精品資料（2021-2022年收藏）氯堿生產(chǎn)技術(shù)

1、氯堿生產(chǎn)技術(shù)概述氯堿工業(yè)是生產(chǎn)燒堿、氯氣和氫氣以及由其衍生系列化工產(chǎn)品的基本化學(xué)工業(yè)。其產(chǎn)品廣泛用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)，如造紙、紡織、醫(yī)藥、農(nóng)藥、冶金、有色金屬工業(yè)以及石油化工等部門(mén)；對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)具有重要的作用。氯堿生產(chǎn)技術(shù)是由氯化鈉溶液經(jīng)電解，從陽(yáng)極產(chǎn)生氯氣、陰極得到氫氣同時(shí)聯(lián)產(chǎn)氫氧化鈉。為防止電解產(chǎn)物相混，中間用隔膜隔開(kāi)。如圖1。圖1立式隔膜電解槽示意圖電解槽的陽(yáng)極和直流電源的正極相聯(lián)，陰極與負(fù)極相聯(lián)，當(dāng)電路接通后，電流由正極流向陽(yáng)極，經(jīng)NaCl水溶液由陰極返回直流電源的負(fù)極，形成電流回路。同時(shí)在電極和溶液界面上，分別進(jìn)行Cl-離子的氧化反應(yīng)和H2O分子（或H離子）的還原反應(yīng)。陽(yáng)極：2

2、 Cl-2eCl2；陰極：2H2O2e2OH-+ H2，結(jié)果獲得氯氣、氫氣和在陰極室生成的NaOH溶液。食鹽水溶液的電解反應(yīng)：2NaCl2 H2OCl2H22NaOH。上項(xiàng)反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行，必須外界輸入電能用電解的方法強(qiáng)制進(jìn)行，這種有電子參加的化學(xué)反應(yīng)，稱(chēng)為電化學(xué)反應(yīng)，從氯化鈉水溶液制Cl2、NaOH和H2的反應(yīng)，是由電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的過(guò)程，稱(chēng)為電解過(guò)程。工業(yè)上采用電化學(xué)法生產(chǎn)氯氣和燒堿始于1890年，我國(guó)第一家氯堿廠是上海天原電化廠，1930年正式投產(chǎn)，目前全世界有500多家氯堿公司，總生產(chǎn)能力燒堿6200萬(wàn)噸/年以上，我國(guó)電解法燒堿生產(chǎn)企業(yè)有250家，生產(chǎn)能力近900萬(wàn)噸/年，僅次于美國(guó)，

3、居世界第二位。我國(guó)燒堿產(chǎn)品品種主要有30、42、45、50的液堿，96、99的固堿、片堿及粒堿等。電解槽的結(jié)構(gòu)與材料，我國(guó)目前約70氯堿企業(yè)采用隔膜法金屬陽(yáng)極電解槽，而能耗較低的離子膜法電解技術(shù)由于一次投資較大（離子膜依靠進(jìn)口）僅占30，但其優(yōu)質(zhì)低耗，噸堿節(jié)電300度以上，是今后氯堿行業(yè)發(fā)展的方向。我國(guó)燒堿消費(fèi)構(gòu)成情況：表一消費(fèi)領(lǐng)域2000年2005年（預(yù)測(cè)）輕工：紙漿、合成洗滌劑、味精、飲料等30.026.7化工：有機(jī)產(chǎn)品、無(wú)機(jī)產(chǎn)品、農(nóng)藥等30.033.0紡織工業(yè)：粘膠纖維、印染布、棉織品19.117.9醫(yī)藥工業(yè)6.55.2冶金6.36.7石油：開(kāi)采煉制2.53.2水處理3.53.3軍工0.

4、12.0其它2.02.0用氯產(chǎn)品消費(fèi)構(gòu)成情況：表二消費(fèi)領(lǐng)域2000年2005年（預(yù)測(cè)）無(wú)機(jī)化學(xué)品：鹽酸、漂液、氯磺酸、氯化鈣等41.738.0有機(jī)氯產(chǎn)品：VC、VDC、甲烷氯化物29.133.0CB、水合胼、TDI染料等12.011.0醫(yī)藥、農(nóng)藥中間體、水處理16.217.5其它1.00.5 氯堿生產(chǎn)的主要化工原料為氯化鈉，同時(shí)需供給大容量的直流電源，進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)而得產(chǎn)品。由于工業(yè)食鹽含有鈣、鎂、硫酸鹽等雜質(zhì)，對(duì)電極反應(yīng)和隔膜的使用壽命影響較大，故必須進(jìn)行精制處理，同時(shí)產(chǎn)生的氯氣、氫氣含飽和水蒸汽必須經(jīng)過(guò)冷卻、干燥處理，才可輸送、使用；電解液含NaOH較低，隔膜法電解所得堿液含氯化鈉較高（飽

5、和），必須蒸發(fā)濃縮并除鹽才可得到合格的產(chǎn)品。因此，氯堿企業(yè)必須具備供配電整流工段；化鹽精制工段；電解工段；氯氫處理工段；蒸發(fā)工段，我公司現(xiàn)有氯產(chǎn)品為合成鹽酸、液氯、漂白液，分別介紹于下：鹽 水 精 制 工 段1、任務(wù)：通過(guò)固體鹽的溶化（或鹵水重飽和），雜質(zhì)成分沉淀及除去不溶物的沉降，精制鹽水的過(guò)濾與中和等工藝過(guò)程，供應(yīng)符合電解槽需要的高純度飽和鹽水。2、原鹽概況：原鹽有海鹽（海洋中NaCl濃度平均為33-36%），湖鹽、井鹽和礦鹽四種。我國(guó)原鹽組成見(jiàn)下表：表三品種產(chǎn)地NaClCa2Mg2SO4-2水不溶物水分海鹽河北長(zhǎng)蘆94.470.170.130.380.142.4山東青島94.210.21

6、0.110.620.153.7江蘇淮北93.030.120.200.750.044.07海南鶯歌93.950.170.070.360.974.10湖鹽內(nèi)蒙雅布賴(lài)99.050.070.020.210.430.105青海茶卡97.560.270.050.670.410.48井礦鹽四川自貢97.940.180.040.350.140.70湖北應(yīng)城94.600.100.03湘澧鹽礦年產(chǎn)精鹽50萬(wàn)噸，主要成分如下：NaCl97，SO4-20.45，Ca20.04，Mg20.02。提供我廠精鹵主要成分：NaCl285g/l，SO4-25g/l，銨總量20mg/l。3、原鹽及鹽水溶液的性質(zhì)：原鹽的物理性質(zhì)：

