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1、抓酸钠电解工艺 的探 讨 四川 长 寿化 工 厂 一前 氯酸钠产品是强氧化剂 是 制 造氯 酸盐 过抓酸盐 二氧化氯和亚氯酸钠的原 料 广泛用于分析试剂 医药 印染 漂白 非农耕地除草 杀虫 糠革 冶金等工农业 生产方面 工业生产氯酸钠主要有两种方法化学 法和 电解法 化学法多作为平衡氯气的一种 手段 多为氯歼厂综合利用产品 电解法投 资小 原料便宜 成本低 生产过程简单 产品质量高 多为单品种选用 生产舰酸钠产品关键在于电解 今就有 关电解工艺条件提供探讨 电解食盐水溶液 影响电流效率的因素很多 主要的有盐水质 量 电极材料 氯化物及氯酸盐 浓 度 值 电流浓度 温度 添加剂等等 从国外 资
2、料的报导 电化法生产至今已有年左右 的历史了 但研究工作还一直在进行着 包 括电解反应机理及动力学的研究 由于电极材料的不同对电介工艺条件也 受到一定限制 故而对单槽生产能量的提高 将受到一定的影响 今就有关使用石果电极 提供电介工艺探讨如下 二 工艺流程概况 工艺法程简述 将工业原盐加入化盐池加水溶化 待饱 和溶液与蒸发回收盐水进行混合 放入粗盐 水槽 按分析杂质含量加烧研氯氧化钠 纯歼碳酸钠处理钙镁 澄清转槽调酸加抓 化钡以处理硫酸根不处理杂质不 反腐蚀 极 同时也增加电耗再转入配合盐水栖调酸 后补加重铬酸钠供电介栖使用 电解洒为铁 制无隔膜型长方槽 槽内设有 冷却蛇竹 石 墨为阳极 铁棍
3、条为阴极 形成方笼 每 槽极 为保持电解液成微酸性 采取不断 补充酸盐水 反应过程 产生的气体气气 二氧化碳氯气 氢气通过 塑料步空汗送 几宝 外 我们采用三至四槽串联成一组为 了利 于电流效率 在第二槽后补加固体盐以维持 末期氯化钠盐含量不低 几 克升 盐水不 断加入 电解液不断放出 波美 夫控制到 要求的浓度 达到均衡 产二 产 工艺流程示意图如卜 酸可 重铬酸钠酸性盐水 卜甲山甲 一 咨 氯化钡 杏 三 福蔽 竺色 烧烧碱碱 纯纯碱碱 丽 一 竺 配合 盐水 电解 电 完成液 丫 收回盐电解 夜贮价 工 艺流程示意图 卜 电解工艺机理简介 电解槽通以直流电后 电解液中的氯离 子在阳极放电
4、 生成氯气 氯气溶介于水生 成次氯酸和盐酸 在阳极 一 一 与此同时 溶液中的氢离子在阴极放电 生 成氢气 在阴 极 一 一 一 个 留在溶液中的氢氧离子与阳极附近的次 氯酸作用 生成次氯酸盐 一 一 一 一 峨 脚 根据计算 用 这种方法制造氯酸钠 其 理论电流效率只能达到 另一方法是在微酸性溶液中 籍次氯酸 钠与次氛酸化学反应 生成氯酸钠 一 王 一 一 加入盐酸后 可以使次氯酸钠生成次氯 酸 一 一 新生成的次氯酸再次氧化次氯酸钠而生 成氯酸钠 反应继续进行下去 最终产物就 只能是氯酸钠 因而 从理论上讲 电流效率 可能达到另 全部反 应式可概括如下 一卜 卜 个 十 于 于 个 因此
