[发明专利]一种电解法生产液氯的方法

说明书

本发明涉及一种液氯的生产方法，特别是一种电解法生产液氯的方法。

传统电解法生产液氯的工艺为电解食盐水。该工艺是采用3V的直流电源，在较大的电流下使食盐水电解。在阳极收集氯气，在阴极收集氢气，留在电解槽内的液体可用来生产氢氧化钠。该技术在生产中主要存在下列问题：

(1)电解使电能消耗较高。生产1吨液氯耗电量大约为2350千瓦时；

(2)进入电解槽的氯化钠浓度较低，只有24％左右，这样导致单个电解槽的生产能力较低；

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种能耗低且生产能力高的电解法生产液氯新工艺。是采用氯化铵溶液作为电解液利用电解法生产液氯并副产液氢、液氨的方法，

本发明的目的由以下技术方案来达到，本发明是一种电解法生产液氯的方法，在电解液中设置两个电极，通入直流电源，收集阳极产生的氯气、阴极产生的氢气，分别经压缩、冷凝后制成液氯、液氢，其特点是电解液为重量浓度25-40％的氯化铵溶液，电源采用2.5-3V直流电源。

为使本发明得到更佳的效果，本发明还可通过以下方进一步实现：上述的生产液氯的方法，其特点是将电解槽内剩余的电解液常压下加热至85-100℃蒸发得到氨气、将其冷却、压缩、冷凝制得液氨。

为使本发明得到更佳的效果，本发明还可通过以下方案进一步实现：上述的生产液氯的方法，其特点是将氯气、氢气、氨气分别压缩冷却成液氯、液氢、液氨过程中所用的冷却回水用来配置氯化铵电解液。以回收反应过程产生的热量。

为使本发明得到更佳的效果，本发明还可通过以下方案进一步实现：上述的生产液氯的方法，其特点是将电解槽内剩余电解液蒸发生产液氨过程中的剩余稀氨水回收作为配置氯化铵电解液。以回收其中所含的氨。

使用氯化铵溶液作为电解液电解生产液氯联产液氢和液氨，生产1吨液氯耗电量约为2100千瓦时，较原方法单耗下降10-15％；单个电解槽生产能力提高10-20％。且该方法充分利用了反应热能，无三废排放，社会效益显著。

以下实施例详细说明了本发明：

实施例一。将配置好的重量浓度40％的氯化铵溶液输入电解槽，该电解槽设计液氯瞬时生产能力为1万吨/年，通以3V直流电，对氯化铵溶液进行电解；通过气体收集器收集阳极产生的氯气，阴极产生的氢气，分别将其引入氯气处理系统和氢气处理系统，电解槽内的剩余氨水引入氨水处理系统。

在氯气处理系统和氢气处理系统中，先分别用水冷却氯气和氢气，以回收电解时对氯气和氢气的显热，冷却用回水作为氯化铵溶液配置使用水。氯气和氢气再分别经干燥、压缩、冷却后，转变为液氯和液氢，分别输送至贮槽。

将从电解槽引出的氨水注入蒸氨系统，使用蒸汽加热至100℃蒸出氨气，经冷却、气液分离、压缩和冷却，转变成液态氨备用。气液分离出的氨水再进入蒸氨系统，作为蒸氨原料液使用。经蒸氨过后的稀氨水返回电解液制备系统，和来自氯气、氢气冷却用回水一起作为氯化铵溶液的配置用水。单位能耗：2190千瓦时/吨，单个电解槽生产能力：1.266吨/小时。

实施例二。将配置好的重量浓度30％的氯化铵溶液输入电解槽，该电解槽设计液氯瞬时生产能力为1万吨/年，通以2.5V直流电，对氯化铵溶液进行电解；通过气体收集器收集阳极产生的氯气，阴极产生的氢气，并将其引入氯气处理系统和氢气处理系统，电解槽内的剩余氨水引入氨水处理系统。

在氯气处理系统和氢气处理系统中，先分别用水冷却氯气和氢气，以回收电解时对氯气和氢气的显热，冷却用回水作为氯化铵溶液配置使用水。氯气和氢气再分别经干燥、压缩、冷却后，转变为液氯和液氢，分别输送至贮槽。

将从电解槽引出的氨水注入蒸氨系统，使用蒸汽加热至90℃蒸出氨气，经冷却、气液分离、压缩和冷却，转变成液态氨备用。气液分离出的氨水再进入蒸氨系统，作为蒸氨原料液使用。经蒸氨过后的稀氨水返回电解液制备系统，和来自氯气、氢气冷却用回水一起作为氯化铵溶液的配置用水。单位能耗：2089千瓦时/吨，单个电解槽生产能力：1.14吨/小时。

实施例三。将配置好的重量浓度25％的氯化铵溶液输入电解槽，该电解槽设计液氯瞬时生产能力为1万吨/年，通以2.8V直流电，对氯化铵溶液进行电解；通过气体收集器收集阳极产生的氯气，阴极产生的氢气，并将其引入氯气处理系统和氢气处理系统，电解槽内的剩余氨水引入氨水处理系统。