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离子膜法制烧碱电解工段设计

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离子膜烧碱工艺(整理过)

离子膜烧碱工艺(整理过)

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。

离子膜烧碱电解槽安装施工方案(非常详细,可直接指导施工)

离子膜烧碱电解槽安装施工方案(非常详细,可直接指导施工)

目录第1章编制说明 (2)第2章离子膜电解槽的工作原理和施工原理- (2)2.1 离子膜电解槽工作原理 (2)2.2 离子膜电解槽施工原理 (2)第3章安装前应具备的条件 (3)第4章电解槽组装程序 (4)第5章离子膜电解槽施工特点 (5)第6章电解槽安装 (6)6.1 基础验收 (6)6.2 电解槽框架安装 (6)6.3竣工验收 (20)第7章质量技术措施 (21)7.1 质量措施 (21)7.2 质量保证体系 (21)第8章安全技术措施 (23)第9章技术措施用料计划 (25)第10章主要施工机具计划 (26)第1章编制说明本项目为中国化学工程第四建设有限公司承建的天津渤化化工发展有限公司公司60万吨/年离子膜烧碱项目安装工程，共计20台电解槽，其中电解厂房A共计10台日本进口电解槽，电解厂房B共计10台利旧电解槽，为确保电解槽安装质量，特编制此施工方案。

结构：复极式电解槽，规格17620mm x 2686mm x 1812mm，单元槽个数176个；第2章离子膜电解槽的工作原理和施工原理-2.1 离子膜电解槽工作原理离子膜法制碱是用离子膜把阳极室和阴极室隔开，在这种电解室中进行盐水电解。

这种阳离子膜对溶液中阳离子具有高选择透过性（单透性）和拒绝OH-、CL-离子通过。

由于阳离子膜容许Na+带少量水分透过膜层进入阴极区，并对OH-具有排斥作用，从而阻止了OH-进入阳极区，阳极区的CL-由于受膜和阴极的双重排斥而无法进入阴极区。

因此，阴极区可获得含盐量少的高浓度烧碱。

2.2 离子膜电解槽施工原理离子膜电解槽是由多个单元槽组成，相邻的单元槽之间安装有离子膜，单元槽之间由油压系统挤压串联在一起，安装铜排，软管，从而组装一台完整的电解槽。

第3章安装前应具备的条件一、设备基础验收合格，并办理完工序交接安装技术负责人与主要安装人员都已经过培训并全面掌握了电解槽各零部件的安装要点及安装位置，对各工序都有严格的监控预防措施。

离子膜烧碱生产工艺

离子膜烧碱生产工艺

离子膜烧碱生产工艺
随着国民经济的发展，烧碱工业的发展十分迅速，目前我国的烧碱产量已占到了世界总产量的90%以上。

由于我国烧碱工业起步较晚，与国外相比还有一定差距。

因此，要在短时间内赶上国际水平，必须对我国烧碱工业进行改革，采取切实可行的措施，以提高烧碱生产效率和产品质量。

从国外引进的离子膜烧碱生产技术，就是这样一种先进的生产技术。

离子膜烧碱工艺是将 NaOH溶液在电解槽中电解成 NaCl、NaOH、 HCl和H2O四种不同成分的盐，再用 NaOH溶液与 HCl、H2O 溶液反应生成 NaCl和H2,经离心分离得到母液。

