盐酸是不是氯碱工业

氯碱，即氯碱工业，也指使用饱和食盐水制氯气氢气烧碱的方法。

工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业。氯碱工业是最基本的化学工业之一，它的产品除应用于化学工业本身外，还广泛应用于轻工业、纺织工业、冶金工业、石油化学工业以及公用事业。

由电解食盐水溶液制取烧碱、氯气和氢气的工业生产，是重要的基础化学工业之一。我国的氯碱工业主要采用两种生产工艺。

氯碱的工业：

中国的氯碱工业主要采用隔膜法和离子膜交换法两种生产工艺。氯碱工业的主要产品包括烧碱、聚氯乙烯（PVC）、氯气、氢气等。氯碱产品主要用于制造有机化学品、造纸、肥皂、玻璃、化纤、塑料等领域。

近年来，中国氯碱工业迅速发展，原有氯碱企业纷纷扩大了生产能力，一些新的企业也相继投产，产能快速提升，氯碱工业呈现出加速向规模化，高技术含量方面发展的态势。中国氯碱工业在产能迅速提升的同时，技术也获得了长足发展。

以上内容参考：百度百科—氯碱

由电解食盐水溶液制取烧碱、氯气和氢气的工业生产，是重要的基础化学工业之一。

产品

1.30%氢氧化钠

2.50%氢氧化钠

3.固体氢氧化钠（片碱）

4.高纯盐酸

5.工业盐酸

6.次氯酸钠

7.液氯（液态氯气）

8.PVC（聚氯乙烯树脂，氯碱工业一般都伴随PVC树脂）

氢氧化钠通常称为烧碱，或叫火碱、苛性钠。这是因为较浓的氢氧化钠溶液溅到皮肤上，会腐蚀表皮，造成烧伤。它对蛋白质有溶解作用，有强烈刺激性和腐蚀性（由于其对蛋白质有溶解作用，与酸烧伤相比，碱烧伤更不容易愈合）。用0.02%溶液滴入兔眼，可引起角膜上皮损伤。小鼠腹腔内LD50: 40 mg/kg，兔经口LDLo: 500 mg/kg。粉尘刺激眼和呼吸道，腐蚀鼻中隔；溅到皮肤上，尤其是溅到粘膜，可产生软痂，并能渗入深层组织，灼伤后留有瘢痕；溅入眼内，不仅损伤角膜，而且可使眼睛深部组织损伤，严重者可致失明；误服可造成消化道灼伤，绞痛、粘膜糜烂、呕吐血性胃内容物、血性腹泻，有时发生声哑、吞咽困难、休克、消化道穿孔，后期可发生胃肠道狭窄。由于强碱性，对水体可造成污染，对植物和水生生物应予以注意。

盐酸健康危害： 接触其蒸气或烟雾，可引起急性中毒，出现眼结膜炎，鼻及口腔粘膜有烧灼感，鼻衄、齿龈出血，气管炎等。误服可引起消化道灼伤、溃疡形成，有可能引起胃穿孔、腹膜炎等。眼和皮肤接触可致灼伤。慢性影响：长期接触，引起慢性鼻炎、慢性支气管炎、牙齿酸蚀症及皮肤损害。

