烧碱生产工艺.doc

学习资料 注意保存烧碱生产工艺片碱即片状烧碱，是氢氧化钠的一种别名，氢氧化钠在工业上被称作工业碱 、烧碱、苛性碱等，按存在形态可分为液碱、片碱、固碱、粒碱其中片碱、 固碱、粒碱是固体氢氧化钠的三种形态如下图，依次是片碱固碱粒碱：1. 碱液从32%浓缩至61% ，这个阶段在降膜蒸发器中进行加热源采用中压蒸汽及二次蒸汽 ,并在真空下蒸发2.61%碱液再通过降膜浓缩器 ,以熔融盐为热载体 ,在常压下将碱液浓缩成熔 融碱 ,再经片碱机 制成片状固碱（传说中的熔盐法）质量分数为32%的离子膜法烧碱经I效蒸发器（真空、二次蒸汽）浓缩到47%, 经碱泵并与U效 蒸发器的蒸汽冷凝水换热后，进入U效蒸发器进一步浓缩至61%, 并由碱泵将61%减打入最终浓缩器, 用熔盐加热浓缩至98% 〜99%,再经片碱机制 成片状固体烧碱自电厂来的 1MPa的饱和蒸汽进入I效蒸发器，冷凝液与I效碱换热后进入循 环水池，作为软水 的补充 ,U效产生的二次蒸汽与终浓缩产生的二次蒸汽进入I效蒸发器作为热源 ，蒸发32 %碱液415〜430°C的熔盐由熔盐泵送入熔盐炉经加热后进入最终浓缩器，作为热源将碱蒸发至 98% 〜99%,并最终回至熔盐罐 ,循环使用。

熔盐炉系统是一个密闭循环加热的系统 ,通过燃炉上方点火头用天然气加热 内外盘管使熔盐升温 ,熔盐通过泵周而复始地在系统中循环 ,由于和外界隔离 ,最 大限度地减少了熔盐的分解变质在生产中初次加热熔盐应注意以下几点1） 熔盐熔点在 143C左右,所有熔盐管线应有蒸汽伴热，最好同时采用电伴热，以防止熔盐在管线中 凝固2)在熔盐梯度升温过程中 ,要仔细检查熔盐阀的伴热 ,熔盐在整个系统中进行大循 环时,尤其注意小循环回流阀不能关死 ,必须回转一圈,以防止熔盐阀 结死3)由于熔盐为混合物 ,密度不很均匀 ,而且初次加热熔化 ,熔盐中的水分含量较 高 , 因此在熔盐循环过程中 ,要充分关注泵的电流 ,如果泵电流波动较大 ,而且持续时 间较长,应立即 停泵检查,找出问题原因正常情况下 ,泵的电流会有波动 ,但波动 的范围不大 ,随着熔盐温度的升高 ,泵电流会逐渐降低且趋于平稳片碱为基本化工原料，广泛用于造纸、合成洗涤及肥皂、粘胶纤维、人造丝 及绵织品等轻纺工业方面，农药、染料、橡胶和化学工业方面、石油钻探， 精炼石油油脂和提炼焦油的石油工业，以及国防工业、机械工业、木材加工、 冶金工业，医药工业及城市建设等方面。

还用于制造化学品、纸张、肥皂和洗 涤剂、人造丝和玻璃纸，加工铝矾土制氧化铝，还用于纺织品的丝光处，水处 理离子膜烧碱工艺流程图解析离子膜烧碱生产工艺来源：【中国化工网】2010-6-4 字体大小： [ 大 中 小 ] -当化学反应涉及酸碱等物质时，ph值往往是反应过程中一个主要的工艺变量 离子膜烧碱研究报告显示：量溶液的ph值时，在实验室一般采用酸碱指示法, 在工业过程中，则采用电位滴定法在用离子膜电解生产烧碱的过程中，尤 是在盐水淡化之前，在制作离子膜烧碱时， ph值的测量是很重要的离子膜烧碱工艺流程图解析离子膜烧碱生产工艺m I彳-鄭丿溉織庞论）乙讥“1、离子膜电解工艺流程以原盐为原料，从离子膜电解槽流出的淡盐水经过脱氯塔，脱去氯气，进 入盐水饱和槽制成饱和盐水而后在反应器中再加入naoh、na2co3及baci2等从 反应器出来的盐水进入澄清槽澄清但是从澄清槽出来的一次盐水还有一些 悬浮物，这对盐水二次精制的螯合树脂塔将产生不良影响 （一般要求盐水中的悬浮物少于1mg/l）o因此，盐水需要经过过滤，再经过螯合树脂塔，除去其中的钙 镁等金属离子，加到离子膜电解槽的阳极室；与此同时，纯水和液碱一同进入 阴极室。

