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(zhǎng)、 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(guó)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(guò)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

2、精制鹽水中加入重鉻酸鈉、鹽酸，調(diào)節(jié)PH值后送入無(wú)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(guò)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(guò)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(guó)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(guò)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(guó)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

3、響電耗和洗槽周期 （國(guó)外基本采用精制鹽） 。國(guó)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(zhǎng)。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(zhǎng)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(yáng)極開(kāi)始應(yīng)用于氯堿電解槽。 經(jīng)過(guò)近幾十年 來(lái)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(kāi)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(kāi)發(fā)TY型）。該技術(shù)巧妙地解決了電

4、化學(xué)腐蝕問(wèn)題，使裝置結(jié)構(gòu)和操作簡(jiǎn)化，電流效率又高。國(guó)外主要公司有瑞典的EKA加拿大的ERC（和CANEXUS芬蘭的KEMR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(wàn)噸/ 年以上，電流密 度一般 25003000A /m2,電流效率在 94%-95%國(guó)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(lái),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(wàn)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(wàn)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。

5、（3萬(wàn)噸/年以上）用水環(huán)式 真空泵抽真空。德國(guó)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(lái)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(guó)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(guò)程主要的化學(xué)反應(yīng)式為：總反應(yīng)式：NaCL+3H2O=NaCLO3+3H2陽(yáng)極：2CL CL2T +2e陰極：2H2O+2&H2T +2OH液相反應(yīng)： CL2+H2O=HCLO+H+CL-HCLO=H+CLO-2HCLO+CLO- f CLO3+2CL-+2H+（ 五） 電解主要控制指標(biāo)國(guó)外精鹽水雜質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá) 2X 10-8 （

6、鈣、鎂、硫酸根、溴化物、硼化物、其他 雜質(zhì)等），鹽水要求PH6.46.8，電槽溫度50 T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：（七）主要設(shè)備：化鹽池、鹽水預(yù)處理器、鹽水膜過(guò)濾器、膜除硝裝置、樹(shù)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(wàn)噸氯酸鈉產(chǎn) 品生產(chǎn)裝置。氯酸鈉生產(chǎn)分鹽水精制、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

7、%t0.0494重鉻酸鈉kg0.025過(guò)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_(kāi)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(wàn)元150002年銷售收入萬(wàn)元17500價(jià)格3500元/噸3年總成本萬(wàn)元133002660 元/14年利稅額萬(wàn)元41755年所得稅前利潤(rùn)萬(wàn)元18036投資利稅率%327投資利潤(rùn)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

8、量(t/a)0.00附表 1序號(hào)項(xiàng)目單位年消耗定額不含稅價(jià)格元噸費(fèi)用元年費(fèi)用力兀稅金萬(wàn)元備注-一-原材料415.812079.06353.441原鹽(NaCI >9 7wt%)t30000.00273.50163.8819139.2317.00%2純堿(Na2CO> 98wt%)t1000.001367.5227.35136.7523.2517.00%3氯化鋇(BaCl2 > 98wt%)kg1200000.001.7141.4205.234.8817.00%4離子交換膜m2375.004529.9133.97169.8728.8817.00%5螯合樹(shù)脂kg1000.005.

9、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(guò)氧化氫kg1250002.987.4537.256.3317.00%-二二燃料及動(dòng)力1911.79558.51614.66序號(hào)項(xiàng)目單位年消耗定額不含稅價(jià)格元噸費(fèi)用元年費(fèi)用力兀稅金萬(wàn)元備注1外購(gòu)電kwh250500000.3791898.799493.951613.9

10、717.00%2新鮮水(< 25C)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%抽吸探落 解 槽芒硝 過(guò)淖機(jī)冷回（R料汞沽水 進(jìn)laCIO 供料CIO,發(fā)生養(yǎng)排循環(huán)泵招氣 曠帶送液泉（九）就近配套二氧化氯

11、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(wú)須結(jié)晶干燥。二氧化氯生產(chǎn)方法如下：（1）以SO為還原劑制備CI02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)R1（法。（4）用H20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：過(guò)律機(jī)攪拌檻甘,.一； 刨訊過(guò)単機(jī)械1W；右J.反應(yīng)臥丄：%*I9空汽擁吸器工L收亂T新汽 I:發(fā)生群輸匪:II排空惜二氧化氛 希送泵h ®風(fēng)機(jī)H沾器cio2冷眾水R8/R10流程如下:R8及R8/R10消耗對(duì)比表如下原料ERC0 R8原料氯酸鈉t/tCI021.64氯酸鈉t/tCI02硫酸 t/tCI