环境危害： 对环境有危害，对水体和土壤可造成污染。

燃爆危险： 本品不燃，具强腐蚀性、强刺激性，可致人体灼伤。

次氯酸钠健康危害： 经常用手接触本品的工人，手掌大量出汗，指甲变薄，毛发脱落。本品有致敏作用。本品放出的游离氯有可能引起中毒。

燃爆危险： 本品不燃，具腐蚀性，可致人体灼伤，具致敏性。

氯气眼损害:氯可引起急性结膜炎,高浓度氯气或液氯可引起眼灼伤。

皮肤损害:液氯或高浓度氯气可引起皮肤暴露部位急性皮炎或灼伤。

氯碱工业属于基本化工原料工业，基本化工原料通常是指“三酸两碱”，盐酸和烧碱这两种氯碱工业的食盐电解产品就占其中的两种，再加上氯和氢可以进一步加工成许多化工产品，所以氯碱工业及其相关产品涉及国民经济和人民生活的诸多领域，除应用于化学工业本身外，在轻工、纺织、石油化工、有色冶金和公用事业等领域也均有很大用途。氯碱工业的主要产品——烧碱、氯气、氢气还被广泛应用于医药、冶金、电力、国防、军工、建材和食品加工等工业部门，耗碱和耗氯产品，已达数千种。据测算，每万吨氯碱可创造5—7亿元工业产值。发展氯碱工业，是相关产业部门的迫切愿望，其发展水平，在一定程度上反应出一个国家国民经济的发展程度。

一、 氯碱工业的主要产品、特性和用途 氯碱工业的生产流程、主要产品和用途如下图所示： 原料盐 烧碱 用途：造纸、纺织、制铝、石化等

电 氯用途：农药、氯产品、含氯溶剂等电 石 氢（副产品） 用途：硬化油、炼钨等

（一） 烧碱

烧碱naoh，又称苛性碱，学名氢氧化钠，是一种白色半透明状的结晶体。纯的无水氢氧化钠，潮解性极强，易溶于水，溶液呈强碱性。其水溶液由于浓度不同，可以生成含有1、2、3.5、4.5和7个水分子的水合物。氢氧化钠还易溶于乙醇、甘油；但不溶于乙醚、丙酮、液氨。烧碱的主要用途最早从制造肥皂开始，逐渐用于造纸、纺织、印染等方面；制铝工业及60年代后石油化工的发展，进一步扩大了烧碱的用途。

西欧国家碱（包括纯碱和烧碱）的消费构成化学品 32% 玻璃 18% 纸及纸浆 13% 制铝 7% 肥皂及清洗剂 6% 人造丝及赛璐珞 2% 石油工业 3% 纺织品 2% 水处理 1% 其他 16%

（二）氯

氯在常温常压下为黄绿色气体，经压缩可液化为金黄色液态氯。具有极强的刺激臭味，性甚毒，即使少量吸入，亦足以损害咽喉及肺脏，故战争时用作毒气之一。氯略溶于水，在阳光下，氯水性不稳定，常放出氧，具有氧化作用，广泛用来消毒和杀菌。氯为活泼元素之一，除氧、氮、稀有气体、溴、碘、碳等外，能与一切单质，及多种含氢化合物反应，故用作强氧化剂和氯化剂。

氯的用途很广，分为无机氯产品和有机氯产品两大类。

氯最早用于制造漂白粉。含有效氯高且稳定性强的漂粉精（主要组成为次氯酸钙）正逐渐发展，现在世界产量近20万吨。60年代以后，又有氯代异氰尿酸及其盐类高效漂白剂问世，目前世界产量已近8万吨。此外，水消毒用的液氯，及纺织造纸工业用的次氯酸钠和亚氯酸钠，都为常用无机氯产品之一。

氯产品的第二个大用户是有机氯农药，含氯和通过氯来合成的农药很多，如速灭威、含氯菊酯等。

聚氯乙烯：国外有机氯产品远比无机氯产品为多，其中最大的耗氯产品为聚氯乙烯(pvc)，目前它是仅次于聚乙烯的世界第二大塑料制品，聚氯乙烯的用途日趋广泛，目前其软制品多为日常生活用品和农用薄膜；硬质聚氯乙烯塑料多用于建筑材料，卫生设备等。美国80年代初用于建材的聚氯乙烯塑料已占总量的半数以上。聚氯乙烯能与醋酸乙烯、偏二氯乙烯、丙烯等第二单体共聚，制造塑料、涂料、纤维等用，它的透明度比聚乙烯好，可以注塑。生产聚氯乙烯塑料与同体积产品比，能量消耗仅为钢的1/3，铝的1/4。以石油为原料，生产1吨聚氯乙烯只需要石油1.9吨，而制聚乙烯要2.3吨，因而聚氯乙烯将来有可能超过聚乙烯，成为最大塑料品种。聚氯乙烯加工过程中的改性剂——氯化聚乙烯，世界年产量近10万吨，用氯7万吨。

