科羧蠢论 离子膜烧碱生产工艺浅析 张立超’ 王永康 １．徐州天成氯碱有限公司２２１ ６１ ３ ２．江苏安邦电化有限公司２２３００２ ２．３盐水电解 电解，从而制取氢氧化钠即烧碱的过程。该过程产量大，生产投资费用低， 经过二次处理后的盐水已达到了盐水电解的指标要求，并可被送 产物纯度较高，且生产过程中不会产生大量的污染，因此，＿直以来为工业 入阳极室中接受电解，该电解步骤可将淡盐水与氯气分离，实现氯气的 制碱过程所广泛应用。然而，传统的离子膜烧碱工艺原材料消耗量较大， 处理。此后，淡盐水进入脱氯泵。电解过程中，需控制设备保持在较低 且制备过程中能耗高，很大程度上制约了制碱过程的长期发展。因此，在 的温度之下，因此，需及时对阴极液进行降温处理，以确保电解过程顺 旧有的制备工艺基础上，行业内不断进行技术革新，引入了新的生产设备， 利进行。 促进离子膜烧碱工艺的不断完善。本文即对离子膜烧碱生产工艺做出相关 ２．４淡盐水脱氯处理 阐述，并对其目前市场及发展前景进行了分析。 经上不电解后的淡盐水随已完成了脱氯处理，但其中仍含有较大 【关键词】离子膜；烧碱；工艺 量的游离氯，这些游离氯具有较强的腐蚀性，可能会对电解过程中的 【摘要ｌ离子膜烧碱生产工艺采用的是离子交换的方法对食盐水进行 生产设备产生腐蚀破坏，导致设备损失。为此，必须进行必要的脱氯处 理，方能实现淡盐水氯含量的控制。这一过程需使用的是还原性的试 １．前言 烧碱是工业中应用十分广泛的一种生产原料，因此 长期以来，世 剂，如亚硫酸钠。脱氯过程会产生大量的游离氯，若任意排放则会对环 界各国均采取着多种多样的制备工艺进行烧碱的制备，以应用于多种化 境造成污染，故必须注意氯的回收环节。回收后的氯气可循环使用到离 学药品的制造，钨、铝等金属的炼制，以及塑料等材料的生产之中。在我 子膜烧碱工艺之中，为第一步盐水处理所用。 国，最早使用的烧碱生产方法为隔膜电解法，后来改用具有吸附沉淀作 ３．离子膜烧碱生产工艺前景分析 用的隔膜电解槽进行电解烧碱制取。改革开放以后，我国积极从国外引 就目前我国烧碱制备行业而言，其主要特点为生产规模小，生产厂 进先进的生产技术改善国内的烧碱制备工艺，特别是从Ｅｌ本引入了离子 家多，且集中程度较低。随着烧碱需求量的日益增长，各生产厂家所面 膜烧碱工艺，该工艺生产理念先进，生产效率高，但生产过程复杂，目 临的挑战日益严峻，各生产方纷纷通过压缩原材料使用量，降低成本， 前已成为国内烧碱制备过程中的核心工艺，并得到了不断呢的完善与 改进。 就烧碱产量而言，相比于世界其他各工业生产国，我国烧碱生产．总 极进行行业调整，鼓励集中生产规模发展，压缩物流成本，以实现生产 量目前居于世界首位，然而在生产工艺水平方面，国内的烧碱制备技术 成本的压缩。同时，各生产区域为提高自身竞争水平，日益加强对技术 下压售价的方式进行销售竞争，市场竞争颇为激烈。 针对这一现象，国内烧碱制备行业逐步提出了相应的应对措施，积 尚处于相对落后的地位。因此，在保证产量满足生产需求的前提之下， 研发的投入，并不断淘汰部分管理不科学、生产水平落后、生产效益较 国内必须加大该领域的研发投入，不断发掘新的生产技术，提高生产工 差的小规模生产厂家，积极吸引外资投入，成立技术先进、管理模式科 艺７ｋ＇Ｔ－，从而确保烧碱生产效率的不断提升。 