膜式法烧碱浓缩工艺原料碱液预处理的安全要求分析

发布时间：2023-11-16  发布人：片碱   点击量：

膜式法烧碱浓缩制备片状固碱的生产过程中，接触的是高温和浓碱，因此，对“金属镍"设备、管道来说，其所受到的腐蚀危险性危害增大了许多。是因为碱液中所含的氯酸盐。离子膜烧碱溶液中氨酸盐含量约为0.03~0.04g/L，一旦温度超过250℃，氯酸盐就会自行分解，释放出新生态氧，这种新生态的氧与“金属镍"发生反应，生成氧化镍层，这层氧化镍在高温下很容易溶解于浓碱中而被带走。这种反应不断发生，镍材不断地被氯酸盐氧化，氧化层又不断地被浓碱冲剧及溶解，导致“金属镍”制的“升膜”、降膜蒸发浓缩器即被腐蚀损坏。为了保持蒸发浓缩设备长周期安全运行，仍然需要将片碱溶液中所含的“氯酸盐”加以去除。常用的处理方法是在48%~50%片碱溶液中加人5.0%浓度的蔗糖溶液，作为氯酸盐的还原剂。促使氯酸盐分解，达到防止产生新生态氧，腐蚀金属镍。反应如下：

从理论上计算，每千克氯酸钠约需要加入0.402kg糖，但是如要完全将碱液中的氯酸盐除去，实际需要拥人过量的糖(为理论量的2~6倍)。根据早期美国的专利报道，将浓度为10%~15%的蔗糖水溶液按照一定比例加人48%浓度的烧碱溶液中，且充分混合，并预热至100~120 ℃或接近该浓度下的碱液沸点，从“升膜”蒸发浓缩器的底部加入；在蒸发浓缩的同时，氯酸盐被还原出去。当温度在150℃以上时，蔗糖与氯酸盐的反应，随着温度的升高而加剧，当温度为200℃时反应进行得相当激烈，在较短时间内即可使得反应完善，多余的蔗糖在210 ℃以上温度的情况下被分解除去。
利用蔗糖或葡萄糖母液来除去碱液中的氟酸盐，收到相当不错的效果。其操作方法也简单，糖类资源易得，但是增加了产品中的氯化钠含量和碳酸纳的含量。实际上对于离子膜片碱来说，碱液中氯酸盐的含量较低。
因此，采用添加少量的蔗糖溶液来除去碱液中的氯酸盐是行得通的。也是工艺设计中需要关注的安全措施之一。
除了蔗糖处理法之外，尚有液氨萃取法、离子交换法、氢催化精制法、水合物法、亚硫酸盐法、氰化钠法、糠醛法、甘油法、铁粉法等等，以上方法由于种种原因，均未投入工业化生产中去，唯有蔗糖处理法得到了广泛的使用。