含氯溶剂：这种产品自50年代初开始发展，代替易燃而且能耗大的石油系溶剂，发展最快的是美国。含氯溶剂主要是指三氯乙烷(ch3ccl1)，又名甲基氯仿，可用于脱脂清洗衣物、印刷电路等，其毒性小于三氯乙烯、四氯乙烯，生产每吨产品耗氯1吨左右，因此它是很好的平衡氯的产品。在中国三氯乙烷尚处于发展阶段。

丙烯系列氯的衍生产品：这一系列的主要产品为环氧丙烷和环氧氯丙烷。环氧氯丙烷全世界产量在50万吨以上，是生产环氧树脂的主要原料。环氧丙烷虽不含氯，但间接消耗大量氯。

氯丁橡胶：现在全世界年产约65万吨，用来制做合成橡胶并以耐氯耐油著称。

氟氯烃：氟氯烃除用作制冷剂外，还是制聚四氟乙烯的主要原料。

副产盐酸：在生产氯产品过程中，常伴有副产盐酸，各国多用副产盐酸代替硫酸在钢铁工业中清洗钢板，日本、加拿大用盐酸清洗的比例已达75%。中国建设的宝山钢铁公司、武汉钢铁公司亦均用盐酸清洗设备。盐酸还可用来代硫酸分解磷矿石制湿法磷酸，也可制取饲料级磷酸氢钙。近年来国际上已开发成功从副产品盐酸中回收氯的技术，以缓和氯气紧张的局面。 （三） 副产氢

氢是一种无色、无味、无臭易燃的气体。在各种液体中溶解甚微，难于液化，液态氢是无色透明液体，有超导性质。氢是最轻的物质，与氧、碳、氮分别结合成水、碳氢化合物、氨等，在空气中含量为4-47%(体积)时，即形成爆炸性混合气体。

氯碱工业副产品氢也是对国民经济发展非常重要的原料。除用于合成hcl制盐酸和pvc外，另一大用途是植物油加氢生产硬化油。还用于炼钨、生产多晶硅等金属氧化物还原，有机化合物的合成加氢等。

国内氯碱市场行情如下：

烧碱市场供应短缺。东北地区30%隔膜碱出厂价格为500～540元(吨价，下同)，32%离子膜碱出厂价600～630元；西北地区96%片碱出厂价2250～2300元，32%离子膜碱出厂价530～650元；华北地区30%隔膜碱出厂价630～660元，32%离子膜碱出厂价680～760元；华东地区30%隔膜碱出厂价680～740元，32%离子膜碱出厂价730～780元；华南地区30%隔膜碱出厂价630～680元，32%离子膜碱出厂价660～740元；华中地区30%隔膜碱出厂价580～620元，32%离子膜碱出厂价640～680元；西南地区30%隔膜碱出厂价520～580元，32%离子膜碱出厂价580～620元。

纯碱市场价格继续上涨。上周末国内轻质碱主流出厂价为：华东地区1400～1430元，华南地区1450～1480元，华北地区1420～1450元，东北地区1450～1480元，西南地区1380～1420元，华中地区1350～1400元，西北地区1080～1100元。国内重质碱主流出厂价为：华东地区1430～1470元，华南地区1520～1580元，华北地区1480～1520元，东北地区1510～1560元，西南地区1500～1550元，华中地区1400～1450元，西北地区1180～1200元。

液氯市场价格震荡。出厂价，西北地区为1500元左右，河北地区1500～1550元，河南地区1450～1580元，山东地区1500～1600元，东北地区1400～1600元，西北地区1300～1500元。

