（工艺技术）年产万吨烧碱电解工段的初步工艺设计.pdf

（工艺技术）年产万吨烧碱

电解工段的初步工艺设计

目录

前言-1-

第一章综述-2-

1.1烧碱的性质-2-

1.2其他副产物的性质-3-

1.3氯碱工业的发展状况-3-

1.3.1我国氯碱工业的发展状况-3-

1.3.2世界氯碱工业的发展现状-5-

1.4氯碱工业的生产工艺现状-5-

第二章隔膜法电解制烧碱-7-

2.1隔膜法制烧碱的基本原理-7-

2.1.1基本原理-7-

2.1.2电压效率及槽电压-8-

2.2电极和隔膜材料的选择-9-

2.2.1阳极材料-9-

2.2.2阴极材料-10-

2.2.3隔膜材料-10-

2.3隔膜电解槽的选择-10-

2.4隔膜法电解工艺流程及操作条件-11-

2.4.1工艺流程-11-

2.4.2操作条件及主要技术经济指标-13-

2.4.3电解操作指标与生产控制点分析-14-

第三章工艺计算-16-

3.1物料衡算-16-

3.1.1对电解槽做物料衡算-16-

3.1.2对氢盐换热器进行物料衡算-17-

3.2能量衡算-18-

3.2.1对氢盐换热器进行热量衡算-18-

3.2.2对电解槽进行热量衡算-20-

第四章主要设备的工艺计算与选型-22-

4.1电解槽数量的估算-22-

4.2氢盐换热器的选型-22-

4.3盐水预热器的选型-23-

4.4其他设备的选型-24-

第五章主要工艺管道的计算与选择-26-

5.1主要工艺管道的计算与选择-26-

5.1.1水蒸气管道的选型-26-

5.1.2电解槽氢气出口总管道的选型-26-

5.1.3电解槽氯气出口总管道的选型-26-

5.1.4氢盐换热器排水管道的选型-26-

5.1.5盐水预热器排水管道的选型-27-

5.1.6精盐水管道的选型-27-

5.1.7电解碱液出口总管道的选型-27-

5.2主要管道选择结果汇总-27-

第六章经济核算-28-

6.1经济核算-28-

6.1.1生产消耗核算-28-

6.1.2生产成果核算-28-

6.1.2核算结果分析-29-

第七章厂址选择和车间布置-30-

7.1化工厂选址的重要性-30-

7.1.1化工厂厂址选择的影响因素-30-

7.1.2厂址的选择-31-

7.2车间设备布置-31-

7.2.1化工厂总平面布置的原则-31-

7.2.2车间布置的具体要求-32-

第八章氯碱生产中的防腐及三废处理-34-

8.1氯气的腐蚀原因和防护措施-34-

8.2盐酸的腐蚀成因与防护措施-34-

8.3烧碱产生的腐蚀及防护措施-35-

8.4氯碱生产中三废的处理-36-

8.4.1“废渣”治理与综合利用-36-

8.4.2“废气”治理及综合利用-36-

8.4.3“废水”的治理-37-

第九章设计小结-38-

参考文献-39-

致谢-40-

前言

氯碱，即氯碱工业，也指使用饱和NaCl溶液制氯气氢气烧碱的方法。工业

上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl和H，并以它们为原料生产一系

22

列化工产品，称为氯碱工业，即工业上电解法生产烧碱也称氯碱工业。

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。

电解法生产烧碱，根据电解槽结构、电极材料和隔膜材料的不同可分为水银

法、隔膜法和离子交换膜法。

电解法生产烧碱除原料易得、生产流程较短外，主要有以下三个特点：

第一、能耗高，电解法生产烧碱的主要能耗是电能，其耗电量仅次于电解法

生产铝；

第二、氯与碱的平衡，电解法制烧碱所得到的烧碱与氯气的产品的质量比恒

定为1:0.88，但一个国家或地区对烧碱和氯气的需求量，是随着化工产品生产的

变化而变化的；

第三、腐蚀和污染严重。

目前国内主要采用隔膜电解法制烧碱，而电解工段是电解食盐水生产氯气、

氢气、烧碱的主要工