氯化聚乙烯企業(yè)廢鹽酸資源化工藝研究——電解法.pdf

1、廢鹽酸的回收方法中，研究較多的一是針對鋼鐵生產(chǎn)（或加工）行業(yè)開展的研究與實(shí)踐，其主要是噴霧焙燒法、萃取法與蒸發(fā)法，二是氯化聚乙烯、聚氯乙烯及異氰酸酯類企業(yè)生產(chǎn)所產(chǎn)生的不含亞鐵離子且純度較高的稀鹽酸，主要采用蒸發(fā)濃縮法進(jìn)行回收。然而由于水的潛熱很大，稀鹽酸蒸發(fā)濃縮能耗太高，從經(jīng)濟(jì)上講沒有回收價值，此外設(shè)備腐蝕嚴(yán)重也是其未能持久運(yùn)行下去的一個主要原因。因此本文針對純度較高的氯化聚乙烯企業(yè)稀鹽酸，研究和探索一種新的回收方法。
　　 該

2、方法主要是結(jié)合了鹽酸電解技術(shù)和氯堿工業(yè)，在自制的電解槽中，以稀鹽酸替代水作溶劑溶解食鹽進(jìn)行電解制備氯氣。通過控制反應(yīng)條件使鹽酸電解回收氯氣，從而達(dá)到其資源化的目的。
　　 (1)根據(jù)鹽酸電解工業(yè)和氯堿工業(yè)生產(chǎn)使用的電解槽自行設(shè)計實(shí)驗(yàn)室電解槽單元，分為陰極室和陽極室，兩室由隔膜隔開。電解液采用下進(jìn)上出的循環(huán)方式，電解生成的氣體與電解液一起自上部出口排出，進(jìn)入氣液分離器。
　　 (2)對于新設(shè)計制作的電解槽單元，要通過試驗(yàn)測

3、定其流動特性。以氯化鉀為示蹤劑，通過脈沖響應(yīng)法試驗(yàn)研究了電解槽單元的停留時間分布情況，并用等體積多釜串聯(lián)模型進(jìn)行分析得出其最佳流量范圍。
　　 (3)通過試驗(yàn)測出在常溫下1％-15％HC1中NaCl的溶解度，并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果配置不同濃度的混合電解液。通過靜態(tài)電解試驗(yàn)得出電解液溫度、電流密度及電解液濃度與槽電壓之間的一定關(guān)系，且得出槽電壓比工業(yè)鹽酸電解以及氯化鈉電解的槽電壓高的結(jié)果，并有部分電壓降轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃俊ｌo態(tài)電解試驗(yàn)的結(jié)果與后期

4、的動態(tài)電解試驗(yàn)結(jié)果有部分不符，主要原因是靜態(tài)電解沒有考慮電解液流量的影響，而從結(jié)果可以看出，電解液流量對槽電壓的影響十分重要。
　　 (4)動態(tài)電解試驗(yàn)分幾部分進(jìn)行，初步正交試驗(yàn)得出各因素與槽電壓、電流效率的關(guān)系，以及各個影響因素對其影響的顯著性；分別研究各個因素對槽電壓和電流效率的影響采用單因素試驗(yàn)進(jìn)行；根據(jù)單因素試驗(yàn)的研究結(jié)果，重新選擇研究水平再次進(jìn)行正交試驗(yàn)，從而得出電解反應(yīng)進(jìn)行的最佳條件為：電流密度0.2A/cni2，電

5、解液流量8mL/min，電解液溫度60℃，電解液濃度wt％HCl為7％的NaCl溶液。對于電流效率的影響率大小關(guān)系為：電解液流量＞電流密度＞電解液濃度＞電解液溫度，對于槽電壓的影響率大小關(guān)系為：電流密度＞電解液流量＞電解液溫度＞電解液濃度。在該條件下進(jìn)行了驗(yàn)證試驗(yàn)得出槽電壓為4.1V，電流效率為95.11％。但是對于各影響因素之間的具體變化規(guī)律沒有進(jìn)行深入全面的研究，因此又根據(jù)前期試驗(yàn)的結(jié)論進(jìn)行了單因素對比試驗(yàn)，得出電流密度、電解液流量