科普:燒鹼、次氯酸鈉、漂白粉生產工藝


科普:燒鹼、次氯酸鈉、漂白粉生產工藝


本人一出來打工,糊里糊塗就進入了化工行業,在這個行業裡摸爬滾打好幾年,略知這一行業的基本門道,現在作為科普知識,給大家做一介紹。

首先講一下燒鹼,學名也叫氫氧化鈉,

離子膜法制備燒鹼是燒鹼生產工藝的常用製備方法。電解制鹼是世界上工業化生產燒鹼當中最先進的工藝方法,具有能耗低、三廢汙染少、成本低、工藝簡單及操作管理方便等優點。

在生產過程中的副產品氯氣和氫氣,可以合成鹽酸,或深加工氯下游產品如PVC、有機硅及甲烷氯化物等。

燒鹼廣泛用於造紙、紡織、印染、搪瓷、醫藥、染料、農藥、製革、石油精煉、動植物油脂加工、橡膠、輕工、以及肥皂香皂的皂化等工業部門,也用於氧化鋁的提取和金屬製品的加工。

離子膜燒鹼就是採用離子交換膜法電解食鹽水而製成燒鹼,其主要原理是使用陽離子交換膜,該膜有特殊的選擇透過性,只允許陽離子通過而阻止陰離子和氣體通過,即只允許H+、Na+通過,而Cl-、OH-和兩極產物H2和Cl2無法通過,因而起到了防止陽極產物Cl2和陰極產物H2相混合而可能導致爆炸的危險,還起到了避免Cl2和陰極另一產物NaOH反應而生成NaClO影響燒鹼純度的作用。

氯鹼工業的主要原料飽和食鹽水,由於粗鹽水中含有泥沙等雜質,遠不能達到電解要求,因此必須經過提純精製。

精製的飽和食鹽水進入陽極室;純水加入一定量的NaOH溶液進入陰極室,通電後H2O在陰極表面放電生成H2,Na+則穿過離子膜由陽極室進入陰極室,此時陰極室導入的陰極液中含有NaOH;Cl-則在陽極表面放電生成Cl2。電解後的淡鹽水則從陽極室導出,經添加食鹽增加濃度後可循環利用。

陰極室注入純水而非NaCl溶液的原因是陰極室發生反應為2H++2e-=H2;而Na+則可透過離子膜到達陰極室生成NaOH溶液,但在電解開始時,為增強溶液導電性,同時又不引入新雜質,陰極室水中往往加入一定量NaOH溶液。

其特點是濃度高,蒸發水量少,蒸汽消耗低。離子膜法鹼液的濃度一般在30%~33%,比隔膜法鹼液的10%~11%要高很多,因而大量的減少了濃縮所用的蒸汽。

若以32%的鹼液為例,假如產品的濃度為50%,則每噸50%的成品鹼需蒸出水量為:1000÷32%-1000÷50%=1125千克。

這只是燒鹼液後道工序蒸發濃縮的一個簡單計算公式。

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關於次氯酸鈉的製備工藝有兩種:


一種是用氫氧化鈉吸收氯氣製得,其有效氯含量一級品為13%,二級品為10%。

Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO +H2O

另一種方法是直接電解含鹽水製備。

其設備稱做次氯酸鈉發生器,在我國已成系列產品。

例如DJX系列次氯酸鈉發生器,其規格有DJX-1000、DJX-3000、DJX-5000三種產品。以DJX-1000為例,每小時產生1000g活性氯,所用鹽水NaCl濃度3~4%,產生的次氯酸鈉溶液有效氯濃度約0.5~1%,生產每kg氯氣,電耗約6~10kwh,氯化鈉消耗為5~7kg,水耗150kg。

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關於漂白粉的生產工藝:


漂白粉是傳統的漂白劑 、殺菌消毒劑之一 。

漂粉粉工藝的主要優點是產品質量穩定性好,漂白技術在化工行業中是最容易生產、容易控制 、便於操作。

漂白粉機工藝的主要優點為漂白粉塔銜接,擴散細化而使產品質量更優。

1838 英國的查維斯使用氯氣和石灰粉進行氯化,發明了漂白粉 。那時使用的是滾筒式氯化技術。

用這種方法生產漂白粉工藝簡單,用時短,產量穩定性好,所以人們一直使用這一方法 。

一直髮展到後來由於液氯和漂粉精的出現 ,漂白粉的 漂粉機法生產漂白粉的工藝才普遍使用。其工藝流程為 :生石灰經破碎 、預消化 、消化 、陳化 、風選製成合格的消石灰,在漂粉機內經過充分氯化 ,製得成品漂白粉。

它的有效成份2 2 32 在以上流程中,可劃分為 3 個單元系統,即:石灰處理系統 、氯化反應系統和尾氣處理系統 。

原分為次氯酸鈣和極少量的氯次氯酸鈣等 ,被有效的利用。而三單元系統的方式使得原料得到充分的氯化,使的漂白粉的質量更加提升,殺菌消毒漂白作用更加完備。


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