【精品】PPT课件 中国氯碱工业及国际化共34页

立式隔膜 电解槽法 电解饱和食盐水
原材料价格高、 产量低、设备复 杂、产品纯度低
生产规模大、设 备简单；烧碱产 品含杂质
没有大功率 直流电机
没有高分子 功能膜
离子交换 电解饱和食盐水 膜法
产品纯度高，设 备工艺简单
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化学原理与技术应用的关系
1、从理论知识到实际运用是有区别的，理论 应用到实际工业生产需要有工艺的支持。
缺点：产品烧碱中还含有食盐 ;投资多、能耗高 （2）水银法:
虽产量较高,能耗也较低,但由于在生产过 程中使用的水银即汞产生的严重污染已被淘汰.
[进一步再作反思]
1、氢氧化钠是在哪一极产生的？ 2、氯化钠中哪一种成分对于氢氧化钠是有效成分？ 3、从离子的角度来看，氢氧化钠不纯净，就是因为 其中混有了什么离子？(观看动画) 4、应该怎样避免氯离子的混入又不影响氢氧化钠的 生成呢？（观看动画）
不够长:离子膜使用情况
(4)盐耗高于国外先进水平 :盐耗情况
[请你当回设计师]
从离子交换膜的应用原理角度思考， 如何用电解的方法以Na2SO4为原料制取氢氧 化钠和硫酸。
广大化工行业天高海阔，有 待同学们去驰骋！去创造！
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请多提宝贵意见，谢谢！
看一看随着近代大功率直流发电机的出现， 在电解时工业上是如何用解决上述问题的！
大型直流发电机制造成功，电解法得
以出现
2.电解法： （1）隔膜法：立式隔膜电解槽
优点：
a.隔膜把阳极室和阴极室隔开，能阻止气体 通过防止氢气和氯气相混合而引起爆炸
b.能较好地避免氯气与氢氧化钠反应生成次 氯酸钠，影响烧碱的质量。
——追寻化工发展史 体悟科技强国情

中国现代化工之母 ——滋 手养 商丰 标富 。。 完鲜 全美 国绝 货伦 ，， 最无 先上 发妙 明品 。。
吴 蕴 初
近代著名实业家—— 吴蕴初
1、吴蕴初（1891一1953），出生于1891年9月 29日江苏省嘉定县（现上海嘉定区）。
2、1923年在我国首家建立“上海天厨味精厂” 生产佛手牌味精 。
质呢？ 3、能不能用加热的方法使它分解呢？
电解饱和食盐水
这样的装置运用 到工业生产中有 什么缺点吗？
提示： 2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O
阳离子交换膜：只允许阳离子通过 离子交换膜的作用：(1)防止氯气和氢气混合而引起爆炸
(2)避免氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠影响 氢氧化钠的产量
氯碱工业产品的用途
如果请你建造一座氯碱厂， 你会建在哪里呢？为什么？
我们今天学到了什么？
作业布置：

Backdrops:
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3、1929年在上海创办了天原电化厂。中国最早 的氯碱企业矗立在苏州河畔。
4、1934年创办“天盛陶器厂”以后又陆续建成 了天利氮气厂（现化工研究院前身）、四川天 原宜宾分厂、香港天厨味精厂等企业，形成了 天字号集团，为振兴民族工业做出贡献。
氯碱工业的原材料：食盐水
思考： 1、食盐水能不能稳定的存在呢？ 2、食盐水中存在着哪些微粒呢？ 2、那怎么样用它来制取我们需要的物