母液进入离子膜电解槽中进行电解，形成电势为3.5~4.0伏的直流电（或叫阴阳离子膜）。

母液在电解槽内发生一系列反应后变成 NaCl、 NaOH和H2,同时被离心分离出来。

目前我国的电解槽已采用离子膜电解槽，这种方法生产出来的烧碱产品质量好，消耗低，且具有较高的回收率。

—— 1 —1 —。

年产10万吨烧碱车间化盐工段模拟工艺设计

年产10万吨烧碱车间化盐工段模拟工艺设计

年产10万吨烧碱车间化盐工段模拟工艺设计王盼盼;李全良;王筠【摘要】离子膜法制碱是当今氯碱工业中崛起的新技术,膜电解生产的氢氧化钠浓度可达30％-50％(质量).此外,离子膜电解制碱还有投资省、生产成本低、能耗低、无污染、氢氧化钠质量好等优点.因此在国内外无论是新建、改造和扩建生产装置都会首先考虑这一技术.生产满足离子膜电解槽运行要求的精制盐水必须进行精制操作除去盐水中的大量杂质,本设计按照经济合理、技术先进、系统最优、工艺可靠的原则完成.包括化盐工段的工艺方案(一次精制盐水、二次精制盐水)、工艺流程图以及初步物料衡算与经济预算.【期刊名称】《江西化工》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】4页(P104-107)【关键词】离子膜法制碱;精制盐水;工艺流程图【作者】王盼盼;李全良;王筠【作者单位】周口师范学院化学系,河南周口466000;周口师范学院化学系,河南周口466000;周口师范学院化学系,河南周口466000【正文语种】中文引言中国氯碱工业发展起步于上世纪三十年代，迄今已有70余年的发展历史。

从上世纪末期开始到本世纪初的近十年间，是国内氯碱工业规模和实力成长最为迅速的时期。

特别是2003年后，在国内经济环境好的大背景下，随着我国聚氯乙烯反倾销案的胜诉，国内氯碱行业两大主要产品聚氯乙烯和烧碱的产能和产量增长迅速，并双双在2005年跻身世界首位，成为了当今全球最重要的氯碱行业产品生产国和消费国之一[1]。

截止到2012年底，全球氯碱工业总产值已超过200亿美元，世界烧碱的使用需求量达6470万吨/年，氯的使用需求量达为6060万吨/年。

氯碱工业是我国国民经济的重要组成部分，是基础化工原材料行业，其碱、氯、酸等产品广泛地应用于建材、化工、冶金、造纸、纺织、石油等工业，在整个国家工业体系中占据着十分重要的基础性地位。

氯碱工业以盐为原料，它通过电解饱和食盐水制成烧碱、盐酸、氯气、氢气，氯气还用于食品、纺织、造纸、医药等行业，氯气进一步制成以聚氯乙烯为代表的多种耗氯产品，目前我国能够生产200多种耗氯产品，主要品种70多个。

离子膜电解工艺流程

离子膜电解工艺流程

三、烧碱电解工的主要技能要求有 哪些？ 1按工艺操作规程，熟练的进行本装置多岗位的正常
操作和开停车，具备对中间控制指标﹑消耗（如 电耗）和产品（氯气、氢气和电解碱液）质量指 标进行自检等工艺操作能力。 2正确地执行本装置多岗位的安全生产规程，发现、 判断、处理各种不正常现象和紧急事故，及时发 现和处理离子膜泄露、槽温过高氯气纯度、碱液 过低、槽电压过高、 碱浓度不合格等异常现象和 操作事故，分析其发生的原因。具备对中毒或受 伤人员进行救护（如氢气着火、氯氢混合气爆炸、 氯气中毒、烧碱灼伤等）等应变和事故处理能力。
• 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。
离子膜电解工艺流程设计
四组：姚山山 耿燕春 李国文 王宝明
一、简述离子膜电解工艺流程？
• 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

离子膜烧碱生产工艺浅析

离子膜烧碱生产工艺浅析

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

离子膜烧碱工艺的工艺流程

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。

离子膜烧碱法的工艺流程

离子膜烧碱法的工艺流程

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）含量为32±0.5%，比重1.307~1.317(85℃)，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NaOH+HCL → NaCL+H2Oc.能与酸性氧化物反应2NaOH+CO2 → Na2CO3+H2Od.能与锡、锌等反应2AL+6NaOH → 2Na3ALO3+3H2↑e.与硅化物的作用2NaOH+SiO2 → NaSiO3+H2O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。