7、純鹽分子式：NaCl，分子量：58.44，無(wú)色透明的正六面體結(jié)晶。相對(duì)密度2.161(25)，散重0.9-1.1kg/l，溶點(diǎn)800.8，沸點(diǎn)1465，硬度2.5。 NaCl在水中的溶解度：表四溫度溶 解 度溫度溶 解 度g/l%g/l-625.48305.45026.89319.2026.34316.26027.09320.51026.35316.77027.3321.82026.43317.28027.53323.33026.56317.69027.80325.34026.71318.110028.1232820時(shí)NaCl飽和溶液318g/l的重度1.2003g/cm3。4、鹽水精制流程原

8、鹽經(jīng)計(jì)量由皮帶輸送機(jī)送入化鹽桶，并保持鹽層高度在2.53.0米；用泵送入配水桶內(nèi)的化鹽水，經(jīng)分配管均勻流入，自下而上逆流通過(guò)鹽層，并通適量蒸汽，保持化鹽溫度50-60，溶解原鹽制成飽和的粗鹽水從上部溢出，流入精制反應(yīng)器（或曲徑槽）加入BaCl2，NaOH，Na2CO3溶液，使粗鹽水中雜質(zhì)離子Mg2生成Mg(OH)2沉淀，Ca2生成CaCO3沉淀，SO4-2生成BaSO4沉淀，以便除去。為保證反應(yīng)完全，嚴(yán)格控制Na2CO3和NaOH的過(guò)堿量略大于理論用量；BaCl2的加入量則按反應(yīng)后鹽水中SO4-2含量不超過(guò)5g/l的標(biāo)準(zhǔn)加以控制。反應(yīng)后流入澄清桶的中間筒，同時(shí)加入助沉劑聚丙烯酸鈉或FeCl3稀

9、溶液，鹽水助沉劑濃度310ppm，使細(xì)小沉淀凝聚沉入桶底；澄清的鹽水則上升到上層溢流堰流出進(jìn)入重力式沙濾器過(guò)濾，清鹽水流入精鹽水貯槽。澄清桶底部的鹽泥由泥耙集中后，定期排入泥漿中間槽，用泥漿泵送到三層洗泥桶，用蒸發(fā)工段冷凝水洗滌，回收鹽泥中的NaCl，洗水進(jìn)入配水桶用來(lái)化鹽。鹽泥經(jīng)自動(dòng)板框式壓濾機(jī)壓濾，泥餅集中處理。本廠現(xiàn)用湘澧鹽礦的精鹵水，（含NaCl285g/l，），未達(dá)到飽和鹽水指標(biāo)，故先送入鹵水貯槽中，然后與配水槽中化鹽水混合送至蒸發(fā)工段離心機(jī)下鹽流槽中混合，鹽漿進(jìn)入重飽和池中，用泵攪拌混和使其充分溶解達(dá)飽和，泵出口經(jīng)旋液分離器，清液送至鹽水精制工序，底流鹽漿返回重飽和池中。飽和清鹽水

10、經(jīng)預(yù)熱器加熱至55-60進(jìn)入反應(yīng)槽，再分別加入BaCl2，NaOH，Na2CO3等沉淀劑，使雜質(zhì)離子沉淀。反應(yīng)后流入澄清桶的中間筒；同時(shí)加入助沉劑310ppm，使細(xì)小沉淀凝聚沉入桶底；澄清的鹽水從上層溢流堰流入沙濾器過(guò)濾，再經(jīng)中和槽調(diào)節(jié)PH78，清鹽水流入貯槽備用。澄清桶底部的鹽泥由泥耙集中到底部再排入泥漿中間槽，用泥漿泵直接送入板框式壓濾機(jī)壓濾，泥餅集中處理。鹽水精制過(guò)程化學(xué)反應(yīng)：除Ca2：CaSO4+Na2CO3CaCO3+ Na2SO4 CaCl2+Na2CO3CaCO3+NaCl除Mg2：MgCl2+2NaOHMg(OH)2+ 2NaCl 除SO4-2：CaSO4BaCl2BaSO4C

11、aCl2,NaSO4+ BaCl2BaSO42NaCl,用BaCl2除去SO4-2的精制過(guò)程，要注意必須先加BaCl2沉淀劑，然后加入NaOH與Na2CO3；如先加Na2CO3溶液則加入BaCl2時(shí)，將生成BaCO3，其溶解度小，只能隨著可溶部分的反應(yīng)，除SO4-2效果差，所以當(dāng)SO4-2高，必須用BaCl2除去時(shí)，往往在化鹽桶上先加入，效果較佳。5、資料介紹鹽是氯堿工業(yè)的唯一原料，原鹽費(fèi)用占生產(chǎn)成本的2030，僅次于能源的主要費(fèi)用。目前噸堿（折100）約消耗原鹽（折100）1.5-1.6噸（理論值為1.462噸），當(dāng)前海鹽價(jià)格暴漲，用精鹵成本僅為原鹽的10-20，大大降低了成本費(fèi)用。6、工藝

12、控制指標(biāo)表五序號(hào)項(xiàng)目名稱(chēng)控制指標(biāo)次數(shù)負(fù)責(zé)人1飽和鹵水NaCl：3152g/l;NaOH:0.10.3g/l; SO4-25g/l 1次/班化驗(yàn)室2粗鹽水NaCl：11月-2月312-315g/l；3月-10月315-318g/l；4次/班操作工NaOH：0.1-0.3g/l;1次/時(shí)操作工Na2CO3：0.15-0.4g/l1次/時(shí)操作工3澄清桶溫度5021次/時(shí)操作工4精鹽水NaCl：11月-2月312-315g/l；3月-10月315-318g/l；1次/班化驗(yàn)室Ca2Mg25mg/l；PH7-8；1次/班化驗(yàn)室SO4-25g/l；總銨4mg/l，無(wú)機(jī)銨1mg/l1次/周化驗(yàn)室5廢鹽泥Na

13、Cl：10g/l1次/班化驗(yàn)室電解工段：1、隔膜法電解原理：電解過(guò)程的兩類(lèi)導(dǎo)體和法拉第定律，見(jiàn)圖三。電解的電流回路中，在電極與直流電源聯(lián)接的外線(xiàn)路上，以及電極本身所通過(guò)的電流，是由定向運(yùn)動(dòng)的電子來(lái)完成的，屬第一類(lèi)導(dǎo)體；但在電解液中，是靠Na、Cl、H和OH離子在電場(chǎng)作用下，向陰極或陽(yáng)極電遷移來(lái)傳輸電量，即電流的傳輸是靠離子定向運(yùn)動(dòng)來(lái)完成的，屬第二類(lèi)導(dǎo)體。在整個(gè)電流回路中，這樣兩種不同的電荷傳輸過(guò)程，恰好是在電極與溶液的界面上進(jìn)行交接，這個(gè)過(guò)程就是陰陽(yáng)極界面的電極反應(yīng)。如圖所示，在電解時(shí)，溶液中帶有負(fù)電荷的Cl離子在陽(yáng)極與溶液界面上，失去電子析出Cl2（氣），它所釋放出來(lái)的電子，由陽(yáng)極流向外線(xiàn)路

