氯酸鈉的生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)介

1、氯酸鈉的生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)介氯酸鈉的生產(chǎn)方法主要有化學(xué)法和電解法：化學(xué)法：化學(xué)法是以石灰為原料，將石灰制成石灰乳，然后氯化。在析出了氯化鈣結(jié)晶后的氯酸鈣溶液中，加入硫酸鈉或碳酸鈉進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)，生成氯酸鈉溶液和硫酸鈉產(chǎn)品。 由于化學(xué)法生產(chǎn)氯酸鈉有工藝流程長、設(shè)備多、占地面積大、操作環(huán)境差、生產(chǎn)成本高等原因， 目前國外氯酸鈉生產(chǎn)均不采用這一方法。電解法：電解法是以原鹽或精制鹽為原料，先制成飽和的粗鹵水，然后加入純堿、燒堿和氯化鋇 (可結(jié)合采用膜除硝技術(shù))，除去粗鹽水中的鈣、鎂及硫酸根離子，并過濾得一級(jí)精制鹽水。 一級(jí)精制鹽水再經(jīng)離子交換處理或膜處理得到二級(jí)精制鹽水，然后在二次精制鹽水中加入重鉻酸鈉、鹽酸

2、，調(diào)節(jié)PH 值后送入無隔膜的電解槽中進(jìn)行電解。電解得到的氯酸鈉溶液，經(jīng)過脫次氯酸鈉、結(jié)晶、分離、干燥得到結(jié)晶氯酸鈉成品， 現(xiàn)在所有廠家都采用的是電解法工藝生產(chǎn)氯酸鈉，其工藝過程大體包括鹽水工序、電解工序、結(jié)晶干燥工序等，現(xiàn)分述如下：（一）鹽水工序北美、歐洲國家氯酸鈉生產(chǎn)所用氯化鈉均為精制氯化鈉，其鈣鎂含量極低，鹽水精制工序常采用二級(jí)凈化處理（采用膜過濾、 離子交換處理等技術(shù)， 進(jìn)一步除去鹵水中的雜質(zhì)離子） 。因精鹽中雜質(zhì)含量少，故而鹽水精制工序生產(chǎn)線短，排渣量少，減少了對(duì)環(huán)境的污染。 國外氯酸鈉生產(chǎn)廠家都非常注重鹽水的凈化處理，因?yàn)辂}水的質(zhì)量好壞直接影響電耗和洗槽周期（國外基本采用精制鹽）。國

3、氯酸鈉原料采用礦鹽、鹵水、海水，原料雜質(zhì)較多，精制生產(chǎn)線長。由于原料精制設(shè)備簡(jiǎn)陋， 精鹽水鈣、鎂含量高，故而造成槽電壓升得快， 洗槽周期短，一般在三個(gè)月洗一次， 進(jìn)行鹽水的二次精制可使鹵水含鈣鎂量降低，還可降低電耗、延長洗槽周期，提高生產(chǎn)效率。（二）電解工序電解工序是生產(chǎn)氯酸鈉的最主要工序。電解槽是氯酸鈉生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備。二十世紀(jì)六、七十年代鈦基涂釕金屬陽極開始應(yīng)用于氯堿電解槽。經(jīng)過近幾十年來的發(fā)展該項(xiàng)技術(shù)已成為相對(duì)完善的技術(shù)。值得一提的是某一公司開發(fā)了一個(gè)反應(yīng)器帶成百個(gè)電解槽的裝置（泰佛龍實(shí)業(yè)開發(fā)TY 型）。該技術(shù)巧妙地解決了電化學(xué)腐蝕問題， 使裝置結(jié)構(gòu)和操作簡(jiǎn)化， 電流效率又高。 國外主要公

4、司有瑞典的EKA ，加拿大的 ERCO 和 CANEXUS 、芬蘭的 KEMRA 是全球最大的 4 家氯酸鈉生產(chǎn)和銷售公司， 4 家產(chǎn)量占全球的 75% ，單線生產(chǎn)能力一般在 5 萬噸 /年以上，電流密度一般25003000A /m2，電流效率在 94%-95% 。國大多公司采用一個(gè)反應(yīng)器帶三至五個(gè)電解槽的汽提外循環(huán)氯酸鈉電解裝置。近兩年來，為了更加完善電解槽，對(duì)一些結(jié)構(gòu)要素進(jìn)行了優(yōu)化。使單線生產(chǎn)能力可達(dá) 4.0 萬噸 / 年。（三）結(jié)晶工序幾乎所有的生產(chǎn)線都采用真空結(jié)晶技術(shù)，有外循環(huán)式（3 萬噸 / 年以下）和循環(huán)式真空結(jié)晶器，其熱源為電解反應(yīng)產(chǎn)生的熱量。（3 萬噸 / 年以上）用水環(huán)式真空

5、泵抽真空。 德國的麥索（MESO ）公司是全球最大的結(jié)晶器專業(yè)設(shè)計(jì)制造商，其設(shè)備專一用來生產(chǎn)大粒晶體。脫水工序均采用臥式自動(dòng)卸料離心機(jī)，干燥工序選用沸騰床干燥器。國比較大的生產(chǎn)廠家一般采用引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)大粒晶體。（四）氯酸鈉生產(chǎn)過程主要的化學(xué)反應(yīng)式為：總反應(yīng)式：NaCL+3H2O=NaCLO3+3H2陽極： 2CL- CL2 +2e陰極： 2H2O+2e H2 +2OH -液相反應(yīng)： CL2+H2O=HCLO+H+CL-HCLO=H+CLO-2HCLO+CLO- CLO3 -+2CL-+2H+(五 )電解主要控制指標(biāo)國外精鹽水雜質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)2 ×10 -8 （鈣、鎂、硫酸根、溴化物、硼化

