[精选]烧碱工艺学习.pptx

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1、化工工艺学化工工艺学 制烧碱的工艺组员：左姣 P071914128 张佳 P071914147 林捷杰P071914121 制烧碱的工艺关于减少污染的工艺现在常用工艺简介应用和现存的问题工艺简介n n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。n n烧碱是一种重要的氯碱产品，主要用作化工原料，广泛应用于造纸、纺织、人造纤维、肥皂与洗涤剂、炼铝、玻璃、橡胶、塑料、农药、医药和石油炼制等领域，在国民经济中占有重要地位。世界上烧碱的生产方法主要有隔膜法、水银法、离子膜法以及苛化法4种。附：氯碱工业n n工业上用电

2、解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2 2和H2 2，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业。n n氯碱工业是最基本的化学工业之一，它的产品除应用于化学工业本身外，还广泛应用于轻工业、纺织工业、冶金工业、石油化学工业以及公用事业。烧碱主要生产方法 隔膜法最主要的方法 离子膜法比率不断增多 水银法 苛化法隔膜法 在隔膜电解槽中，隔膜放在阳极和阴极之间，在隔膜电解槽中，隔膜放在阳极和阴极之间，它能使食盐水通过，能防止两极产生的气体混合它能使食盐水通过，能防止两极产生的气体混合而发生副反响。而发生副反响。隔膜通常用石棉制成，将浆状的石棉纤维均隔膜通常用石棉制成，将浆状的石棉纤维均匀的

3、吸附在阴极网上。近年来，有些工厂在石棉匀的吸附在阴极网上。近年来，有些工厂在石棉浆中添加聚四氟乙烯、聚多浆中添加聚四氟乙烯、聚多 氟二氯乙烯纤维来延氟二氯乙烯纤维来延长隔膜的使用寿命。长隔膜的使用寿命。阴极材料一般用铁丝网或打铁的铁板制成。阳阴极材料一般用铁丝网或打铁的铁板制成。阳极过去主要用石墨板，它使用寿命短，降低电能极过去主要用石墨板，它使用寿命短，降低电能的利用率。的利用率。7070年代后，我国的一些大厂陆续改用年代后，我国的一些大厂陆续改用金属钛为基体的金属阳极。金属钛为基体的金属阳极。隔膜法流程图离子膜法定义：离子膜烧碱就是采用离子交换膜法电定义：离子膜烧碱就是采用离子交换膜法电解

4、食盐水而制成烧碱即氢氧化钠。解食盐水而制成烧碱即氢氧化钠。优点：使用阳离子交换膜，该膜有特殊的选优点：使用阳离子交换膜，该膜有特殊的选择透过性，只允许阳离子通过而阻止阴离择透过性，只允许阳离子通过而阻止阴离子和气体通过即只允许子和气体通过即只允许H H、NaNa+通过，而通过，而ClCl、OHOH和两极产物和两极产物H H2 2 2 2和和ClCl2 2 2 2无法通过，无法通过，因而起到了防止阳极产物因而起到了防止阳极产物ClCl2 2 2 2和阴极产物和阴极产物H H2 2 2 2相混合而可能导致爆炸的危险，还起到了相混合而可能导致爆炸的危险，还起到了防止防止ClCl2 2 2 2和阴极另

5、一产物和阴极另一产物NaOHNaOH反响而生成反响而生成NaClONaClO影响烧碱纯度的作用。影响烧碱纯度的作用。水银法 2NaCl+2nHg 2NaCl+2nHgClCl2 2+2NaHgn+2NaHgn 2NaHgn+2H2O 2NaHgn+2H2O2NaOH+H2NaOH+H2 2+2 nHg+2 nHgn n食盐用电解槽排出的淡盐水进行化盐。盐水溢流入精制槽，食盐用电解槽排出的淡盐水进行化盐。盐水溢流入精制槽，参加纯碱、烧碱和氯化钡除去钙、镁和硫酸根等杂质，然后参加纯碱、烧碱和氯化钡除去钙、镁和硫酸根等杂质，然后流入澄清槽，并参加苛化淀粉流入澄清槽，并参加苛化淀粉 ，加速沉降。经砂滤

6、器、中，加速沉降。经砂滤器、中间槽，送入中和槽，加盐酸溶化，流入精盐水贮槽，再经预间槽，送入中和槽，加盐酸溶化，流入精盐水贮槽，再经预热，进入水银电解槽进行电解。电解槽分电解室和解汞室两热，进入水银电解槽进行电解。电解槽分电解室和解汞室两局部，食盐中钠离子与水银结合成钠汞齐。流入解汞室，钠局部，食盐中钠离子与水银结合成钠汞齐。流入解汞室，钠汞齐与端部参加的清水反响生成氢氧化钠。钠汞齐分解后又汞齐与端部参加的清水反响生成氢氧化钠。钠汞齐分解后又变为水银，回电解室循环使用。自解汞室出来的含氢氧化钠变为水银，回电解室循环使用。自解汞室出来的含氢氧化钠约约454550%50%的碱液，可直接作为商品液碱