5、必须使电介液保持微酸性 这是 提高电流效率的关键 长期来的实践经验证 实 一 出现电流效率大幅度下降的情况 往往是山于 电解液变成了歼性或中 性的 关 系 要正确掌握 电解液的酸歼性 除了 用 计测定外 从上述理 沦基础也可以看出 若次氯酸钠大址增加 电介液已呈研性的可 能性就很大 三 工艺控制条件 影响电流效率的诸因素主要 因素有 盐水质量 电极材料 氯化钠及氯酸钠浓度 值 电流密度 温度 添加剂及操 作 控 制方法等 现分述于下 盐水质量原盐中主要杂质为钙 镁 硫酸根 其次为微量的嗅化物及硼化物 钙 镁过多影响铬膜顺 利生长 结膜过多影响电 压上升 硫酸根在阳极放 电 生成氧气 增 加石墨
6、电极损失 故须在盐水精制中除去 硼 化物对电解液酸度有影响 对产钻质量不 利 应分别在蒸发母液中处理除尽 电极材料石墨电极质量的好坏 对 电流效率和 电压效率的影响很大 质量好的 石墨电极 电阻小 灰份少 气孔率低 电 阻大对电槽分 电压有影响 气孔率多氢氧根 容易在电极上放电 降低电流效率 故 多采 用桐油处理 以降低气孔率 相应延 长电极 使用寿命 氯化钠及氯酸钠浓度氯化钠浓度 大 导 电好 浓度小传电较难 如降至 克升以下 既增加电极消耗 又降低电流效 率 故采取补加固体盐以维持必 要浓度 保 持放 出液氯化钠浓度为克升 为控制氯 化钠浓度 相应氯酸钠浓度维持在克 升 左 右为好 酸度值
7、山于氯酸钠生成的 电 化反应是在微酸性溶液中进行的 所以酸度 过大或过小均为不 利 如在中性或歼性溶液 中进行 诫酸钠 的生成主要是依 称 一 离 子的放 电作 其反应式如下 一一 一卜 一 告 此 时生成一分子需耗的电量 其中有电量生成了无用的氧气 故电流 效率最高也不过 是 酸度过大时 游离必将分介 反 应式如下 牛 个 生成的抓气排空损失亦降低电流效率 故需控制合适范围 方能有利 经试验摸索 及国内外有关资料证实 一般控制 在 之间较为合适 电流密度电流密度对提高槽生产能 力起主要作用 电流密度高 对提高电流效 率 减少阴极还原均有好处 但对于石墨电 极来说 电流密度过高 将导至 电极材
8、料消 耗增大 也相对地影响电压效率 故一般控 制在较为合适 温度电解液槽温槽温的高低影响 饭酸钠生成的化学反应速度 对电槽分电压 亦有影响 槽温在 以下 反应 速度较 差 槽压亦高 升温至 以上 化学反应 较好 槽压亦相应的降低 如升温至 时 反应速度将提高至倍 但氯气损失较 大 并加速了石墨的氧化剥蚀 故 多 采用 之间 添加剂为减少阴极还原及调节 酸 度度 在抓酸钠电槽内适量添加重铬酸钠很 有好处 根据文献记载 重铬酸盐能在阴极 上生成铬酸铬的薄膜 减少次氛 酸根的还原损失 其还原反应如下 一 今 另一种作用是调节电解液酸度 以维持 适应的微酸性 其平衡反应式如下 如酸度过大 则平衡趋向右
9、端 消耗 干 而生成 一 反之 如酸度过低 平衡趋 向左端而 生成 其添加量随 电介条 件而 易 一般维持在一克升之间 上述有关条件都是工人同志长期生产 实际的总结 为有利于生产获得较高的电能 效率 我们采取了循环检查 及时补加固体 盐 控制好酸度 浓度 温度 做到不漏酸 不漏盐水 不漏水 不漏电解液 不漏电 保持电介工段为无跑冒滴漏工段 电解工艺操作控制要点 解放以来 在毛 主席革命路线指引下 一 企一 卜 自力更生 艰苦奋斗的革命精神 遵照毛主席 关于 中国人民有志气 有能力 一定要在 不远的将来赶上和超过世界先进水平 的伟 大教导 组织以老工人为主体的三结合队伍 对电解工艺条件进行了系统