通入直流电后，在阳极室产生氯气和淡盐水，经过分离器分离氯 气输送到氯气总管；淡盐水中nac含量一般为200-220g/l，经脱氯塔去盐水饱和槽在电解槽的阴极室产生氢气和 30-35%的液碱，同样也经过分离器氢气输送 到氢气总管;30-35%的液碱可以作为商品出售，也可以送到 蒸发装置，使之浓缩到50%a、 过滤盐水的ph值控制及orp测量为了保证进电解槽盐水ph值的稳定，有的工艺采用在过滤盐水中加入一定 量盐酸的方法，将过滤盐水的ph值控制在10 0.5盐水orp的值反应盐水中游离氯的 含量为了防止游离氯 进入螯合树脂塔， 在过滤盐水管路中，设置了 orp检测装置根据orp的高低，决定亚硫酸钠的加 入量b、 淡盐水ph值控制及orp测量电解过程中产生的淡盐水，含有一定数量的游离氯这部分游离氯对设备 - 管道的腐蚀非常严重，必须清除根据次氯酸在低 ph值情况下，有利于向 氯 气脱析方向转变这一特性，在淡盐水中加入一定量盐酸，使它的 ph值控制在1.25~1.5之间，以利于去除游离氯淡盐水经真空脱氯或空气吹除，再加亚硫酸钠 以进一步去除游离氯2、 ph值测量的重要性本装置的物料分析主要有酸度(ph值)、氧化还原电位(orp)、浓度以及钙、镁离 子含量。

这些参数在生产过程中起着非常重要的作用比如，精盐水的酸碱 度以及钙、镁离子的浓度，直接关系到离子膜的工作状态和寿命，也是产量 和产品成本核算的重要依据为此，一定要保证各台分析仪的测量精确度及可 靠性3、 应用难点上海氯碱化工有限公司电化厂四车间离子膜电解生产烧碱中，淡盐水要根据 其ph值加亚硫酸钠，因此该ph值的测量和控制对产量与质量的提高具有很重要 的意义该装置共有两台ph计：脱氯前为301信号，脱氯后为303信号原2套p h 计在引进时采用某日本厂商的产品， 由于ph电极的性能不能满足生产工艺的实际需要，从开车起一直不能投入使用，故弃置不用，只能靠车间分析室不断 取样得到数据这样做，不但时效性差，而且分析误差大，不能对亚硫酸钠进 行自动加料控制而人工加料控制不但劳动强度大，而且 ph值难以得到稳定的控制，影响了产品的质量过去ph电极用得不好的原因有：⑴ 301信号测量点由于cio4-离子含量较高，达700-800mg/l由于cio4-离子会和kci反应生成不溶性的化合物，而氯化银电极 会进一步与溴化物、碘 化 物、氰化物特别是硫化物反应，生成胱氨酸或半胱氨酸由于硫化银在隔膜 上会生成黑色沉淀，由此导致响应时间增加和电极电位的重复性变差 （直接导致ph测量误差），同时也使隔膜阻抗增加好几倍。

⑵测量点ph值很低，一般在1.9左右，由于ph值在2以下和12以上时均难以测量， 因此测量误差大在强酸介质中，由凝胶层吸收的酸分子导致凝胶层中氢离 子活度的增加故在很低的ph值下，会产生酸度误差，即产生虚假的高 ph值⑶测量点温度较高，一般在90 c左右这不仅对ph电极提出了极大的挑战（因为90 c的高温会大大缩短ph电极的寿命），而且，如果取样后在分析室测ph值，由于 同样的介质在不同温度下的ph值是不同的，用分析室测得的ph值来控制流程中 亚硫酸钠的加入量会产生较大的误差4）测量点在泵的出口，压力波动大，这样会加速电极反渗透，影响 ph电极电位的正常建立，缩短电极寿命5） 被测介质腐蚀性强二、梅特勒-托利多的ph检测系统针对上述原因，梅特勒-托利多公司为用户选用了由ha465-50-90-t-s7电极、inflow764-22/-56护套组成的测量系统，成功地解决了测量的要求1、电极这种电极采用了双盐桥结构，选用viscolyt参比电解液（一种含高分子粘度的 参比溶液），并采用三陶瓷隔膜ph值的测量范围为0~14，温度范围为0-130 c这种ph电极的特点为：⑴viscolyt参比电解液不会和被测介质发生化学反应,使参比液与被测溶液 隔开;而 双盐桥结构也可隔离游离氯对参比电极电位的干扰，保证参比电极电位的稳 定⑵三陶瓷隔膜适当加快了参比电解液的流速，确保电解液外流稳定，使读数更 加精确。