7、，也可制成固碱。的碱液，可直接作为商品液碱，也可制成固碱。苛化法n n1 1、碱苛化法。纯碱、石灰分别经化碱、化灰进行、碱苛化法。纯碱、石灰分别经化碱、化灰进行苛化反响，苛化液澄清苛化反响，苛化液澄清 后清液蒸发浓缩至一定浓后清液蒸发浓缩至一定浓度得液体烧碱。另一局部浓缩液进一步熬浓得固度得液体烧碱。另一局部浓缩液进一步熬浓得固体烧碱。苛化泥过滤、洗涤，洗水用于化碱。体烧碱。苛化泥过滤、洗涤，洗水用于化碱。Na Na2 2COCO3 3+Ca+CaOHOH2 2CaCOCaCO3 3+2NaOH+2NaOHn n2 2、天然碱苛化法。天然碱经粉碎、溶解、澄清后、天然碱苛化法。天然碱经粉碎、溶解

8、、澄清后参加石灰乳进行苛化。苛化液经澄清、蒸发、盐参加石灰乳进行苛化。苛化液经澄清、蒸发、盐别离进一步熬浓得固体烧碱。别离进一步熬浓得固体烧碱。NaHCO NaHCO3 3+Ca+CaOHOH2 2CaCOCaCO3 3+NaOH+H+NaOH+H2 2OO二、减少污染的工艺n n废水、废气、废渣的治理已成为目前氯碱行业研究的热点。21世纪是绿色环保世纪,绿色化工是化学工业的必然趋势,氯碱工业必须朝绿色化方向开展。n n所谓绿色化学,是指消耗最少的资源和能源,并产生最少废物的工艺过程。1、利用海水制备烧碱的方法n n主要是利用涨潮时的海水，经过日光自然浓缩至波美度主要是利用涨潮时的海水，经过日

9、光自然浓缩至波美度 以上。参加石灰和纯碱，使镁和钙沉淀而出，然后以上。参加石灰和纯碱，使镁和钙沉淀而出，然后参加碳酸氢铵进行复分解反响，制成纯碱，然后参加氢氧参加碳酸氢铵进行复分解反响，制成纯碱，然后参加氢氧化钙苛化制取烧碱。化钙苛化制取烧碱。n n此种方法是将海水转化成碳酸氢钠，经苛化反响制成烧碱，此种方法是将海水转化成碳酸氢钠，经苛化反响制成烧碱，其特征在于用海水浓缩成盐卤，参加石灰和纯碱制成精制其特征在于用海水浓缩成盐卤，参加石灰和纯碱制成精制盐卤后在复分解槽中直接参加碳酸氢铵，加温至盐卤后在复分解槽中直接参加碳酸氢铵，加温至，并以，并以转分钟的速度搅拌，使其反响转分钟的速度搅拌，使其反

10、响分钟以上。分钟以上。n n利用海水制取烧碱，工艺简单，设备投资少，可广泛用于利用海水制取烧碱，工艺简单，设备投资少，可广泛用于沿海中小企业。沿海中小企业。2、采用氨镍法制备烧碱 原理：将原盐溶解原理：将原盐溶解,在除钙和镁后的饱和盐水中参加氢氧化在除钙和镁后的饱和盐水中参加氢氧化镍吸氨至饱和镍吸氨至饱和,再进行复分解反响、过滤、别离出烧碱氨再进行复分解反响、过滤、别离出烧碱氨水溶液和水溶液和NiNiNHNH3 36 6ClCl2 2；将烧碱氨水溶液经蒸馏浓缩脱；将烧碱氨水溶液经蒸馏浓缩脱氨氨,再次过滤即得烧碱产品；将再次过滤即得烧碱产品；将NiNiNHNH3 36 6ClCl2 2和石灰乳混

11、和石灰乳混合合,用蒸汽加热蒸氨用蒸汽加热蒸氨,将蒸出的氨回收到吸氨工序将蒸出的氨回收到吸氨工序,蒸氨后蒸氨后的液固混合物过滤出的液固混合物过滤出NiNiOHOH2 2回收回收,滤液滤液CaClCaCl2 2溶液经蒸溶液经蒸发浓缩得发浓缩得CaClCaCl产品。产品。优点：设备要求较低优点：设备要求较低,生产规模不限生产规模不限,能耗小能耗小,制得的目标产制得的目标产物其含氯离子可控制在物其含氯离子可控制在0.10.1以内。以内。其特征在于其化学反响式为：其特征在于其化学反响式为：NiNiOHOH2 2+6NH+6NH3 3+2NaCl+2NaCl2 22NaOH+Ni2NaOH+NiNHNH3

12、 36 6ClCl2 2三、烧碱的应用和存在问题烧碱的应用：烧碱的应用：1 1、化学实验中、化学实验中用做试剂用做试剂;由于它有很强的吸湿由于它有很强的吸湿性，还可用做碱性枯燥剂。性，还可用做碱性枯燥剂。2 2、国民经济中、国民经济中 化学药品的制造化学药品的制造;生产染料、生产染料、塑料、药剂及有机中间塑料、药剂及有机中间;造纸、合成洗涤及肥皂、造纸、合成洗涤及肥皂、粘胶纤维、人造丝及绵织品。粘胶纤维、人造丝及绵织品。3 3、国防工业中、国防工业中存在问题n n烧碱供过于求烧碱供过于求 n n生产量增长迅猛但企业规模小且分散生产量增长迅猛但企业规模小且分散 n n电价问题电价问题 n n工业盐氯化钠质量与供给问题工业盐氯化钠质量与供给问题 n n国外产品的冲击国外产品的冲击问题解决方法n n加大耗碱产品的开发、应用力度n n规模大型化、布局集中化 n n依靠科技进步，注重挖潜改造，努力降低成本n n严把工业盐质量关n n促进出口，同时防止国外产品的倾销 祝：老师身体健康，工作顺利！同学学习快乐，快乐学习！演讲完毕，谢谢观看！