14、直流電源的正極，而溶液中帶有正電荷的H（或者H2O分子），則在陰極與溶液界面上接受外線(xiàn)路直流電源傳輸來(lái)的電子，析出H2（氣），并生成OH（離子），即陽(yáng)極/溶液界面上的氧化反應(yīng)和陰極/溶液界面上的還原反應(yīng)完成了由電子傳輸電荷到離子傳輸電荷的過(guò)渡。當(dāng)電解過(guò)程達(dá)到穩(wěn)定后，外線(xiàn)路流入陰極的電子，必定全部消耗于陰極界面上的還原反應(yīng)，而陽(yáng)極界面上氧化反應(yīng)所釋放出的電子，則必定全部流入外線(xiàn)路，以滿(mǎn)足整個(gè)電流回路的需要。這時(shí)在電極/溶液界面上所通過(guò)的電量和參加電化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)物、生成物之間，理論上存在著嚴(yán)格的定量關(guān)系，這就是法拉第定律。法拉第第一定律在電極上所形成產(chǎn)物的量W（以克表示），與電流強(qiáng)度I（以安培表

15、示）和通電時(shí)間T（以小時(shí)表示）成正比，即W=KIT 或W=KQ式中Q為通過(guò)的電量Ah；K比例常數(shù)，電極上通過(guò)1Ah的電量時(shí)，在電極上生成產(chǎn)物的量，稱(chēng)為該產(chǎn)物的電化當(dāng)量。所以如果某物質(zhì)的電化當(dāng)量值是已知的，則只要知道通過(guò)電解槽中的電流強(qiáng)度和時(shí)間，就可以根據(jù)上列關(guān)系式計(jì)算電極上這種反應(yīng)產(chǎn)物的理論產(chǎn)量，物質(zhì)的電化當(dāng)量值可由法拉第第二定律求得。法拉第第二定律某一物質(zhì)的電化當(dāng)量與其化學(xué)當(dāng)量E成正比，即K=CE如果電化當(dāng)量以克為單位，則化學(xué)當(dāng)量E就是克當(dāng)量。C是比例常數(shù)。實(shí)險(xiǎn)結(jié)果表明，當(dāng)電極上通過(guò)1法拉第電量時(shí)，無(wú)論陽(yáng)極或陰極上，任何反應(yīng)的產(chǎn)物都是1克當(dāng)量。由于1法拉第96496C（庫(kù)侖）26.8Ah（安

16、培小時(shí)），所以根據(jù)電化當(dāng)量K的定義可得：KE/26.8，即C=1/26.8,所以，知道物質(zhì)的化學(xué)當(dāng)量后，就可由式KCE求其電化當(dāng)量，然后根據(jù)法拉第第一定律計(jì)算電極上應(yīng)該生成的產(chǎn)物量。例如：由反應(yīng)式2Cl2eCl2，2個(gè)Cl釋出2個(gè)電子后生成一個(gè)氯分子，所以氯的當(dāng)量等于它的原子量，即E35.453，因此，氯的電化當(dāng)量KCl235.453/26.8=1.323g/(Ah),以此類(lèi)推，H2和NaOH的電化當(dāng)量分別為：KH21.008/26.8=0.0376 g/(Ah), KNaOH=39.998/26.8=1.492 g/(Ah)。法拉第定律同時(shí)適用于陽(yáng)極過(guò)程和陰極過(guò)程的反應(yīng)物和生成物，如果電極上

17、通過(guò)1法拉第電量時(shí)，所消耗的反應(yīng)物也應(yīng)當(dāng)是1克當(dāng)量。2、電流效率和電壓效率實(shí)際電解時(shí)，電極上反應(yīng)的產(chǎn)物量常比按按法拉第定律計(jì)算的理論量少，在通過(guò)一定電量時(shí)，生成物的實(shí)際產(chǎn)量和理論產(chǎn)量之比稱(chēng)為電流效率，電極反應(yīng)的電流效率都小于1。電解NaCl水溶液時(shí)，它的電流效率可分為氯的電流效率（陽(yáng)極效率）、氫的電流效率和堿的電流效率（陰極效率），影響電流效率的主要原因是有副反應(yīng)的發(fā)生，消耗了電極反應(yīng)產(chǎn)品，影響析氯反應(yīng)電流效率的副反應(yīng)有兩類(lèi)：一類(lèi)是電極/溶液界面有電子參加的電化學(xué)副反應(yīng)，另一類(lèi)是沒(méi)有電子參加的溶液中的副反應(yīng)（次級(jí)反應(yīng)）。陽(yáng)極上的析O2反應(yīng)，是與析Cl2反應(yīng)相競(jìng)爭(zhēng)的主要的電化學(xué)副反應(yīng)，它可使陽(yáng)極

18、電流效率降低2-4，2H2OO24 H4e,或4OHO22 H2O4e，該電極反應(yīng)的速度與電極材料、電解條件等密切相關(guān)。陽(yáng)極析出的氯，有部分溶解在陽(yáng)極液中，生成次氯酸和鹽酸：Cl2H2OHClHClO, 當(dāng)陰極生成的堿，由于擴(kuò)散或電遷移等原因進(jìn)入陽(yáng)極液中時(shí)，HClO被中和，生成易解離的次氯酸鹽：HClOOHClO-H2O。 ClO-將在陽(yáng)極上氧化，生成ClO3并析出O2：6ClO-3 H2O2 ClO34 Cl6 H3/2 O26 e。在陽(yáng)極液中生成的HClO還會(huì)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)生成氯酸鹽：HClOHClO，2 HClOClOClO32 H2 Cl上述這些反應(yīng)使陽(yáng)極生成的Cl2，陰極生成的堿，都由

19、于副反應(yīng)而白白消耗掉，降低了電流效率和產(chǎn)品純度，尤其當(dāng)陽(yáng)極液中OH濃度高時(shí)，這些副反應(yīng)更為嚴(yán)重。因此，將陽(yáng)極和陰極電解產(chǎn)物妥善分開(kāi)，降低陽(yáng)極液中OH含量，即進(jìn)電解槽的精鹽水最好PH小于7，是提高電解過(guò)程電流效率的關(guān)鍵。此外，利用各種材料的電極反應(yīng)具有不同的動(dòng)力學(xué)規(guī)律，設(shè)法提高陽(yáng)極析O2副反應(yīng)的過(guò)電位，降低析Cl2主反應(yīng)的過(guò)電位，是提高電流效率的又一種有效措施。同時(shí)還應(yīng)改善工藝條件和電解槽結(jié)構(gòu)，使有利于降低Cl2的溶解量和陽(yáng)極液中OH的含量。除電流效率外，槽電壓也直接影響電解過(guò)程的直流電耗，槽電壓V由下列幾個(gè)部分組成：V=V0+陽(yáng)+|陰|+IR式中V0理論分解電壓，是當(dāng)工作電流I0時(shí)的槽電壓，V

