电解工序物料衡算计算依据：1、精盐水规格NaCl $310g/l（平均值）NaOH 0.1-0.2g/lCa2+、Mg2+ W6mg/lSO 2- W5g/l4NaCO 0.3-0.4g/l3重度 1200 公斤/米 32、电解碱液规格：单槽90-l40g/ll80-2l0g/l单槽97%l%2%总管NaOH 110-120g/lNaCl 180-200g/lNaClO 0.3g/l3重度 1185 公斤/米 33、 氯气质量规格：（体积百分比）总管Cl $95%2H W0.5%2CO W1.5%2o2 Wl%N Wl%24、 氢气质量规格：（体积百分比）H $ 98%2O2 W0.3%N Wl.7%2一、物料衡算1、化学反应方程式2NaCl + 2H2O — 2NaOH + Cl2 t + H2 t2X58.5 2X18 2X40 1X71 1X2以生产一吨 100%烧碱计算可得氯气：（1X71）X1000/ （2X40） =887.5 公斤氢气：（1X2）X1000/ （2X40） =25 公斤耗盐：（2X58.5）X 1000/ （2X40） =1462.5 公斤耗水：（2X18）X1000/ （2X40） =450 公斤2、 送入电解槽的盐水量以生产1 吨100%烧碱成品计，盐损耗考虑为 3公斤送入电解槽的盐量=已转化为NaOH的盐+未转化的盐+盐损失=1462.5 公斤+（180/115） X 1000 公斤+3 公斤 =1462.5+1565+3=3030.5公斤（取电解碱液含NaOH为115g/l,含NaCl为180g/l） 送入电解槽的精盐水量： 3030.5公斤/310公斤/米3=9.78米3（精盐水含盐取 310g/l）损失盐水量： （3/310）X1200=11.61 公斤 精盐水带入杂质量：SO2-： 5公斤/米3 X 9.78米3=48.90公斤4NaOH： 0.15公斤/米3 X 9.78米3=1.467公斤（按 0.1-0.2g/l 取平均值为 0.15g/l）Na2CO3： 0.35 公斤/米 3X9.78 米 3=3.423 公斤（按 0.3-0.4g/l 取平均值为 0.35g/l）Ca2+、Mg2+： 0.006 公斤/米 3 X 9.78 米 3=0.05868 公斤精盐水总量： 1200 公斤/米 3X 9.78 米 3=11736 公斤 精盐水带入水总量：11736-3030.5-48.9-1.47-3.42-0.059=8651.453公斤=8651公斤3、 电解碱液体积1000/115=8.7m34、 电解碱液带出杂质：NaCl： 180 公斤/米 3X8.7 米 3=1566 公斤NaOH： 115 公斤/米 3X8.7 米 3=1000 公斤NaClO ： 0.3 公斤/米 3X 8.7 米 3=2.61 公斤3电解碱液总量：1185公斤/米3X8.7米3=10309.5公斤H2O： 10309.5-1566-1000-2.61=7740.9公斤5、 付反应及其计算NaC10+2H20f NaC103+2H2 f 13NaCO3+3Cl2f NaC103+5NaCl+3C02 f 23 Cl2+6NaOH—NaC103+5NaCl+3H20 3NaC103+3H2f NaCl+3H2O 42H2O-2H2 f +O2 f 5反应方程式的说明反应①表示电解过程中产生的 NaClO 自身氧化成 NaClO3 的反应反应 2 和 3 表示电解产生的氯气与盐水带来的 NaCO3、NaOH 的反应 反应 4 表示阴极液中的氢与 NaClO3 的还原反应反应 5 表示分解生成氧的反应 上述反应并非实际进行的反应，而是为了方便计算，综合电解过程所进行的各种 反应的计算方程式。
反应 2： 3Na2CO3 + 3Cl2 - NaClO3 + 5NaCl + 3CO2 f3X106 3X71 1X106.5 5X58.5 3X44消耗氯气：(3X71)X3.423/(3X106.5)=2.293 公斤(2.29 公斤)生成 NaCO3： (1X 106.5)X 3.423/(3X 106)=1.146 公斤(1.15 公斤)生成盐： (5X 58.5)X 3.423/(3X 106)=3.149 公斤(3.15 公斤)生成 CO2： (3X 44)X 3.423/(3X 106)=1.421 公斤(1.42 公斤)反应 3： 3C12 + 6NaOH - NaClO3+ 5NaCl + 3H2O3X 71 6X 40 1X 106.5 5X 58.5 3X 18消耗氯气： (3X 71)X 