烧碱制备工艺流程

烧碱制备工艺流程

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。

烧碱实习报告--年产10万吨烧碱工艺设计

烧碱实习报告--年产10万吨烧碱工艺设计

黄河水利职业技术学院实习报告题目年产10万吨烧碱工艺设计专业应用化工技术班级应用化工1001班姓名温洁洁学号 2010040835前言1.内容.................................................................................... (4)2.国内的发展状况及瓶颈 (4)3.发展趋势.................................................................................... . (6)第一章化盐工段............................................................... . (7)1.1工艺原理................................................................................ (7)1.2主要工艺指标................................................................................ (8)1.3工艺流程................................................................................ (8)1.4主要设备及作用和工作原理...................................................................91.4.1化盐桶............................................................................ (9)1.4.2澄清桶............................................................................ (9)1.4.3砂滤器............................................................................ (10)第二章电解工段 (10)2.1金属阳极电解工段 (10)2.1.1工艺原理 (10)2.1.2主要工艺指标 (10)2.1.3工艺流程 (11)2.1.4主要设备及作用 (12)2.2离子膜工段 (12)2.2.1工艺原理 (12)2.2.2主要工艺控制指标 (13)2.2.3工艺流程.................................................................................... (15)2.2.4主要设备及作用 (16)第三章氢气和氯气处理工段 (19)3.1氢气处理 (19)3.1.1工艺原理 (19)3.1.2工艺流程 (19)3.1.3主要设备及作用 (20)3.2氯气处理 (20)3.2.1工艺原理 (20)3.2.2工艺流程.................................................................................... (21)3.2.3主要工艺指标 (22)3.2.4主要设备及作用 (24)第四章固碱工段 (27)4.1工艺原理 (27)4.2主要工艺指标 (27)4.3工艺流程（附工艺流程图） (28)4.4主要设备及作用和工作原理 (28)参考文献.................................................................................... .. (29)前言1.内容离子膜法制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）。

项目十五-电解法生产烧碱

项目十五-电解法生产烧碱

任务一 隔膜法 电解制烧碱
隔膜法制烧碱的基本原理 隔膜法制烧碱的工艺条件分析与选择 隔膜法制烧碱工艺流程组织 隔膜法制烧碱操作控制要点 隔膜法制烧碱生产过程常见故障及排除
一、隔膜法 制烧碱的基 本原理
食盐水溶液中，主要存在四种离子：Na+、 Cl-、H+、OH-。电解槽的阳极通常使用 石墨电极或金属涂层电极；阴极用铁丝网 或冲孔铁板；中间的隔膜由一种多孔渗透 件材料做成，多采用石棉，将电解槽分隔 成阴极室和阳极室两部分，使阳极产物与 阴极产物分离隔开，可使电解液通过，并 以一定的速度流向阴极。目前，工业上较 多使用的是立式隔膜电解槽，工作原理如 图12-1所示。
NaOH含量：130~145 g/L
NaCl含量：175~210 g/L
氯气的纯度 及压力
氯气是有毒气体，不允许泄露，要保 证电解槽、管道等连接处的密封，氯 气总管的压力采用微负压-49~98Pa下操作。为避免在电解槽内Cl2 和H2混合爆炸，必须防止H2漏到 Cl2中，应控制阳极室液面高于隔膜 顶端，同时密切注意隔膜的完好情况。
6. 电流效率
电流效率为实际产量与理论产量的比值。电流效率是电解槽的一项重 要的技术经济指标，与电能消耗、产品质量以及电解操作过程关系十 分密切。较先进的隔膜电解槽的电流效率为95%~97%。
三、隔膜法制烧碱工艺流程组织
一．盐水精制工艺流程 盐水的精制主要包括以下步骤。 溶化原盐 原盐的溶解在溶盐桶中进行，化盐用水来自于清洗盐泥的淡盐水和蒸发工段
阳极片数量，片
80
60
66
48
112
56
复合棒规格，mm
□24×24
□27×27
□29×29
□32×33

