离子膜法制碱工艺氯碱中控分析.docx

1、离子膜法制碱工艺氯碱中控分析目 录第一部分 分析室一般安全知识 - 2 -第二部分 工艺流程 - 5 -第三部分 离子膜法制碱工艺氯碱中控分析 - 7 -第一章 岗位任务 - 7 -第二章 工艺指标 - 7 -第三章 一次盐水 - 9 -第一节 粗盐水分析 - 9 -第二节 精盐水分析 - 12 -第三节 中间配制溶液分析 - 17 -第四节 泥浆分析 - 20 -第四章 离子膜电解 - 20 -第五章 高纯盐酸 - 25 -第六章 气体分析 - 26 -第一节 氯气分析 - 26 -第二节 氢气分析 - 32 -第三节 氯化氢气分析 - 33 -第四节 液化废气 - 34 -第七章 纯水分析

2、 - 34 -第八章 安全技术和劳动保护 - 35 -第四部分 PVC工艺PVC中控分析 - 36 -第一章 岗位任务 - 36 -第二章 工艺指标 - 36 -第三章 中间控制分析操作规程 - 37 -第一节 乙炔工段 - 37 -第二节 氯乙烯工段 - 39 -第三节 聚合工段 - 47 -第四章 设备排气和动火分析 - 49 -第一节 氮气中氧含量的测定 - 49 -第二节 清釜安全分析 - 49 -第三节 气体中氨含量的分析 - 50 -附 录 - 50 -第五部分 气相色谱仪基本知识 - 51 -第一节 气相色谱仪 - 51 -第二节 气相色谱固定相 - 53 -第三节 气相色谱检测

3、器 - 56 -第四节 色谱分离操作条件的选择 - 58 -第五节 毛细管气相色谱法 - 60 -第六节 气相色谱常识 - 61 -第七节 色谱分析 - 69 -第八节 气相色谱使用注意事项 - 73 -第六部分 ICP等离子发射光谱仪基本知识 - 74 -第一部分 分析室一般安全知识1.在分析室内一般要注意安全事项？实验室内禁止吸烟，不准用实验器皿盛装食物，也不要用茶杯食具盛装药品。养成工作后洗手的习惯，工作后洗手是为了防止有毒物质误入口中引起中毒。 严禁试剂入口，不得用嘴尝味道的方法来鉴别未知物。如需以鼻鉴别气味时，应将试剂瓶远离鼻子，以手轻轻扇动，稍闻其味即可，严禁以鼻子接近瓶口鉴别。

4、装过强腐蚀性、可燃性、有毒或易爆物品的器皿，应由操作者亲手洗净。如曾使用毒物进行工作,工作完毕应立即洗手。2.取样时应注意哪些安全事项？ 必须戴安全帽和相应的防护用品。 观察取样现场是否有对自己产生潜在安全危险因素。 包装产品取样时，注意堆包情况，防止滑包下伤到人。 有害气体或产生有害气体产品取样时，应注意风向，要站风向上方取样，必要时相应有害气体防毒面具和防毒服装。3.在分析过程中，在使用电路时应注意哪些安全事项？ 使用电器设备（如烘箱、恒温水浴、电炉等）时，严防触电，绝不可用湿手或在眼睛旁视时开关电闸和电器开关。检查电器设备是否漏电应用试电笔或手背触及仪器表面凡是漏电的仪器，一律不能使用。

5、4.在分析过程中，在使用浓酸、浓碱时应注意哪些安全事项？使用浓酸、浓碱，必须极为小心地操作，防止溅失。用吸量管量取这些试剂时，必须使用橡皮球，绝对不能用口吸取。若不慎溅在实验台或地面，必须及时用湿抹布擦洗干净。如果触及皮肤，马上用大量水来冲洗,如伤及皮肤应立即治疗。5.在分析过程中，在使用可燃物时应注意哪些安全事项？使用可燃物，特别是易燃（丙酮、乙醚、乙醇、苯、金属钠等）时，应特别小心。不要大量放在桌上，更不应放在靠近火焰处。只有远离火源时，或将火焰熄灭后，才可大量倾倒这类液体。低沸点的有机溶剂不准在火焰上直接加热，只能在水浴上利用回流冷凝管加热或蒸馏。6.在分析过程中，产生有毒有害气体时应注