6、物、其他雜質(zhì)等），鹽水要求 PH6.46.8 ，電槽溫度 50 左右，電解液氯化鈉濃度90g/l，氯酸鈉 625g/l。（六）工藝流程示意如下：原鹽純堿燒堿硭硝鹽泥壓濾機(jī)鹽泥化鹽池粗制鹽水膜過濾除鈣鎂膜法除硝樹脂塔鹽水包裝鹽酸二次精制回收母液成品干燥精鹽水配水重鉻酸鈉晶體陽極真空結(jié)晶系統(tǒng)電解完成液電解槽陰極氫氣處理(七 )主要設(shè)備：化鹽池、鹽水預(yù)處理器、鹽水膜過濾器、膜除硝裝置、樹脂塔裝置、整流裝置、氯酸鈉電解槽、真空結(jié)晶系統(tǒng)、離心機(jī)、氣流干燥、氫氣處理裝置、板框壓濾機(jī)、冷卻水塔、各類貯槽。（八）初步投資估算：據(jù)氯酸鈉產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)規(guī)模及市場(chǎng)情況，建設(shè)5 萬噸氯酸鈉產(chǎn)品生產(chǎn)裝置。氯酸鈉生產(chǎn)分鹽水精制

7、、電解、結(jié)晶干燥等三個(gè)工段。主要原料是需要量及供應(yīng)方式序 號(hào)名 稱規(guī)格單 位單耗1氯化鈉97.73%t0.62燒堿30%t0.0483鹽酸31%t0.0494重鉻酸鈉kg0.025過氧化氫kg2.56副產(chǎn)氫氣Nm3600公用工程需要量序 號(hào)公用工程單 位單 耗小時(shí)耗量1冷卻水t3752343 .752工藝水（脫鹽水）t212.53直流電kWh459028687.54動(dòng)力電kWh42026255蒸汽t0.42.56 氮?dú)猓ㄩ_停車用）建設(shè)投資及靜態(tài)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)序 號(hào)項(xiàng)目名稱單 位數(shù) 量備 注1建設(shè)投資萬元150002年銷售收入萬元17500價(jià)格 3500元 / 噸3年總成本萬元133002660 元

8、t4年利稅額萬元41755年所得稅前利潤萬元18036投資利稅率%327投資利潤率%148投資回收期年7包括建設(shè)期2 年氯酸鈉成本表產(chǎn)量 (t/a)50000.00商品量 (t/a)0.00附表 1不含稅價(jià)格噸費(fèi)用年費(fèi)用稅金序號(hào)項(xiàng)目單位年消耗定額備 注元元萬元萬元一原材料415.812079.06353.441原鹽 (NaCl97wt%)t30000.00273.50163.8819139.2317.00%2純堿 (Na2CO3 98wt%)t1000.001367.5227.35136.7523.2517.00%3氯化鋇 (BaCl2 98wt%)kg1200000.001.7141.420

9、5.234.8817.00%4離子交換膜m2375.004529.9133.97169.8728.8817.00%5螯合樹脂kg1000.005.470.110.550.0917.00%6三氯化鐵kg12000.001.680.422.000.3417.00%8鹽酸（ 31%）t2400136765.61328.0855.7717.00%9燒堿（ 30%）t2450154875.85379.2664.4717.00%10重鉻酸鈉kg1000110.221.10.1917.00%11過氧化氫kg1250002.987.4537.256.3317.00%不含稅價(jià)格噸費(fèi)用年費(fèi)用稅金序號(hào)項(xiàng)目單位年消耗

10、定額備 注元元萬元萬元二燃料及動(dòng)力1911.79558.51614.661外購電kwh250500000.3791898.799493.951613.9717.00%2新鮮水 ( 25)t1000001.1452.2911.450.696.00%3蒸汽 (0.4MPaG)t2000026.5510.6253.10.000.00%三工資及福利3617100.0012.3161.56四制造費(fèi)用302.551537.7516.361折舊費(fèi)1809002修理費(fèi)7236010.83.00%3其他50.55277.755.562.00%五副產(chǎn)品六制造成本2630.6213150.31氯酸鈉2630.6213150.31100%（九）就近配套二氧化氯生產(chǎn)裝置情況下，氯酸鈉可直接管道輸送至二氧化氯裝置，無須結(jié)晶干燥。二氧化氯生產(chǎn)方法如下：（ 1 ）以 SO2 為還原劑制備 ClO2 的R1 法。（ 2 ）以鹽酸為還原劑的方法為 R2 法。（ 3 ）用甲醇為還原劑為根據(jù)芒硝不同回收方式分為 R8 法和 R8 改進(jìn) R10 法。(4) 用H2O2 作還原劑制備二氧化氯為 R11 法。主要以 R8 及R8 改進(jìn) R10 法為主：R8 法流程如下圖：R8/R10流程如下：R8 及 R8/R10消耗對(duì)比表如下原料ERCO R8原料氯酸鈉 t/tClO21.64氯酸鈉 t/tClO2硫酸 t/tClO21.