烧碱工艺简介
摘要：烧碱即氢氧化钠，亦称苛性钠。工业烧碱有液体和固体，液体为氢氧化钠水溶液，固体呈白色、不透明，常制成片、棒、粒状，或熔融状态，烧碱在化工行业应用广泛。
工艺概述：片碱即片状烧碱，是氢氧化钠的一种别名，氢氧化钠在工业上被称作工业碱、烧碱、苛性碱等，按存在形态可分为液碱、片碱、固碱、粒碱。其中片碱、固碱、粒碱是固体氢氧化钠的三种形态。
烧碱制备可分为两个阶段：
1、碱液从32%浓缩至61% ，这个阶段在降膜蒸发器中进行。加热源采用中压蒸汽及二次蒸汽,并在真空下蒸发。
2、61%碱液再通过降膜浓缩器,以熔融盐为热载体,在常压下将碱液浓缩成熔融碱,再经片碱机制成片状固碱。
熔盐炉系统是一个密闭循环加热的系统,通过燃炉上方点火头用天然气加热内外盘管使熔盐升温,熔盐通过泵周而复始地在系统中循环,由于和外界隔离,最大限度地减少了熔盐的分解变质，在生产中初次加热熔盐应注意以下几点。
（1）、熔盐熔点在143 ℃左右,所有熔盐管线应有蒸汽伴热,最好同时采用电伴热,以防止熔盐在管线中凝固。
（2）、在熔盐梯度升温过程中,要仔细检查熔盐阀的伴热,熔盐在整个系统中进行大循环时,尤其注意小循环回流阀不能关死,必须回转一圈,以防止熔盐阀结死。
（3）、由于熔盐为混合物,密度不很均匀,而且初次加热熔化,熔盐中的水分含量较高,因此在熔盐循环过程中,要充分关注泵的电流,如果泵电流波动较大,而且持续时间较长,应立即停泵检查,找出问题原因。正常情况下,泵的电流会有波动,但波动的范围不大,随着熔盐温度的升高,泵电流会逐渐降低且趋于平稳。
烧碱生产工艺：工业生产烧碱有苛化法和电解法。苛化法用纯碱水溶液与石灰乳通过苛化反应而生成烧碱；电解法用电解饱和食盐水溶液生成烧碱，并副产氯气和氢气。因此，电解法生产生产烧碱又称为氯碱工艺。
nacl是强电解质，在溶液里完全电离，水是弱电解质，也微弱电离，因此在溶液中存在na+、h+、cl-、oh-四种离子。当接通直流电源后，带负电的oh-和cl-向阳极移动，带正电的na+和h+向阴极移动。在这样的电解条件下，cl-比oh-更易失去电子，在阳极被氧化成氯原子，氯原子结合成氯分子放出，使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝。其电极反应如下：
阳极反应：2cl-－2e-=cl2↑（氧化反应）
阴极反应：2h+＋2e-＝h2↑（还原反应）
在上述反应中，h+是由水的电离生成的，由于h+在阴极上不断得到电子而生成h2放出，破坏了附近的水的电离平衡，水分子继续电离出h+和oh-。工业上利用这一反应原理，制取烧碱、氯气和氢气。
在上面的电解饱和食盐水中，电解产物之间能够发生化学反应，如naoh溶液和cl2能反应生成naclo、h2和cl2混合遇火能发生爆炸。在工业生产中，要避免这几种产物混合，常使反应在特殊的电解槽中进行。目前世界上比较先进的电解制碱技术是离子交换膜法。这一技术在20世纪50年代开始研究，80年代开始工业化生产。
离子交换膜电解槽主要由阳极、阴极、离子交换膜、电解槽框和导电铜棒等组成，每台电解槽由若干个单元槽串联或并联组成。电解槽的阳极用金属钛网制成，为了延长电极使用寿命和提高电解效率，钛阳极网上涂有钛、钌等氧化物涂层；阴极由碳钢网制成，上面涂有镍涂层；阳离子交换膜把电解槽隔成阴极室和阳极室。阳离子交换膜有一种特殊的性质，即它只允许阳离子通过，而阻止阴离子和气体通过，也就是说只允许na+通过，而cl-、oh-和气体则不能通过。这样既能防止阴极产生的h2和阳极产生的cl2相混合而引起爆炸，又能避免cl2和naoh溶液作用生成naclo而影响烧碱的质量。
