專利名稱：以含氯化鈉皂化廢液為原料的電解液生產方法
技術領域：
本發明涉及一種化工產品的電解生產方法，具體涉及的是以含氯化鈉的皂化廢液為原料的電解液生產方法。
背景技術：
這里所謂的電解液是指氫氧化鈉水溶液，俗稱液堿；液堿經多效蒸發后所得的固體產品俗稱燒堿。在生產燒堿的工業企業中，制取電解液的原料為飽和食鹽水。進入電解槽之前的飽和鹽水必須經過精制，使其鈣鎂等雜質含量控制在電解工藝所要求指標之內。電解生產燒堿的方法可分為離子膜法和隔膜法等。無論離子膜法或隔膜法電解，在本發明之前都未曾采用過以含氯化鈉皂化廢液為原料，經隔膜電解制取電解液，并以該電解液為皂化劑產生環氧丙烷、環氧乙烷、環氧氯丙烷、三氯乙烯以及偏氯乙烯等。如果以飽和鹽水作原料，經隔膜電解制取電解液，并以此作為皂化劑生產環氧丙烷、環氧乙烷、環氧氯丙烷、三氯乙烯以及偏氯乙烯，不但產品成本過高，而且也無助于產生的大量污水造成的環境污染問題的解決。
發明內容
本發明的目的是提供一種可降低產品生產成本、循環經濟的、環境友好的以含氯化鈉皂化廢液為原料的電解液生產方法。以該方法生產的電解液可以滿足環氧丙烷、環氧乙烷、環氧氯丙烷、三氯乙烯以及偏氯乙烯生產過程中作為皂化劑的工藝指標要求。
本發明采用的技術方案是以含氯化鈉皂化廢液為原料的電解液生產方法，包括將含氯化鈉皂化廢液輸送至蒸發器進行處理，由蒸發器排出的濃鹽水進入隔膜電解槽電解，由蒸發器排出的淡水返回生產過程作工藝用水或去淡水管網，電解液去生產過程中皂化工序作皂化劑，氯氣去生產中作原料，氫氣去氫氣處理工序；工藝控制參數為濃鹽水中鹽含量為250-315g/L，優選方案為290-305g/L；電解液堿濃度控制在110-140g/L，優選方案為125-135g/L；電解運行電流密度控制在1500-1900A/m2，優選方案電流密度為1700-1800A/m2；電解運行工作電壓控制在2.5-4.0V，優選方案工作電壓為2.9-3.5V；入槽濃鹽水溫度控制在60-90℃，優選方案溫度為65-75℃。
本工藝所使用的濃縮鹽水中含有微量有機醇和氯代烴類物質，確切講是C2-C3的有機多元醇或多元氯代烴類物質。
以含氯化鈉皂化廢液為原料的電解液生產方法，電解液生產裝置包括皂化廢液輸入管、蒸發器、隔膜電解槽，安裝程序包括蒸發器安裝有皂化廢液輸入管、淡水輸出管路，蒸發器通過濃鹽水管路與隔膜電解槽連接，隔膜電解槽安裝有電解液管路、氫氣管路、氯氣管路。
上述的以含氯化鈉皂化廢液為原料的電解液生產方法，可以用于以環氧丙烷皂化廢液為原料的電解液的生產，以環氧丙烷皂化廢液為原料的電解液生產方法，包括將環氧丙烷皂化廢液輸送至蒸發器處理，由蒸發器排出的濃鹽水進入隔膜電解槽電解，由蒸發器排出的淡水返回氯醇化工序作工藝用水，電解液去環氧丙烷生產過程中氯丙醇溶液皂化工序作皂化劑，氯氣去環氧丙烷生產中氯醇化工序作原料，氫氣去氫氣處理工序；工藝控制參數為濃鹽水中鹽含量為250-315g/L，優選方案為290-305g/L；丙二醇含量小于4000ppm，優選方案為，2500-3000ppm；電解液堿濃度控制在110-140g/L，優選方案為125-135g/L；電解運行電流密度控制在1500-1900A/m2，優選方案電流密度為1700-1800A/m2；電解運行工作電壓控制在2.5-4.0V，優選方案工作電壓為2.9-3.5V；入槽濃鹽水溫度控制在60-90℃，優選方案溫度為65-75℃。