20、0可以由熱力學(xué)和電化學(xué)之間的關(guān)系式進(jìn)行計(jì)算，實(shí)際槽電壓V總大于理論分解電壓；理論分解電壓與實(shí)際槽電壓之比，稱(chēng)為電壓效率。為使槽電壓盡量與理論分解電壓接近，應(yīng)盡量降低陰、陽(yáng)極的過(guò)電位，|陰|和陽(yáng)（陰極過(guò)電位為負(fù)值，故取絕對(duì)值）。研究電極反應(yīng)的過(guò)電位大小及其規(guī)律，是電極反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的主要內(nèi)容。組成槽電壓的最后一項(xiàng)IR，是電流流過(guò)電解槽各部分時(shí)的歐姆電壓降總和，一般來(lái)說(shuō)，電解液中的歐姆電阻比電極本身大得多，尤其當(dāng)有氣泡存在的情況下，對(duì)槽電壓有明顯影響，在隔膜電解槽中，隔膜的歐姆電壓降也是不容忽視的。提高電流效率，降低槽電壓，節(jié)省電耗，使電解過(guò)程在優(yōu)化條件下進(jìn)行，是研究基礎(chǔ)理論和有關(guān)工藝過(guò)程及設(shè)備的最終

21、目的。資料介紹，電解飽和氯化鈉水溶液時(shí)（以隔膜法為例），它的理論分解電壓按計(jì)算為25時(shí)E252.17V，（電動(dòng)勢(shì)為負(fù)值，表明Cle1/2 Cl2和H2OeOH1/2 H2的可逆電池的反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行，所以由NaCl水溶液生成Cl2、H2和NaOH的反應(yīng)為強(qiáng)制的電解過(guò)程），即理論分解電壓為2.17V(25時(shí))，按Nernst公式計(jì)算80時(shí)V802.0709V，25時(shí)V252.1718V。金屬陽(yáng)極石棉隔膜電解槽DSA-C30-III電槽的電壓分布數(shù)據(jù)如下：（供參考），電流密度2.0KA/m2:陽(yáng)極電位1.32V, 陰極電位1.16V，溶液歐姆電壓降0.32V，隔膜電壓降0.37V，結(jié)構(gòu)電壓降0.2

22、1V,總槽電壓3.38V。Hooker公司H-4型電解槽電壓分布：電流密度1550A/m2:陽(yáng)極平衡電位1.32V, 陰極平衡電位0.93V，陽(yáng)極過(guò)電位0.02V, 陰極過(guò)電位0.27V，溶液電壓降0.24V，隔膜電壓降0.29V，金屬導(dǎo)體電壓降0.17V,總槽電壓3.25V。3、隔膜電解槽的結(jié)構(gòu)各類(lèi)型隔膜電解槽的結(jié)構(gòu)雖然不完全相同，但基本上都是由陽(yáng)極組件、陰極組件和槽蓋三部分組成。陽(yáng)極組件固定在下部槽底上，并與導(dǎo)電銅排相聯(lián)接；陰極是由鐵絲網(wǎng)制成的網(wǎng)袋，焊在鐵板外殼上，網(wǎng)袋外部吸附一層均勻的石棉纖維，電解槽上部為槽蓋，一般用鋼襯橡膠或其他材料，能耐氯氣腐蝕。我廠用DSA- C30-III型電解

23、槽，外形尺寸為：260015302060mm，陽(yáng)極面積為30.72m2。陽(yáng)極組件：陽(yáng)極采用盒式中空網(wǎng)狀以鈦為基體的金屬陽(yáng)極，表面覆蓋一層由釕鈦的氧化物所組成的活性涂層，電極空間具有使陽(yáng)極液循環(huán)的下導(dǎo)管作用，在鈦網(wǎng)片上有許多網(wǎng)孔，使氣泡效應(yīng)顯著減少，促進(jìn)電解液循環(huán)，從而有效地降低了陽(yáng)極過(guò)電位及溶液歐姆電壓降。C30-III型電解槽的金屬陽(yáng)極由24排，每排2片的400800 mm的網(wǎng)狀板組成，有效面積約30.5 m2。鈦陽(yáng)極網(wǎng)板是用鈦銅復(fù)合棒支撐，用螺栓緊固在鋼制底板上。底板上面墊有一層耐腐蝕材料如鈦薄板或合成橡膠板等。影響隔膜法電解槽的電能消耗，金屬陽(yáng)極活性涂層固然是重要因素，而陽(yáng)極的表面形狀及

24、網(wǎng)孔截面也是在設(shè)計(jì)中必須進(jìn)行精心考慮的課題。釕、鈦金屬陽(yáng)極（即陽(yáng)極片）是以鈦為基體，表面覆蓋一層由釕、鈦的氧化物所組成的活性涂層，涂層中RuO2摩爾百分含量為35，為降低陽(yáng)極電位和提高使用壽命有采用三元涂層，即釕鈦銥的氧化物所組成的活性涂層，銥氧化物摩爾百分含量約為釕的10。陽(yáng)極網(wǎng)的開(kāi)孔率一般為30左右。陰極組件：由于中空狀金屬陽(yáng)極對(duì)槽內(nèi)溶液具有下導(dǎo)管作用，所以陰極網(wǎng)袋中央不必設(shè)置循環(huán)通道了。隔膜電解槽中的標(biāo)準(zhǔn)陰極材料是低碳鋼，陰極網(wǎng)袋一般使用鍍鋅鐵絲，常用規(guī)格為12鐵絲，直徑2.64mm,孔眼尺寸33mm，或14鐵絲，直徑2.03mm，孔眼尺寸1.961.96mm。鐵絲網(wǎng)應(yīng)有足夠?qū)щ娒娣e，并

25、力求減少孔眼直徑，使石棉纖維更牢固地吸附在網(wǎng)袋表面。鐵絲間的焊接應(yīng)平整、圓滑，絲網(wǎng)應(yīng)在加熱爐中退火除去應(yīng)力，退火溫度600-650，經(jīng)過(guò)矯正壓平后，裝入陰極箱體內(nèi)，陰極箱體外側(cè)焊接導(dǎo)電銅排，與陽(yáng)極左、右相對(duì)，加槽蓋后，組成完整的電解槽。4、隔膜隔膜是在電解過(guò)程中用以將陽(yáng)極和陰極的生成物分開(kāi)。當(dāng)電解槽通電后，在隔膜處平衡電流和鹽水流量以及阻止OH反向移動(dòng)，形成動(dòng)態(tài)平衡。所以隔膜的物理化學(xué)性能如：孔率、孔的大小與分布、孔的平均直徑和數(shù)量以及透過(guò)系數(shù)等，直接影響電解槽的正常工作。理想的隔膜，不僅可以獲得較高的電流效率和電解產(chǎn)物的質(zhì)量，降低電能消耗，而且對(duì)電解槽的氯氣中含氫量低，保證安全運(yùn)行具有重要作