盐酸市场整体平淡。东北地区合成酸价格为630～700元，副产酸价格为530～580元；陕北地区平均出厂价400～500元；宁夏地区出厂价400～500元；山东地区合成酸平均出厂价格为500～550元。

电石市场稳中下行。其中，西南地区价格为2450～2600元，西北地区为1950～2200元，华中地区为2400～2550元，华南地区为2650～2750元，华东地区为2500～2750元，华北地区为2350～2550元，东北地区为2600～2700元。

氯化石蜡市场总体稳定。其中，常德恒通石化氯化石蜡-52净水出厂价为7300元，氯化石蜡-42出厂价为5600元；厦鹭电化氯化石蜡净水出厂价为7000～7100元；宁波众利氯化石蜡出厂价7100元；偃师信应化工氯化石蜡-52一级品出厂价为6800元，优级品出厂价为7100元；

ADC发泡剂价格稳中下调。广东江门ADC发泡剂当地出厂价为13300元，外销市场FOB价为1580美元；江西电化ADC发泡剂内销的主流价格为13500元，外销的FOB价为1580美元；福建ADC发泡剂当地主流成交价13100元，超细粉成交价13700元，外销FOB价格维持在1500美元；宁夏ADC发泡剂对外报价为12800元，外销东南亚FOB价格为1500美元。

氯碱市场行情分析

2004年以来随着全球经济复苏、需求转强，加上欧美许多生产商不堪成本重负关闭了生产装置，世界氯碱市场由供应过剩转为供应紧张，产品价格上涨、利润全面恢复。但由于前几年氯碱产业盈利不佳挫伤了生产商的投资积极性，北美和西欧在增加新产能方面投入不足，预计今后几年世界氯碱市场供应将持续保持紧张状态。

据了解，2005年世界氯碱总产能约6100万吨、烧碱产量约5450万吨、氯气产量约4950万吨，氯及烧碱销售收入约160亿美元。世界氯碱生产集中度比较高，目前共有500多家氯碱企业，其中近半数在亚洲，但其规模普遍较小。除亚洲外世界氯碱生产主要集中于若干大型跨国公司，其中11家最大氯碱企业烧碱产能占世界总产能的37.4%。陶氏化学、OccidentalChemicals、PPGIndus鄄tries、奥林和台塑5家公司的烧碱产能占美国总产能的79%，苏威、IneosChlor和拜耳等10家公司的烧碱产能占西欧总产能的77%。

今后一段时期，随着市场需求增速放慢和老装置淘汰，欧、美、日等发达地区氯碱产业发展方向将是总产能下降，但集中度进一步提高。目前世界烧碱生产工艺主要有离子膜法、隔膜法及水银法，另有少量苛化法。离子膜法能耗低，产品纯度高，污染小，操作成本低，是新建烧碱装置的首选。从2006年下半年开始，世界范围内一批新建氯碱装置陆续投产，氯碱产品价格可能将从峰值转入下降周期。由于亚洲对氯产品和烧碱需求非常旺盛，大部分新建装置分布在亚洲，其中中国将占最大份额，中东地区由于生产成本较低也有一些新项目。氯碱生产过程中会同时按比例产出烧碱和氯气，但市场对烧碱和氯气的需求却不一定符合这一比例，因此烧碱和氯气的平衡将始终是世界氯碱产业发展需要解决的课题。