前言
7. 聚氯乙烯
氯乙烯通过链式聚合反应生成聚氯乙烯(PVC)。
聚氯乙烯是应用最广泛的热塑性高分子材料之一，是我国第一大通用型合 成树脂材料。由于具有优异的难燃性、耐磨性、抗化学腐蚀性、综合机械性、 制品透明性、电绝缘性及比较容易加工等特点，目前，PVC已经成为应用领域最 为广泛的塑料品种之一，在工业、建筑、农业、日常生活、包装、电力、公用 事业等领域均有广泛应用。
化学性质：由于乙炔分子中的三键结构，乙炔气体具有很活泼的化学性质， 它可以和氢气、氯气、氯化氢、水等进行加成反应，还能在适当条件下发生二 聚、三聚和四聚作用。此外，乙炔还能进行一系列有机反应。因此，以乙炔为 基础可以制取各种塑料、橡胶和纤维的有机原料，如氯乙烯、乙醛、醋酸乙烯、 丙烯腈、氯丁二烯等。
而下移动，煅烧好的石灰由窑 底卸出，燃料气及其燃
烧所需的空气从窑的中部喷入窑内。竖窑中物料与气
体相对流动，物料自上落下，气体自下而上，所以它
是一个逆流式的热交换装置。
石灰石经加热达812℃便会发生分解，放出CO2，生 成石灰。
900－1250 ℃
CaCO3
CaO + CO2 ↑-42.5 kcal
电石工艺——气烧窑
在无水的条件下，电石在氢气流中加热至2200℃以上时，有相当量的 乙炔和金属钙生成(CaC2+H2=Ca+C2H2)。干燥的氧气在高温下氧化碳化钙而 生成碳酸钙(CaC2+O2=CaCO3+CO)。粉状电石与氮气在加热条件下反应生成 氰氨化钙（CaC2+N2=CaCN2+C）。除此之外，氯、溴、硫、氨、磷、氯化氢 和乙醇等等物质在一定条件下均能与电石发生化学反应，生成相应的化学 物质。
高纯酸 洗涤冷却

市场竞争
中国氯碱工业市场竞争激烈，企业数量众多，但产业 集中度逐步提高。
产业布局
区域分布
中国氯碱工业主要集中在东部沿 海地区，特别是环渤海、长三角 和珠三角地区。
企业规模
中国氯碱工业企业规模差异较大， 既有大型综合性企业，也有中小 型专业化企业。
产业链延伸
中国氯碱工业逐步实现产业链延 伸，向高附加值领域拓展，如高 端聚合物、功能性材料等。
市场需求
国内市场需求
随着中国经济的快速发展，氯碱工业产品的 需求量不断增长，特别是在建筑、汽车、家 电、包装等领域。
出口市场需求
中国氯碱工业产品的出口市场不断扩大，主要出口 至东南亚、南亚、中东、非洲等地区，出口量逐年 增加。
未来市场需求
随着全球经济的复苏和新兴市场的崛起，预 计未来中国氯碱工业产品的市场需求将继续 保持增长态势。
进出口贸易
出口贸易
中国是全球最大的氯碱工业产品出口国之一，主要出口产品包括 烧碱、聚氯乙烯、甲烷氯化物等。
进口贸易
中国也是氯碱工业产品的进口大国，主要进口产品包括乙烯、丙 烯、丁酮等。
贸易政策
中国政府对氯碱工业产品的进出口贸易实施了一定的政策限制， 如关税、配额等，以保护国内产业和市场。
04
中国氯碱工业的国际化 进程
政策支持
政府将继续加大对氯碱工业的支持力度，推动产业升级和 技术创新。
环保监管
政府将加强环保监管，推动氯碱工业环保治理和绿色生产。
市场准入
政府将加强市场准入管理，推动氯碱工业规范化发展。
技术创新方向
高效节能技术
研发和应用高效节能技术，降低生产成本和提高能源利用效率。
新型分离技术
研发和应用新型分离技术，提高产品质量和降低环境污染。