26、用。隔膜材料的選擇和要求：A,有較強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性，既耐酸又耐堿的腐蝕性。B,應(yīng)有不形成雙重電極作用的非導(dǎo)電性。C,要有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。D,石棉纖維緊密而且均勻地分布在整個(gè)陰極表面上，厚薄均勻，保持多孔性和良好的滲透率X ，使陽(yáng)極液能以一定的流速，均勻地透過(guò)隔膜。E，所使用的石棉纖維的品種、質(zhì)量及物理化學(xué)性能應(yīng)穩(wěn)定，防止多變，要有較小的膜電阻。石棉是天然產(chǎn)的硅酸鹽水合物的總稱(chēng)，氯堿工業(yè)用于食鹽水溶液電解槽的隔膜材料通常是溫石棉，其化學(xué)組成為3MgO2SiO22H2O,其中常含有Al2O3、Fe2O3、CaO等雜質(zhì)。溫石棉是由一束束平行的原纖維組成，這些原纖維是空心的針狀物，外徑為300Ao，內(nèi)徑

27、為50 Ao，其組成為Mg（OH）2與SiO2層狀交疊，溫石棉外觀為淺灰色，溶點(diǎn)1550，有優(yōu)良的耐堿性，還具有抗拉強(qiáng)度和良好的耐熱性以及較好的親水性。石棉隔膜的制備：隔膜電解槽利用石棉為材料所制成的滲透隔膜，當(dāng)電流在陰陽(yáng)兩極間流動(dòng)時(shí)起著隔離電解產(chǎn)物的作用。其隔離程度直接影響電流效率和電解堿液的濃度。因此隔膜是電解槽能正常工作的關(guān)鍵。理想隔膜的制備雖然比較困難，但只要在制膜過(guò)程中保證石棉等材料質(zhì)量穩(wěn)定，嚴(yán)格按規(guī)定控制制膜工藝條件，就能制出較理想的隔膜。A、用于制造隔膜的石棉品種、質(zhì)量，如纖維長(zhǎng)短、比表面積、酸堿溶解減量等的穩(wěn)定性和開(kāi)棉質(zhì)量必須十分注意。所謂“開(kāi)棉”即石棉纖維經(jīng)過(guò)纖維彈制設(shè)備將纖

28、維彈開(kāi)，并篩選除掉其中的纖維塊（稱(chēng)為生棉）等雜物，按纖維長(zhǎng)短分別收集包裝。開(kāi)棉技術(shù)的先進(jìn)程度，直接影響隔膜的滲透性、膜電阻等。B、隔膜吸附操作：采用真空吸附法。首先制備均勻的石棉漿液，即在打漿機(jī)中加入一定量的電解液，然后按配比定量加入長(zhǎng)短搭配的石棉絨，攪拌使纖維完全濕潤(rùn)混勻，放入制膜槽中苛化24小時(shí)，以使性能穩(wěn)定，并用壓縮空氣充分?jǐn)嚢杈鶆?，以備吸附。通常制膜槽中漿液成分為NaOH：130g/l，NaC1：180-200g/l，F(xiàn)e50ppm，漿液中含有2左右重量的石棉。一般單槽石棉用量為每平方米陰極面積約1.51.8kg，具體根據(jù)石棉絨品種、質(zhì)量及電流密度而定。最后采用真空吸附，使石棉纖維緊密

29、而均勻地分布在整個(gè)陰極面上。隔膜不應(yīng)有太厚和太薄的區(qū)域，陰極網(wǎng)孔內(nèi)不應(yīng)有石棉絨等物，為此在吸附時(shí)，必須注意吸附槽內(nèi)漿液用壓縮空氣攪拌，以及真空度變化的穩(wěn)定性和陰極箱的提起和降落（動(dòng)態(tài)吸附），使陰極面上的石棉隔膜厚薄均勻。吸附后要認(rèn)真檢查和整修隔膜的缺陷，以利于保持隔膜通道的均一性和孔隙率，提高隔膜性能，降低膜電阻。隔膜吸附經(jīng)整理修補(bǔ)后，繼續(xù)保持較高的真空度，干吸數(shù)小時(shí)，并放水1-2次，盡量排除網(wǎng)袋中的電解液，然后放入烘箱干燥備用。5、隔膜法電解工藝操作條件在電解過(guò)程中的電極反應(yīng)和所得產(chǎn)物，既決定于電解質(zhì)溶液本性，同時(shí)也受電解工藝操作條件的影響，在食鹽水溶液進(jìn)行電解時(shí)，電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電是靠溶液中

30、正、負(fù)離子的遷移，并在電極上放電而引起的，當(dāng)溫度升高時(shí)離子在溶液中的遷移速度增大，電極材料上的過(guò)電位也隨著溫度的升高而降低。因此進(jìn)槽飽和鹽水必須預(yù)熱，保持較高的槽溫（90-97），有利于降低槽電壓，提高電流效率。工藝控制指標(biāo)及C30-III型電解槽技術(shù)參數(shù)見(jiàn)下表表六序號(hào)項(xiàng)目名稱(chēng)控制指標(biāo)控制點(diǎn)測(cè)定次數(shù)負(fù)責(zé)人1入槽鹽水NaCl：夏天315-318g/l，冬天312-315g/l貯槽1次/班化驗(yàn)室Ca2Mg2：96單槽一周后驗(yàn)收槽管組16新槽氯內(nèi)H20.8單槽一周后驗(yàn)收槽管組17新槽氯中O21.0%單槽一周后驗(yàn)收槽管組18新槽堿濃度NaOH100120g/l單槽一周后驗(yàn)收槽管組19槽電壓3.10V（

31、1500A/m2）單槽一周后驗(yàn)收槽管組C30-III型電解槽技術(shù)參數(shù)表七項(xiàng)目名稱(chēng)數(shù) 據(jù)項(xiàng)目名稱(chēng)數(shù) 據(jù)運(yùn)行電流45KA電流效率（陰極）95%進(jìn)槽NaCl濃度310g/l陽(yáng)極平衡電位1.215V陰陽(yáng)極間距8.5mm陰極平衡電位0.846V隔膜厚2.4mm陽(yáng)極過(guò)電位0.098V陽(yáng)極網(wǎng)尺寸80040036mm陰極過(guò)電位0.243V復(fù)合棒3232930mm溶液歐姆電壓降0.262V陰極液NaOH濃度120g/l隔膜電壓降0.450V陰極液NaCl含量190g/l金屬導(dǎo)體（含接觸）電壓降0.127V陽(yáng)極液NaCl含量270g/l總槽電壓3.24V陽(yáng)極液PH值3.0-4.0槽溫91氯氫處理氯氫處理在氯堿生產(chǎn)