10、的实践摸索 找 出了电解较佳工艺条件如下 盐水质皿含量克升 含量 不大于 克升 含量不大于克厂升 一含量不大于 克厂升 重铬酸钠 含最克升 酸度 电解槽长方形钢制槽体 阴极是低碳 钢条固定在橡皮塞上形成条形鼠笼式 石墨 阳极插在中间 极间距为一 共极 组装于槽盖 一槽 串联成梯形构成一组 连续生产 槽内有冷却蛇管以控制槽温 各 项指标如下 负荷安培 摺压伏 电流密度阳极安 米 阴极安广米 容和 电流密度安 米 电解温度土 值 流 出电解液浓度抓酸钠克升 抓化 钠克升 以 电 流效 率 阳极消耗吨奴 酸钠 几点改进 酸度控制为了维持电解液为微 酸 性 最初采取补加稀盐酸 酸量为 采取 定时一次补
11、酸 经试验 测定加酸前后酸度差 较大 继 而改用计量并加酸 保持加酸 从的 连续性 时配酸于稀盐水 维持 克升 酸盐水浓度配制到 以降低酸 耗量 但 补酸洗并均 有停酸 经过无 阶 级文化大革命运动 进一步调动 群众的积 极性 大改加酸设备为防腐蚀塑料设备 高位槽保持液面 联接塑料骨阀 利川加酸 球保持了连续加酸的以利维持仇 在 卜 之 温度控制祛入度对氯酸钠反应速度有 关 最初由于电极未经桐油处理 槽温维持 在 士 升温后发现石墨电极消耗增大 经采用桐油处理后 对槽温进行了系统测试 楷温控制在 士 去年推优选点后确定 温度为 士 较为合适 电解液浓度控制由于末期氯化钠 放 出电解液含量的降低
12、 电槽最初控制在 氯酸钠克升 抓 化钠克升 采用补 加固体盐后 放 出氯化钠克升 氯酸钠 克升 加盐效果如前所述 四 现存问题及今后的展望 找们 在依靠工人群众 开展技术革新 改造 挖潜 在电解工艺中摸索 一 点经验 但还存在不少 问题 如石墨 电极不适应高电 流密度生产 泣不能相应地提高槽温 卜 似 产址低 石爪消耗 也多 每支 电极 使川 平均 约 个月 石墨粉又影响产 质录 补加食盐 工人劳动强度大 为改变此种局 而 正进行 陶墓二氧化铅 电极代替石墨 电极 以提高电 流密度 使抓酸钠电槽在现有基础上达到革 新 挖潜 产量翻番 高锰酸钾法净化含汞氢气工业化生产试验报告 哈尔滨建筑工 程学
13、 院 黑龙江省环境保护研究所 齐齐哈尔检树屯 化工厂 前言 在水银 电解法生产氯碱过程中 氢气带 出大量汞蒸气 为解决氢气除汞问题 保 护环境 卜吐收金属汞和提纯氢气 我 们 在 毛主席的科技路线指引下 本着 除害兴利 变废为 月 的梢神 发扬了 自力更生 坚 苦奋斗 的革命精神 进行了工业化生产试 验 基本上 达到予期日的 氯气的净化工艺流程 分两部第一部为 粗制 即氢气经过间接冷凝塔 使绝大 部分的汞蒸气冷凝 直接回收 第二部分为 精制 即氢气经过净 化达到排放标准 本试验采用高锰酸钾溶液争化氢气的研究为 重点 一 反应机理 和工艺流程 机理 一 蓬 皿 此 反应是在一个填料 吸收塔内进行 其工 艺流程如 图从电解来的氢气首先进入 冷凝 塔经水冷降温至然后自下而 上流入填料吸收塔 在塔内与塔顶喷 淋 的 高锰酸钾溶液进行气液反应 使氢气净化 净化氢气经水环泵 了抽出 高锰酸钾吸收液 沿塔壁而下入 贮液击 经水泵时八斜份沉 降器 在沉降器中 反应 生成的固体悬浮物 絮凝沉淀 使吸收液的浊度降至毫 克升 澄清的吸收液一部份直接回到吸收液 贮击 另一部份流到墩浓器 补允高锰酸 钾 然后流入吸收液贮击 贮台泞 的吸收