上述的以含氯化鈉皂化廢液為原料的電解液生產方法，可以用于以環氧乙烷皂化廢液為原料的電解液的生產，以環氧乙烷皂化廢液為原料的電解液的生產方法，包括將環氧乙烷皂化廢液輸送至蒸發器進行處理，由蒸發器排出的濃鹽水進入隔膜電解槽電解，由蒸發器排出的淡水返回生產過程作工藝用水或去淡水管網，電解液去環氧乙烷生產過程中氯乙醇溶液皂化工序作皂化劑，氯氣去環氧乙烷生產中氯醇化工序作原料，氫氣去氫氣處理工序；工藝控制參數為濃鹽水中鹽含量為250-315g/L，優選方案為290-305g/L；電解液堿濃度控制在110-140g/L，優選方案為125-135g/L；電解運行電流密度控制在1500-1900A/m2，優選方案電流密度為1700-1800A/m2；電解運行工作電壓控制在2.5-4.0V，優選方案工作電壓為2.9-3.5V；入槽濃鹽水溫度控制在60-90℃，優選方案溫度為65-75℃。
上述的以含氯化鈉皂化廢液為原料的電解液生產方法，可以用于以環氧氯丙烷皂化廢液為原料的電解液的生產，包括將環氧氯丙烷皂化廢液輸送至蒸發器進行處理，由蒸發器排出的濃鹽水進入隔膜電解槽電解，由蒸發器排出的淡水返回生產過程作工藝用水或去淡水管網，電解液去環氧氯丙烷生產過程中二氯丙醇溶液皂化工序作皂化劑，氯氣去環氧氯丙烷生產中氯化工序作原料，氫氣去氫氣處理工序；工藝控制參數為濃鹽水中鹽含量為250-315g/L，優選方案為290-305g/L；電解液堿濃度控制在110-140g/L，優選方案為125-135g/L；電解運行電流密度控制在1500-1900A/m2，優選方案電流密度為1700-1800A/m2；電解運行工作電壓控制在2.5-4.0V，優選方案工作電壓為2.9-3.5V；入槽濃鹽水溫度控制在60-90℃，優選方案溫度為65-75℃。
上述的以含氯化鈉皂化廢液為原料的電解液生產方法，可以用于以三氯乙烯皂化廢液為原料的電解液的生產，包括將三氯乙烯皂化廢液輸送至蒸發器進行處理，由蒸發器排出的濃鹽水進入隔膜電解槽電解，由蒸發器排出的淡水返回生產過程作工藝用水或去淡水管網，電解液去三氯乙烯生產過程中四氯乙烷皂化工序作皂化劑，氯氣去三氯乙烯生產中氯化工序作原料，氫氣去氫氣處理工序；工藝控制參數為濃鹽水中鹽含量為250-315g/L，優選方案為290-305g/L；電解液堿濃度控制在110-140g/L，優選方案為125-135g/L；電解運行電流密度控制在1500-1900A/m2，優選方案電流密度為1700-1800A/m2；電解運行工作電壓控制在2.5-4.0V，優選方案工作電壓為2.9-3.5V；入槽濃鹽水溫度控制在60-90℃，優選方案溫度為65-75℃。
上述的以含氯化鈉皂化廢液為原料的電解液生產方法，可以用于以偏氯乙烯皂化廢液為原料的電解液的生產，包括將偏氯乙烯皂化廢液輸送至蒸發器進行處理，由蒸發器排出的濃鹽水進入隔膜電解槽電解，由蒸發器排出的淡水返回生產過程作工藝用水或去淡水管網，電解液去偏氯乙烯生產過程中三氯乙烷皂化工序作皂化劑，氯氣去偏氯乙烯生產中氯化工序作原料，氫氣去氫氣處理工序；工藝控制參數為濃鹽水中鹽含量為250-315g/L，優選方案為290-305g/L；電解液堿濃度控制在110-140g/L，優選方案為125-135g/L；電解運行電流密度控制在1500-1900A/m2，優選方案電流密度為1700-1800A/m2；電解運行工作電壓控制在2.5-4.0V，優選方案工作電壓為2.9-3.5V；入槽濃鹽水溫度控制在60-90℃，優選方案溫度為65-75℃。