32、中是承上啟下的工序，是電解槽穩(wěn)定操作，安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，若不重視，發(fā)生事故將對(duì)整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)帶來(lái)嚴(yán)重后果。電解槽出來(lái)的濕氯氣，一般溫度在90左右，伴有大量水蒸汽及夾帶鹽霧等雜質(zhì)，其對(duì)鋼鐵及大多數(shù)金屬有強(qiáng)烈的腐蝕作用，使得生產(chǎn)及輸送極不方便，但干燥的氯氣對(duì)鋼鐵等常用材料的腐蝕在通常條件下是較小的，所以將濕氯氣干燥除水是生產(chǎn)和使用氯氣的過(guò)程中所必須做的。通常采用的方法是先冷卻氣體使?jié)衤葰庵械拇蟛糠炙淠?，然后用干燥劑以進(jìn)一步除去其水分，達(dá)到氯氣干燥之目的。1、濕氯氣的冷卻與干燥工藝過(guò)程不同溫度下飽和的濕氯氣中的水蒸汽分壓及含水量表八溫度水蒸汽分壓mmHg水蒸汽含量g/m3濕氯氣水蒸汽含量g/

33、kg濕氯氣109.29.43.11512.812.84.32017.517.55.92523.823.08.13031.830.010.83542.239.614.74055.351.219.84571.965.426.25092.583.134.955118.0104.046.260149.413061.665187.516182.570233.719811275289.124211580355.129321985433.635433890525.842457195633.95051278從不同溫度下飽和濕氯氣中的水蒸汽分壓及含水量表中可知：90時(shí)，水蒸汽含量為571g/kg濕氯氣，若冷卻到

34、10時(shí)水蒸汽含量?jī)H為3.1g/kg濕氯氣，即99以上的水分可冷凝除去。一般情況下濕氯氣冷卻溫度控制在1215，因?yàn)樵?.6時(shí)，濕氯氣中的水蒸汽將與氯氣生成Cl28H2O結(jié)晶，會(huì)造成設(shè)備、管道的阻塞，嚴(yán)重時(shí)引起抽力不足造成電解槽氯氣正壓，產(chǎn)生跑Cl2氣事故等嚴(yán)重后果，被迫停電。我公司采用的方法是電解槽出來(lái)的濕氯氣先與飽和鹽水換熱，冷卻降溫至約70，然后進(jìn)入氯氣水洗滌塔，用冷氯水循環(huán)噴淋冷卻至約40（循環(huán)噴淋的氯水經(jīng)板式換熱器冷卻，多余氯水排入氯水貯槽用泵送至漂液工段），再進(jìn)入二段鈦冷卻器用冰鹽水間接冷卻至1215，即大部分水蒸汽冷凝除去了。再經(jīng)水霧捕集器分離霧滴后，進(jìn)入填料、泡沫復(fù)合干燥塔。氯氣

35、先進(jìn)入填料塔，用75以上的硫酸循環(huán)噴淋干燥氯氣，循環(huán)酸經(jīng)板式冷卻器用58冰鹽水冷卻后再回入填料塔，氯氣經(jīng)填料塔干燥后上升至上層泡沫塔，進(jìn)一步用95的硫酸干燥，頂部出來(lái)的氯氣含水分少于100ppm，則對(duì)鋼鐵等常用材料腐蝕很少了。填料塔中循環(huán)酸濃度降至75左右時(shí)，溢流到稀酸低位槽，作稀硫酸外售。在氯氣干燥過(guò)程中，還應(yīng)注意到硫酸水溶液的結(jié)晶溫度。據(jù)資料介紹，當(dāng)H2SO4濃度85（wt）時(shí)，生成H2SO42H2OH2SO4H2O的結(jié)晶溫度為7.9，所以循環(huán)酸的冷卻溫度不能太低，若有固體水合物析出，將堵塞氯氣干燥塔通道，影響正常操作。一般情況下硫酸的冷卻溫度不應(yīng)低于10。為防止氯氣中NCl3含量超過(guò)50

36、ppm時(shí)在液化過(guò)程中帶入液氯產(chǎn)品，故干氯氣經(jīng)分配臺(tái)送往液氯工段時(shí)先經(jīng)NCl3分解器，用氯化銅催化分解NCl3，以確保安全生產(chǎn)。工藝流程見(jiàn)圖四。1、氯氣水封槽2、事故處理塔3、氯氣洗滌塔4、氯水收集槽5、二段鈦冷卻器6、水霧捕集器7、填料、泡沫復(fù)合干燥塔8、氯氣壓縮機(jī)9、酸霧捕集器10、H2氣冷卻塔2、氯氣的壓縮輸送生產(chǎn)中使用的氯氣需要有一定壓力以克服輸送系統(tǒng)的阻力，并滿(mǎn)足下一工序?qū)β葰鈮毫Φ囊?，在氯氣干燥處理后用壓縮方法增高壓力進(jìn)行輸送。同時(shí)為了保證電解工序勞動(dòng)條件和干燥氯氣的純度，還應(yīng)維持電解槽陽(yáng)極室在穩(wěn)定的微負(fù)壓下操作。我公司目前裝置能力不大，采用硫酸液環(huán)式壓縮機(jī)，俗稱(chēng)納氏泵，抽送壓力達(dá)

37、0.150.20Mpa的氯氣給下一工序。納氏泵是一種液環(huán)式氣體壓縮機(jī)，見(jiàn)圖五。它的殼體內(nèi)壁呈橢圓形，內(nèi)有一旋轉(zhuǎn)葉輪，殼體內(nèi)充入適量濃硫酸（約一半），葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉輪帶動(dòng)硫酸液體一起運(yùn)動(dòng)，由于離心力的作用，硫酸液體被拋向殼壁在泵體內(nèi)形成橢圓形液環(huán)。由于在運(yùn)動(dòng)中各個(gè)角度上的液體量是相同的，所以在橢圓的長(zhǎng)軸兩端有兩個(gè)較短軸方向大的月牙形空間，在葉輪旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，在葉輪每個(gè)間隔中的硫酸液體輪流地趨向和離開(kāi)葉輪的中心，硫酸液體的運(yùn)動(dòng)情況就仿佛許多液體活塞，在橢圓長(zhǎng)軸方向，使氣體容積增大，作為氯氣的吸入室B；而在短軸方向，由于氣體體積縮小，氣體被壓縮由排氣室D排出。硫酸隨氯氣一起壓出進(jìn)入硫酸分離器，在其內(nèi)硫

