清洁生产标准氯碱工业(烧碱)-清洁生产标准氯碱行业(烧碱.pdf

附件七:
清洁生产标准氯碱行业(烧碱)
编制说明
(征求意见稿)
《清洁生产标准氯碱行业(烧碱)》编制课题组
二00八年十月
目次
1概况
1烧碱的产品特性.
1.2行业发展概况
1.3生产烧碱的原料与工艺
1.4烧碱污染物排放特征及治理情况.
2编制过程
3标准适用范围
1指导原则.
5标准制定的技术路线
6制定本标准的依据和主要参考资料
10
6.1标准的依据
6.2参考文献
编制标准的基本方法.
1111
1方法概述,
7.2本标准的使用日的
..,,,.10
7.3资源能源利用指标的确定
7.4产品指标的确定
7.5生产工艺与装备要求
,,15
7.6污染物产生指标的确定
16
7.7废物回收利用指标的确定
7.8环境管理要求,.
16
7.9检测与核算
8标准实施的可行性.
16
8.1标准实施的技术行性....
8.2标准实施的经济可行性
9标准的实施
《清洁生产标准氯碱工业(烧碱)》
编制说明
概况
1.1烧碱的产品特性
烧碱化学名称是氢氧化钊,又称苛性碱,分子式:NaOH,分了量为39.997,是一种白
色半透明状的结晶体。纯的无水氢氧化钠,潮解性极强,易溶于水,溶液呈强碱性,具有强
烈的腐蚀性,常温下30%的烧碱为液体。它溶于乙醇、H油:但不溶于乙醚、丙酮、液氮
与酸接触能发生制烈反应,放出大量的热,能腐蚀金属,浸蚀某些塑料、橡胶、和涂料。
作为一种重要的基础化工原料,从形态.可分为液体烧碱(简称液碱)和固体烧碱(简
称固碱)两种,而从氢氧化钠质量分数上又可分为30%液碱、32%液碱、42%液碱、45%液
碱、50%液破等和72%固破、95%固破、96%固碱、98%固碱、99%固破、995%固碱等系
列产广品。
1.2行业发展概况
氯碱工业是我国基础原材料工业,氯破产品种类多,关联度大,其下游产品达到上千
个品种,只有较高的经济延仲价值,它广泛应用于校业、石油化工、轻工、纺织、化学建材、
电力、治金、国防军工、建材、食品加工等因民经济各命脉部门,在我国经济发展中具有举
足轻重的地位。据有关部」预测測1万吨氯碱产品所带动的一次性经济产值在10亿元人民币
以上:。另外,氯产品也是我们生活饮用水处理、日用化学品的主要原料,与人民生活息息相
关。由于氯碱工业所其有的特殊地位,所以自建国以米,我国一直将主要氯碱产品产量及经
济指标作为我国国民经济统计和考核的重要指标
近年来我国氯碱工业发展速度较快,烧碱在十五”期阃年增长速度达15%左右。2006
年全国烧碱总能力超过1850万吨,烧碱产量1511万吨,世界排在首位。我国的烧碱生产
方法有离子膜法和隔膜法。离了交换膜法制碱技术是70年代中期出现的清沾、节能的电解
制破技术,是生产高纯破的主要方法,在世界上应用较为广泛。日前我国离子膜烧碱总能力
超过1000万吨,占烧碱总产能的50%以上:。近年来金属阳极、政性隔膜加小极距技术的应
用使隔膜法制碱技术提高到了一个新的水平。从整体上看我国烧碱生产技术已达到和接近世
界先进水平。
随着世界经济、中国经济不断的发展,以及下游产品消费结构不断改变。近几年中国烧
碱产能增长幅度较快。2002~2006年中国烧碱产量变化情況如下:
表12002~2006年中国烧碱产量变化表
单位:万吨
2002年
2003年
2004年
2005年
量(万吨)
823
939.9
1060
1240
1511
表22006年全国烧碱规模、工艺路线结构表
产品名称「规模(万吨年)产量(吨)「企业数
占离子膜法烧碱(或隔膜法烧碱)
总产量比例(%)
离子膜法烧「大型(>20)
2161888.7
29.80
碱
中型(10~20)1980502.8
18
27.31
小型(<10)
3111315.8
42.89
大型(>20)
681068.0
9.85
膜法烧碱「中型(10~201751719413
小型(<10
4482367.6
108
64.82
计
离子膜法烧碱、隔膜法烧碱分别占总烧碱产量的51.19%、48.81%
我国的烧减生产企业共有210家左右,遍布在除西藏、海南的所有省份,从烧碱产能和
产量看,国内烧硪的主产区在华北和华东地区。
462.48
东
2005年中国各区域烧碱产量情况统计图
1.3生产烧碱的原料与工艺
氯碱工业足电解食盐水溶液制取烧碱、氯气和氢气的工业生产,是重要的基础化学工?
之ー。因此,盐和电就是生产烧碱的原料。目前我国烧碱生产工艺主要有隔膜电解法、和离
子膜法
①隔膜法
c2_阳,NC饱和溶液
22?Z
明极
NAOH
-1
图1隔膜电解槽示意图
电解在立式隔膜电解槽中进行,如图所示。电解槽的阳极用涂有TiO2-RuO2涂层的钛
或石黑制成,阴极由铁丝网制成,网上附着一层石棉绒做隔膜,这层隔膜把电解槽分隔成阳
极室和阴室。将已除去Ca、Mg、SO4等杂质的精制食盐水从电解槽的上部加入,食
盐水中进行如下电解反应:
在隔膜电解槽中,隔膜放在阳极和阴极之间,它能使食盐水通过,还能防止阳极和阴极
产生的气体混合而发生副反应电解时的槽电压一般为3.0~3.8V。
电解时,食盐水从阳极室加入,通过隔膜进入阴极,这时在阻极室发生下面的反应
2CI→Cl2↑+2
溶液中的CI消耗后,Na随同食盐水进入阴极室。与此同时,阴极室里由水电离生成的
氢离子发生如下反应:
H
溶液中的H消耗后,水不断电离,在阴积累大量的OH。OH眼阳极室透过来H“的
形成NaOH溶液。因此电解食盐水的反应可写成
2NACI+ 2H20 = 2NAOH +H2t +Cl2
述是电解时的主反应,还会发生一地对生产不利的副反应。例如,当食盐水的浓度不
高时,在阳极CI2将溶于盐水中,发生如下副反应
Clっ+HO=HCIO+HCI
另外,由于OH和CI的放电电压比较接近,当食盐水的浓度不高时,CI的放电电压有
所提高,将在阳极同时发生OH的放电。
电解后产生的氯气和氢气,冷却后,使带出的蒸气冷凝分离,就能作为产品,或者用作
进一步加工的原料。电解后的电解液含氢氧化钠130~145kg/m3、175~210kg/m、次氯酸钠
0.05~0.25kg加m。通过蒸发浓缩,利用溶解度的差别,氯化钠以晶体析出,过滤后即得到液
碱,或进一步蒸发而得到固碱产品。