本發明的優點是不但可降低產品生產成本，而且極大地減輕了環境污染，是循環經濟的、環境友好的生產方法，具有廣闊的推廣應用前景。濃縮后的含有微量有機物的濃縮鹽水，不用凈化可直接用于電解，且在這個濃度下對陽極、隔膜、陰極沒有影響。
圖1是本發明一種實施例的裝置結構示意圖具體實施方式
實施例一以環氧丙烷皂化廢液為原料的電解液生產方法，包括將環氧丙烷皂化廢液輸送至蒸發器2處理，由蒸發器2排出的濃鹽水進入隔膜電解槽5電解，由蒸發器2排出的淡水返回氯醇化工序作工藝用水，電解液去環氧丙烷生產過程中氯丙醇溶液皂化工序作皂化劑，氯氣去環氧丙烷生產中氯醇化工序作原料，氫氣去氫氣處理工序；以環氧丙烷皂化廢液為原料的電解液生產方法，電解液生產裝置包括皂化廢液輸入管1、蒸發器2、隔膜電解槽5，安裝程序包括蒸發器2安裝有皂化廢液輸入管1、淡水輸出管路8，蒸發器2通過濃鹽水管路3與隔膜電解槽5連接，隔膜電解槽5安裝有電解液管路4、氫氣管路6、氯氣管路7。
試驗條件電壓3.2V，電流300A，鹽水濃度315g/L，入槽鹽水溫度70℃，流速為3.5L/h，丙二醇含量為3000ppm。
試驗結果電解液中堿的含量125g/L，電能效率65.8％，電流效率96.8％，電壓效率68.0％，隔膜平穩運行時間2985小時。
實施例二實施例二與實施例一基本相同，不同之處在于試驗條件電壓3.2V，電流300A，鹽水濃度310g/L，入槽鹽水溫度70℃，流速為3.5L/h。
試驗結果電解液中堿的含量115g/L，電能效率64.2％，電流效率96.7％，電壓效率66.4％，隔膜平穩運行時間3012小時。
實施例三實施例三與實施例一基本相同，不同之處在于配制飽和二氯丙烷和二氯異丙醚、2000ppm丙二醇的鹽水。
試驗結果電解液含量122g/L，電能效率66.7％，電流效率97.2％，電壓效率69.0％，隔膜平穩運行時間3102小時。
實施例四實施例四與實施例一基本相同，不同之處在于配制飽和二氯丙烷和二氯異丙醚、2000ppm丙二醇的鹽水，試驗條件電壓3.2V，電流300A，鹽水濃度310g/L，入槽鹽水溫度70℃，流速為3.5L/h。
試驗結果電解液含量123g/L，電能效率67.5％，電流效率97.5％，電壓效率69.2％，隔膜平穩運行時間3102小時。
實施例五實施例五與實施例四基本相同，不同之處在于濃縮鹽水濃度290g/L。
試驗結果電解液含量116g/L，電能效率64.0％，電流效率97.1％，電壓效率66.1％，隔膜平穩運行時間3150小時。
實施例六實施例六與實施例五基本相同，不同之處在于濃鹽水不含有機物。
試驗結果電解液含量115g/L，電能效率63.7％，電流效率96.5％，電壓效率66.0％，隔膜平穩運行時間3013小時。
實施例七實施例七與實施例五基本相同，不同之處在于原料為環氧乙烷皂化廢水濃縮液。
試驗結果電解液含量117g/L，電能效率64.0％，電流效率97.1％，電壓效率66.1％，隔膜平穩運行時間3140小時。
實施例八實施例八與實施例五基本相同，不同之處在于原料為環氧氯丙烷皂化廢水濃縮液。
試驗結果電解液含量116g/L，電能效率64.0％，電流效率97.1％，電壓效率66.1％，隔膜平穩運行時間3158小時。
實施例九實施例九與實施例五基本相同，不同之處在于原料為三氯乙烯皂化廢水濃縮液。
試驗結果電解液含量116g/L，電能效率64.0％，電流效率97.1％，電壓效率66.1％，隔膜平穩運行時間3150小時。