2005年世界氯气需求量为4975万吨，主要用途是通过二氯乙烷和氯乙烯单体生产PVC，约占氯气消费量的34%；20%用于生产有机物；6%用于水处理化学品；6%用于氯化中间体；4%用于造纸；2%用于无机物。据中国环氧树脂行业协会专家介绍，氯气产品链下游四大主要领域PVC、环氧丙烷、环氧氯丙烷和光气系列(聚碳酸酯、MDI、TDI等)，其市场需求均将保持稳定增长，世界范围内对氯的需求将年均增长3%左右。同期预计世界市场对烧碱的需求增速为年均2%左右，因此烧碱市场将出现一定程度的过剩。不过如果能更为有效地利用氯，可在某种程度上缓解氯碱不平衡问题。趋势分析产业结构调整发达国家氯碱产品市场早已成熟，产能增长缓慢、利润水平降低，技术和市场竞争更为激烈。美国、日本的大型氯碱企业纷纷实施重组、兼并、收购，以提高核心竞争力，同时实施低成本战略，提高技术和管理水平，重视可持续发展，实施从“末端处理”向“预防污染”转变的战略，水银法和隔膜法工艺装置将逐步被淘汰。

另外由于氯碱产业附加值较低，在能源价格高涨的情况下，将主要通过规模化、集约化、上下游一体化以及精细化等手段增强企业的抗风险能力，氯碱与石油化工的结合将成为产业发展方向。生产和进出口格局今后一段时期，世界烧碱生产和进出口格局将发生较大变化，产能的增长将主要来自东北亚、东南亚和中东，而北美和西欧等传统烧碱输出地区的产量和比重将有所下降，成为烧碱净进口地区。中东拥有丰富而廉价的石油资源，在出口过剩烧碱方面有很强的实力；东北亚(中国、韩国等)烧碱产量增长很快，具有较强的烧碱出口潜力。澳大利亚、牙买加和苏里南等世界铝生产大国仍将是烧碱的主要进口国，年进口量在140万吨左右。

在技术发展方向上，世界氯碱技术发展总体方向是规模大型化，节能降耗技术将成发展重点。新建和扩建氯碱产能90%以上将采用离子膜法工艺，离子膜烧碱生产技术发展方向主要是高性能离子膜和电解槽技术的改进和应用。离子膜主要是发展低电耗膜、高电流密度下使用的离子膜和高浓度烧碱用膜；电解槽主要是发展常极距、小极距向零极距，降低槽电压和膜-电极一体化技术。PVC技术发展的主要方向是探索采用价格便宜的乙烷作原料，用直接氧氯化法生产出低成本的氯乙烯单体；改造平衡氧氯化工艺，进一步降低生产成本；进一步解决聚合体系的稳定性及防粘釜问题；改进悬浮聚氯乙烯树脂的粒径分布以及开发使用性能更好的专用树脂，如开发透明度更好的抗冲击氯化氯乙烯-丙烯酸酯接枝共聚树脂，研制更易于加工的聚氯乙烯薄膜专用树脂，改进丙烯酸酯改性的聚氯乙烯型材专用树脂的生产方法等；在聚氯乙烯树脂加工应用方面，通过共聚和共混改性生产具有特殊性能和用途的聚氯乙烯产品，增加产品附加值。

氯碱厂生产原料中有一种原料是氯气,氯气属剧毒品，室温下为黄绿色不燃气体，有刺激性，加压液化或冷冻液化后，为黄绿色油状液体。氯气易溶于二硫化碳和四氯化碳等有机溶剂，微溶于水。溶于水后，生成次氯酸(HClO)和盐酸，不稳定的次氯酸迅速分解生成活性氧自由基，因此水会加强氯的氧化作用和腐蚀作用。

氯气具有强烈的刺激性气味，经呼吸道吸入时，与呼吸道粘膜表面水分接触，产生盐酸、次氯酸，次氯酸再分解为盐酸和新生态氧，产生局部刺激和腐蚀作用。新生态氧的氧化作用较盐酸强，是有活力的原浆毒。次氯酸也具有明显的生物学活性，它可破坏细胞膜的完整性和通透性，进入细胞，直接与细胞浆蛋白质反应，引起组织炎性水肿、充血甚至坏死。由于肺泡壁毛细血管通透性增加，大量浆液渗透到肺间质与肺泡，形成肺水肿。此外，氯也能直接吸收而引起毒作用，如高浓度氯吸入后引起迷走神经反射性心跳停止或喉头痉挛而出现猝死。氯气主要作用于支气管和细支气管，也可作用于肺泡引起肺水肿。

