氯碱生产工艺方法研究

蒋 奎

（天津乐金渤海化学有限公司，天津 300450)

氯碱生产工艺方法研究

蒋 奎

（天津乐金渤海化学有限公司，天津 300450)

主要对氯碱工业的生产方法进行了介绍，并且比较了隔膜法与离子膜法的区别，在此基础上对电解工段的生产过程进行了研究，具有较为重要的理论意义和实践价值。

氯碱生产；工艺方法；实验

氯碱工业是我国化工行业的基础行业，从目前的发展趋势和发展情况来看，当前的烧碱行业的生产和加工方法非常多，主要包括各种水银法以及离子膜法，当前的这些方法主要是应用在饱和的食盐水当中，并且还可以产生不同的氯气和氢气，在国内的一些工厂中，依然采用这种方法来生成烧碱。因此，文章针对整个生产过程进行详细的研究，并且利用原料盐水来产生各种电解反应，这样可以提高整个烧碱制品的质量，在目前的生产过程中，对每种生产方式进行对比，并且结合不同的生产方式提出有效的措施和建议。

1 隔膜法和离子膜法的简介

1.1 隔膜法

商品碱在1893年依靠应用隔膜成功的进行研制，当前的方法主要是利用空渗透膜的方法来进行生产，并且在生产的过程当中会产生效率极低的情况，在这种情况之下要想保证整个产品的质量应使用石棉膜，但石棉膜会对环境造成较大的损害。

1.2 离子膜法

离子膜法可通过选择不同的离子来作为隔离层而进行电解，当前的电解方法最为明显的优势就是整个产品不会出现污染物，因此这种生产过程较为稳固，并且整个槽的结构相对较为简单。但该生产方式的缺点也非常明显，随着科学技术的不断进步，不同的槽口之间的生产标准也在提高，因此整个成本在显著的减少，当前的氯碱工业当中的生产范围和成本范围也在发生变化

2 隔膜法和离子膜法的比较

在当前精准盐水电解槽当中氯化钠的质量浓度要求是控制在315～320g/L，各种隔膜法还能够生产许多硫酸根离子，这些硫酸根离子会出现各种累积的现象，随着盐水标准的不断降低，针对当前的一些卤水情况，可以利用其来进行制碱，并且这种设备能够充分发挥优点，在大多数情况之下可以延长其使用寿命，充分发挥其正常的运转功能，并且还能够降低整个盐水当中的钙镁离子和硫酸根离子，这些悬浮的颗粒离子的生产方式和方法也比较特别，目前的氯碱工业当中的精制盐水的生产方式有：①循环使用盐水进行溶解盐，因为它含有NaOH，在盐溶解的时候会和里面含有的Mg2＋反应生产Mg（OH）2絮状物；②加碳酸钠进行沉淀；③反应结束以后，澄清精盐水；④澄清盐水进入砂滤器过滤以后开始电解，又经盐水精制过滤工艺革新，提升了盐水质量。

自从2000年美国的科尔企业进行ZYLON薄膜过滤器试用（江苏某集团公司生产），并且在一次盐水精制实验成功。目前许多公司开始持续对此项技术进行研究和转化，当前的盐水精制生产过程当中也存在着许多问题，最为主要的问题就是原盐材料会影响到整个盐水的精制过程，这样会在某种情况下导致二次污染的产生，并且当前的盐水精制程度的提高也会在整个离子膜当中产生各种烧碱。当前的离子膜的方法在盐水当中也会产生一些氯酸根或者是硫酸根，这些都会在较高的温度之下来对氯酸跟离子进行清除，并且在较高温度的环境和条件之下来清除整个氯酸根离子。

3 电解工段

3.1 隔膜法

当前隔膜电解槽在化工生产过程当中较为广泛，这种大规模的电解槽只是在KD-55的扩展阳极槽当中进行电解和生产，并且整个过程属于金属阳极的电解槽。隔膜材料的重点特点就是能够促进整个化学反应过程的加速，并且还能够使得反应过程变得可逆。根据当前隔膜槽材质的不同，整个过程当中的薄膜会保持平整，不会有搭桥情况的产生，这样才会在整个过程当中保证表面的光滑平整。

3.2 离子膜

通过使用离子膜来进行电解槽工艺的质量标准制定是非常有效果的，首先需要对整个盐水的生产过程进行过滤，这种过滤能够确保第二次精制的发生，并且通过离子膜的方法来对整个过程进行电解，电解完毕之后能够保证生产过程的顺利继续。利用这种氯碱工业所产生的离子膜设备能够成功的进行实验，并且在国家方针的指导之下，还可进一步对整个生产过程进行推广，这样的离子膜的生产方式能够使得整个隔膜的烧碱程度降低1/3，且这两种生产方式还可最大程度的降低整个过程当中的能量损耗。

3.3 蒸发工段

在蒸发的过程当中，烧碱都是通过各种隔膜工艺来进行电解的，这种隔膜方式的电解会使得NaOH进行充分电解，并且在电解的过程中产生许多盐，这些盐可以对整个蒸发过程进行加速，并且还可以确保电解液的浓度和纯度。通过使用离子膜的方式来对烧碱进行分解可以确保当中OH-的浓度在32%左右，这样其质量标准就会相当的高，并且其质量水平要远远高于传统的隔膜烧碱法。

4 结束语

综上所述，传统的离子膜的生产方法能够很好的对传统的生产计划及逆行改进，且能最大限度地降低生产成本。为了使得当前的隔膜碱在整个市场当中占有一定的地位，通过降低损耗以及碱液浓度的方法可提高整个生产自动化的程度，且也能对环境的污染情况进行详细的分析和了解。目前的烧碱被认为是世界上最为先进的生产技术，这种成熟的国产化技术能够在将来被替代。

[1] 孙勤.我国隔膜法烧碱的生产现状及发展趋势[J].氯碱工业，2015，（6）：24-27.

Study on the Process of Chlor-alkali Production

Jiang Kui

In this paper，the production methods of chlor-alkali industry are introduced，and the difference between membrane method and ion-exchange membrane method is compared.On this basis，the production process of electrolysis section is studied.The research of this paper has more important theoretical significance and Practical value.

chlor-alkali production；process method；experiment

TQ114

A

1003–6490（2017）11–0114–01

2017–09–02

蒋奎（1982—），男，四川安岳人，助理工程师，主要研究方向为氯碱工艺。