氯碱工业氢气处理工段初步方案设计书.pdfVIP

氯碱工业是最基本的化学工业之一，本文介绍了氯碱工业的原理，主要针对氢气处理工

段做初步设计。从电解槽出来的氢气，其温度稍低于电解槽槽温，并含有饱和水蒸汽，同时

还带有盐和碱的雾沫•所以在生产过程中应进行冷却和洗涤，冷却后的氢气有氢气压缩机压缩

到一定压力后经氢气分配站送到氢气柜及用氢部门。

关键词：氯碱工业，氢气，

一、总论

（一）概述

20160C；

氢气（出）分子量.,在常温下为无色，无味，无臭的可燃气体；密度在

760mmHg008987g-2527C；-259C；0

时为.儿沸点为.结晶温度是.「对空气之比重是.

069500215

；在水中溶解度很小，标准状态下溶于水中之氢气体积为.。而在镍、钯和铂内

的溶解度很大，一体积能溶解几百体积氢。

氢气除用于合成氯化氢制取盐酸和聚氯乙烯外，另一大用途时植物油加氢生产硬化油。

此外还用于生产多晶硅以及有机化合物的加氢，用于氢氧焰、氢氧电池、充填气球、冶炼钨

和钼等重要金属，制造氨和盐酸，液态氢可以做火箭或导弹的高能燃料，氢气也是未来的新

型高能燃料，在有机合成中，氢用于合成甲醇、合成人造石油和不饱合烃的加成等。氢气具

有广泛的用途。例如，用它来充灌气球；氢气在氧气中燃烧放出大量的热，其火焰——氢氧

焰的温度达3000C，可用来焊接或切割金属。液态氢可作火箭或导弹的高能燃料。氢气作为

燃料具有资源丰富、燃烧发热量高和污染少的特点。今后如能在利用太阳能和水制取氢气的

技术上有重大突破，氢气将成为一种重要的新型燃料。氢气还在冶金、化学工业等方面有着

广泛的应用。

NaCINaOHCIH

工业上用电解饱和溶液的方法来制取、2和2,并以它们为原料生产一系

列化工产品，称为氯碱工业。氯碱工业是最基本的化学工业之一，它的产品除应用于化学工

业本身外，还广泛应用于轻工业、纺织工业、冶金工业、石油化学工业以及公用事业。

1.氯碱工业原理

1CuCI

（）电解饱和食盐水反应原理电解饱和食盐水的原理与电解2溶液的原理是相

类似的。在U型管里装入饱和食盐水，用一根碳棒作阳极，一根铁棒作阴极（如下图）。同

时在两边管中各滴入几滴酚酞试液，并把湿润的碘化钾淀粉试纸放在阳极附近。接通直流电

源后，注意观察管内发生的现象及试纸颜色的变化。

从实验可以看到，在U型管的两个电极上都有气体放出。阳极放出的气体有刺

激性气味，并且能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝，说明放出的是CI2；阴极放出的

气体是H,同时发现阴极附近溶液变红，这说明溶液里有碱性物质生成。

2

图1电解饱和食盐水实验装置

为什么会出现这些实验现象呢？

这是因为NaCI是强电解质，在溶液里完全电离，水是弱电解质，也微弱电

++--

NaHClOH

离，因此在溶液中存在、、、四种离子。当接通直流电源后，带负电

--++

的0H和CI向阳极移动，带正电的Na和H向阴极移动。在这样的电解条件下，

--

CI比0