38、酸與氯氣分離，經(jīng)硫酸冷卻器冷卻后返回納氏泵入口。納氏泵的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，強(qiáng)度好又實(shí)用，但效率不高，因?yàn)樗坏珘嚎s氯氣而且還輸送濃硫酸，故消耗功率大而輸氣量低。氯氣壓縮產(chǎn)生的熱量大部分被硫酸帶走，故硫酸需用冷卻器冷卻。一般氯氣的出口溫度不超過(guò)70，對(duì)碳鋼材質(zhì)的使用是安全的。納氏泵用硫酸濃度要求95以上，以減少泵在高溫下的腐蝕，由于氯氣經(jīng)干燥塔后尚含少量水分（約100ppm），在泵內(nèi)部分地被硫酸吸收，所以需定期監(jiān)測(cè)并用98濃硫酸更換。硫酸分離器上部出來(lái)的氯氣，因夾帶酸霧，先進(jìn)入酸霧捕集器，除酸霧后進(jìn)入分配臺(tái)，調(diào)節(jié)送至各工序。3、氫氣處理從電解槽出來(lái)的氫氣含有飽和水蒸汽，同時(shí)還帶有鹽和堿的霧沫，故在

39、生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)進(jìn)行冷卻和洗滌，冷卻后的氫氣由氫壓機(jī)壓縮到一定壓力后，經(jīng)分離水霧進(jìn)入氫氣分配臺(tái)，調(diào)節(jié)送至各工序。為了保持電解槽陰極室內(nèi)的壓力穩(wěn)定，并不使其在氫氣系統(tǒng)內(nèi)呈現(xiàn)負(fù)壓，保證空氣不被吸入而造成危險(xiǎn)，所以在氫處理系統(tǒng)設(shè)有電槽氫氣壓力調(diào)節(jié)裝置及自動(dòng)放空裝置。氫氣洗滌冷卻我廠采用水直接噴淋洗滌方法，電解工段來(lái)的濕氫氣溫度約80，先經(jīng)一次水噴淋后除去部分鹽和堿的霧沫，再送到氫處理工段，經(jīng)氫氣水封槽進(jìn)入噴淋冷卻塔進(jìn)一步冷卻，出來(lái)的氫氣低于40，氫氣中大部分固體雜質(zhì)（鹽和堿霧）及蒸汽冷凝水被冷卻水帶走流入循環(huán)池。熱循環(huán)水用泵送至冷卻塔，冷卻后流入噴淋冷卻塔循環(huán)使用，每天檢查循環(huán)水堿度，用少量工業(yè)鹽酸中和

40、之，水質(zhì)差了要定期更換補(bǔ)充。噴淋塔頂出來(lái)的氫氣進(jìn)入水環(huán)式氫氣壓縮機(jī)，壓縮增壓后進(jìn)入緩沖罐，分離水滴后經(jīng)分配臺(tái)送至各工序。氫氣是易燃易爆氣體，爆炸極限：在空氣中476（體積），因此在處理場(chǎng)所應(yīng)嚴(yán)禁煙火，氫氣排入大氣時(shí)要先經(jīng)過(guò)阻火器，氫氣系統(tǒng)管道法蘭螺絲采用銅絲接地，以消除靜電。4、主要工藝控制指標(biāo)表九序號(hào)項(xiàng)目名稱(chēng)控制指標(biāo)次數(shù)負(fù)責(zé)人1干燥氯氣純度95，Cl2中含H20.52次/班化驗(yàn)室Cl2中含H2O0.04，NCl350ppm2次/周化驗(yàn)室2送出H2氣純度98，壓力0.04MPa2次/班化驗(yàn)室3系統(tǒng)溫度濕氯氣二段鈦冷溫度1215，1次/時(shí)操作工泡沫塔出口溫度2m/s, 堿濃度20左右，溫度較低約

41、110左右，故有大量的鹽結(jié)晶析出，用采鹽泵將II效堿液中結(jié)晶析出的NaCl經(jīng)旋液分離器分離，母液返回II效重蒸，鹽泥進(jìn)入鹽泥槽。濃縮后的堿液同樣靠壓差過(guò)料到III效，進(jìn)一步蒸濃，結(jié)晶析出的鹽由III效采鹽泵抽出經(jīng)旋液分離器分離后，母液返回III效蒸發(fā)器重蒸濃縮，當(dāng)NaOH濃度達(dá)到30時(shí)（利用溫差指示），過(guò)料到濃堿冷卻槽，經(jīng)冷卻、澄清后送入配堿桶，再用泵送到堿倉(cāng)包裝計(jì)量出廠。旋液分離器分離的鹽泥集中到鹽泥槽，再用堿泵打入旋液分離器增稠，母液入母液槽，增稠后鹽泥進(jìn)入離心機(jī)分離，母液返回母液槽，分離出來(lái)的精鹽進(jìn)入溶鹽池，用化鹽水經(jīng)化鹽泵循環(huán)溶解達(dá)飽和后，用粗鹽水泵送到鹽水精制工段。噴射冷凝器用水系循

42、環(huán)使用，用泵將循環(huán)水池中的熱水送到樓頂冷卻塔，冷卻后進(jìn)入噴射冷凝器，冷凝III效蒸發(fā)器出來(lái)的二次蒸汽后，回入循環(huán)水池。2、電解液蒸發(fā)濃縮中有關(guān)原料中間液和成品的性質(zhì)電解液，燒堿溶液，主要是NaOH、NaCl和H2O三種成分組成，電解液是由電解槽出來(lái)的，由于電解副反應(yīng)的影響，其中的NaCl的含量并沒(méi)有達(dá)到飽和值，而中間液和成品都是被NaCl飽和的NaOH溶液，在這里我們主要討論這種溶液。NaCl在NaOH溶液中的溶解度NaCl在NaOH溶液中的溶解度是隨堿濃度的增加而減少，隨溫度的上升而增加的（見(jiàn)表十NaCl在NaOH溶液中的溶解度），因此在燒堿蒸發(fā)過(guò)程中，由于燒堿溶液被濃縮，鹽不斷析出，同時(shí)我

43、們?yōu)榱藴p少成品堿含鹽，也采用冷卻降溫的方法，使NaCl與溶液分離。NaCl在NaOH溶液中的溶解度表十NaOHNaCl20601001018.0518.7019.962010.4511.1112.42304.294.976.34401.442.153.57500.911.642.91被NaCl飽和的NaOH溶液的沸點(diǎn)與比重：由于燒堿溶液中含有NaOH和NaCl等溶質(zhì)，因此溶液的沸點(diǎn)永遠(yuǎn)高于水的沸點(diǎn)，在常壓下不同濃度燒堿溶液的沸點(diǎn)值如下：表十一濃度NaOH %溶液沸點(diǎn)沸點(diǎn)升高值H5109.59.510110.210.2151121220114.214.2251171730120.520.5351