6、意哪些安全事项？在分析过程中， 在实验室中能放出C2H2、HCl、CH2CHCl、Cl2、H2S、SO2、NH3等及其他有毒和腐蚀性气体时，应在通风橱里进行操作。7.在使用玻璃仪器时应注意哪些安全事项？使用玻璃仪器要轻拿轻放,尽可能避免与硬物碰撞。用于加热的玻璃仪器，使用前要检查是否有裂缝以防在加热过程中爆裂。尽量避免有破损玻璃仪器，以防在使用过程中切割伤人。将玻璃棒、玻璃管、温度计插入或拔出胶塞、胶管和折断玻璃棒、玻璃管时均应垫有棉布，且不可强行插入或拔出，以免折割伤人。8.开启易挥发的试剂瓶应注意哪些安全事项？开启易挥发的试剂瓶（如乙醚、丙酮、浓盐酸、硝酸、氨水）时,尤其在夏季或室温较高的

7、情况下，应先将试剂瓶放在自来水流中冷却几分钟，盖上湿布再打开,开启时瓶口不要对人，最好在通风柜内进行。9.稀释浓硫酸时应注意哪些安全事项？稀释浓硫酸时，必须在耐热烧杯或锥形瓶中进行，只能将浓硫酸慢慢注入水中，边倒边搅，温度过高时应冷却或降温后再继续进行，严禁将水倒入浓硫酸中，否则会引起爆炸和烧伤事故。10.取下正在加热至沸的水或溶液时，应注意哪些安全事项？取下正在加热至沸的水或溶液时，应先用瓶夹或用毛巾包裹着将其轻轻摇动后才能取下，以防爆炸，飞溅伤人。11. 停止供水、供电、供煤气和离开实验室时，应注意哪些安全事项？实验室停止供水、供电、供煤气时，应立即将水源、电 源、气源开关全部关上，防止恢

8、复供水、电、气时由于开关未关而发生事故；离开实验室时应检查门、窗 、水、电、煤气及各种压缩气管道等是否安全。12.在分析过程中，碰到高温物体应注意哪些安全事项？在分析过程中，碰到高温物体，要用坩埚钳移取高温物体，刚从高温炉取出的高温物体如坩埚、磁舟等，要放在耐火石棉板上或磁盘中，附近不得有易燃物品。13.操作中易发生爆炸，或有溅洒热的或腐蚀性液体时应注意安全事项？操作中易发生爆炸，或有溅洒热的或腐蚀性液体的可能时，要使用防护挡板（透明塑料板、厚玻璃或金属等不易破碎的材料制成），戴防护眼镜，第一次试验时要用最少试剂量进行，并小心观察反应过程是否安全。14. 测定过程产生汞废液应注意哪些事项？汞废

9、液是有毒废液，不能直接倒入水池中，要回收到专用收集废液桶，通过废液无毒处理成硫化汞再排到水沟中。15.使用铬酸洗液应注意哪些事项？ 倒进倒出要必须极为小心地操作，防止溅失；用吸量管量取时，必须使用橡皮球，绝对不能用口吸取。若不慎溅在实验台或地面，必须及时用湿抹布擦洗干净；如果触及皮肤，马上用大量水来冲洗,如伤及皮肤应立即治疗。盛装过还原性较强药品的玻璃仪器,先用水粗洗再用铬酸洗液来洗,减少铬酸洗液失效。16. 打破水银温度计该如何处理？马上撒上硫磺粉，以减少水银挥发，后把硫磺粉和水银一起打扫干净；打开门和窗进行通风，尽可能减少水银蒸气的浓度。17.如果不慎出了相当量的易燃液体，则应按下法处理

10、l）立即关闭室内所有的火源和电加热器。2）关门，开启小窗及窗户。3）用毛巾或抹布擦试撤出的液体，并将液体拧到大的容品中，然后再倒入带塞的玻璃瓶中。18.实验室急救在实验过和中不慎发生受伤事故，应立即采取适当的急救措施。1).受玻璃割伤及其它机械损伤：首先必须检查伤口内有无玻璃或金属等物碎片，然后用硼酸水洗净，再涂擦碘酒或红汞水，必要时用纱布包扎。若伤口较大或过深而大量出血，应迅速在伤口上部和下部扎紧血管止血，立即到医院诊治。2).烫伤：一般用浓的（90 95%）酒精消毒后，涂上苦味酸软膏。如果伤处红痛或红肿（一级灼伤），可擦医用橄榄油或用棉花沾酒精敷盖伤处；若皮肤起泡（二级灼伤），不要弄破水泡