實施例十實施例十與實施例五基本相同，不同之處在于原料為偏氯乙烯皂化廢水濃縮液。
試驗結果電解液含量116g/L，電能效率64.0％，電流效率97.1％，電壓效率66.1％，隔膜平穩運行時間3148小時。
權利要求
1.以含氯化鈉皂化廢液為原料的電解液生產方法，包括將含氯化鈉皂化廢液輸送至蒸發器(2)處理，其特征在于由蒸發器(2)排出的濃鹽水進入隔膜電解槽(5)電解，由蒸發器(2)排出的淡水返回生產過程作工藝用水或去淡水管網，電解液去生產過程中皂化工序作皂化劑，氯氣去生產中作原料，氫氣去氫氣處理工序；工藝控制參數為濃鹽水中鹽含量為250-315g/L，優選方案為290-305g/L；電解液堿濃度控制在110-140g/L，優選方案為125-135g/L；電解運行電流密度控制在1500-1900A/m2，優選方案電流密度為1700-1800A/m2；電解運行工作電壓控制在2.5-4.0V，優選方案工作電壓為2.9-3.5V；入槽濃鹽水溫度控制在60-90℃，優選方案溫度為65-75℃。
2.根據權利要求1所述的以含氯化鈉皂化廢液為原料的電解液生產方法，其特征在于電解液生產裝置包括皂化廢液輸入管(1)、蒸發器(2)、隔膜電解槽(5)，安裝程序包括蒸發器(2)安裝有皂化廢液輸入管(1)、淡水輸出管路(8)，蒸發器(2)通過濃鹽水管路(3)與隔膜電解槽(5)連接，隔膜電解槽(5)安裝有電解液管路(4)、氫氣管路(6)、氯氣管路(7)。
3.根據權利要求1所述的以含氯化鈉皂化廢液為原料的電解液生產方法，可以用于以環氧丙烷皂化廢液為原料的電解液的生產，其特征在于以環氧丙烷皂化廢液為原料的電解液生產方法，包括將環氧丙烷皂化廢液輸送至蒸發器(2)處理，由蒸發器(2)排出的濃鹽水進入隔膜電解槽(5)電解，由蒸發器(2)排出的淡水返回氯醇化工序作工藝用水，電解液去環氧丙烷生產過程中氯丙醇溶液皂化工序作皂化劑，氯氣去環氧丙烷生產中氯醇化工序作原料，氫氣去氫氣處理工序；工藝控制參數為濃鹽水中鹽含量為250-315g/L，丙二醇含量小于4000ppm，電解液堿濃度控制在110-140g/L，電解運行電流密度控制在1500-1900A/m2，電解運行工作電壓控制在2.5-4.0V，入槽濃鹽水溫度控制在60-90℃。
4.根據權利要求1所述的以含氯化鈉皂化廢液為原料的電解液生產方法，可以用于以環氧乙烷皂化廢液為原料的電解液的生產，其特征在于以環氧乙烷皂化廢液為原料的電解液的生產方法，包括將環氧乙烷皂化廢液輸送至蒸發器進行處理，由蒸發器排出的濃鹽水進入隔膜電解槽電解，由蒸發器排出的淡水返回生產過程作工藝用水或去淡水管網，電解液去環氧乙烷生產過程中氯乙醇溶液皂化工序作皂化劑，氯氣去環氧乙烷生產中氯醇化工序作原料，氧氣去氫氣處理工序；工藝控制參數為濃鹽水中鹽含量為250-315g/L，優選方案為290-305g/L；電解液堿濃度控制在110-140g/L，優選方案為125-135g/L；電解運行電流密度控制在1500-1900A/m2，優選方案電流密度為1700-1800A/m2；電解運行工作電壓控制在2.5-4.0V，優選方案工作電壓為2.9-3.5V；入槽濃鹽水溫度控制在60-90℃，優選方案溫度為65-75℃。
