下运行得到高电流效率的至关重要的因素。
电解槽所用的阳离子交换膜,具有选择和透过溶液中阳离子的特性。
因此,它不仅能使Na+离子大量通过,而且也能让Ca2+、 Mg2+、 Fe2+、Ba2+、等离子通过,当这些杂质阳离子透过膜时,就和从阴极室反渗过来的微量OH-离子形成难溶的氢氧化物堵塞离子膜。
在盐水中氯酸根和悬浮物也能影响离子膜的正常运行。
有的离子膜对盐水的I-离子的含量还有要求。
因此,用于电解的盐水的纯度远远高于隔膜电槽和水银电槽,他必须在原来一次精制的基础上再进行第二次精制。
(一)二次盐水的过滤一次盐水中的少量悬浮物,如果随盐水进入螯合树脂塔,将会堵塞树脂的微孔,甚至使树脂呈团状物,严重时有结块现象,从而降低树脂处理盐水的能力。
因此,盐水精制时一般要求盐水中悬浮物(s.s)的含量小于1ppm。
这样就必须经过过滤,如果采用传统的砂滤设备往往不能符合要求,目前常用的是碳素管式过滤器。
碳素管式过滤器是由许多根烧结的碳素管组成,具有良好的耐腐蚀性,它由纯碳烧结而成,管壁上分布有均匀的微孔,孔径为100μ,气孔率为42%。
过滤后的二次盐水能达到悬浮物(s.s)的含量小于1ppm的要求。
(我们公司的不锈钢纤维烧结滤芯亦能满足这种过滤要求,我们可以开拓它在离子膜制碱中二次盐水过滤中的应用。
)1-澄清盐水槽;2-澄清盐水泵;3-助剂给料泵;4-助剂接料泵;5-碳素过滤器;6-预涂泵;7-预涂槽;8-过滤盐水槽;9-过滤盐水泵预涂过滤前必须在碳素管的外表面预先涂上一层厚薄均匀的助滤剂α-纤维素,以防止盐水中的悬浮物堵塞碳素管的微孔,以提高过滤器的过滤性能。
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。
1 生产流程离子交换膜法电解制碱的主要生产流程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。
2 主要原料氯碱工业的主要原料:饱和食盐水,但由于粗盐水中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO等杂质,远不能达到电解要求,因此必须经过提纯精制。
3 工艺设计一次盐水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。
二次盐水精制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10wtppm左右。
离子膜烧碱工艺一、工艺流程简介烧碱目前以离子膜工艺为主。
按流程顺序分为一次盐水、二次盐水精制、电解、淡盐水脱氯、Cl2处理、H2处理等工序。
核心工序是二次盐水精制和电解部分。
盐水一次精制的主要目的是控制悬浮物(SS)与各种杂质离子的含量在要求的范围内,为盐水二次精制作准备。
盐水二次精制最主要部分是螯合树脂塔,,使粗盐水经过树脂塔后除去二价阳离子。
部分工艺在二次精制中盐水进螯合树脂塔之前设置碳素管或其它类型过滤器,以进一步降低盐水中的悬浮物的含量。
电解部分是烧碱制备流程的关键工序,符合电解要求指标的精制盐水流经电解槽时,在一定直流电作用下,离子经离子交换膜的发生迁移,最终在阴极液相形成烧碱,阳极液相产生淡盐水,阴极气相生成H2,阳极气相生成Cl2。
二、离子交换膜法电解制碱的主要生产流程工艺流程图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。
三、具体工艺流程盐水精制单元工艺简述: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。
①一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。
bc 精制原理①除镁镁离子常以氯化物的形式存在于原盐中,精制时向粗盐水中加入烧碱溶液生成不溶性的氢氧化镁沉淀。
