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离子膜烧碱工艺流程
离子膜电解法制作烧碱一般是以饱和食盐水为原料的，具体的制作工艺流程如下:
1、盐水精制
粗盐水中含有泥沙、Ca2+、Mg2t、Fe3+等杂质，远不能达到电解要求，需要经过提纯精制: 一次盐水一般是采用膜过流技术制取精制盐水，然后将精制盐水通过整合树脂塔处理，使钙、镁离子含量降到20wtppb的水平，得到二次精制的盐水。
2、离子膜电解
精制过的盐水即可进行电解制碱，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，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，H,0在阴极表面放电生成H,，Nat穿过离子膜由阳极室进入阴极室，导出的阴极液中含有NaOH;C-则在阳极表面放电生成C。
电解后的淡盐水从阳极导出，可重新用于配制食盐水。
氯碱工业制备烧碱化学方程式及工艺流程氯碱工业是现代化工行业的基石之一，其生产的烧碱是很多工业生产中不可或缺的化学品。
下面我们来看一下氯碱工业制备烧碱的化学方程式和工艺流程。
首先，氯碱工业制备烧碱的化学方程式为：2NaCl + 2H2O → Cl2↑ + H2↑ + 2NaOH。
这个方程式可以简单地说明，在氯化钠水溶液电解的过程中，氢离子在阳极反应，氢气和氧气同时生成，而氯离子在阴极反应，生成氢氧化钠溶液和氯气。
接下来是氯碱工业制备烧碱的工艺流程。
首先，将氯化钠溶解在水中制备成氯化钠水溶液。
然后，将氯化钠水溶液通入电解槽中，在阴极和阳极的作用下，生成氢氧化钠和氯气。
氯气通过冷凝、吸收和压缩等多道工艺流程得到制备成熔融氯。
最后，烧碱在分离、洗涤、脱色和蒸发等多道工艺流程中制备而成。
需要注意的是，氯碱工业制备烧碱的电解槽要选用耐高温、耐腐蚀的材料，如钢板、亚克力等。
此外，氯碱工业对能源和环境的要求也很高，需要对电能进行优化利用，同时要采用环保技术减少污染。
综上所述，氯碱工业制备烧碱的化学方程式和工艺流程需要科学合理地设计，以保障生产的稳定性和质量，同时注重环保和节能。
目录第一章一次盐水岗位生产工艺 (1)第二章二次盐水工序生产工艺 (18)第三章离子膜电解岗位生产工艺 (22)第四章氯气处理系统安全生产工艺 (30)第五章氢气处理生产工艺 (43)第六章合成氯化氢岗位生产工艺 (45)第七章氯气液化岗位生产工艺 (52)第八章蒸发片碱岗位生产工艺 (64)第九章空压制氮生产工艺 (93)附: (115)图一烧碱工艺流程简图第一章一次盐水岗位生产工艺第一节盐水精制工艺目的及原理1.盐水精制的目的2-等无机杂质，细菌，藻类载体，腐殖酸等天然有由于工业盐中含有Ca2+,mg2+,SO4机物和机械杂质，这些杂质在化盐时会被带入盐水中，好不彻底去除会造成树脂塔树脂结块，交换能力下降，导致离子膜效率降低，严重破坏电解槽的正常生产，因此必须除去大量杂质，满足树脂塔的要求。
2.盐水精制的原理2.1.原料盐：化学名称氯化钠，白色四方结晶或结晶粉末，因含杂质的不同，分别呈灰，褐等颜色，分子式NaCl，分子量58.45.，熔点800.4℃，沸点1413℃，易溶于水，微有潮解性，由于工业盐中含有易吸收空气中水分的氯化钙、氯化镁杂质而潮解结块，氯化钠的溶解度如下表所示：纯碱：化学名称碳酸钠，分子式Na2CO3,分子量106，相对密度2.532，白色粉末或结晶细粒，味涩、易溶于水呈强碱性，纯度大于98％。
本工序配成12～15％的水溶液。
盐酸：又名氢氯酸，是氯化氢气体的水溶液，分子量36.5，本工段所需盐酸为10～15％无色的透明液体。
氯化钡：分子式BaCl2，分子量208.4,固体BaCL2.2H2O，含量大于97％，本工序配成17～20％的溶液。
次氯酸钠：分子式NaClO,分子量74.5，本工序采用有效氯0.6～1％工业次氯酸钠溶液。
铁盐预处理剂：分子式FeCl3,分子量162.5，本工序配成1～2％wt的水溶液。
亚硫酸钠：分子式Na2SO3分子量126，本工序配成3～5％wt的溶液。