53、希望是厄运的忠实的姐妹。 54、辛勤的蜜蜂永没有时间悲哀。 55、领导的速度决定团队的效率。 56、成功与不成功之间有时距离很短只要后者再向前几步。 57、任何的限制，都是从自己的内心开始的。 58、伟人所达到并保持着的高处，并不是一飞就到的，而是他们在同伴誉就很难挽回。 59、不要说你不会做！你是个人你就会做！ 60、生活本没有导演，但我们每个人都像演员一样，为了合乎剧情而认真地表演着。 61、所谓英雄，其实是指那些无论在什么环境下都能够生存下去的人。 62、一切的一切，都是自己咎由自取。原来爱的太深，心有坠落的感觉。 63、命运不是一个机遇的问题，而是一个选择问题；它不是我们要等待的东西，而是我们要实现的东西。 64、每一个发奋努力的背后，必有加倍的赏赐。 65、再冷的石头，坐上三年也会暖。 66、淡了，散了，累了，原来的那个你呢？ 67、我们的目的是什么？是胜利！不惜一切代价争取胜利！ 68、一遇挫折就灰心丧气的人，永远是个失败者。而一向努力奋斗，坚韧不拔的人会走向成功。 69、在真实的生命里，每桩伟业都由信心开始，并由信心跨出第一步。 70、平凡的脚步也可以走完伟大的行程。 71、胜利，是属于最坚韧的人。 72、因害怕失败而不敢放手一搏，永远不会成功。 73、只要路是对的，就不怕路远。 74、驾驭命运的舵是奋斗。不抱有一丝幻想，不放弃一点机会，不停止一日努力。3、上帝助自助者。 24、凡事要三思，但比三思更重要的是三思而行。 25、如果你希望成功，以恒心为良友，以经验为参谋，以小心为兄弟，以希望为哨兵。 26、没有退路的时候，正是潜力发挥最大的时候。 27、没有糟糕的事情，只有糟糕的心情。 28、不为外撼，不以物移，而后可以任天下之大事。 29、打开你的手机，收到我的祝福，忘掉所有烦恼，你会幸福每秒，对着镜子笑笑，从此开心到老，想想明天美好，相信自己最好。 30、不屈不挠的奋斗是取得胜利的唯一道路。 31、生活中若没有朋友，就像生活中没有阳光一样。 32、任何业绩的质变，都来自于量变的积累。 33、空想会想出很多绝妙的主意，但却办不成任何事情。 34、不大可能的事也许今天实现，根本不可能的事也许明天会实现。 35、再长的路，一步步也能走完，再短的路，不迈开双脚也无法到达。

分散制取
（1）Cl2的制取：4HCl+MnO2 MnCl2+Cl2↑+2H2O （2）石灰纯碱法（苛化法）制氢氧化钠：
Na2CO3+Ca(OH)2 2NaOH+CaCO3↓ （因反应需加热，氢氧化钠谓之为烧碱）
缺点：原料复杂，设备要求高，耗能高，污 染大，副产品多，产量小，产品纯度低。
讨论并思考 ——运用电解的方法制备氯气与烧碱
缺点：产品烧碱中还含有食盐 ;投资多、能耗高 （2）水银法:
虽产量较高,能耗也较低,但由于在生产过 程中使用的水银即汞产生的严重污染已被淘汰.
[进一步再作反思]
1、氢氧化钠是在哪一极产生的？ 2、氯化钠中哪一种成分对于氢氧化钠是有效成分？ 3、从离子的角度来看，氢氧化钠不纯净，就是因为 其中混有了什么离子？(观看动画) 4、应该怎样避免氯离子的混入又不影响氢氧化钠的 生成呢？（观看动画）
17、出发，永远是最有意义的事，去 做就是 了。当 一个人 真正觉 悟的一 刻，就 是他放 弃追寻 外在世 界的财 富，开 始追寻 他内心 世界的 真正财 富。 18、幻想一步成功者突遭失败，会觉 得浪费 了时间 ，付出 了精力 ，却认 为没有 任何收 获;在失 败面前 ，懦弱 者痛苦 迷茫， 彷徨畏 缩;而强 者却坚 持不懈 ，紧追 不舍。 19、进步和成长的过程总是有许多的 困难与 坎坷的 。有时 我们是 由于志 向不明 ，没有 明确的 目的而 碌碌无 为。但 是还有 另外一 种情况 ，是由 于我们 自己的 退缩， 与自己 “亲密 ”的妥 协没有 坚持到 底的意 志，才 使得机 会逝去 ，颗粒 无收。
113.人生的目的有二：先是获得你 想要的 ；然后 是享受 你所获 得的。 只有最 明智的 人类做 到第二 点总与 幽默的 人相伴 ，健康 总与阔 达的人 相伴。 20、对所学知识内容的兴趣可能成 为学习 动机。 ——赞 科夫 21、游手好闲地学习，并不比学习游手 好闲好 。—— 约翰·贝 勒斯

