一種堿的生產(chǎn)工藝，其步驟如下：a、二次精制鹽水經(jīng)換熱器預(yù)熱進(jìn)入到電解槽的陽(yáng)極室中，當(dāng)電流達(dá)到5KA的時(shí)候，開(kāi)始向陽(yáng)極室中加入酸。b、電解產(chǎn)生的氯氣經(jīng)過(guò)換熱器，用來(lái)預(yù)熱二次精制鹽水，使二次精制鹽水溫度達(dá)到55℃。c、從陰極室排出的部分32±0.5%濃度的堿和適量純水混合制成30±0.5%濃度的堿進(jìn)入到陰極室中，在陰極室電解產(chǎn)生氫氣。d、整個(gè)電解反應(yīng)過(guò)程的電解槽的溫度控制是通過(guò)陰極液冷卻器調(diào)節(jié)控制在85～87℃。e、當(dāng)電極陰極液溶液的濃度達(dá)到32±0.5%的時(shí)候就從陰極室排出，經(jīng)過(guò)陰極液冷卻器后，部分回用至陰極室中，部分輸出至儲(chǔ)罐。本發(fā)明專利技術(shù)減少了能源的浪費(fèi)，有利于產(chǎn)生的氣體快速排出，提高了堿的生產(chǎn)率以及溶液的導(dǎo)電性能。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【專利說(shuō)明】一種堿的生產(chǎn)工藝
本專利技術(shù)涉及化工生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其涉及一種堿的生產(chǎn)工藝。
技術(shù)介紹
氯堿工業(yè)是用電解飽和NaCl溶液的方法來(lái)制取Na0H、C12和H2，并以它們?yōu)樵仙a(chǎn)一系列化工產(chǎn)品。氯堿工業(yè)是最基本的化學(xué)工業(yè)之一，它的產(chǎn)品除應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)本身外，還廣泛應(yīng)用于輕工業(yè)、紡織工業(yè)、冶金工業(yè)、石油化學(xué)工業(yè)以及公用事業(yè)。然而，在氯堿工業(yè)電解飽和NaCl溶液的過(guò)程中，由于陰極室未反應(yīng)的氫氧根離子在電解的過(guò)程中會(huì)在陰極室中逐漸地集聚，當(dāng)達(dá)到一定濃度后就有可能反滲透過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入到陽(yáng)極室中。而氫氧根離子在電解情況下比氯離子更容易失去電子且產(chǎn)生的氯氣又容易于氫氧根離子發(fā)生反應(yīng)，進(jìn)而陽(yáng)極室產(chǎn)生氯氣的量就會(huì)減少，透過(guò)陽(yáng)離子交換膜的鈉離子的量也相應(yīng)的會(huì)減少，這樣氫氧化鈉產(chǎn)出量就會(huì)降低。同時(shí)，電解質(zhì)的電阻率會(huì)隨著溶液溫度的上升而降低，所以陽(yáng)極液在進(jìn)入陽(yáng)極室之前往往需要先被升高，這樣就會(huì)浪費(fèi)比較多的能源。另外，產(chǎn)生的氯氣也比較容易會(huì)溶于水或附著在陽(yáng)極電極的表面，從而使得陽(yáng)極的導(dǎo)電性能大大降低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本專利技術(shù)的目的在于提供一種減少反滲透、能源浪費(fèi)少、導(dǎo)電性能好的堿的生產(chǎn)工藝。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供了如下技術(shù)方案:一種堿的生產(chǎn)工藝，其步驟如下:a、二次精制鹽水經(jīng)換熱器預(yù)熱進(jìn)入到電解槽的陽(yáng)極室中，當(dāng)電流達(dá)到5KA的時(shí)候，開(kāi)始向陽(yáng)極室中加入酸。b、電解產(chǎn)生的氯氣經(jīng)過(guò)換熱器，用來(lái)預(yù)熱二次精制鹽水，使二次精制鹽水溫度達(dá)到55°C。c、從陰極室排出的部分32±0.5%濃度的堿和適量純水混合制成30±0.5%濃度的堿進(jìn)入到陰極室中，在陰極室電解產(chǎn)生氫氣。