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1、最新资料推荐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使用下列标
2、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规定执行 45%
3、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:0.0080%
4、;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,由于杂质含量的不
5、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 H2O2 Na
6、OH+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,具有导电性。3.
7、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。e)化学性
8、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),氯气易溶
9、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(3)氯气与
10、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、半成品及联
11、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、氯化纸浆的生产
12、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。半产品及联产品
13、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.,溶解热2
14、0 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