电解
2NaCl + 2H2O
2NaOH + H2
上述装置的弱点：
1.H2和Cl2 混合不安全。 2.Cl2会和NaOH反应，会使得到的NaOH不纯。
阅读教材并思考：
1．离子交换膜电解槽的简单构造如何? 2．离子交换膜的作用是什么? 3．工业制碱的简单生产流程怎样?
二、离子交换膜法制烧碱
85.每一年，我都更加相信生命的浪费是在于：我们没有献出爱，我们没有使用力量，我们表现出自私的谨慎，不去冒险，避开痛苦，也失去了快乐。――[约翰·B·塔布] 86.微笑，昂首阔步，作深呼吸，嘴里哼着歌儿。倘使你不会唱歌，吹吹口哨或用鼻子哼一哼也可。如此一来，你想让自己烦恼都不可能。――[戴尔·卡内基]
及泥沙等）； ⑤在滤液中加适量盐酸（除去过量的CO32—，调节溶液
的pH）； ⑥通过阳离子交换树脂（除去残留的微量Ca2+、Mg2+等
离子）。
5、（05浙江、江西11）．关于电解NaCl水溶 液，下列叙述正确的是 B
A. 电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠 B. 若在阳极附近的溶液中滴人KI溶液，溶液
呈棕色
C，若在阴极附近的溶液中滴人酚酞试液，溶 液呈无色
D. 电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯 中，充分搅拌后溶液呈中性
2、在外界提供相同电量的条件，Cu 2+或Ag+ 分别按Cu 2++2e-→Cu或Ag++e-→Ag在电极上
放电，若析出铜的质再量见为1.92g，则析出银的
质量为（ B ）。 A．1.62g B．6.48g C．3.24g D．12.96g
Ba2+ + SO42- =BaSO4

氯碱工业的生产工艺
隔膜法生产工艺
总结词
历史悠久，技术成熟，操作简单，但能耗高，产品质量不稳 定。
详细描述
隔膜法是氯碱工业中最早的生产方法，技术成熟且操作简单 。该方法通过在电解槽中放置隔膜，将氢离子和氯离子分开 ，以减少副反应的发生。然而，隔膜法能耗较高，且产品质 量不稳定，因此逐渐被其他方法所取代。
处理方法
废渣处理方法包括压滤、干燥、焚烧等，根据 废渣的成分和特性选择合适的处理技术。
资源化利用
对于有利用价值的废渣，应积极探索资源化利用途径，如生产建筑材料、提取 有价元素等。
安全生产与防护措施
安全生产管理
建立健全安全生产管理体系，制定安全生产规章制度，加强员工安全 培训和教育。
设备维护与检修
定期对生产设备进行维护和检修，确保设备正常运行，防止因设备故 障导致的安全事故。
氯碱工业是化学工业的重要组成部分，主要是通过电解食盐水溶液的方法，生产烧碱（氢氧化钠）、氯气和氢气。 氯化钠是主要的原料，通过电解氯化钠水溶液可以得到氯气、氢气和氢氧化钠。这个过程中需要大量的能源和盐， 同时产生的废水中含有高浓度的盐和有害物质，需要经过处理才能排放。
氯碱工业的发展历程
总结词
氯碱工业经历了从手工操作到自动化生产的发展历程，技术的进步不断推动着氯碱工业 的革新。
氯化氢和烧碱的生产设备
总结词
氯化氢和烧碱的生产设备用于将氯气和氢气转化为氯 化氢和氢氧化钠。
详细描述
氯化氢和烧碱的生产设备包括酸冷却器、碱冷却器、 酸泵和碱泵等。酸冷却器和碱冷却器用于将氯化氢和 氢氧化钠冷却至一定温度，酸泵和碱泵用于将氯化氢 和氢氧化钠输送到下游加工设备或存储设施。这些设 备的选型和设计需根据生产规模、工艺要求和安全环 保标准进行综合考虑。