氯中毒数分钟内猝死的病例可见气管、支气管粘膜干枯，呈白色毛玻璃状，肺脏缩小、干枯或呈黄褐色。显微镜下检查见凝固性坏死、肺泡出血、肺水肿，心脏扩大。氯中毒数小时至3天死亡的病例可见支气管粘膜坏死脱落，小支气管可被坏死脱落的粘膜堵塞。粘膜下组织水肿、充血、点片状充血。肺脏扩大、重量增加，可见肺水肿伴肺不张、肺气肿、肺出血，并有嗜酸性透明膜形成，毛细血管充血或血栓形成。这种变化最终导致通气障碍及肺弥散功能障碍。由于肺泡血流不能充分氧合，肺静、动脉分流，产生低氧血症，致使心脑、肝、肾等多脏器功能障碍。

氯气对人的急性毒性与空气中氯浓度有关，其剂量和效应的关系见下表。

表1 氯气的剂量－效应关系

氯气浓度 效应

0．2～3.5ppm 闻到气味(可产生一定的耐受性)

1～3 ppm 轻微的粘膜刺激，可忍受1小时

5～15 ppm 中度上呼吸道刺激

30 ppm立即产生胸痛、呼吸困难、咳嗽、恶心呕吐

40～60 ppm 中毒性肺炎和肺水肿

430 ppm 30分钟以上死亡

1000 ppm 数分钟内死亡

由于氯气的毒性很大,又具有很强的腐蚀性在一般性生产中，如果不发生意外，问题还不大，一旦发生外泄并达到一定的量，将会造成极大的环境污染和人身伤害。因此在氯碱厂工作的人员要特别小心谨慎操作，以防止意外事故的发生。

氯碱工业

工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业。氯碱工业是最基本的化学工业之一，它的产品除应用于化学工业本身外，还广泛应用于轻工业、纺织工业、冶金工业、石油化学工业以及公用事业。

一、电解饱和食盐水反应原理

电解饱和食盐水的原理与前面学过的电解CuCl2 溶液的原理是相类似的。

【实验3】 在U型管里装入饱和食盐水，用一根碳棒作阳极，一根铁棒作阴极（如右图）。同时在两边管中各滴入几滴酚酞试液，并把湿润的碘化钾淀粉试纸放在阳极附近。接通直流电源后，注意观察管内发生的现象及试纸颜色的变化。

从实验可以看到，在U型管的两个电极上都有气体放出。阳极放出的气体有刺激性气味，并且能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝，说明放出的是Cl2；阴极放出的气体是H2，同时发现阴极附近溶液变红，这说明溶液里有碱性物质生成。

为什么会出现这些实验现象呢？

这是因为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。

阳极反应：2Cl-－2e-=Cl2↑（氧化反应）

H+比Na+容易得到电子，因而H+不断地从阴极获得电子被还原为氢原子，并结合成氢分子从阴极放出。

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-，

H+又不断得到电子变成H2，结果在阴极区溶液里OH-的浓度相对地增大，使酚酞试液变红。因此，电解饱和食盐水的总反应可以表示为：

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的实验中，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。

二、离子交换膜法制烧碱

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。右图表示的是一个单元槽的示意图。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。下图是一台离子交换膜电解槽（包括16个单元槽）。

精制的饱和食盐水进入阳极室；纯水（加入一定量的NaOH溶液）加入阴极室。通电时，H2O在阴极表面放电生成H2，Na+穿过离子膜由阳极室进入阴极室，导出的阴极液中含有NaOH；Cl-则在阳极表面放电生成Cl2。电解后的淡盐水从阳极导出，可重新用于配制食盐水。

