烧碱生产工艺及流程

学习资料注意保存
烧碱(学名氢氧化钠)是可溶性的强碱。纯碱(学名碳酸钠)实际上是个盐,
由于它在水中发生水解作用而使溶液呈碱性,再由于它和烧碱有某些相似的性质,所以它与烧碱并列,在工业上叫做“两碱”。
烧碱和纯碱都易溶于水,呈强碱性,都能提供Na+离子。这些性质使它们被广泛地用于制肥皂、纺织、印染、漂白、造纸、精制石油、冶金及其他化学工
业等各部门中。
普通肥皂是高级脂肪酸的钠盐,一般是用油脂在略为过量的烧碱作用下进行皂
化而制得的。
如果直接用脂肪酸作原料,也可以用纯碱来代替烧碱制肥皂。
印染、纺织工业上,也要用大量碱液去除棉纱、羊毛等上面的油脂。生产人造
纤维也需要烧碱或纯碱。例如,制粘胶纤维首先要用18~20%烧碱溶液(或纯碱溶液)去浸渍纤维素,
使它成为碱纤维素,然后将碱纤维素干燥、粉碎,再
最后用稀碱液把磺酸盐溶解,便得到粘胶液。再经过滤、抽真空(去气泡),
就可用以抽丝了。
精制石油也要用烧碱。为了除去石油馏分中的胶质,一般在石油馏分中加浓硫
酸以使胶质成为酸渣而析出。经过酸洗后,石油里还含有酚、环烷酸等酸性杂
质以及多余的硫酸,必须用烧碱溶液洗涤,再经水洗,才能得到精制的石油产品。
在造纸工业中,首先要用化学方法处理,将含有纤维素的原料(如木材)与化
学药剂蒸煮制成纸浆。所谓碱法制浆就是用烧碱或纯碱溶液作为蒸煮液来除去
原料中的木质素、碳水化合物和树脂等,并中和其中的有机酸,这样就把纤维
素分离出来。
在冶金工业中,往往要把矿石中的有效成分转变成可溶性的钠盐,以便除去其
中不溶性的杂质,因此,常需要加入纯碱(它又是助熔剂),有时也用烧碱。
例如,在铝的冶炼过程中,所用的冰晶石的制备和铝土矿的处理,都要用到纯
碱和烧碱。又如冶炼钨时,也是首先将精矿和纯碱焙烧成可溶的钨酸钠后,再
经酸析、脱水、还原等过程而制得粉末状钨的。
在化学工业中,制金属钠、电解水都要用烧碱。许多无机盐的生产,特别是制
备一些钠盐(如硼砂、硅酸钠、磷酸钠、、亚硫酸钠等等)都要用到
烧碱或纯碱。合成染料、药物以及有机中间体等也要用到烧碱或纯碱。
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Ⅱ效蒸发器的蒸汽冷凝水换热后,进入Ⅱ效蒸发器进一步浓缩至61%,并由碱泵将61%碱打入最终浓缩器, 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  1 MPa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, Ⅱ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 ℃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143 ℃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,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
纯碱制烧碱剂、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
等。
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,尤其是在盐水淡化之前,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
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,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)。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,在阳极室产生和淡盐水,经过分离器分离。氯
气输送到总管;淡盐水中naci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。
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ph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:
(1) 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

本文发布于:2024-09-20 22:35:53,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/tex/1/373346.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:烧碱   熔盐   离子   盐水
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议