氯碱化工工艺
124页1、氯碱化工工艺学,Chlor-alkali Chemical Industry Technology,内容提要,第18章 氯碱工业及其发展趋势 第19章 原盐及盐水精制 第20章 隔膜法电解食盐水溶液 第21章 离子交换膜法电解食盐水溶液 第22章 电解碱液蒸发 第23章 固体烧碱 第24章 氯气处理,第18章 氯碱工业及其发展趋势,氯碱工业简介,氯碱化工产品,氯碱工业发展趋势,1、氯碱工业的概念 用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2,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。,一、氯碱工业简介,2NaCl+2H2O=2NaOH+ H2 + Cl2,福建湄洲湾氯碱工业有限公司,2 、氯碱工业的特点,氯碱化工,二、氯碱化工产品,1,1,1-三 氯乙烷, ,丙烯系列氯的衍生物,环氧丙烷,环氧氯丙烷,环氧树脂,聚氨醋泡沫塑料,现在全世界年产约120万t。,氯丁橡胶,氯丁橡胶,合成橡胶,乙炔法工艺生产路线每 t 需HCl 450 kg,丁二烯法生产则需Cl2 910 kg。,全世界生产氟氯烃产量已达60万t,氯甲烷产量约300万t,每年用
2、Cl2以百万t计 。,各国多用副产盐酸代替硫酸在钢铁工业 中清洗钢板,例如: 日本、加拿大用盐酸酸洗的比例已达75%。 中国建设的宝山钢铁公司、武汉钢铁公司 亦均有盐酸酸洗设备。 美国单用来清洗钢板的盐酸一年就需要15万t。,盐酸,氢,用于合成HCl制盐酸和PVC外 用途是植物油加氢生产硬化油 还用于炼钨、生产多晶硅等金属氧化物 还原,有机化合物的合成加氢等。,三、氯碱工业发展趋势,我国氯碱工业是在20世纪20年代才开始创建的。第一家氯碱厂是上海天原电化厂(现在的上海天原化工厂前身),于1930年正式投产,采用艾伦-摩尔电解槽,日产烧碱2 t,到1949年为止,全国共有氯碱厂9家,年产烧碱仅1.5万t,氯产品也仅有盐酸、液氯和漂白粉等。 解放后,我国的氯碱工业与其他工业一样,得到迅速发展。烧碱产量50年代末达37.2万t,60年代末为70.4万t,70年代为182万t,80年代末位320.8万t。到2007年中国烧碱产量达800万t,仅次于美国,跃居世界第二位。,“国内氯碱工业发展概况”,“国内氯碱工业发展概况”,1993年后烧碱由原来的进口国转变为出口国。 2007年和2008年国内
3、烧碱产能持续高速扩张。年产能平均增长约26。,四、氯产品发展趋势,氯产品的发展过程主要由无机氯产品向有机氯产品方面进行。发达国家的有机氯产品由于石油化工的兴旺,一般占用氯量的60%左右,预计到2010年可达80%;发展中国家则较低,中国只占5060%。 有机氯产品中最主要的仍是聚氯乙烯及其共聚物,其次为含氯溶剂。,第19章 原盐及盐水精制,19.1 概述 19.2 原盐组成及性质 19.3 盐水精制流程 19.4 原盐的溶化 19.5 盐水的精制 19.6 盐水的澄清与过滤 19.7 盐水的重饱和、预热与中和 19.8 盐泥的洗涤、过滤和利用,19.1 概述,原盐有海盐(或称天日盐)、湖盐、井盐(地下盐矿溶于水)和矿盐四种。,矿盐,井盐,19.2 原盐组成及性质,原盐:在盐田晒制的海盐及在天然盐湖或盐矿开采出的未经人工处理的湖盐或岩盐等统称为原盐。 组分:主要是氯化钠,还含有氯化物,如氯化钾、氯化镁,还含有硫酸钙、硫酸镁、硫酸钠、硫酸钾、碳酸镁和有机化合物等。 性质:分子式:NaCl,分子量:58.44,为无色透明的正六面体结晶。相对密度2.161(25),散重为0.91.1 kg/L
4、(确定原盐仓库容积时,堆放重度按1 kg/L计算)。熔点800. 825;沸点1465;硬度2.5;比热容0.853 J/ (g);熔解热517.I J/g;临界湿度(20)75.3;溶解热在1千克水中,3.757 kJ/ mol。,19.3 盐水精制流程,图19.1 盐水精制工艺流程图,19.4 原盐的溶化,原盐可在地下池式盐库中或在露天盐堆上溶化,也可借水力输送或储存时溶化,得到饱和的粗盐水。,化盐时,盐水的浓度、原盐的溶解速度与化盐桶内盐层的厚度以及化盐用水的温度成正比。一般保持盐层厚度为2.53.0m,控制化盐桶的温度在5060,盐水停留的时间不少30分钟。,图19.2化盐桶 1铁栅;2溢流槽; 3粗盐水出口;4桶体; 5折流圈;6折流帽;7溶盐水进口; 8人孔,19.3 盐水的精制,原盐溶解后所得的粗盐水含有钙、镁、硫酸根等杂质,不能直接用于电解糟,需要加以精制,一般采用化学精制方法,即加入精制剂使杂质成为溶解度很小的沉淀而分离除去。,一、钙的去除 Ca2一般是以硫酸钙或氯化钙的形式存在于粗盐水中,精制时,向粗盐水中加入碳酸钠溶液,使盐水中的Ca2生成不溶性的碳酸钙沉淀,其化
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