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1、 氯碱工艺技术规程第页沈阳化工股份有限公司企业标准氯碱工艺技术规程Q/SHG.J04.01-20011范围本标准规定了烧碱及其联产品氯、氢的规格、性质，原料的规格、生产原理、工艺流程、技术操作条件。同时规定了烧碱及其联产品氯、氢的安全生产基本原则、产品的消耗定额、主要设备性能等。本标准适用于隔膜法、离子膜法食盐水溶液电解，氯、氢处理，电解液三效顺流和三效逆流蒸发制取30%及42%隔膜液碱以及降膜法制取45%离子膜液碱和熔盐加热法生产98%离子膜片碱。2引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨
2、使用下列标准的最新版本的可能性。GB20993工业用氢氧化钠GB21092工业碳酸钠GB/TI11991989离子交换膜法氢氧化钠Q/SHG.J02.1271999离子交换膜法氢氧化钠Q/SHG.J05.021999工业硫酸Q/SHG.J05.031997工业氯化钡Q/SHG.J05.071999工业无水亚硫酸钠Q/SHG.J05.101997工业用原盐Q/SHG.J05.191998氯碱分厂控制分析标准Q/SHG.J05.321999高纯盐酸3.内容和方法3.1半成品及联产品说明3.1.1产品、半成品及联产品规格3.1.1.1产品规格a）离子膜液体烧碱：32%液碱 按GB/T11199规定执
3、行 45%液碱 按Q/SHG.J02.127规定执行b）离子膜片状烧碱：按Q/SHG.J02.127规定执行3.1.1.2半成品规格a）中和盐水NaCl：310.0g/l；Mg2+Ca2+：5.00 mg/l；SO42-：监测；NaOH：0.080.12 g/l b）离子膜进槽盐水NaCl：300.0320.0 g/l；Ca2+Mg2+20.0PPb；Sr2+：20.0 PPb；Al3+：100.0 PPbBa2+：50.0 PPb；Si：10.0 PPm；Mn2+：50.0 PPb；Fe2+：1.0 PPm；S.S：1.00 PPmc）离子膜流出碱NaOH：30.033.5%；NaCl：0.
4、0080%；NaClO3：0.0060%；Fe2O3：0.0010%3.1.1.3联产品规格a）氯气含氯量：95.00%（V）；含氧量：3.00%（V）；含氢量：0.40%（V）含水量：6010-6（Wt）b）氢气含氢量：98.00%（V）；其它气体：2.00%（V）3.1.2产品、半成品及联产品性质3.1.2.1产品性质3.1.2.1.1 30%、42%隔膜液体烧碱的性质烧碱分子式NaOH，分子量40，化学名称氢氧化钠，俗名火碱。a）组分42%液碱含氢氧化钠42%，含水、氯化钠、氯酸钠等杂质56%，30%液碱含氢氧化钠30%以上，其它杂质含量70%以下。b）外观常温下为白色粘稠状液体，由于杂
5、质含量的不同呈微黄透明。c）重度42%液碱20时被氯化钠饱和的烧碱水溶液的重度为1460Kg/m3，产品的实际重度为14681480 Kg/m3。d）凝固点及沸点42%液碱凝固点为1415；大气压下沸点为133135。e）在水中的溶解度在20时，100g水中溶解109gNaOH。f）稀释热与溶解热，见（表一）表一 NaOH的稀释热（浓缩热）摩尔3725kJ/mol103.054.264.30g）化学性质30%、42%烧碱的化学性质由氢氧化钠的性质决定。（1）可与无机酸反应生成盐，也可以与弱酸性气体反应，其代表性的反应如下：NaOH+HCl NaCl+H2O2NaOH+H2S Na2S+2 H2
6、O2 NaOH+SO2 Na2SO3+ H2O（2）与金属盐、两性金属和两性氢氧化物反应，产生复分解反应或使其溶解于过剩溶液中：2 NaOH+Mg SO4 Mg(OH)2+ Na2SO43 NaOH+ Al(OH)3 Na3AlO3+3H2O（3）与有机酸反应生成可溶性的盐，另外，亦可发生脱氯化氢的反应：C3H5(OOBR)3+3 NaOHC3H5(OH)3+3RCOONaClC3H6OH+ NaOHC3H6 O+ NaCl+ H2O（4）腐蚀性烧碱能与脂肪酸发生反应，故对人体具有强烈的腐蚀作用。在常温下，对铁材料腐，蚀性不强，但高温、浓碱可使钢铁发生“碱脆”。（5）烧碱溶液系强电解质，具有导
7、电性。3.1.2.1.2 32%、45%离子膜液体烧碱性质烧碱分子式NaOH，分子量40，化学名称氢氧化钠，俗名火碱。a）组分32%液碱含氢氧化钠32%，含水、氯化钠、氯酸钠等杂质68%，45%液碱含氢氧化钠45%以上，其它杂质含量55%以下。b）外观32%、45%离子膜烧碱在常温下为无色透明粘稠状液体，98%片碱在常温下为白色片状固体。c）密度32%离子膜液碱20时的密度为13401350Kg/m3，45%离子膜烧碱的实际密度为14901510 Kg/m3。d）凝固点及沸点45%离子膜烧碱的凝固点为89；大气压下沸点为136137。32%离子膜烧碱的凝固点为56；大气压下沸点为118119。