离子交换膜法电解制碱的主要生产流程可以简单表示如下图所示：

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。例如：

加入Na2CO3溶液以除去Ca2+：

加入NaOH溶液以除去Mg2+、Fe3+等：

Mg2+＋2OH-＝Mg(OH)2↓

Fe3+＋3OH-＝Fe(OH)3↓

以除去过量的Ba2+：

这样处理后的盐水仍含有一些Ca2+、Mg2+等金属离子，由于这些阳离子在碱性环境中会生成沉淀，损坏离子交换膜，因此该盐水还需送入阳离子交换塔，进一步通过阳离子交换树脂除去Ca2+、Mg2+等。这时的精制盐水就可以送往电解槽中进行电解了。

离子交换膜法制碱技术，具有设备占地面积小、能连续生产、生产能力大、产品质量高、能适应电流波动、能耗低、污染小等优点，是氯碱工业发展的方向。

三、以氯碱工业为基础的化工生产

NaOH、Cl2和H2都是重要的化工生产原料，可以进一步加工成多种化工产品，广泛用于各工业。所以氯碱工业及相关产品几乎涉及国民经济及人民生活的各个领域。

由电解槽流出的阴极液中含有30％的NaOH，称为液碱，液碱经蒸发、结晶可以得到固碱。阴极区的另一产物湿氢气经冷却、洗涤、压缩后被送往氢气贮柜。阳极区产物湿氯气经冷却、干燥、净化、压缩后可得到液氯。

以氯碱工业为基础的化工生产及产品的主要用途见下图。

随着人们环境保护意识的增强，对以氯碱工业为基础的化工生产过程中所造成的污染及其产品对环境造成的影响越来越重视。例如，现已查明某些有机氯溶剂有致癌作用，氟氯烃会破坏臭氧层等，因此已停止生产某些有机氯产品。我们在充分发挥氯碱工业及以氯碱工业为基础的化工生产在国民经济发展中的作用的同时，应尽量减小其对环境的不利影响。

我国氯碱工业的发展

我国最早的氯碱工厂是1930年投产的上海天原电化厂（现上海天原化工厂的前身），日产烧碱2t。到1949年解放时，全国只有少数几家氯碱厂，烧碱年产量仅1.5万吨，氯产品只有盐酸、液氯、漂白粉等几种。

近年来，我国的氯碱工业在产量、质量、品种、生产技术等方面都得到很大发展。到1990年，烧碱产量达331万吨，仅次于美国和日本，位于世界第三位。1995年，烧碱产量达496万吨，其中用离子交换膜电解法生产的达56.2万吨，占总产量的11.3％。预计到2000年，烧碱年产量将达540万吨，其中用离子膜电解法生产的将达180万吨，占33.3％。

氯碱行业的盐水的做法如下：

近年来“预处理+膜分离”的盐水精制新工艺替代“道尔澄清桶+砂滤器+碳 素管精密过滤器” 的传统盐水精制工艺为中国氯碱行业改变盐水质量差、离子膜 寿命短的状况

氯碱行业，所涉及的产品包含：烧碱、聚氯乙烯、盐酸、液氯、氯化钙、氯化钡、三氯化铁、漂白剂、甲烷氯化物、环氧化合物、氯溶剂、氯化石蜡、金属钠、氯酸钠、直链烃、芳烃氯化物等有机、无机化工产品200余种。

近年来，我国氯碱行业清洁生产工作取得一定进展，烧碱及聚氯乙烯（PVC）单位产品能耗2011年均比2009年有所下降。但与此同时，由于行业产能的增加，导致2011年PVC废水排放量比2009年增长790万吨，氯碱行业清洁生产工作任务依然繁重。氯碱行业今后的清洁生产工作重点将主要集中在COD减排、氨氮减排、重金属汞的削减和减排上。

