石油化工领域氯碱工艺前端过程中氢氧化钠(液碱)、氯气、氯化钠浓度变化的原因是什么
在石油化工领域氯碱工艺前端过程中,氢氧化钠(液碱)、氯气、氯化钠浓度变化的原因主要有以下几个方面:
一、氢氧化钠(液碱)浓度变化原因
电解过程影响
电流强度变化:电流强度增大时,电解反应速率加快,更多的水被电解生成氢气和氢氧根离子,从而使氢氧化钠浓度升高。反之,电流强度减小时,氢氧化钠浓度可能下降。
电解时间:随着电解时间的延长,不断有氢氧根离子生成,液碱浓度逐渐增加。但如果电解时间过长,可能会导致离子交换膜性能下降,影响氢氧化钠的生成效率,进而影响浓度。
离子交换膜状态:若离子交换膜出现破损或性能下降,可能会导致阴阳极室的物质相互渗透。例如,阳极室的氯离子可能会进入阴极室,与氢氧根离子结合生成次氯酸盐等物质,从而影响氢氧化钠的浓度。
盐水精制过程影响
二、氯气浓度变化原因
电解过程因素
电流效率:电流效率直接影响氯气的生成量。如果电流效率降低,可能是由于电极表面结垢、离子交换膜性能下降等原因导致,此时氯气的生成量减少,浓度降低。
阳极材料状态:阳极材料的腐蚀、磨损或表面活性变化会影响氯气的析出效率。例如,阳极材料表面的氧化膜形成或损坏,可能会改变氯气的生成速率,从而影响氯气浓度。
电解温度和压力:温度和压力的变化会影响氯气在溶液中的溶解度和电解反应速率。一般来说,温度升高可能会使氯气的溶解度降低,但电解反应速率加快;压力变化也会对氯气的生成和释放产生影响。
后续处理过程影响
三、氯化钠浓度变化原因
盐水供应环节
盐水精制过程
除杂反应:在盐水精制过程中,加入的除杂试剂如碳酸钠、氢氧化钠、氯化钡等会与盐水中的杂质离子反应,生成沉淀。这些反应可能会消耗部分氯化钠,或者使氯化钠的浓度分布发生变化。例如,碳酸钠与钙离子反应生成碳酸钙沉淀的同时,可能会使部分氯化钠吸附在沉淀表面而被去除。
沉降和过滤:在沉降和过滤过程中,可能会有少量的氯化钠随着沉淀一起被去除,从而导致盐水中氯化钠浓度降低。同时,如果过滤设备运行不正常或过滤效果不好,可能会使杂质残留,影响氯化钠的浓度测量和后续工艺。