[發明專利]一種電解法生產液氯的方法

有效

• 申請號: 01108279.8
• 申請日: 2001-02-28
• 公開（公告）號: CN1321796A
• 公開（公告）日: 2001-11-14
• 發明（設計）人: 趙祥海;劉小祥
• 申請（專利權）人: 江蘇德邦化學工業集團有限公司
• 主分類號: C25B1/26
• 分類號: C25B1/26;C25B1/02
• 代理公司: 連云港市專利事務所
• 代理人: 章云霓

本發明涉及一種液氯的生產方法，特別是一種電解法生產液氯的方法。

傳統電解法生產液氯的工藝為電解食鹽水。該工藝是采用3V的直流電源，在較大的電流下使食鹽水電解。在陽極收集氯氣，在陰極收集氫氣，留在電解槽內的液體可用來生產氫氧化鈉。該技術在生產中主要存在下列問題：

(1)電解使電能消耗較高。生產1噸液氯耗電量大約為2350千瓦時；

(2)進入電解槽的氯化鈉濃度較低，只有24％左右，這樣導致單個電解槽的生產能力較低；

本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種能耗低且生產能力高的電解法生產液氯新工藝。是采用氯化銨溶液作為電解液利用電解法生產液氯并副產液氫、液氨的方法，

本發明的目的由以下技術方案來達到，本發明是一種電解法生產液氯的方法，在電解液中設置兩個電極，通入直流電源，收集陽極產生的氯氣、陰極產生的氫氣，分別經壓縮、冷凝后制成液氯、液氫，其特點是電解液為重量濃度25-40％的氯化銨溶液，電源采用2.5-3V直流電源。

為使本發明得到更佳的效果，本發明還可通過以下方進一步實現：上述的生產液氯的方法，其特點是將電解槽內剩余的電解液常壓下加熱至85-100℃蒸發得到氨氣、將其冷卻、壓縮、冷凝制得液氨。

為使本發明得到更佳的效果，本發明還可通過以下方案進一步實現：上述的生產液氯的方法，其特點是將氯氣、氫氣、氨氣分別壓縮冷卻成液氯、液氫、液氨過程中所用的冷卻回水用來配置氯化銨電解液。以回收反應過程產生的熱量。

為使本發明得到更佳的效果，本發明還可通過以下方案進一步實現：上述的生產液氯的方法，其特點是將電解槽內剩余電解液蒸發生產液氨過程中的剩余稀氨水回收作為配置氯化銨電解液。以回收其中所含的氨。

使用氯化銨溶液作為電解液電解生產液氯聯產液氫和液氨，生產1噸液氯耗電量約為2100千瓦時，較原方法單耗下降10-15％；單個電解槽生產能力提高10-20％。且該方法充分利用了反應熱能，無三廢排放，社會效益顯著。

以下實施例詳細說明了本發明：

實施例一。將配置好的重量濃度40％的氯化銨溶液輸入電解槽，該電解槽設計液氯瞬時生產能力為1萬噸/年，通以3V直流電，對氯化銨溶液進行電解；通過氣體收集器收集陽極產生的氯氣，陰極產生的氫氣，分別將其引入氯氣處理系統和氫氣處理系統，電解槽內的剩余氨水引入氨水處理系統。

在氯氣處理系統和氫氣處理系統中，先分別用水冷卻氯氣和氫氣，以回收電解時對氯氣和氫氣的顯熱，冷卻用回水作為氯化銨溶液配置使用水。氯氣和氫氣再分別經干燥、壓縮、冷卻后，轉變為液氯和液氫，分別輸送至貯槽。

將從電解槽引出的氨水注入蒸氨系統，使用蒸汽加熱至100℃蒸出氨氣，經冷卻、氣液分離、壓縮和冷卻，轉變成液態氨備用。氣液分離出的氨水再進入蒸氨系統，作為蒸氨原料液使用。經蒸氨過后的稀氨水返回電解液制備系統，和來自氯氣、氫氣冷卻用回水一起作為氯化銨溶液的配置用水。單位能耗：2190千瓦時/噸，單個電解槽生產能力：1.266噸/小時。

實施例二。將配置好的重量濃度30％的氯化銨溶液輸入電解槽，該電解槽設計液氯瞬時生產能力為1萬噸/年，通以2.5V直流電，對氯化銨溶液進行電解；通過氣體收集器收集陽極產生的氯氣，陰極產生的氫氣，并將其引入氯氣處理系統和氫氣處理系統，電解槽內的剩余氨水引入氨水處理系統。

在氯氣處理系統和氫氣處理系統中，先分別用水冷卻氯氣和氫氣，以回收電解時對氯氣和氫氣的顯熱，冷卻用回水作為氯化銨溶液配置使用水。氯氣和氫氣再分別經干燥、壓縮、冷卻后，轉變為液氯和液氫，分別輸送至貯槽。

將從電解槽引出的氨水注入蒸氨系統，使用蒸汽加熱至90℃蒸出氨氣，經冷卻、氣液分離、壓縮和冷卻，轉變成液態氨備用。氣液分離出的氨水再進入蒸氨系統，作為蒸氨原料液使用。經蒸氨過后的稀氨水返回電解液制備系統，和來自氯氣、氫氣冷卻用回水一起作為氯化銨溶液的配置用水。單位能耗：2089千瓦時/噸，單個電解槽生產能力：1.14噸/小時。

實施例三。將配置好的重量濃度25％的氯化銨溶液輸入電解槽，該電解槽設計液氯瞬時生產能力為1萬噸/年，通以2.8V直流電，對氯化銨溶液進行電解；通過氣體收集器收集陽極產生的氯氣，陰極產生的氫氣，并將其引入氯氣處理系統和氫氣處理系統，電解槽內的剩余氨水引入氨水處理系統。