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1、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)內(nèi)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,然后在二次精制鹽水中加入重鉻酸鈉、鹽酸,

2、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)量好壞直接影響電耗和洗槽周期(國(guó)外基本采用精

3、制鹽)。  國(guó)內(nèi)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發(fā)了一個(gè)反應(yīng)器帶成百個(gè)電解槽的裝置(溫州泰佛龍實(shí)業(yè)有限公司開發(fā)TY型)

4、。該技術(shù)巧妙地解決了電化學(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(wàn)噸/年以上,電流密度一般25003000A /m2,電流效率在94%-95%。  國(guó)內(nèi)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

5、環(huán)式(3萬(wàn)噸/年以下)和內(nèi)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(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)內(nèi)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-CL2+2e  陰極:2H2O+2eH2+2OH-  液相反應(yīng):CL2+H2O=HCL

6、O+H+CL-  HCLO=H+CLO-  2HCLO+CLO- 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)2×10-8(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:晶體陰極陽(yáng)極化鹽池原鹽回收母液粗制鹽水燒堿純堿膜過(guò)濾除鈣鎂膜法除硝樹脂塔鹽水二次精制硭硝鹽泥壓濾機(jī)鹽泥精鹽水配水鹽酸重鉻酸鈉電解槽電解完成液氫氣處理真空結(jié)晶系統(tǒng)成品干燥包裝(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

7、、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(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%t2燒堿30%t83鹽酸31%t4重鉻酸鈉kg5過(guò)氧化氫kg6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)t23直流電kWh459028684動(dòng)力電kWh42026255蒸汽t6氮?dú)猓ㄩ_停車用)建設(shè)投資及靜態(tài)經(jīng)

8、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t4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)格噸費(fèi)用年費(fèi)用稅金備 注元元萬(wàn)元萬(wàn)元一原材料1原鹽(NaCl97wt%)t3081917.00%2純堿(Na2CO398wt%)t1017.00%3氯化鋇(BaCl298wt%)kg12017.00%4離子交換膜m2375.0017.0

9、0%5螯合樹脂kg100.1117.00%6三氯化鐵kg1217.00%8鹽酸(31%)t2400136717.00%9燒堿(30%)t2450154817.00%10重鉻酸鈉kg10001117.00%11過(guò)氧化氫kg12500017.00%二燃料及動(dòng)力1外購(gòu)電kwh25050000917.00%2新鮮水(25)t1000006.00%3蒸汽(0.4MPaG)t200000.00%三工資及福利36四制造費(fèi)用1折舊費(fèi)1809002修理費(fèi)723603.00%3其他2.00%五副產(chǎn)品六制造成本13150.31氯酸鈉100%(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(wú)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/tClO2 1.64 氯酸鈉t/tClO2 硫酸t(yī)/tClO2 1.01 硫酸t(yī)/tClO2 甲醇t/tClO2 0.

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