烧碱生产工艺详解我国烧碱（氢氧化钠）行业起源于1929年上海天元电化厂的成立，烧碱生产工艺包括苛化法和电解法两种。
其中，苛化法即纯碱苛化法，电解法又可分为水银法、隔膜法、离子交换膜法。
目前，离子交换膜电解法是烧碱行业主流的生产工艺。
起初苛化法在国内的应用较为广泛，但是2000年以后，电解法逐步取代苛化法成为主要的生产方法。
目前，国内在产的烧碱企业都使用离子交换膜电解法。
一、烧碱苛化法生产工艺苛化法制烧碱以纯碱为原料，主要依靠天然碱矿资源，生产成本较低，经济效益高。
不过，由于我国碱矿资源有限、苛化法产量较小，国家政策予以限制，2000年前后，我国企业全面淘汰该生产工艺。
苛化法生产工艺并不复杂，其反应式为Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓。
苛化法主要有三个生产步骤：第一步是苛化，第二步是蒸发，第三步是盐析。
在苛化阶段，苛化槽中需配置纯碱溶液，加入生石灰，不断搅拌发生苛化反应，而后过滤得到清卤液。
在蒸发阶段，制作合格的清卤液依次进行中浓蒸发和高浓蒸发，去除硫酸钠、碳酸钠和氯化钠杂质，获得高浓度氢氧化钠。
在盐析阶段，高浓液进一步析出晶体、过滤，送入冷析桶，达标后的产品用间歇沉淀槽进行沉淀，即可得到片碱。
二、烧碱电解法生产工艺根据电解槽结构、电极材料和隔膜材料的不同，电解法可以分为水银法、隔膜法和离子交换膜法。
目前，离子交换膜电解法是我国烧碱生产的主流工艺，其化学反应式是2NaCl+2H2O = 2NaOH+Cl2↑+H2↑。
1、水银电解法水银电解法是通过生产钠汞齐来使氯气分开，得到烧碱的方法。
其电解槽由电解室和解汞室组成，该工艺的优点是电解槽流出溶液产物中氢氧化钠浓度较高，其质量分数可高达50%，无需蒸发增浓；产品质量高，含盐低，但是由于该工艺能耗高，且水银是有害物质，该工艺目前已基本被淘汰。
2、隔膜电解法隔膜电解法是利用多孔渗透性的石棉隔膜作为隔层，以石墨为阳极、铁为阴极，把阳极产生的氯气与阴极产生的氢氧化钠和氢气分开，获得烧碱的一种方法。
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。
一、工艺概述
1.1工艺流程
本烧碱工艺设计采用乙二醇蒸发工艺，简称为EDEV工艺。
工艺流程如下：
操作步骤
1)烧碱磨粉：将原料烧碱分别磨碎，达到要求的粉末粒度；
2)烧碱融化：将磨好的烧碱粉料放入融化炉内，加热至熔融状态；
3)乙二醇蒸发：将融化的烧碱液经乙二醇蒸发蒸馏，得到烧碱晶体；
4)烧碱晶体粉碎：将得到的烧碱晶体粉碎，达到要求的粒度；
5)烧碱蒸煮：将烧碱粉料放入蒸煮炉内，加热蒸煮，蒸煮结束后到达成品。
1.2主要设备及负荷
1.2.1设备
（1）乙二醇蒸发装置
（2）烧碱融化炉
（3）烧碱磨粉机
（4）烧碱晶体粉碎机
（5）烧碱蒸煮炉
（6）其它附属设备
1.2.2负荷
本工艺设计日产十万吨。
二、乙二醇蒸发装置
2.1设备组成
乙二醇蒸发装置由蒸馏塔、汽提塔、汽提塔加热器、蒸汽冷凝器、油冷机、汽泵等组成。
2.2工艺特性
（1）蒸馏温度：150℃
（2）蒸馏压力：0.103MPa
（3）液比：0.86
2.3工艺流程。
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。
离子膜烧碱工艺
一、工艺流程
烧碱溶液通过传统的加热工艺蒸发时，可以分解出氯气，氢气和钠溶液，但这种方法的效果不佳，并且会消耗大量的能源，耗费时间也很长。
离子膜烧碱工艺利用了电解的原理，以氯气、氢气和钠溶液作为新产品，可以有效提高生产效率。
其工艺流程主要包括烧碱溶液处理、离子膜电解分解和连续搅拌浓缩等步骤。
1.烧碱溶液处理：烧碱溶液由钠和水组成，是进行离子膜烧碱工艺的基本材料，事先要对其进行进行预处理以及脱全氯和水分蒸发等操作，以达到理想的浓缩程度和指定的氯分析浓度。
2.离子膜电解分解：处理后的烧碱溶液可以进行离子膜电解分解，离子膜是由导电材料制成的电解所必需的一种膜物，它的作用是实现液质的分离，从而实现电介质烧碱溶液中的汽液分离。