离子膜烧碱的生产分析—离子膜法液碱质量检测一、离子膜液碱生产的工艺流程二、离子膜液碱的检测项目09 工分徐然一、产品说明离子膜法制碱共生产三种产品:离子膜(液)碱、氯气和氢气。
1.离子膜(液)碱离子膜(液)碱,即氢氧化钠水溶液,NaOH(分子量为39.997)含比量为32±0.5,重 1.3071.31785℃,无色透明,有滑腻感的液体,沸点:116℃,凝固点:1.2℃。
属于低毒类物质,对皮肤、粘膜有强烈的刺激性和腐蚀性。
浓的碱液会灼伤皮肤和肌肉,若吸入HaOH 雾沫或较浓的蒸气,可使气管和肺部遭受严重的伤害,甚至发生肺炎,若溅入眼中,则可能会引起失明。
烧碱溶液能与多种物质反应,对动植物组织有强烈的腐蚀作用。
a. NaOH 的强碱性能使蓝紫色的石蕊变成蓝色使无色的酚酞呈红色。
b.能与酸反应NaOHHCL → NaCLH2Oc.能与酸性氧化物反应2NaOHCO2 → Na2CO3H2Od.能与锡、锌等反应2AL6NaOH → 2Na3ALO33H2↑e.与硅化物的作用2NaOHSiO2 → NaSiO3H2O烧碱主要用于轻工、纺织、医药、冶金、建材等工业部门。
二、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,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等无机杂质,以及细菌、藻类残体、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,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。
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,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。
离子膜烧碱生产工艺虚拟仿真实训思考题概述离子膜烧碱生产工艺是一种利用离子交换膜进行电解分离的方法,用于生产氢氧化钠(烧碱)的工艺。
本文将就离子膜烧碱生产工艺的原理、流程、关键技术和虚拟仿真实训等方面展开探讨。
原理离子膜烧碱生产工艺是利用离子交换膜在电解过程中实现阴阳离子的选择性传递和分离。
在电解池中,通过外加直流电压,阳离子(如钠离子Na+)从阳极侧通过阳离子交换膜进入阴离子交换膜的阳极侧,而阴离子(如氯离子Cl-)则从阳离子交换膜的阴极侧通过阴离子交换膜进入阴极侧。
因此,通过电解离子交换膜实现了阳离子和阴离子的分离。
流程离子膜烧碱生产工艺的主要流程包括前处理、电解、后处理等环节。
前处理前处理主要包括进料处理和浓缩处理两个阶段。
1.进料处理–原料准备:将原料氯化钠(NaCl)进行粉碎处理,并控制粒径合适。
–溶解:将粉碎后的氯化钠与适量的水溶解,形成氯化钠溶液。
2.浓缩处理–蒸发:通过蒸发器对氯化钠溶液进行蒸发,使其浓缩至一定浓度。
–结晶:将浓缩后的溶液进行冷却结晶,得到氯化钠结晶体。
电解电解是离子膜烧碱生产工艺的核心环节,主要包括阳离子交换膜、阴离子交换膜和电解池三个部分。
1.阳离子交换膜–选择性传递:阳离子交换膜只允许正电荷的阳离子通过,阻止阴离子通过。
–电导率:阳离子交换膜具有一定的电导率,能够实现电流在电解过程中的传导。
2.阴离子交换膜–选择性传递:阴离子交换膜只允许负电荷的阴离子通过,阻止阳离子通过。
–电导率:阴离子交换膜具有一定的电导率,能够实现电流在电解过程中的传导。
3.电解池–极板:电解池中的阳极和阴极分别由不同材质的极板组成,用于供电和收集产物。
–电解液:电解池中的电解液为浓度适当的氯化钠溶液。
后处理后处理主要包括产物回收和设备清洗两个环节。
1.产物回收–氢气收集:从阳极收集到的氢气可以用于其他产业过程或者作为燃料。
–氯气回收:从阴极收集到的氯气可以用于其他化工过程。
2.设备清洗–电解池清洗:对电解池和电解膜进行清洗,以去除各种杂质和附着物,保持设备的正常运行。