电解法制碱的主要原料是饱和食盐水，由于粗盐水中含有泥沙、 精制食盐水时经常加入na2co3、naoh、bacl2等，使杂质成为沉淀过滤除去，然后加入盐酸调节盐水的ph。
烧碱的主要用途：氢氧化钠的用途十分广泛，在化学实验中，除了用做试剂以外，由于它有很强的吸湿性，还可用做碱性干燥剂。烧碱在国民经济中有广泛应用，许多工业部门都需要烧碱。使用烧碱最多的部门是化学药品的制造，另外，在生产染料、塑料、药剂及有机中间体，旧橡胶的再生，制金属钠、水的电解以及无机盐生产中，制取硼砂、铬盐、锰酸盐、磷酸盐等，也要使用大量的烧碱。还广泛用于造纸、合成洗涤及肥皂、粘胶纤维、人造丝及绵织品等轻纺工业方面，农药、染料、橡胶和化学工业方面、石油钻探，精炼石油油脂和提炼焦油的石油工业，以及国防工业、机械工业、木材加工、冶金工业，医药工业及城市建设等方面。还用于制造化学品、纸张、肥皂和洗涤剂、人造丝和玻璃纸，加工铝矾土制氧化铝，还用于纺织品的丝光处，水处理等。
我国烧碱工艺发展状况：我国烧碱生产方法的结构正在逐步发生变化,隔膜法所占比例逐渐减少,而离子膜法所占比例稳步攀升。但也应该看到,虽然隔膜法烧碱所占比例逐渐减少,但还是有一定的生命力。
我国烧碱工艺存在问题：
（1）、烧碱供过于求。由于国内氯产品需求旺盛,造成氯碱生产能力增长速度过快,而烧碱市场疲软,由此造成碱、氯供求不平衡,并且这种供求不平衡关系还可能扩大。
（2）、产能增长迅猛但企业规模小且分散，由于长期以来受计划经济体制的制约,在过去pvc和烧碱行业利润较高的环境下,我国各地纷纷上马了一大批氯碱项目,造成小氯碱企业数量繁多,重复建设现象异常严重。
（3）、电价问题，氯碱行业是耗能大户,电费占烧碱成本的比例很大。电力价格一直是制约和影响我国氯碱企业国际竞争力的主要因素。
（4）、工业盐质量与供应问题，长期以来,盐业的市场垄断化和供应的计划经济管理模式,也是束缚我国氯碱行业发展的一个重要因素。
解决方案：
（1）、规模大型化、布局集中化。企业规模小且分散是影响我国氯碱工业发展的一个痼疾,必须加以彻底根治。小企业无竞争优势,原材料及能源消耗高,产品质量较低,效益差,无引进先进生产工艺进行技术改造的能力,无资金治理生产中带来的环境污染,并造成资金、资源、能源的浪费,对这样的企业必须进行关、停、并、转。
（2）、依靠科技进步,注重挖潜改造,努力降低成本。节能降耗应以开发、应用新技术、新设备为突破口, 在重视科技进步的同时,还要从日常生产管理中抓起,明确分工,奖惩分明,增强职工的责任心,点点滴滴,汇积成河。从整流系统、盐水精制、盐水预热、电解、淡盐水脱氯、氯氢处理、氯水回收利用、蒸发,到盐泥回收等氯碱生产的各个工序中进行挖潜改造,皆可做到节能降耗、增收节支。
（3）、加大耗碱产品的开发、应用力度。烧碱过剩问题是由于氯产品需求强劲而烧碱消费增长缓慢甚至萎缩造成的,国家应从政策上支持加速发展大宗耗碱产品的生产应用。
（4）、促进出口,同时防止国外产品的倾销。国内氯碱企业必须要加强对wto规则的研究,善于和正确运用世贸规则,特别是利用“反倾销、安全免责、保障措施”等,有针对性地保护企业利益。
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