5.根據權利要求1所述的以含氯化鈉皂化廢液為原料的電解液生產方法，可以用于以環氧氯丙烷皂化廢液為原料的電解液的生產，其特征在于以環氧氯丙烷皂化廢液為原料的電解液的生產方法，包括將環氧氯丙烷皂化廢液輸送至蒸發器進行處理，由蒸發器排出的濃鹽水進入隔膜電解槽電解，由蒸發器排出的淡水返回生產過程作工藝用水或去淡水管網，電解液去環氧氯丙烷生產過程中二氯丙醇皂化工序作皂化劑，氯氣去環氧氯丙烷生產中氯化工序作原料，氫氣去氫氣處理工序；工藝控制參數為濃鹽水中鹽含量為250-315g/L，優選方案為290-305g/L；電解液堿濃度控制在110-140g/L，優選方案為125-135g/L；電解運行電流密度控制在1500-1900A/m2，優選方案電流密度為1700-1800A/m2；電解運行工作電壓控制在2.5-4.0V，優選方案工作電壓為2.9-3.5V；入槽濃鹽水溫度控制在60-90℃，優選方案溫度為65-75℃。
6.根據權利要求1所述的以含氯化鈉皂化廢液為原料的電解液生產方法，可以用于以三氯乙烯皂化廢液為原料的電解液的生產，其特征在于以三氯乙烯皂化廢液為原料的電解液的生產方法，包括將三氯乙烯皂化廢液輸送至蒸發器進行處理，由蒸發器排出的濃鹽水進入隔膜電解槽電解，由蒸發器排出的淡水返回生產過程作工藝用水或去淡水管網，電解液去三氯乙烯生產過程中四氯乙烷皂化工序作皂化劑，氯氣去三氯乙烯生產中氯化工序作原料，氫氣去氫氣處理工序；工藝控制參數為濃鹽水中鹽含量為250-315g/L，優選方案為290-305g/L；電解液堿濃度控制在110-140g/L，優選方案為125-135g/L；電解運行電流密度控制在1500-1900A/m2，優選方案電流密度為1700-1800A/m2；電解運行工作電壓控制在2.5-4.0V，優選方案工作電壓為2.9-3.5V；入槽濃鹽水溫度控制在60-90℃，優選方案溫度為65-75℃。
7.根據權利要求1所述的以含氯化鈉皂化廢液為原料的電解液生產方法，可以用于以偏氯乙烯皂化廢液為原料的電解液的生產，其特征在于以偏氯乙烯皂化廢液為原料的電解液的生產方法，包括將偏氯乙烯皂化廢液輸送至蒸發器進行處理，由蒸發器排出的濃鹽水進入隔膜電解槽電解，由蒸發器排出的淡水返回生產過程作工藝用水或去淡水管網，電解液去偏氯乙烯生產過程中三氯乙烷皂化工序作皂化劑，氯氣去偏氯乙烯生產中氯化工序作原料，氫氣去氫氣處理工序；工藝控制參數為濃鹽水中鹽含量為250-315g/L，優選方案為290-305g/L；電解液堿濃度控制在110-140g/L，優選方案為125-135g/L；電解運行電流密度控制在1500-1900A/m2，優選方案電流密度為1700-1800A/m2；電解運行工作電壓控制在2.5-4.0V，優選方案工作電壓為2.9-3.5V；入槽濃鹽水溫度控制在60-90℃，優選方案溫度為65-75℃。
全文摘要
以含氯化鈉皂化廢液為原料的電解液生產方法，包括將含氯化鈉皂化廢液輸送至蒸發器處理，由蒸發器排出的濃鹽水進入隔膜電解槽電解，由蒸發器排出的淡水返回生產工序作工藝用水，電解液去環氧丙烷生產過程中氯丙醇皂化工序作皂化劑，氯氣去生產中作原料，氫氣去氫氣處理工序；工藝控制參數為濃鹽水中鹽含量為250－315g/L，電解液堿濃度控制在110－140g/L，電解運行電流密度控制在1500－900A/m
文檔編號C02F1/00GK101092703SQ20071001107
公開日2007年12月26日 申請日期2007年4月23日 優先權日2007年4月23日
發明者宋春林, 薛之化, 陳樹艷, 王乃春, 李鐵軍, 錢永純, 金偉, 趙大成, 唐屹, 杜彬, 張建麗, 樊樹權, 許智琪, 李文清, 王紅艷 申請人:錦化化工集團氯堿股份有限公司