离子膜烧碱工艺要点

离子膜烧碱工艺要点

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。

烟台万华氯碱公司年产3万吨离子膜烧碱工程施工组织设计

烟台万华氯碱公司年产3万吨离子膜烧碱工程施工组织设计

烟台万华氯碱有限责任公司年产3万吨离子膜烧碱工程施工组织设计编制：刘培智审核：王丽霞审定：胡富申中化二建集团有限公司二○○六年六月十二日目录1、编制总则1.1 编制说明1.2 编制原则1.3 编制依据2、工程概况2.1 工程综合说明2.2 厂址简述2.3 工艺流程简介2.4 施工条件2.5 设备、材料供应2.6 工程主要施工内容3、施工控制目标3.1 工程进度目标3.2 工程质量目标3.3职业安全健康目标3.4环境管理目标4、施工部署4.1 施工组织管理4.2 施工原则4.3 施工顺序4.4 施工阶段划分4.5劳动力计划表4.6 拟投入本工程主要施工机械设备表4.7设备、材料供应计划5、工程管理5.1 工程技术管理5.2 工程质量管理5.3 安全生产、文明施工管理5.4施工中应遵循的主要标准规范和规程6、主要施工方法选择6.1塔类设备施工方法6.2电解槽施工方法6.3机械设备安装方法6.4静止设备安装方法6.5地上及地下管道安装方法6.6焊接施工方法6.7交叉作业施工方法6.8电气施工方法6.9仪表施工方法6.10 DCS安装调试方法6.11非标设备的制作和安装6.12土建施工方法6.13附施工程序图7、施工总进度计划8、工程保证措施8.1 工程进度保证措施8.2 工程质量保证措施8.3 安全生产保证措施8.4 文明施工及环境管理措施9、雨季施工措施10、临时设施规划10.1 临设规划10.2 临时供电10.3 临时供水10.4 临时通讯10.5 临时道路10.6 施工临设10.7 生活临设10.8 施工现场管理11．保护环境、减少扰民、降低噪声的措施12．拟采用的新技术、新材料、新工艺、新设备13．拟编制的施工方案明细附图：施工进度计划1、编制总则1.1编制说明本施工组织设计，根据部分施工图纸和我公司近年施工的氯碱离子膜工程所积累的经验和技术资料编制的。

中标后我单位将严格按照施工组织设计的要求，精心施工，细化施工方案，根据工程实际情况增补必要的详细施工方案。

离子膜法氯碱技术基本知识

离子膜法氯碱技术基本知识

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。

10万吨离子膜烧碱装置设计书

10万吨离子膜烧碱装置设计书

武汉祥龙电业股份有限公司10万吨离子膜烧碱装置设计书2007年11月目录第一章工艺设计第一节概述第二节成品、原料、辅助材料及中间成品的主要技术规格第三节技术方案确定第四节生产流程简述第五节工艺控制参数第六节主要设备计算及选择第七节布置说明第八节原材料、动力消耗定额第九节能源节约和综合利用第十节安全及工业卫生第十一节主要技术经济招标及产品成本估算第十二节三废治理及综合利用第十三节定员第十四节存在问题及解决意见第二章化验分析设计第一节化验室第二节分析项目一览表第三节定员第三章自动控制设计第一节概述第二节主要仪表的选型第三节主要调节系统与特殊检测仪表第四节检测控制元件防腐材质选择第五节仪表气源、电源第六节存在问题第四章化工设备设计第一节概述第二节主要设计规定第三节材料第四节特殊设备的设计第五节机泵设计第五章供电设计第一节概述第二节整流所设计第三节车间配电第六章设备材料表第一章工艺设计第一节概述武汉祥龙电业股份有限公司始建于1958年，是中原地区的化工原料供应基地。

