1. Xlor-ishqor sanoatining asosiy ishlab chiqarish jarayoni haqida umumiy nuqtai nazar
2. Ion membraniy elektroliz jarayonining tamoyillari va jihozlari
3. Diafragma usuli va simob usuli tarixi va cheklanishi
4. Tekshirish va resurslarni qayta ishlash orqali
5. Jarayonni optimallashtirish va energiya tejaydigan texnologiya taraqqiyoti
6. Atrof-muhit muammolari va toza ishlab chiqarish texnologiyasi
1. Asosiy ishlab chiqarish jarayonlariga umumiy nuqtai nazar
Xlor alkaali zavodlari natriy xlorid (NACL) echimini (NACL) eritmasining elektrolizi, asosiy kimyo sanoatining asosi bilan ishlab chiqaradi. Global xlor alkali sig'imining 90% dan ortig'i ishlaydiion almashinuvi membranasi, bosqichma-pishadan foydalanish bilandiafragmavasimob hujayrausullar.
2. Birja membranasi jarayonining tamoyillari va jihozlari
Yadro mexanizmi
Silfoncon kislotali anketali guruhlar bilan (katodli) va ishqorli muhitda, hatto gidroziya va gidroseksiyaga (katodli) va ishqorli muhitda barqaror ishlashni davom ettirgan holda teshilishli ion almashinuvi membranalari. Membran samaradorligini yanada optimallashtirish uchun, jarayonda temir va kremniy kabi, masalan, temir va kremniylar kabi ilg'or pirdratografiya va ion xromatografiyasini kiritadi, shu bilan membrana egiluvchanligini 20-30% ga kamaytiradi. Bundan tashqari, elektroliz tizimining kompleks dizayni 2 mm dan kam bo'lgan anod-katodlik bo'shlig'ini aniq tartibga solishga imkon beradi, an'anaviy dizaynlarga nisbatan qo'shimcha 5-8% bilan energiya sarfini kamaytiradi. Va nihoyat, jarayon 50 ppmdan past bo'lgan natriy xlorid tarkibi bilan yuqori pozitsion kaustik soda bilan doimiy ravishda ishlab chiqarishga imkon beradi va farmatsevtika, elektronika va oziq-ovqat sanoatida talabnomalarni talab qiladi.
Asosiy uskunalar
Elektrolizm: Bipomar va monopollar turlariga tasniflanadi. Bipomar elektrolizlar yuqori kuchlanish bilan bir qatorda ishlaydi, ammo kamroq bo'sh joyni egallaydi, monopollar esa mustaqil rektli asboblarni talab qiladigan yuqori darajadagi parallel. Zamonaviy "nosozlik" dizaynlari elektrodni kamaytiradi<1 mm for further energy savings.
Shasharni tozalash tizimlari: Membraniyaga asoslangan sulfat olib tashlash (masalan, Ripu sho'r suvini qayta ishlash tizimi) va xalang'och reasursiya reasuritsion ca²⁺ va mg²⁺ ni kamaytiradi<1 ppm, extending membrane lifespan.
Xlor va vodorodli davolash birliklari: Xlor sovutiladi (12-15 daraja) va PVX ishlab chiqarishda siqilishdan oldin 98% h₂₂₂ h₂₂₄₄; Vodorod soviydi, siqilgan va xlorid kislotasi sintezi yoki yoqilg'i sifatida ishlatiladi.
3. Tarixiy nuqtai nazar va diafragma va simob jarayonlarining cheklovlari
Diafragma usulining jarayon printsipi va tarixiy qo'llanilishi
Diafragma elektrolyzer nohaq asbest dibestos diafragmani anod va katod kamerasi o'rtasida jismoniy to'siq sifatida ishlatadi. Asosiy printsip - bu diafragmaning (Nacl eritmasi) o'tish uchun (Nacl eritmasi) ni aralashtirish uchun (NACL eritmasi) ni aralashtirish uchun (Nacl eritmasi) o'tish uchun. Andodda Cl⁻ (2 funn {{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{- 2 → clue); at the cathode, H₂O gains electrons to generate H₂ and OH⁻ (2H₂O + 2e⁻ → H₂↑ + 2OH⁻), and OH⁻ combines with Na⁺ to form NaOH. Saroddagi Naoxning teskari ko'chishi bo'lganligi sababli, Naoxning teskari ko'chishini to'liq to'sib qo'yolmaydi, bu esa atigi 10 ~ 12% ni tashkil qiladi va sanoat ehtiyojlarini qondirish uchun bug'lanish natijasida 30% ga teng bo'lishi kerak. Bu jarayon XX asr o'rtalarida keng qo'llanilgan. Bir marta Xitoy asosiy kimyoviy xom ashyo etishmovchiligi muammosini hal qilishda, ammo ekologik ongni takomillashtirish bilan bog'liq, uning ajralmas nuqsonlari asta-sekin ta'sirlangan.