d、整個(gè)電解反應(yīng)過(guò)程的電解槽的溫度控制是通過(guò)陰極液冷卻器調(diào)節(jié)控制在85?87°C。e、當(dāng)電極陰極液溶液的濃度達(dá)到32±0.5%的時(shí)候就從陰極室排出，經(jīng)過(guò)陰極液冷卻器后，部分回用至陰極室中，部分輸出至儲(chǔ)觸。作為優(yōu)選，步驟a中的酸為鹽酸，每小時(shí)調(diào)整一次加酸流量，使出槽淡鹽水pH逐步降低，pH從7調(diào)節(jié)至pH2.5，最后保持出槽淡鹽水的pH為2.5。作為優(yōu)選，經(jīng)過(guò)換熱器后的氯氣在進(jìn)入氯氣總管之前還需經(jīng)過(guò)內(nèi)置有氯化鈣的濕氣分離器，去除氯氣中的水分。作為優(yōu)選，在電解過(guò)程開(kāi)始之前，對(duì)陰極室溢流管進(jìn)行充氮放空，充氮時(shí)間10分鐘，充氮流量50 NmVhr0作為優(yōu)選，陽(yáng)極室的氯氣氣壓控制于2.0mH2O,陰極室的氫氣氣壓控制于2.4mH20，通過(guò)調(diào)節(jié)控制陽(yáng)極室的氯氣氣壓與陰極室的氫氣氣壓相差0.4mH20o本專利技術(shù)具有下述優(yōu)點(diǎn):一方面利用氯氣在電解過(guò)程中的所獲得的熱能來(lái)預(yù)熱二次精制鹽水，這樣就可以減少能源的浪費(fèi)。同時(shí)，加入的酸可以中和電解過(guò)程中從陰極室反滲透過(guò)來(lái)的氫氧根離子，進(jìn)而也可以減少電解產(chǎn)生的氯氣與氫氧根離子進(jìn)行反應(yīng)再次溶于水中，阻礙鈉離子迀移至陰極室中。另一方面，部分堿稀釋后回流至電解槽中，可以提高溶液的導(dǎo)電性，減少了電能的浪費(fèi)，也有助于氫氧根離子的產(chǎn)生。而在電解過(guò)程中，將溫度控制在85?87°C范圍，在提高電解速率的同時(shí)還降低了氫氣和氯氣在溶液中的溶解度，有利于產(chǎn)生氣體及時(shí)排除，防止與產(chǎn)生的堿再產(chǎn)生反應(yīng)。再者，所添加的酸為鹽酸，而且淡鹽水的出槽溶液的pH為2.5，這樣一方面不會(huì)向溶液中摻入多余另外的離子，另外一方面，氫離子可以中和反滲透過(guò)來(lái)的氫氧根離子。而利用氯化鈣來(lái)干燥氯氣也不會(huì)向氯氣中摻入任何新的雜質(zhì)物質(zhì)。其次，對(duì)陰極室進(jìn)行充氮放空，有利于氫氣的純度，也可以避免氫氣與空氣中的氧氣反應(yīng)生成水又會(huì)回流到陰極室內(nèi)，稀釋堿的濃度，增加了能耗的浪費(fèi)。而在此期間，陰極室氯氣氣壓和陽(yáng)極室氫氣氣壓都低于大氣壓，有利于相應(yīng)的氣體從溶液中脫離出來(lái)，有利于提尚電解反應(yīng)的進(jìn)行。【附圖說(shuō)明】圖1為本專利技術(shù)的一種堿的生產(chǎn)工藝的工藝流程圖。圖中:1、電解槽；2、換熱器；3、濕氣分離器；4、陰極液冷卻器；5、儲(chǔ)罐；6、脫氯。【具體實(shí)施方式】參照?qǐng)D1對(duì)本專利技術(shù)實(shí)施例做進(jìn)一步說(shuō)明。本專利技術(shù)為一種堿的生產(chǎn)工藝，此處所述的堿主要是指質(zhì)量分?jǐn)?shù)為32%的氫氧化鈉溶液，其步驟包括，18.1?18.9 %的二次精餾的鹽水，以28m3/hr的流量經(jīng)過(guò)換熱器2的冷流體管道，進(jìn)行預(yù)加熱之后進(jìn)入到電解槽I的陽(yáng)極室中，預(yù)熱所達(dá)到的溫度為55°C。而陰極室通有部分由陰極室電解產(chǎn)生的32±0.5%堿和純水的混合物，它們混合后的濃度為30±0.5%，同時(shí)陰極液的流量被控制于14m3/hr。之后，開(kāi)始向溶液中逐漸加大電流，當(dāng)電流達(dá)到5KA的時(shí)候，開(kāi)始向陽(yáng)極室中逐漸添加酸，將pH首先調(diào)整到4，之后每隔一個(gè)小時(shí)就再向陽(yáng)極室中繼續(xù)添加酸，使PH值繼續(xù)下降，直至電解后出槽的淡鹽水的pH穩(wěn)定至在2.5，這樣。