本公司地处长江之滨，水陆交通便利。

经过四十多年的生产研究与建设，拥有大量的氯碱生产经验和雄厚的技术力量。

本项目建设的离子膜烧碱装置属于我国当前重点鼓励发展“改扩建”的项目，符合国家产业政策和行业发展规划。

本项目建成投产后，产生规模经济，造就产品结构优势，不仅促进企业的经济效益再上新台阶，对武汉化工制造业的升级也将起到促进作用，具有深远的社会和经济意义。

生产采用的主要原材料矿盐和卤水由省内供应，资源丰富，产量稳定，运输距离较短，价格低廉。

本工程烧碱装置采用了自然循环复极式高电流密度离子膜法，该工艺是目前国际成熟、先进的工艺技术，这种技术的原料消耗及能耗指标低，三废少，产品质量高，技术先进，成熟可靠，符合当前氯碱工业发展的总趋势。

生产成本低，产品质量高，市场竞争力强。

虽然国内氯产品市场需求旺盛，生产能力不断增长，烧碱产品将有可能逐步呈现供大于求的趋势，但祥龙公司烧碱市场资源稳定，区位优势明显，不会因烧碱销路不畅影响烧碱生产及烧碱市场。

离子膜烧碱工艺的工艺流程

离子膜烧碱工艺的工艺流程

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。

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各位文库基友，经过一段时间蛋疼的篡改，抄袭，休整，我终于完成了毕业设计。

如果你跟我一样想糊弄一下，请参考。

如果你是个好学生，千万别参考。

因为里面的数据，计算，我自己看了半天不知道在算什么。

汗！！！！！我做的是离子膜制烧碱的电解工段和后续处理工段。

这个在网上很难找的。

网上全是化盐工段的内容。

我整理网上好多乱七八糟的材料才弄出来的。

哎，很坑爹的，仅供参考！！！！！！！年产10万吨烧碱电解工段的模拟设计撼地神牛（鸭店大学化工081 3080404144）摘要本文阐述了氯碱工业的发展历史和发展现状，以及在未来的发展趋势。

介绍了离子膜电解槽生产烧碱的方法，对已经精制的盐水溶液进行电解，及对产品的后续处理，对废气的处理等工艺流程进行了详细的叙述，而且对电解工段进行了物料衡算和能量衡算。