Diafragma usulining halokatli nuqsonlari va yo'q qilish jarayoni
Oxir oqibat, diafragma usulining uchta asosiy kamchiliklari uning to'liq almashtirishga olib keldi:
Yuqori energiya sarfi va past samaradorlik: ASBESTOS diafragmasining yuqori chidamliligi sababli, hujayra kuchlanishi 3000 ~ 3500 kVt soatni tashkil etadi, bu ion membranasidan iborat. Bu faqat elektr energiyasining narxi past bo'lgan joylar uchun mos;
Mahsulotning etarli darajada tozaligi: "Nacl" o'z ichiga olgan alkaali eritmasi qo'shimcha bug'lanish va o'stirish kerak, bu jarayonning yuqori darajada bug'lanishi va yuqori darajadagi Naohga talabni yuqori darajadagi maydonlarda qabul qila olmaydi (masalan, alumina eriydi);
Asbestning ifloslanishi inqirozi: Asbest tolalari osonlikcha havo va oqava suvka olib boriladi. Uzoq muddatli ta'sir, o'pka saratoni kabi kasalliklarga olib keladi. Saraton kasalligini o'rganish bo'yicha xalqaro agentlik 19 1987 yil boshida, Xitoy 2015 yilga qadar barcha diafragogenning klassi sifatida sanab o'tadi.
Simob elektroliz jarayoni: Merkuriy toksikligi yuqori tozalik ortida
Texnik xususiyatlar va simob usulining tarixiy qiymati
Simob usuli bir paytlar simob katodining betakror xususiyatlari tufayli yuqori pozitsion kaustik soda ishlab chiqarish uchun "yuqori yakuniy jarayon" bo'ldi. Uning printsipi simobdan mobil katod sifatida foydalanishdir. Elektroliz jarayoni paytida Na⁺ va simob natriy, namuna shakllantiradi, shundan keyin to'g'ridan-to'g'ri bug'lanish va kontsentratsiyasiz ishlatilishi mumkin bo'lgan 50% ni tashkil qiladi. Bu jarayonning muhim afzalligi shundaki, chiquvchi Nauh juda toza (NACL tarkibi)<0.001%), which is particularly suitable for industries such as pharmaceuticals and chemical fibers that have strict requirements on alkali purity. In the middle of the 20th century, this process was widely adopted in Europe, America, Japan and other countries. The Japanese chlor-alkali industry once relied on the mercury method to occupy 40% of the global high-end caustic soda market.
Mercuriy ifloslanishi tabiiy ofat va global taqiq jarayoni
Simob usulining halokatli kamchiliklari simobning qaytarib bo'lmaydigan ifloslanishi:
Simob bug 'o'zgaruvchanligi: Merkuriy elektrolizm paytida bug' shaklida qochadi va ishchilar orasida simob kontsentratsiyasining tez-tez uchraydigan scyumy kontsentratsiyasining tez-tez uchraydi (masalan, 1956 yilda Yaponiyadagi Minamata kasalligi haqidagi voqealar).
Oqava suvlarni oqizish xavfliroqlari: 10-20 NAOH grammyumbyumi har bir NAHning grammlari har bir NaH, har bir NaH, metilmukurkur uchun ekotizimga zarar etkazish uchun metrillatururga aylanib, ekotizimga zarar etkazish uchun boyitiladi;
Qayta ishlashda qiyinchilik: Mercilni distillash orqali tiklanishi bilan bo'lsa ham, uzoq muddatli operatsiyalar tuproqdagi haddan tashqari simob tarkibiga olib keladi va qayta ishlash narxi yuqori. Minamta konventsiyasining kuchga kirishi bilan dunyodagi mamlakatlarning 90 foizdan ortig'i Merkuriy jarayonini 2020 dan ortiq, Xitoyning simobini butunlay taqiqlab, sohaning simobini butunlay to'xtatib, sohaning o'zgarishi va sohaning o'zgarishni butunlay pasaytirdi. Bugungi kunda Hindiston va Pokiston kabi bir necha mamlakatlar simob ishlab chiqarish quvvati 5 foizdan kamni saqlab qolishadi va eng og'ir xalqaro ekologik bosimga duch kelishmoqda.
