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烧碱制备工艺流程

第一篇：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Ca、Mg、S04

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）

2+2+2-

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