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分析使用TOC监测氯碱的制造工艺

发布日期: 2022-08-12
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  严格监测氯碱工艺中的总有机碳含量——氯碱行业为成千上万的消费产品提供原材料,通过使用TOC等关键指标来监测制造工艺,保证产品的纯度。
  很多成品最终质量完全由原材料的初始质量决定,如聚合物、有机和无机溶剂、清洁剂、纸和杀虫剂。普遍的原材料是氯气与氢氧化钠等,氯碱工艺通过电解近饱和、饱和以及超饱的盐水来制取氢氧化钠和氯气。在强电流下,盐水分解产生氢氧化钠、氯气和氢气。这就是氯碱工艺,工艺过程越高效,产品质量越好。世界氯碱年产量已超过了4500万t,其中北美和亚洲合计产出1400万t,欧洲1000万t,其他区域提供余下的2100万t。
  从原始的盐水溶液开始,盐水溶液浓度在3.5%~28.0%之间,对溶液用盐使之饱和、过滤,然后置入电解池。通强电流后,溶液被电解生成氯气、氢气和苛性碱溶液,此过程生成的3种副产物都被净化,然后出售或用于其他内部工艺。
  进入电解池前,在盐水处理工艺的任何工艺点都可以进行总有机碳TOC检测。在苛性碱溶液工艺区,可以进行氢氧化钠溶液中无机碳(IC)的质量保证检测。
  饱和食盐水在直接电流刺激下被电解,在阳极产生氯气,在阴极产生氢氧化钠和氢气。为了避免氢氧化钠、氢气,与氯气发生化学反应,在电解槽中插入一张有孔的隔膜将其隔为阳极室和阴极室。
  随着氢氧化钠在阴极富集,水被分解成氢气和氢氧根离子,化学方程式如下:2Na++2H2O+2e-→H2+2NaOH,要电解出氢氧化钠必须防止氢氧化钠和氯气发生反应。通常,有3种处理方式:在电解槽中加入汞池、隔膜法和使用隔膜池工艺。其中,隔膜池工艺是经济有效的电解制碱方法,因为它耗电最少,在碱浓缩过程中需要的蒸汽也相对较少。
  膜池工艺使用全氟磺酸膜,具有离子选择性,以分隔阳极与阴极反应。只有钠离子和少量的水可以通过这张膜,这样可以生产高质量的氢氧化钠(NaOH)。
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