1.467/(6X 40)=1.30 公斤生成 NaCO3： (1X 106.5)X 1.467/(6X 40)=0.65 公斤生成 NaCl： (5X 58.5)X 1.467/(6X 40)=1.79 公斤生成 H2O： (3X 18)X 1.467/(6X 40)=0.33 公斤反应① NaClO + 2H2O- NaClO3 + 2H2 f1X 74.45 2X 18 1X 106.5 2X 2设阳极液量是盐水和电解碱液之和的一半，根据经验数据阳极液中 NaClO3 的含 量为 ( 9.78+8.7)X 0.3/2=2.772 公斤由 NaClO 自身氧化生成 NaClO3 的量为： 2.77-1.15-0.65=0.97 公斤生成 H2： (2 X 2)/(1 X 106.5) X 0.97=0.036 公斤耗盐：(1X 74.45)/(1 X 106.5) X 0.97=0.678 公斤耗水： (2X18)/(1X106.5)X0.97=0.328 公斤 反应 4： NaC103 + 3H2 - NaCl + 3也01X106.5 3X2 1X58.5 3X18耗 H2：(3X2)/(1X106.5)X(2.77-2.61)=(6/106.5)X0.16=0.009 公斤生成盐：(1X58.5) /(1X 106.5)X0.16=0.088 公斤生成水：(3X18) /(1X 106.5)X0.16=0.081 公斤反应 5： 2H2O - 2H2t + O2 t2X18 2X2 1X32生成氯气总量： 887.5-2.29-1.30=883.91 公斤氯气纯度为95%，生成氯气总量为： 883.91/95%=930.432 公斤=13.10 公斤.摩尔 其中含氧： 13.10X1%X32=4.192 公斤空气带来氧： 13.10X(21/79)X0.01=0.03482 公斤.摩尔(0.01 是氯气中含氮量，21/79 为空气中氧气与氮气的比例)32X0.035=1.12 公斤反应生成氧： 4.192-1.12=3.072 公斤含氢： 13.10X0.5%X2=0.131 公斤含氮： 13.10X1.0%X28=3.668 公斤反应 5：耗 H2O：(2X18) /(1X32)X3.072=3.456 公斤生成 H2：(2X2) /(1X32)X3.072=0.384 公斤氢气组成 25+0.036-0.009+0.384=25.41 公斤=12.71 公斤.摩尔 12.71/0.98=12.97 公斤.摩尔=25.94 公斤O2： (12.71/0.98)X0.3%X32=1.245 公斤N2： (12.71/0.98)X1.7%X28=6.173 公斤6、溶液上方蒸汽分压计算槽温为 90 摄氏度 PH2O=528.8 毫米汞柱查得 A=5 B=6.8a =20 v =12阳极液=CoNaci=255/1185=21.52% (255:阳极液含 NaCl 的浓度)阴极液： CoNaCl=180/1185=15.19%CoNaCl=180/1185=15.19%NaCl阴极液上方水蒸气压降:△ P 阴=(AXCk -20) +(BXCk -v )NaCl NaOH=(5X15.19-20) +(6.8X9.7-12)=113.51 毫米汞柱查得氯气在90摄氏度时，水蒸汽分压为525.8毫米汞柱p =525.8-113.51=412.29 毫米汞柱H2OpH2=760-412.29=347.71 毫米汞柱H2氢气中水分 NH2O/N H2=pH2O/pH2得 NH2O=(PH2O/PH2)XNH2=(412.29/347.71)X 12.71=15.07 公斤•摩尔=271.27 公斤 阳极上方水蒸汽压降:△ P 阳=A X CoN Cl-a =5X21.52-20=87.6 毫米汞柱NaClPH2O=525.8-87.6=438.2 毫米汞柱H2OPCl2=760-438.2=321.8 毫米汞柱氯气中水分: NH2O/NCl2=PH2O/PCl2NH2O=(PH2O/PCl2)XNCl2=(438.2/321.8)X 13.10=17.84 公斤•摩尔=321.12 公斤(以生成 1 吨 100%的烧碱为计)下面列出物料横算表:进入：11736 公斤输出：1433.1+1000+2.61+7740.9=11736.1 公斤电耗计算：电流效率为93%，变流效率为95%，碱损失2.5%(包括自用)，槽电压以满负荷运行时电压平均为3.14v,则交流电耗为3.14/(1.4923X0.93X0.95X 0.975) =2443 度。