一、装置简介
氯碱工业作为衡量国家化工行业发展的重要指标，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。氯碱的生产工艺一般分为苛化法、隔膜法、水银法及离子膜法。离子膜制碱法从20世纪80年代开始发展，现已成为我国新建烧碱工厂中最广泛应用的工艺。其工艺流程是通过电解食盐水生产烧碱和氯气、氢气，产品作为其他化工产品的生产原料。以下以离子膜制碱的工艺装置为例介绍。
二、离子膜氯碱装置的工艺及特点
离子膜氯碱装置工艺流程示意图如图2.37所示。整个装置大致可划分为一次盐水和二次盐水精制、电解单元、淡盐水脱氯、氢气处理及压缩、氯气处理及压缩、氯气液化、盐酸合成及碱蒸发单元。
以原盐、卤水作为原料，通过一次盐水膜过滤，将盐水中大分子有机物分解成小分子，并初步去除。再经过二次盐水的螯合树脂塔，进一步除去其中的钙、镁等金属离子及悬浮物后。将盐水加入离子膜电解槽的阳极室，与此同时，纯水和碱液一同进入阴极室。电解槽通入直流电后，在阳极室产生氯气和含氯淡盐水，经过分离器分离，氯气输送到氯气处理及压缩单元。在电解槽的阴极室产生氢气和液碱。同样经过分离器，氢气输送到氢气处理及压缩单元，碱液可以作为商品出售，也可以送到碱蒸发单元，使其浓缩成50％的碱液。电解产生的湿氯气经过洗涤、干燥、压缩后，送往下游作为原料使用，或通过冷介质降温液化，形成液氯存入储槽；未液化的氯气与氢气压缩单元过来的氢气用于合成氯化氢气体或盐酸。
三、主要工艺介质
氯碱装置的工艺介质中包含了强酸（如氯气、氯化氢等）、强碱（如氢氧化钠等）、氢气等具有腐蚀性强、易燃爆、有毒有害的介质。其中电解单元的进料盐水对铸铁、碳钢、不锈钢材料有不同程度的腐蚀。电解后的淡盐水中存有游离氯等介质，会加剧对设备、管道材料的腐蚀。因此，在盐水管道中钢衬胶、钢衬塑、塑料阀门的运用较为广泛。装置的产品氯气是一种有毒气体，逸散性强。同时氯的化学性质很活泼，在一定条件下能与很多金属及非金属发生反应。尤其在有水的情况下，氯气与水反应生成盐酸和次氯酸。次氯酸受热及光等的作用易分解出初生态氧并生成盐酸，初生态氧又是一种强氧化剂。因此，在氯碱装置中湿氯气、干氯气及液氯的危害性最大。
四、氯碱装置的配管设计
主要是对塔、罐、泵、压缩机等设备的配管设计。