用AutoCAD将烧碱电解工段的工艺流程图、离子膜电解槽设备图、厂房布置图进行了绘制，并在最后展望了烧碱工业的发展前景。

关键词：烧碱；电解工段；离子膜电解槽；氯气和氢气处理；物料衡算和能量衡算Annual produces 150,000 tons caustic soda from electrolysissection simulation designSPE(Duck collegue，Chemical Engineering and Technology 081 3080404144)AbstractThe paper describes the history and development of chlor-alkali industry current status, and trend of development in the future; It introduces the method of the nature of the crude salt, function, selection of raw materials and the comparation of production of caustic soda. It focus on the production of caustic soda salts section, the electrolysis of the crude salt, removal of impurities, and processes a detailed description of the material balance, and also processes the energy balance in the main equipment of the salts Section. We will draw the process flow diagram of caustic soda electrolysis section, electric tank equipment diagram, the layout of plant diagram by Auto CAD software. Finally, it prospects the future development of the castic soda industry.目录引言----------------------------------------------------------------------------------------------- 1 第一章概述1.1氯碱工业简介---------------------------------------------------------------------------- 2 1.2内容及研究意义--------------------------------------------------------------------------31.2.1内容----------------------------------------------------------------------------------31.2.2 研究意义---------------------------------------------------------------------------4 1.3 离子膜烧碱发展现状及趋势-----------------------------------------------------------41.3.1 国外发展状况---------------------------------------------------------------------41.3.2 国内发展状况及瓶颈------------------------------------------------------------51.3.3 发展趋势---------------------------------------------------------------------------8 第二章反应原理2.1 离子膜电解槽电解反应原理----------------------------------------------------------10 2.2 处理氯气，氢气的原理-----------------------------------------------------------------112.2.1 氯气--------------------------------------------------------------------------------112.2.2 氢气--------------------------------------------------------------------------------11 第三章工艺流程的确定3.1 电解工段的工艺流程-------------------------------------------------------------------123.1.1 离子膜电解槽的类型----------------------------------------------------------123.1.2 不同离子膜电解槽的供电方式----------------------------------------------123.1.3 离子膜电解槽电解循环的工艺流程----------------------------------------14 3.2 氢气处理的工艺流程-------------------------------------------------------------------16 3.3 氯气处理的工艺流程-------------------------------------------------------------------173.3.1 氯气的冷却----------------------------------------------------------------------173.3.2 氯气的干燥----------------------------------------------------------------------19 第四章工艺计算部分4.1 电解槽的工艺计算----------------------------------------------------------------------21 4.2 洗涤塔内氢气的工艺计算-------------------------------------------------------------234.2.1 物料衡算-------------------------------------------------------------------------244.2.2 能量衡算-------------------------------------------------------------------------25 4.3 钛冷却器内氯气工艺衡算-------------------------------------------------------------264.3.1 物料衡算-------------------------------------------------------------------------264.3.2 能量衡算-------------------------------------------------------------------------27 4.4 硫酸干燥塔内氯气物料衡算----------------------------------------------------------28 第五章设备设计5.1 离子膜电解槽的设计-------------------------------------------------------------------29 5.2 钛冷却器的设计-------------------------------------------------------------------------31 5.3 洗涤塔的设计----------------------------------------------------------------------------33 第六章厂房布置6.1 厂房布置的重要意义-------------------------------------------------------------------34 6.2 厂房布置原则及方法-------------------------------------------------------------------34 6.3 厂房布置简要说明----------------------------------------------------------------------35 结论与展望-------------------------------------------------------------------------------------40感谢---------------------------------------------------------------------------------------------41 参考文献---------------------------------------------------------------------------------------42插图清单图2-1 离子膜电解槽电解反应基本原理示意图---------------------------------------14 图2-2 离子膜制烧碱生产原理------------------------------------------------------------14 图3-1 单极式离子膜电解槽结构示意图------------------------------------------------16 图3-2 复极式离子膜电解槽结构示意图------------------------------------------------16 图3-3 单极式离子膜电解槽接电方式---------------------------------------------------17 图3-4 复极式离子膜电解槽接电方式---------------------------------------------------17 图3-5 旭化成NCH离子膜电解槽单元槽结构示意图-------------------------------18 图3-6 单极式离子膜电解槽结构示意图------------------------------------------------18 图3-7 复极式离子膜电解槽结构示意图------------------------------------------------18 图3-8 离子膜电解装置循环系统工艺流程图------------------------------------------20 图3-9 氢气冷却，压缩，干燥工艺流程图---------------------------------------------21 图3-10 氢气冷却工艺流程图--------------------------------------------------------------23 图3-11 氯气干燥工艺流程图--------------------------------------------------------------24列表清单表1 电解槽平衡物料数据表---------------------------------------------------------------25 表2 电解槽氯气组成表---------------------------------------------------------------------26 表3 电解槽氢气组成表---------------------------------------------------------------------26 表4 气体物性数据表------------------------------------------------------------------------28 表5 洗涤塔物料衡算表---------------------------------------------------------------------29 表6 洗涤塔热量衡算表---------------------------------------------------------------------30 表7 钛冷却器物料衡算表------------------------------------------------------------------31 表8 钛冷却器热量衡算表------------------------------------------------------------------32 表9 硫酸干燥塔物料衡算表---------------------------------------------------------------33 表10 钛冷却器内物性数据-----------------------------------------------------------------36引言烧碱是一种重要的氯碱产品，主要用作化工原理，广泛应用于造纸、纺造纤维、肥皂与洗涤剂、炼铝、玻璃、橡胶、塑料、农药、医药和石油炼制等领域，在国民经济中占有重要地位。