4. Mahsulotni boshqarish va qayta ishlashni boshqarish va qayta ishlash
Xlorni yuqori baholash
Asosiy kimyoviy moddalar: PVX ishlab chiqarishda (xlor talabning 30-40%) va propilen oksidi sintezida ishlatiladi.
Yuqori oxirgi dasturlar: Elektron navli xlor (99,999% sofligi) yarimo'tkazgich buyruqlari uchun 5-8 marta sanoat-navli xlor narxi.
Shoshilinch davolash: Tasodifiy CL₂ ikki bosqichli Naox Scruber (15-20% jamg'arma), chiqindilarni ta'minlaydi<1 mg/m³.
Vodorodni tiklash va ulardan foydalanish
Xlorli kislota sintezi: Tcho'llash va farmatsevtika uchun HCC-ni ishlab chiqarish CL₂ bilan munosabat bildirdi.
Yashil energiya: Tozalangan vodorod yoqilg'i hujayralari yoki ammiak sintezi, uglerod izini maydalagichning yaltirash integratsiyasi orqali kamayadi.
Xavfsizlikni boshqarish: Vodorod quvurlari alangali ushlash vositalarini va bosimni yengillashtirish moslamalarini, real vaqt rejimida portlashlarni oldini olish uchun real vaqtli hg \/ cl shlencing monitoringini o'z ichiga oladi.
5. Jarayonni optimallashtirish va energiya tejaydigan texnologiyalar
Kislorod katodli texnologiyasi
Printsip: Modorod evolyutsiyasini kislorodni kamaytirish bilan almashtirish 0} 0} {0} {0} {0}} {0}} {0}} by.<1500 kWh/ton NaOH while co-producing hydrogen peroxide (H₂O₂).
Ariza: Pekin kimyo texnologiyalari universiteti 50% 000- tonna zavodi 30% quvvat tejashga erishdi.
Yuqori darajadagi elektrolizlar
O'sish: Asahi Kasi (Yaponiya) va The Yaponiya) va ThySSSENKRUPPP (Germaniya) tomonidan moliyalashtirilgan holda 4 ka \/ m² gacha ko'tarilishning zichligini oshirish.
Raqamli o'zgartirish
Aqlli boshqaruv tizimlari: AI algorithms optimize current efficiency to >96% va membrana umri bilan bashorat qiling<5% error, reducing costs by ¥80/ton at one plant.
AI quvvatlangan tekshiruv: Xanchhou-ga asoslangan kimyoviy zavodlar xlorli inshootlarni tekshirish uchun AI-jihozlangan robotlardan foydalanib, teflon naychasini blokirovka qilishda 99,99%% aniqlikka erishadilar.
6. Atrof-muhit muammolari va toza ishlab chiqarish texnologiyalari
Oqava suvlarni tozalash
Dof: Vakuum dozasi (qoldiqlar)<50 ppm) and ion exchange recover NaCl with >95% qayta ishlatilgan.
Nol suyuqlik (zld): Ko'p effektiv bug'lanish (MVR) Shinjon va Shandongda amalga oshirilgan sanoat tuzini kristallanadi.
Gazni davolash
Sulfat kislota tumanini boshqarish: Electrostatic precipitators (>99% samarali) va nam skrabing GB 16297-2025 emissiya standartlariga javob beradi.
Simob ifloslanishining oldini olish: Yunnan tuzi va Haohua Yuhang simob katalatorstori R & D davlat tomonidan moliyalashtiriladigan past miting katalizatsiyasini targ'ib qiladi.
Qattiq chiqindilarni boshqarish
Membranani qayta ishlash: Closed-loop recovery of precious metals (titanium, ruthenium) achieves >98% samaradorlik.
Tuz loydan foydalanish: Qurilish materiallari yoki prodali qopqoqlarda ishlatiladi, 100% karbinni qamrab olish bilan qoplangan.