氯碱生产是指电解饱和食盐水溶液制备烧碱、氢气和氯气,并以其为原料制备其它一系列化工产品。目前主要的电解工艺有金属阳极法、离子膜法和石墨阳极法,国内以离子膜法为主。不管采用哪种电解方法,都是以食盐水溶液为电解原料。其主要工艺包括食盐水的精制、电解、烧碱的纯化、氢气的纯化和氯气的提纯等。
一、食盐水精制工段
食盐水精制工段主要包括溶盐、除杂、沉降、配制等工序,此工段操作对象是食盐水溶液,在除杂沉降操作中,普遍采用自然沉降法,需要大量的沉淀池。常见的是混凝土水池,由于氯化钠溶液对水泥混凝土存在强腐蚀作用,大多厂家采用内衬玻璃钢的方法进行防腐。
玻璃钢防腐通常采用五油三布或七油五布的方法,不仅施工周期长,环境污染严重,而且玻璃钢的膨胀系数与混凝土基材的不一致,使用2年左右就会出现分层脱落现象,导致防腐失效。志盛威华生产的ZS-711无机防腐涂料不仅耐酸耐碱,而且针对氯离子引起的针状腐蚀特别有效。
ZS-711网络互穿无机防腐涂料以硅氧基 —Si—O—Si— 键为基础,嫁接有机烷基侧链作为辅佐,再以羟基为端链螯合的防腐成膜物,该键对硅原子上连接螯合的羟基、烷基有很好的三元协同效应,溶液稳定性强,减轻了对高聚物内部的影响,成膜物更致密,防腐抗腐蚀性能好、附着力强,耐温高。与传统环氧、氯化橡胶、高氯化及聚氨酯或烯烃类聚合物防腐涂料相比,ZS-711无机防腐涂料使用寿命可提高两倍以上。
在混凝土防腐中采用ZS-711无机防腐涂料配合ZS-1011过渡涂料可节省材料成本30%,综合成本可节能20%以上。ZS-711无机防腐涂料耐酸、碱、盐水、盐雾、汽油、煤油、柴油、酒精等化学品腐蚀,抗冲耐磨、耐水解、耐老化性能优异,广泛应用于高塔、桥梁、建筑、管道、船舶、化工、污水、交通及海洋设备的防腐保护。
二、电解工段
目前比较先进的电解制碱技术是离子交换膜,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。
阳极:
阴极:
总反应:2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2
在阴极区由于得到氢气消耗了氢离子,引起水不断电解而导致OH-离子浓度增加,与钠离子反应而得到NaOH溶液。电解槽效率除了与温度、浓度、气泡等因素有关以外,与设备的绝缘性能也有很大的关系。大部分设备采用内衬四氟进行防腐绝缘。内衬四氟不仅价格昂贵,不易维修,而且在使用过程中经常出现破损现象。造成企业非正常停车频繁,严重影响生产的平稳运行。如果采用ZS-1091陶瓷绝缘涂料则可轻松解决这一问题。
ZS-1091耐高温陶瓷绝缘涂料是北京志盛威华采用无机-有机嫁接改性树脂重新高温螯合作为成膜物质,加入高电阻的云母、氮化硅等作为填料。涂层耐温可以达到1800℃,附着力好,可以涂刷在任何材质上防止高温下绝缘屏蔽电流通过,防止电晕放电现象产生。而且涂层致密,电阻率高,介电常数好,不会产生电子渗流和隧道效应,硬度高,耐磨使用寿命长。而且施工既方便又简单,可刷涂、喷涂、也可浸涂,大大缩短检修时间。
从阳极区流出的稀氯化钠溶液中含有少量的次氯酸、氯气,其氧化性都很强,设备腐蚀严重。虽然部分企业采用价格高昂的钛镍不锈钢,但是腐蚀情况仍然存在。可以采用志盛威华生产的ZS-1032耐强酸强氧化防腐涂料,省钱又省力。
三、浓缩提纯工段
从阴极区放出的氢氧化钠溶液浓度约为10%,需要通过浓缩将其浓度提高到32%以上。由于氢氧化钠溶液的强腐蚀性,造成换热器使用寿命短,维修频繁。北京志盛威华防腐工程师指出,针对此种工况采用ZS-722导热防腐涂料可以轻松解决这一问题。
ZS-722采用杂化改性硅酮树脂,添加碳化硅、导热石墨、氮化硼、碳化铝、石墨碳管、三氧化铬、氯化铝、三聚磷酸铝等惰性材料高温研磨而成,涂层可以构造一个具有导热功能的内部结构网络,耐温可达750℃,化学性质稳定,长时间耐酸碱,硬度高耐磨,使用寿命长,施工方便。广泛应用于化工生产上的换热管、换热片、导热管、高温模具、裂解管、发热器、散热片等需要导热防腐的设备。
涂膜性能
项目 |
测试标准 |
性能参数 |
容器中状态 |
GB/T6753.3-1986 |
均匀,无结块、絮凝、沉淀 |
涂膜外观 |
GB/T 1721-2008 |
饱满无缩孔 |
颜色 |
目测 |
浅黑 |
固含量 |
GB/T1725-2007 |
≥60% |
干燥时间 |
GB/T 6753.2-1986 |
表干2h 实干24h |
涂膜硬度 |
GB/T 6739-2006 |
4H |
附着力 |
GB/T 9286-1998 |
1级 |
导热系数 |
GB/T 1735-2009 |
20W/m.k |
耐候性 |
GB/T 1865-2009 |
1000h漆膜无变化 |
耐液体介质性 |
GB/T 9274-1988 |
10%H2SO4 30d漆膜无变化 |
耐液体介质性 |
GB/T 9274-1988 |
10%NaOH 30d漆膜无变化 |
耐液体介质性 |
GB/T 9274-1988 |
10%NaCL 30d漆膜无变化 |