⑶在使用时保持正压2bar左右，既可防止氯气影响电极电位，又可限制被 测介质的反渗透2、护套护套用来保护电极不受外界冲击，并将电极固定在测量点上由于常用的护套材料不锈钢无法抵挡氯气等物质的腐蚀，因此选用了了溶性聚四氟乙烯 制成测量室的护套inflow764-22/-563、变送器针对在化工/石化行业中的危险区域使用的防爆要求，可使用本安型的变送器 2100/2xh 或2220x三、应用效果原来使用的电极寿命仅为一星期，而使用梅特勒 -托利多公司的ha465双盐桥电极后，两年来仅换过三支电极梅特勒-托利多产品的应用保证了测量精确度，使亚硫酸钠自动加料控制得以实现， 提高了劳动生产率和产品质量，减少了工人的维护工作量，因此得到用户的好离子 膜法制烧碱的生产工艺综述离子膜法制烧碱是烧碱生产工艺的常用制法之一，但是在目前烧碱生产工 艺中所见的比例并不是很大，所以我们必须仔细的熟悉一下子膜法制烧碱的 工 艺特点1.离子膜法碱液蒸发的特点1.1流程简单，简化 设备，易于操作由于离子膜碱液仅含有极微量的盐，所以，在其整个蒸发浓缩过程中，即使 是生产 99%的固碱，也无须除盐这就是极大的简化了流程设备，即隔膜碱蒸 发必须有的除盐的设备及工艺工程都被取消，而且，由于在蒸发过程中没有 盐 的析出，也就很难发生管道阻塞，系统打水问题，使操作轻易进行。

1.2浓度高，蒸发水 量少，蒸汽消耗低离子膜法碱液的浓度高，一般在 30%〜33%,比隔膜法碱液的10%〜11%要高 很大，因而大量的减少了浓缩所用的蒸汽若以 32%的碱液为例，假如产品的浓度为 50%， 则每吨50%的成品碱需蒸出水量为 ：而隔膜法电解碱液若同样浓缩到 50%，则一般要蒸出6.5t的水量也就是说 浓缩到同样的50%，离子膜碱液蒸发比隔膜碱液蒸发少蒸出约 5.4t水由于蒸 发 水量的减少，蒸汽消耗就大幅度下降以双效流程为例，一般仅耗汽 0.73〜0. 78t/t ，另外蒸汽的空间也相应的减少，使设备 的投资也相应的降低2影响碱液蒸发的因素2.1生蒸汽压力蒸汽是碱液蒸发中的主要热源，生蒸汽的压力高低对蒸发能力有很大的影 响 通常较高的一次蒸汽压力，使系统获得较大的温差，单位时间所传递的热 量 也相应的增加，因而也使装备具有较大的生产能力当然，蒸汽压力也不能过高，因为过高的蒸汽压力轻易使加热管内碱液温度 上升过高，造成液体的沸腾，形成汽膜，降低了传热系数，反而使装备能力 受 到影响同样，蒸汽压力偏低，经过加热器的碱液不能达到需要的温度，减少了单位 时间内的蒸发量，使蒸发强度降低。

因此，选择适宜的蒸汽压力是保证蒸发强度的重要因素另外，保持蒸汽的 饱和度也是至关重要的因为，饱和蒸汽冷凝潜热是其可提供的最大热量； 再则，保持蒸汽压力的稳定也是保持操作的主要因素之一，因为，加热蒸汽压 力的波动，就会使蒸发过程很不稳定，从而直接影响了进出口物料的浓度、温 度 ， 甚至影响液面、真空度、产品质量等2.2蒸发器的液位控 制在循环蒸发器的蒸发过程中，维持恒定的蒸发器液位是稳定操作的必要条件 因为液位高度的变化，会造成静压头的变化，使蒸发过程变的极不稳定，液 位高度低，蒸发及闪蒸剧烈，夹带严重，使大气冷凝器下水带碱，甚至跑碱 ； 液位过高，会使蒸发量减小，进加热室的料液温度增高，降低了传热有效温 差 ， 另外也降低了循环速度，最终导致蒸发能力下降因此，稳定液位是提高循环蒸发器蒸发能力，降低碱损失，降低汽耗的重要 环节2.3真空度真空度是。