除杂思路：
根据杂质特征选择除杂剂，通常选择易与 杂质反应生成气体、沉淀的物质为除杂剂，
符合（ 复分解 ）反应类型
精制食盐水
粗盐水（Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-） 过量BaCl2
Ba2+ + SO42- =BaSO4
Na+ 、 Ca2+、Mg2+、Fe3+、Ba2+ 、 Cl- BaSO4
102.人生过程的景观一直在变化， 向前跨 进，就 看到与 初始不 同的景 观，再 上前去 ，又是 另一番 新的气 候―― 。[叔本 华]
103.为何我们如此汲汲于名利，如 果一个 人和他 的同伴 保持不 一样的 速度， 或许他 耳中听 到的是 不同的 旋律， 让他随 他所听 到的旋 律走， 无论快 慢或远 近。― ―[梭罗]
2、在外界提供相同电量的条件，Cu 2+或Ag+ 分别按Cu 2++2e-→Cu或Ag++e-→Ag在电极上
放电，若析出铜的质再量见为1.92g，则析出银的
质量为（ B）。 A．1.62g B．6.48g C．3.24g D．12.96g
3、将两个铂电极插入500ml Cu SO4溶液中， 进行电解通电一定时间后，某一电极增重 0.064g（设电解时该电极无氢气析出，且不考 虑水解和溶液的体积变化），此时溶液中氢离 子浓度约为（A ）。 A．4×10－3 mol/L B．2×10－3 mol/L C．1×10－3 mol/L D．1×10－7 mol/L
的产量。
3、生产流程
思考：
1．用什么方法除去泥沙？
2．用什么试剂除去Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-？ 3．所用试剂只有过量才能除净这些杂质，你能

一、车间概况
烧碱车间生产工序包括一次盐水精制、二次盐水及电 解、氯氢处理、氯化氢合成及盐酸、液氯及包装、蒸发固碱 六个工序，可生产32％烧碱、50％烧碱、片状固碱、高纯 盐酸、次氯酸钠、液氯、氯化氢气体等多种产品。本车间现 总生产能力为20万吨/年烧碱，大量使用了先进工艺与设备， 如凯膜盐水精制工艺、旭化成复极自然循环电解槽、西门子 氯气透平压缩机等等，在工艺指标、产品质量上居于国内先 进水平。
3、无法实现连续生产
分析：要制得纯的烧碱、氯气、氢气产品， 必须要把电解的阳极、阴极进行分离
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阳极
电流方向
阴极
CI-失电子 形成氯气
Na＋
OH－离子增多与 Na＋形成烧碱液
H＋得电子 形成氢气
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稀释盐 水流出
阳极
电流方向
阴极
高浓碱 液流出
CI-失电子 形成氯气
饱和盐 水补充
Na＋
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烧碱车间概述
浓缩
化盐
粗盐水
精制
一次盐水
蒸发
精盐水
二次精制
电解
压滤
纯水吸收
高纯盐酸
氯化氢
单体转化
脱氯
干燥
压缩
加 压 降 温
液氯
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压缩 干燥
湿氢气 湿氯气
片碱 50％ 烧碱 32％ 烧碱
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烧碱车间概述
一次盐水：生产基础，提供盐水
电 解：以核心设备为主线，生产烧碱、氢、氯
氯氢处理：通过流程控制，保证电解槽稳定安全运行
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电解槽离子交换膜的结构
F
F
F
C
C
C
F