8、e）化学性质 与3.1.2.1.1 g） 隔膜烧碱的化学性质相同。3.1.2.1.3 98% 离子膜片状烧碱的性质98%离子膜片状烧碱除具有32%、45%离子膜液体烧碱的全部性质外，还具有：a）吸水潮解性b）能吸收二氧化碳气体 NaOH+CO2NaHCO33.1.2.2半成品的性质a）离子膜流出碱离子膜阴极液即是32%离子膜液体烧碱，性质同离子膜液体烧碱性质。3.1.2.3联产品的性质a）氯气化学名称：氯气，分子式：Cl2，分子量为70.9。外观呈黄绿色，并有强烈的刺激性，比重为2.49（空气为1），密度为3.214Kg/m3（0，0.1013MPa），液化温度-33.6（0.1013MPa）
9、，氯气易溶于水，酒精和四氯化碳等溶液中。氯气易于某些气体（氢、氨、乙炔等）混合形成具有爆炸性的气体混合物。氯气对植物有很大的破坏作用。湿氯气对金属有强烈的腐蚀作用。氯气对人体的作用随浓度不同有很大差异，详见（表二）：氯为卤族元素，化学性质非常活泼，能与大多数元素化合，也能与许多化合物反应。（1）氯气与金属的反应2Ag+Cl22AgCL表二 氯气对人体的作用空气中氯气含量（mg/m3）对人体的作用0124283550900可以长时间工作从事清净工作6小时不能坚持工作1020分钟即中毒0.51小时死亡12分钟内死亡（2）氯气与无机化合物的反应2 NaOH+ Cl2NaClO+ NaCl+ H2O（
10、3）氯气与有机化合物的反应C6H6+ Cl2C6H6Cl6（4）氯气与水作用Cl2+ H2O HCl+HClO（5）氯气与氢气反应Cl2+H22 HCl+184.2 kJ（6）氯气与氨反应8 NH3+3 Cl2 6 NH4CL+N2+145.54 kJ4 NH3+3Cl2 3 NH4Cl+NCL3+501.11 kJ生成之三氯化氮（NCl3）易分解爆炸。b）氢气化学名称：氢气，分子式：H2，分子量为：2.016。氢气为无色无味的气体，比重0.07（空气为1），密度为0.089 Kg/m3（0，0.1013MPa），氢气与空气、氯气混合一定程度具有爆炸性，此外，氢气具有强还原性。3.1.3产品、
11、半成品及联产品的用途3.1.3.1烧碱的用途烧碱是基础的化工原料，用途广泛，主要应用以下工业：基本化学工业：例如金属钠的制取，以及重铬酸钠、碳酸锰、保险粉等产品制造。化学农药工业：例如五氯酚钠，1605、1059等产品生产。医药工业：例如磺氨药类、青链霉素、维生素乙、丙生产以及精致鱼肝油等。石油工业：例如润滑油、洗涤柴油等生产。冶金工业：例如炼钢、电解铋等。造纸和纺织工业：例如凸版纸制造、印染布等。有机化学工业：例如有机酸、有机纤维有机树脂的生产等。3.1.3.2氯气的用途用于杀菌消毒：例如液氯、漂白粉用于上、下水污染源等杀菌消毒。用于漂白与制浆：例如液氯用于纸浆、棉纤维及化学纤维的漂白、氯化
12、纸浆的生产等。用于冶金工业：例如镁的冶炼及精制，钛、锆、钒、铌、钼、铜、钨的生产。用于制造无机氯化物：例如盐酸、三氯化碳、三氯化铝等。用于制造有机氯化物及有机化合物：例如二氯乙烷、三氯乙烷、四氯乙烯、氯乙醇、聚氯乙烯、氯丁橡胶等。3.1.3.3氢气的用途用作还原剂：例如将金属氧化物、氯化物还原生产纯金属。用作合成盐酸或氯化氢气体供其它生产。用作油脂硬化加氢及燃料等。3.1.4产品、半成品及联产品的检验方法3.1.4.1离子膜烧碱32%离子膜烧碱按GB/T11199进行检验、标志、包装、运输、储存。45离子膜液碱、98%离子膜片碱按Q/SHG.J01.127进行检验、标志、包装、运输、储存。半产
13、品及联产品检验方法按Q/SHG.J05.19规定执行。3.2 原料规格3.2.1原料技术标准a）原盐按Q/SHG.J05.10规定执行。b）碳酸钠按GB210规定执行（类）。c）工业盐酸按GB320规定执行。d）高纯度盐酸按Q/SHG.J05.32规定执行。e）硫酸按Q/SHG.J05.02规定执行。f）氯化钡按Q/SHG.J05.03规定执行。g）亚硫酸钠按Q/SHG.J05.07规定执行。h）熔盐化学组成：KNO3：53%（Wt）；NaNO2：40%（Wt）；NaNO3：7%（Wt）原始状态：熔点142143，但随熔盐的衰变其熔点会继续上升，平均分子量89.2，比热0.34kcal/kg.
14、，溶解热20 kcal/kg。3.2.2原料的理化性质食盐，化学名称氯化钠，分子式为NaCL，假比重为0.70.12T/m3，生成热为409.01KJ/mol，溶解热为5.363 KJ/mol，熔点804，沸点1439，平均比热为0.875KJ/Kg. （0100），熔融热为30.35KJ/mol，汽化热为170.85KJ/mol。纯的氯化钠很少潮解，但食盐中含有氯化钙，氯化镁等杂质，这些杂质能吸收空气中的水份而使食盐潮解结块，给食盐的储运带来一定的困难。温度对食盐在水中的溶解度影响不大，但是高温能加快食盐的溶解速度。见（表三）表三 氯化钠在水中的溶解度温度（）氯化钠在水中的溶解度重量%g/l-14-6010203040506070809010024.4125.4826.3426.3526.4326.5626.7126.8927.0927.3027.5327.8028.12290.3305.4316.2316.7317.2317.6318.1319.2320.5321.8323.3325.3328.03.2.3原料质量对生产的影响电解法生产烧碱，原盐的费用仅次于