一方面預(yù)熱的二次精制鹽水有利于提高電解反應(yīng)過(guò)程中的速率，同時(shí)，將部分32%稀釋后回用，大大提高了陰極液的導(dǎo)電性能，使得電能的利用率更加的有效，另外，由于反應(yīng)過(guò)程中陰極室的氫氧根離子濃度會(huì)逐漸的集聚，此時(shí)，氫氧根離子就有可能向陽(yáng)極室進(jìn)行反滲透，而加入的酸剛還可以中和氫氧根離子，從而避免了產(chǎn)生的氯氣再次溶解于溶液中與氫氧根離子發(fā)生反應(yīng)，阻礙了鈉離子向陰極室中迀移的速率，使得氫氧化鈉產(chǎn)生的量大大下降。其次，在整個(gè)電解反應(yīng)的過(guò)程中，電解槽I的電解溫度始終都被控制在85?87°C。而這些都是由出槽后經(jīng)過(guò)陰極液冷卻器4的部分陰極液來(lái)調(diào)整的。調(diào)整控制過(guò)程為部分陰極液與純水還需要進(jìn)行混合，使質(zhì)量濃度達(dá)到30±0.5%的陰極液再回用至陰極槽中。而其余部分的32±0.5%陰極液直接被輸送至儲(chǔ)罐5中制成成品。同時(shí)，由于87°C是零極距電解槽I安全運(yùn)行的溫度上限，所以在安全的溫度范圍內(nèi)，電解槽I的電解工藝能夠被提升至較高效率。再者，陽(yáng)極室產(chǎn)生的氯氣由于溫度為85?87°C，所以被輸送經(jīng)過(guò)換熱器的熱流體管道，從而將二次精留的鹽水溫度從25°C提升到了 55°C，這樣大大減少了能源的浪費(fèi)，之后氯氣就會(huì)被匯聚的氯氣總管內(nèi)輸出。而電解后的淡鹽水被輸送至脫氯系統(tǒng)中，經(jīng)過(guò)脫氯系統(tǒng)后的淡鹽水可以再次被經(jīng)精餾回用至電解槽的陽(yáng)極室中，從而提高了物料的利用率、降低了產(chǎn)生的成本。進(jìn)一步的方案為，在陽(yáng)極液中所添加的酸為鹽酸，由于鹽酸是由氫氯元素組成的，所以在整個(gè)電解的過(guò)程中陽(yáng)極液都不會(huì)引入新的元素，這樣就可以避免增加除去多余元素的步驟。另外，鹽酸原本就是氯堿工業(yè)中的產(chǎn)物，且它是一種強(qiáng)酸，因此，鹽酸取材方便，用量較少，大大節(jié)省了 32%堿生產(chǎn)過(guò)程中的勞動(dòng)量，提高了生產(chǎn)效率。再進(jìn)一步的方案為，氯氣在經(jīng)過(guò)換熱器2之后再進(jìn)入到裝有氯化鈣的濕氣分離器3中，這樣經(jīng)過(guò)濕氣分離器3除去了氯氣中的水分，同時(shí)也不會(huì)對(duì)氯氣摻入新的雜質(zhì)，進(jìn)而提高了氯氣的純度。更進(jìn)一步的方案為，在電解過(guò)程開(kāi)始之前，對(duì)陰極室及溢流管進(jìn)行充氮放空工作，充氮時(shí)間持續(xù)10分鐘，充氮的流量為50 NmVh,這樣就可以排空陰極室和溢流管內(nèi)的空氣，從而避免了電解產(chǎn)生的氫氣與空氣中的氧氣直接混合而發(fā)生爆炸，或者氫氣與氧氣反應(yīng)變成水后回流至陰極室中，稀釋了堿的濃度，進(jìn)而減少了能源的浪費(fèi)，提高了電解過(guò)程的安全性能。再更進(jìn)一步的方案為，在陽(yáng)極室中氯氣氣壓被控制于2.0mH2O,在陰極室中氫氣氣壓被控制于2.4mH20，通過(guò)調(diào)節(jié)控制陽(yáng)極室的氯氣氣壓與陰極室的氫氣氣壓，使它們的壓力始終相差0.4mH20，從而有利于降低氯氣和本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種堿的生產(chǎn)工藝，其步驟如下：二次精制鹽水經(jīng)換熱器預(yù)熱進(jìn)入到電解槽的陽(yáng)極室中，當(dāng)電流達(dá)到5KA的時(shí)候，開(kāi)始向陽(yáng)極室中加入酸。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：杜旭華，周南，王世周，任科恩，俞先康，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：寧波鎮(zhèn)洋化工發(fā)展有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：浙江;33
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