44、2525401303045136.536.5501454552.514949由表十一可見(jiàn)，其沸點(diǎn)是隨濃度的增加而增高的。至于燒堿溶液的比重，同所有液體一樣，當(dāng)濃度一定時(shí)，是隨著溫度增加而減小的，當(dāng)溫度一定時(shí)，比重隨濃度的增加而增大，許多廠都利用測(cè)比重的方法來(lái)確定成品放出料的濃度，當(dāng)成品堿比重控制在1.36時(shí)，其濃度一般均在30左右，隨溫度變化不大，見(jiàn)表十二。30NaOH溶液（被NaCl飽和）比重值表十二溫度比重201.368301.363401.359501.357601.360701.355801.356901.352注：上表所列的比重是純凈的被NaCl飽和的NaOH溶液的比重，當(dāng)溶液中含有

45、懸浮鹽粒時(shí)，比重可能偏高。成品堿的物理化學(xué)性質(zhì)簡(jiǎn)介：燒堿產(chǎn)品有液堿和固堿兩種，固體燒堿為白色固體，比重為2.3，熔點(diǎn)為318，固堿在空氣中極易潮解，也非常容易溶解于水。液體燒堿即燒堿溶液，國(guó)內(nèi)商品堿的濃度有30、42和50幾種，純凈的燒堿溶液是無(wú)色透明液體。它冷卻至一定溫度會(huì)結(jié)晶而凝固。30燒堿的結(jié)晶溫度為1.6，42燒堿的結(jié)晶溫度為14，冬天運(yùn)輸必須注意。燒堿的化學(xué)性質(zhì)很活潑，能與酸強(qiáng)烈反應(yīng)生成鹽和水，并放出熱量，它還能與CO2、Cl2等氣體起反應(yīng)，生成相應(yīng)的鹽類(lèi)。燒堿的腐蝕性很強(qiáng)，特別在高濃度、高溫時(shí)，對(duì)鋼鐵有嚴(yán)重腐蝕作用，只有少數(shù)金屬如鎳、銀及其合金可以耐高溫濃堿的腐蝕，此外，燒堿還能灼

46、傷人的皮膚，濃度越高灼傷力越大，對(duì)于人的眼睛傷害性尤為厲害。3、傳熱的基本知識(shí)傳熱的基本概念傳熱的方式傳熱是研究熱能傳遞規(guī)律的一門(mén)科學(xué)，在燒堿蒸發(fā)中，例如電解液的預(yù)熱，蒸發(fā)器中料液被加熱以致沸騰，還有成品的冷卻等過(guò)程均屬傳熱。傳熱必須有溫度差的存在，熱量才能從高溫物體傳至低溫物體。傳熱雖然是一種非常復(fù)雜的現(xiàn)象，但概括起來(lái)可分以下三種方式：A、熱傳導(dǎo)：是指熱量由同一物體的某一部分傳到另一部分，這種現(xiàn)象叫熱傳導(dǎo)，亦叫導(dǎo)熱，熱傳導(dǎo)無(wú)論在固體、液體、氣體的內(nèi)部都能發(fā)生。B、對(duì)流：是指由于物質(zhì)本身的運(yùn)動(dòng)，引起的熱量傳遞，對(duì)流傳熱只能在液體和氣體（即流體中）產(chǎn)生。C、輻射：熱量在氣體及真空中傳播，才產(chǎn)生輻

47、射現(xiàn)象，輻射傳熱時(shí)，高溫物體將熱能變成輻射能，然后被低溫物體吸收又變成熱能。對(duì)于上述的傳熱的三種基本形式，在燒堿蒸發(fā)中，應(yīng)用較多的是熱傳導(dǎo)和對(duì)流二種，輻射傳熱很少見(jiàn)到，在這里舉一實(shí)例來(lái)說(shuō)明一下，例如有一個(gè)用冷凝水來(lái)預(yù)熱電解液的列管式熱交換器，傳熱的過(guò)程大致是這樣進(jìn)行的，加熱用的冷凝水在管外作對(duì)流運(yùn)動(dòng)，將熱量傳遞給列管的外壁，然后又通過(guò)熱傳導(dǎo)的形式將熱量傳至列管的內(nèi)壁，最后才由電解液在管內(nèi)作對(duì)流運(yùn)動(dòng)將熱量帶走。傳熱的基本方程式一臺(tái)傳熱設(shè)備不管是加熱器、冷卻器還是蒸發(fā)器，它的傳熱能力（也叫傳熱量）一般用每小時(shí)傳遞的總熱量來(lái)衡量，在傳熱學(xué)中用符號(hào)“Q”來(lái)表示，它的單位是千卡/小時(shí)。傳熱設(shè)備傳熱能力的

48、大小取決于三個(gè)條件：a.傳熱面積F（平方米），b.二種熱交換介質(zhì)間的平均溫度差t，c.傳熱系數(shù)K（千卡/平方米小時(shí)）這個(gè)系數(shù)是熱交換介質(zhì)的物化性質(zhì)，傳熱設(shè)備的結(jié)構(gòu)以及管壁和垢層導(dǎo)熱性能有關(guān)的復(fù)雜數(shù)值。將傳熱能力Q與F，t，K之間的關(guān)系，用傳熱基本方程式表示，為QKFt 下面我們談?wù)勥@個(gè)方程式中有關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算方法：A、傳熱能力“Q”的計(jì)算傳熱能力也叫熱負(fù)荷或傳熱量，在傳熱設(shè)備中，參加熱交換的冷熱二介質(zhì)一般都被傳熱壁面所隔開(kāi)，根據(jù)能量守恒定律，傳熱能力不論是按冷介質(zhì)還是熱介質(zhì)計(jì)算，其值均應(yīng)相等。但由于熱交換過(guò)程中存在向外界的散熱（或散冷）損失，所以往往在我們的測(cè)定中發(fā)現(xiàn)，這兩個(gè)計(jì)算結(jié)果是有一定差別的。因此我們?cè)诎礈y(cè)定數(shù)據(jù)計(jì)算傳熱量時(shí)，最好以不易與外界產(chǎn)生熱交換的介質(zhì)一方來(lái)計(jì)算，例如，列管式熱交換器最好以管程一側(cè)計(jì)算，套管式熱交換器最好以?xún)?nèi)管一側(cè)計(jì)算等等。其次就參加熱交換的介質(zhì)狀態(tài)而言，大概有兩種情況：一種是在熱交換時(shí)，介質(zhì)沒(méi)有相的變化，即不存在冷凝、汽化、結(jié)晶等現(xiàn)象，例如淡堿預(yù)熱，冷凝水放熱等，另一種是在熱交換時(shí)伴隨著相的變化，