学的新型生产企业，实现市场控制力的全面提升。这一现象必将为新兴 目前，国内的离子膜烧碱工艺尚存在着一系列的问题，如原材料利 企业提供越来越多的发展机遇。 用效率低，生产过程中部分安全隐患得不到很好的防控等。这便要求相 总之，烧碱是当今工业中十分重要的原材料之一，离子膜烧碱生产 关科研及生产技术人员深入研究生产过程中所暴露出的种种缺陷，同 工艺作为目前国内最为重要的制碱技术，必须实现其不断的完善与改进 时不断提升生产设备性能，从而保证生产平稳、安全开展。同时，也应 方能满足日益增长的行业需求。我国目前离子膜烧碱生产工艺仍处于发 尽量减少设备检修频率，避免人力、物力浪费，合理控制生产原材料的 展的初步阶段，与发达国家差距较大，因此必须不断加强科研投入，培 规划使用，从而提高烧碱工艺的生产效率。 养更多掌握过硬制碱技术的专业人员，最终实现我国制碱工业的不断进 步。 ２ 离子胰烧碱生产工艺流程 目前世界上所采用的绝大部分烧碱制备工艺均需要以电解食盐水 作为整个生产流程的核心部分，离子膜烧碱生产工艺亦是如此。该工艺 概括而言主要由四个部分组成。首先为溶解水的配制即配水，随后需进 行化盐以及盐水的精细配制，此后通过电解进行盐水电解，最后一步为 淡盐水脱氮，完成脱氮处理后即结束整个烧碱制备流程。 ２．１配水 在进行电解的过程中，未经处理的待电解盐水并未达到相关指标 要求，特别是其硫酸根含量明显超标，因此需将硫酸根超标的部分通 过相关处理进行脱除。待处理的淡盐水通常由两种主要成分构成，其中 部分盐水已接受自动控制装置的处理，另一部分为硫酸钡沉淀后的 上清液。此外，还有通过其他工序后重新回收所得的水，技术人员将对 参考文献 这部分水进行按比例配置，然后重新进行调和最终制成工业中所需要的 ［１】．化工工艺离子膜烧碱生产系统的节能措施［Ｊ］．黑龙江科技信 一盐水类型。 息，２０１１，０２：４－Ｉ． ２．２化盐及盐水精制 ［２】王志勇，李和平，尹志刚．离子膜烧碱生产工艺的优化［Ｊ］．桂林理工大 化盐水配置好后，将其调节到电离适应的温度，并将盐水从电离池 学学报，２Ｏｌ１，Ｏｌ：１ｏｏ－１０５． 的底部逆流流入，逐步与原盐接触。加水过程同时缓慢加入适量的氢氧 ［５】宁鹏，牛小慧．如何优化离子膜烧碱生产工艺相关探究［Ｊ］．中国石油和 化钠溶液，二者结合共同生产氢氧化镁，故有机质被分解，生成更小的 化工标准与质量，２ｏｌ５，１１：￣５＋４ｏ． 分ｙ－ｏ在混合器中被加压后的粗盐水首先被送入预处理器接受预处理， ［４］王默康，文娟，刘佳．如何优化离子膜烧碱生产工艺相关探究【Ｊ】．化工 该步骤可以去除掉其中的悬浮物等杂质。处理过后的盐水再进行第二 管理，２０１５，１８：２３７． 轮的精制。二轮精制过程中，经过预处理的盐水被送入鳌合树脂塔接受 ［５】董雪英．离子膜烧碱的生产工艺及市场前景【Ｊ】．江苏化 工．２００８．０；５：５５—５９． 二次处理，该步骤可使盐水中的各种离子含量达到相关电解行业标准， 随后可进行下一步的电解处理。 ３４８
