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離子膜電解制堿基本流程及作用解析
發(fā)布時(shí)間：2024-10-25 發(fā)布人：片堿
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氯堿工業(yè)是以電解飽和食鹽水來制取氫氧化鈉、氯氣和氫氣并以此衍生出系列產(chǎn)品的基本化學(xué)工業(yè)。其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于紡織、稀土金屬、輕工、醫(yī)藥、石油化工、冶金、電力、水處理、軍工等行業(yè)，對國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)有著重要作用。離子膜電解制堿是氯堿工業(yè)常見的片堿生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)流程較為簡單，就其規(guī)模而言，均可因地制宜設(shè)廠獲得經(jīng)濟(jì)效益，目前，不論是鹽水精制方法、電解槽型、電極材料，還是離子膜本身性能都有了飛躍的發(fā)展，離子膜電解工藝的主要優(yōu)點(diǎn)有：投資省、出槽氫氧化鈉濃度高、能耗低、成品氫氧化鈉質(zhì)量純度高、產(chǎn)品氯氣中含氧和氫低、氫氣純度高、對環(huán)境和操作人員無危害。那么，離子膜電解制堿基本流程是怎樣的呢？都起到哪些作用呢？隨廠家來看看吧
一、一次鹽水精制
在生產(chǎn)上，用添加過量氫氧化鈉（NaOH）和碳酸鈉（Na2CO3）的手段來除掉Ca2+、Mg2+，生成的Mg(OH)2具有膠體性質(zhì)，剛生成的Mg(OH)2，能包住細(xì)微分散的CaCO3晶狀物而使沉降加快。經(jīng)過沉降后，鹽水中的鈣、鎂離子降到10mg / L以下，重金屬離子總量低于1mg / L。
二、二次鹽水精制
向攪拌器中放置合適數(shù)量的Na2SO3固體，加入適量的純水，并進(jìn)行攪拌以加快溶解。溶解以后，放入下面的亞硫酸鈉槽。經(jīng)過過濾器后，用定量泵送入一次鹽水管道，出去游離氯的鹽水，進(jìn)入鹽水儲罐，然后用鹽水泵送入過濾器，引出一部分鹽水，去氧化一還原電位計(jì)，以監(jiān)視次氯酸根離子是否全部除去。在過濾器出口的鹽水管路上，加入31%的鹽酸，經(jīng)過靜態(tài)混合器，使鹽酸和鹽水混合均勻后，送入PH分析儀，自動調(diào)節(jié)加入鹽酸的量。最后鹽水送入鰲合樹脂塔除去雜質(zhì)金屬離子。
三、鹽水電解
電解工藝流程現(xiàn)在可分為單極槽和復(fù)極槽離子膜電解流程兩大類。電解的主要流程為精制之后的鹽水進(jìn)入離子膜電解槽，電解槽出來的陽極液（淡鹽水)與Cl2分離后，一部分(約1/10)，除去氯酸鹽后回電解槽；大部分脫氯后送鹽水一次精制工序進(jìn)行重飽和。從槽內(nèi)流出的陰極液與分離后，燒堿濃度達(dá)30%以上?？梢灾苯幼鞲呒儫龎A使用，也可根據(jù)需要進(jìn)行蒸發(fā)濃縮。
四、電解液蒸發(fā)
來自電解工段的堿液濃度為28%，在蒸發(fā)器中通過高壓飽和水蒸汽加熱至沸騰，蒸發(fā)濃縮至50%。廠家采用雙效逆流蒸發(fā)工藝。原料液自第二效進(jìn)入由第一效二次蒸汽加熱至沸騰，蒸發(fā)后完成液進(jìn)入第一效由生蒸汽加熱至沸騰，蒸發(fā)濃縮至50%后即為成品堿液送入儲罐或片堿工段。
五、片堿
來自蒸發(fā)工段的50%堿液再次加熱蒸發(fā)濃縮至98%以上后送至片堿機(jī)，廠家片堿工段選用雙效降膜濃縮流程，其流程為：
從蒸發(fā)工段來的50%離子膜液堿，由降膜蒸發(fā)器的頂部進(jìn)入，經(jīng)與降膜濃縮器來的二次蒸汽進(jìn)行熱交換，沸騰蒸發(fā)濃縮至60%，加熱后的二次蒸汽進(jìn)入直接冷卻器冷凝，降膜蒸發(fā)器出來的二次蒸汽，經(jīng)表面換熱器冷卻，尾氣進(jìn)入蒸汽噴射泵。
由降膜蒸發(fā)器下部流出的60%液堿，由堿泵送至降膜濃縮器的上部，經(jīng)分配器進(jìn)入各降膜濃縮管中，液膜在下降過程中與高溫熔鹽進(jìn)行熱交換，沸騰、脫水呈熔融堿。然后在汽液分離器中與二次蒸汽分離，最后進(jìn)入片堿機(jī)，制成片堿。
