电解工艺(氯碱)

电流通过电解质溶液或熔融电解质时,在两极引起的化学变化称为电解反应。

典型工艺:

  1. 氯化钠(食盐)水溶液电解生产氯气、氢氧化钠、氢气。
  2. 氯化钾水溶液电解生产氯气、氢氧化钾、氢气。
  3. 电解熔融的氯化镁生产镁。

NaCl+H2O–电解–>NaOH+Cl2+H2

电解过程中,电极上所析出的物质的量与通过电解质的电量成正比,即与电流强度及通电时间成正比:G=KQ=KIt=KUt/R

(1)反应类型:吸热反应

(2)工艺危险特点

  1. 电解食盐水过程中产生的氢气是极易燃烧的气体,氯气是氧化性很强的剧毒气体,两种气体混合极易发生爆炸,当氯气中含氢量达到5%以上,则随时可能在光照或受热情况下发生爆炸。
  2. 如果盐水中存在的铵盐超标,在适宜的条件(PH<4.5)下,铵盐和氯作用可生成氯化铵,浓氯化铵溶液与氯还可生成黄色油状的三氯化氮。三氯化氮是一种爆炸性物质,与许多有机物接触或加热至90­°C以上以及被撞击、摩擦等,即发生剧烈的分解而爆炸。
  3. 电解溶液腐蚀性强。
  4. 液氯的生成、储存、包装、输送、运输可能发生液氯的泄漏。

(3)重点监控:单元电解槽、氯气储运单元

(4)重点监控工艺参数—四大工艺参数均需要重点监测

  1. 原料中铵含量;
  2. 电解槽进出物料流量;
  3. 电解槽内电流和电压;
  4. 电解槽的温度和压力;
  5. 电解槽内液位;
  6. 可燃和有毒气体浓度;
  7. 氯气杂质含量(水、氢气、氧气、三氯化氮等)等。

(5)安全控制的基本要求

  1. 电解槽温度、压力、液位、流量报警和连锁;
  2. 电解供电整流装置与电解槽供电的报警和连锁;
  3. 紧急联锁切断装置;
  4. 事故状态下氯气吸收中和装置;
  5. 可燃和有毒气体检测报警系统等。

(6)宜采用的控制方式

  1. 将电解槽内压力、槽电压等形成联锁关系,系统设立联锁停车系统。
  2. 安全设施,包括安全阀、高压阀、紧急排放阀、液位计、单向阀及紧急切断装置等。

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