氯堿生產工藝方法研究

蔣 奎

（天津樂金渤海化學有限公司，天津 300450)

氯堿生產工藝方法研究

蔣 奎

（天津樂金渤海化學有限公司，天津 300450)

主要對氯堿工業的生產方法進行了介紹，并且比較了隔膜法與離子膜法的區別，在此基礎上對電解工段的生產過程進行了研究，具有較為重要的理論意義和實踐價值。

氯堿生產；工藝方法；實驗

氯堿工業是我國化工行業的基礎行業，從目前的發展趨勢和發展情況來看，當前的燒堿行業的生產和加工方法非常多，主要包括各種水銀法以及離子膜法，當前的這些方法主要是應用在飽和的食鹽水當中，并且還可以產生不同的氯氣和氫氣，在國內的一些工廠中，依然采用這種方法來生成燒堿。因此，文章針對整個生產過程進行詳細的研究，并且利用原料鹽水來產生各種電解反應，這樣可以提高整個燒堿制品的質量，在目前的生產過程中，對每種生產方式進行對比，并且結合不同的生產方式提出有效的措施和建議。

1 隔膜法和離子膜法的簡介

1.1 隔膜法

商品堿在1893年依靠應用隔膜成功的進行研制，當前的方法主要是利用空滲透膜的方法來進行生產，并且在生產的過程當中會產生效率極低的情況，在這種情況之下要想保證整個產品的質量應使用石棉膜，但石棉膜會對環境造成較大的損害。

1.2 離子膜法

離子膜法可通過選擇不同的離子來作為隔離層而進行電解，當前的電解方法最為明顯的優勢就是整個產品不會出現污染物，因此這種生產過程較為穩固，并且整個槽的結構相對較為簡單。但該生產方式的缺點也非常明顯，隨著科學技術的不斷進步，不同的槽口之間的生產標準也在提高，因此整個成本在顯著的減少，當前的氯堿工業當中的生產范圍和成本范圍也在發生變化

2 隔膜法和離子膜法的比較

在當前精準鹽水電解槽當中氯化鈉的質量濃度要求是控制在315～320g/L，各種隔膜法還能夠生產許多硫酸根離子，這些硫酸根離子會出現各種累積的現象，隨著鹽水標準的不斷降低，針對當前的一些鹵水情況，可以利用其來進行制堿，并且這種設備能夠充分發揮優點，在大多數情況之下可以延長其使用壽命，充分發揮其正常的運轉功能，并且還能夠降低整個鹽水當中的鈣鎂離子和硫酸根離子，這些懸浮的顆粒離子的生產方式和方法也比較特別，目前的氯堿工業當中的精制鹽水的生產方式有：①循環使用鹽水進行溶解鹽，因為它含有NaOH，在鹽溶解的時候會和里面含有的Mg2＋反應生產Mg（OH）2絮狀物；②加碳酸鈉進行沉淀；③反應結束以后，澄清精鹽水；④澄清鹽水進入砂濾器過濾以后開始電解，又經鹽水精制過濾工藝革新，提升了鹽水質量。

自從2000年美國的科爾企業進行ZYLON薄膜過濾器試用（江蘇某集團公司生產），并且在一次鹽水精制實驗成功。目前許多公司開始持續對此項技術進行研究和轉化，當前的鹽水精制生產過程當中也存在著許多問題，最為主要的問題就是原鹽材料會影響到整個鹽水的精制過程，這樣會在某種情況下導致二次污染的產生，并且當前的鹽水精制程度的提高也會在整個離子膜當中產生各種燒堿。當前的離子膜的方法在鹽水當中也會產生一些氯酸根或者是硫酸根，這些都會在較高的溫度之下來對氯酸跟離子進行清除，并且在較高溫度的環境和條件之下來清除整個氯酸根離子。

3 電解工段

3.1 隔膜法

當前隔膜電解槽在化工生產過程當中較為廣泛，這種大規模的電解槽只是在KD-55的擴展陽極槽當中進行電解和生產，并且整個過程屬于金屬陽極的電解槽。隔膜材料的重點特點就是能夠促進整個化學反應過程的加速，并且還能夠使得反應過程變得可逆。根據當前隔膜槽材質的不同，整個過程當中的薄膜會保持平整，不會有搭橋情況的產生，這樣才會在整個過程當中保證表面的光滑平整。

3.2 離子膜

通過使用離子膜來進行電解槽工藝的質量標準制定是非常有效果的，首先需要對整個鹽水的生產過程進行過濾，這種過濾能夠確保第二次精制的發生，并且通過離子膜的方法來對整個過程進行電解，電解完畢之后能夠保證生產過程的順利繼續。利用這種氯堿工業所產生的離子膜設備能夠成功的進行實驗，并且在國家方針的指導之下，還可進一步對整個生產過程進行推廣，這樣的離子膜的生產方式能夠使得整個隔膜的燒堿程度降低1/3，且這兩種生產方式還可最大程度的降低整個過程當中的能量損耗。

3.3 蒸發工段

在蒸發的過程當中，燒堿都是通過各種隔膜工藝來進行電解的，這種隔膜方式的電解會使得NaOH進行充分電解，并且在電解的過程中產生許多鹽，這些鹽可以對整個蒸發過程進行加速，并且還可以確保電解液的濃度和純度。通過使用離子膜的方式來對燒堿進行分解可以確保當中OH-的濃度在32%左右，這樣其質量標準就會相當的高，并且其質量水平要遠遠高于傳統的隔膜燒堿法。

4 結束語

綜上所述，傳統的離子膜的生產方法能夠很好的對傳統的生產計劃及逆行改進，且能最大限度地降低生產成本。為了使得當前的隔膜堿在整個市場當中占有一定的地位，通過降低損耗以及堿液濃度的方法可提高整個生產自動化的程度，且也能對環境的污染情況進行詳細的分析和了解。目前的燒堿被認為是世界上最為先進的生產技術，這種成熟的國產化技術能夠在將來被替代。

[1] 孫勤.我國隔膜法燒堿的生產現狀及發展趨勢[J].氯堿工業，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

蔣奎（1982—），男，四川安岳人，助理工程師，主要研究方向為氯堿工藝。