中国氯碱工业协会政研部主任幺恩琳介绍，近年我国氯碱行业清洁生产工作成绩显著，烧碱和PVC的单位产品能耗及水耗呈现不同程度下降，废水中COD的减排也取得了较好成绩。特别是废石棉绒将因为2015年隔膜法烧碱的禁止生产，石棉绒的减排率到2015年将达到近95%，电石渣实现了100%的综合利用。

一、生产原理及工艺

由电解食盐水溶液制取烧碱、氯气和氢气的工业生产，是重要的基础化学工业之一。我国的氯碱工业主要采用两种生产工艺。

1.隔膜法

电解在立式隔膜电解槽中进行，如图 a所示。电解槽的阳极用涂有tiO 2 － RuO 2 涂层的钛或石墨制成，阴极由铁丝网制成，网上附着一层石棉绒做隔膜，这层隔膜把电解槽分隔成阳极室和阴极室。将已除去 Ca 2+ 、 Mg 2+ 、

下两种电离方程：

NaCl Na + ＋ Cl -

H 2 O H + ＋ OH -

所以，食盐水中含有 Na + 、 H + 、 Cl - 和 OH - 四种离子。当接通电源后，在电场的作用下，带负电的 Cl - 和 OH - 移向阳极，带正电的 Na + 和 H + 移向阴极，在这种条件下，电极上发生如下反应：

在阳极2Cl - － 2e 2Cl

2Cl Cl 2 ↑

在阴极2H + ＋ 2e 2H

2H H 2 ↑

即在阳极室放出 Cl 2 ，阴极室放出 H 2 。由于阴极上有隔膜，而且阳极室的液位比阴极室高，所以可以阻止 H 2 跟 Cl 2 混合，以免引起爆炸。由于 H + 不断放电，破坏了水的电离平衡，促使水不断电离，造成溶液中 OH - 的富集。这样在阴极室就形成了 NaOH溶液，它从阴极室底部流出。电解食盐水的总反应可以表示如下：

2NaCl＋2H 2 O 2NaOH＋H 2 ↑＋ Cl 2 ↑

用这种方法生产的碱液比较稀，其中含有多量未电解的 NaCl ，需要经过分离、浓缩，才能得到固态 NaOH。

2.离子交换膜法

离子交换膜法电解食盐水的原理如图 b所示。在这种电解槽中，用阳离子交换膜把阳极室和阴极室隔开。阳离子交换膜跟石棉绒膜不同，它具有选择透过性。它只让Na + 带着少量水分子透过，其它离子难以透过。电解时从电解槽的下部往阳极室注入经过严格精制的 NaCl溶液，往阴极室注入水。在阳极室中Cl - 放电，生成 C1 2 ，从电解槽顶部放出，同时 Na + 带着少量水分子透过阳离子交换膜流向阴极室。在阴极室中 H + 放电，生成 H 2 ，也从电解槽顶部放出。但是剩余的 OH - 由于受阳离子交换膜的阻隔，不能移向阳极室，这样就在阴极室里逐渐富集，形成了 NaOH溶液。随着电解的进行，不断往阳极室里注入精制食盐水，以补充NaCl的消耗；不断往阴极室里注入水，以补充水的消耗和调节产品NaOH的浓度。所得的碱液从阴极室上部导出。因为阳离子交换膜能阻止Cl - 通过，所以阴极室生成的 NaOH溶液中含NaCl杂质很少。用这种方法制得的产品比用隔膜法电解生产的产品浓度大，纯度高，而且能耗也低，所以它是目前最先进的生产氯碱的工艺。

二、产品

1.30%氢氧化钠

2.50%氢氧化钠

3.固体氢氧化钠（片碱）

4.高纯盐酸

5.工业盐酸

6.次氯酸钠

7.液氯（液态氯气）

8.PVC（聚氯乙烯树脂，氯碱工业一般都伴随PVC树脂）

三、原料

1.工业盐

2.电石（也叫煤石，对于电石法生产PVC而言）

3.氯乙烯单体（VCM单体，对于石油法提取单体生产PVC而言）

4.其他聚合助剂