离子膜法制烧碱的生产工艺离子膜法是一种将盐水电解制取烧碱的工艺，主要通过使用离子膜来实现正负离子的选择性传递，从而实现烧碱的分离与提纯。
下面将详细介绍离子膜法制烧碱的生产工艺。
首先，离子膜法制烧碱的工艺包括电解槽系统和电解剂制备系统两部分。
1.电解槽系统：(1)电解槽：电解槽中主要包括阳极室、阴极室和中间隔膜室。
阳极室和阴极室之间分别设有阳极和阴极板，中间隔膜室中放置离子膜。
(2)盐水进料系统：盐水从进料系统中进入阳极室，经过阳极室中的阳极板，形成氯气和氢气。
(3)钾液进料系统：钾液从进料系统中进入阴极室，通过阴极室中的阴极板与水反应，产生氢气和氢氧化钾。
(4)碳酸钠产物系统：碳酸钠从离子膜室中排出，经过后续工艺处理，得到高纯度的烧碱。
2.电解剂制备系统：(1)盐水制备：通过水解盐制备盐水，通常使用的水解盐有氯化钠和硫酸钠等。
(2)钾液制备：通过将氨水与碳酸钾反应，得到氢氧化钾水溶液。
(3)离子膜制备：离子膜主要包括阳离子交换膜和阴离子交换膜，制备时需要选择合适的材料进行改性处理，以提高其选择性传递能力。
1.盐水电解：将盐水从进料系统中引入阳极室，采用直流电源施加在阳极和阴极板上，产生氯气和氢气。
氯气从阳极室排出，氢气从阴极室排出，通过槽外收集和处理。
2.钾液电解：将钾液从进料系统中引入阴极室，施加直流电源，进行电解。
产生的氢气从阴极室排出，通过槽外收集处理，而氢氧化钾溶液则从槽中排出，进入碳酸钠产物系统。
3.六氢合碳酸钠生成：在碳酸钠产物系统中，将氢氧化钾与二氧化碳进行反应，生成碳酸钾。
该反应一般在高温下进行，确保反应充分、反应速度较快。
4.离子膜传递：离子膜的作用是在阳极室和阴极室之间实现正负离子的选择性传递。
阳离子交换膜将氢离子传递到阴极室，而阴离子交换膜则将氯离子传递到阳极室。
这样可以使电解过程更加高效和纯净。
5.产品收集和处理：将产生的碳酸钠从离子膜室中排出，纯化处理后得到高纯度的烧碱产品。
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。
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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。
离子膜烧碱工艺流程离子膜烧碱工艺是一种利用离子交换膜技术制取高纯度烧碱的过程。
离子膜烧碱工艺流程一般包括原料准备、电解槽电解、中和、浓缩、结晶等几个主要步骤。
首先，原料准备是离子膜烧碱工艺流程的第一步。
常用的原料是氯化钠和水合盐，其中水合盐是为了提高产量和降低能耗而加入的。
原料通过配比进入电解槽。
其次，电解槽电解是离子膜烧碱工艺的关键步骤。
电解槽中设有阴、阳极，以及中空的离子交换膜。
电解槽内部通过直流电源加电，在阳极处发生氧气的析出反应，生成氧气和氢氧根离子，而在阴极处发生水的还原反应，生成氢气和钠根离子。
离子交换膜起到分离阳、阴极反应产物的作用，使阳极处的氧气和氢氧根离子在阳极室内发生反应，形成高浓度的氢氧根液。
电解产生的钠根离子则经过离子交换膜进入阴极室。
中和是离子膜烧碱工艺流程中的下一个步骤。
阴、阳极室中所得到的液体进入中和塔，通过与稀酸反应，形成盐酸和氯化钠。
中和液中的氯化钠在后续工艺中可以回收利用。
浓缩是烧碱工艺流程中的关键步骤之一。
中和产生的盐酸经过浓缩塔蒸馏，生成高浓度盐酸，同时产生的水蒸汽经过冷凝器冷却后排出。
浓缩后的盐酸可以继续被用于中和反应，形成循环利用。
最后一个步骤是结晶。
经过浓缩后的盐酸进入结晶槽，通过逐渐降低温度，使盐酸结晶，以获得纯度较高的烧碱。
结晶得到的烧碱可以回收利用，而未结晶的盐酸则通过管道排出。
离子膜烧碱工艺流程具有高效、环保、节能等优点。
通过电解槽电解、中和、浓缩和结晶等步骤，可以制得高纯度的烧碱产品，同时可以循环利用原料和副产物，减少资源的浪费和环境的污染。
这种工艺流程在化工领域得到了广泛的应用和推广。
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。