11、，防止感染；若伤处皮肤呈棕色或黑色（三级灼伤），应用干燥而无菌的消毒纱布轻轻包扎好，急送医院治疗。3).强碱：如氢氧化钠，氢氧化钾、钠、钾等触及皮肤而引起灼伤时，要先用大量自来水冲洗，再用5硼酸溶液或2乙酸溶液涂洗。4).强酸 ：如浓盐酸，浓硫酸、溴等触及皮肤而致灼伤时，应立即用大量自来水冲洗，再以5%碳酸氢钠溶液或5%氢氧化钴溶液洗涤。5).若酚触及皮肤引起灼伤，可用酒精洗涤。6).若氯气，氯化氢，氯乙烯或乙炔中毒时，应到室外呼吸新鲜空气，若严重时应立即到医院诊治。7）水银容易由呼吸道进入人体，也可以经皮肤直接吸收而引起积累性中毒。严重中毒的征象是口中有金属味，呼出气体也有气味；流唾液，打哈

12、欠时疼痛，牙床及嘴唇上有硫化汞的黑色；淋巴腺及唾腺肿大。若不慎中毒对，应送医院急救。急性中毒时，通常用碳粉或呕吐剂彻底洗胃，或者食入蛋白（如1升牛奶加三个鸡蛋清）或蓖麻油解毒并使之呕吐。8）.触电：触电时可按下述方法之一切断电路：a关闭电源；b用干木棍使导线与被害者分开；c 使被害者和土地分离，急救时急救者必须做好防止触电的安全措施，手或脚必须绝缘。19 .实验室灭火法实验中一旦发生了火灾切不可惊慌失措，应保持镇静。首先立即切断室内一切火源和电源，然后根据具体情况积极正确地进行抢救和灭火。常用的方法有：1）.在可燃液体燃着时，应立刻拿开着火区域内的一切可燃物质，关闭通风器，防止扩大燃烧。若着火

13、面积较小，可用石棉布、湿布、铁片或沙土覆盖，隔绝空气使之熄灭。但覆盖时要轻，避免碰坏或打翻盛有易燃溶剂的玻璃器皿，导致更多的溶剂流出而再着火。2）.酒精及其它可溶于水的液体着火时，可用水灭火。3）.汽油、乙醚、甲苯等有机溶剂着火时，应用石棉布或土扑灭。绝对不能用水，否则反而会扩大燃烧面积。4）.金属钠着火时，可把砂子倒在它的上面。5）.导线着火时不能用水及二氧化碳灭火器，应切断电源或用四氯化碳灭火器。6）.衣服被烧着时切不要奔走，可用衣服、大衣等包裹身体或躺在地上滚动，以灭火。7）.发生火灾时注意保护现场。较大的着火事故应立即报警。第二部分 工艺流程第一节 氯碱工艺流程一. 一次盐水 第一次除

14、不溶物、钙、镁、硫酸盐、Ca2+CO32- CaCO3 Mg2+ 2OH- Mg(OH)2二. 中间配制溶液分析次氯酸钠、亚硫酸钠、氯化钡、氯化铁、氢氧化钠、碳酸钠三. 二次盐水除ClO- 、过滤、调节pH值、树脂吸附1 ClO- Na2SO3 Na2SO4Cl- 2. 过滤除CaCO3和Mg(OH)2 四. 离子膜电解1. 阳极反应2Cl-2eCl2 4OH-4eO22H2O 6ClO-3H2O4e 2ClO3-4Cl-6H+O22. 阴极反应2H2O 2e H2 2OH-3. 总反应：2NaCl 2H2O 2NaOHH2 Cl2五. 氯化氢制备1. 氢气净化2. 氯气净化和干燥3. 氯化氢

15、合成盐酸 H2 Cl2 2HCl4. 氯化氢冷却、干燥、净化和水吸收成高纯盐酸第二节 PVC工艺流程一. 乙炔工段1. 乙炔气体生产CaO3CCaC2CO464kJ/molCaC22H2O Ca(OH)2C2H2130kJ/mol副反应CaOH2O Ca(OH)2 CaS2H2O Ca(OH)2H2S Ca3N26H2O 3Ca(OH)22NH3 Ca3P26H2O 3Ca(OH)22PH3Ca3As26H2O 3Ca(OH)22AsH3 Ca2Si4H2O 2Ca(OH)2SiH42. 乙炔气体净化1) 经过次氯酸钠溶液H2S4NaClO H2SO44NaCl PH34NaClO H3PO4

16、4NaCl AsH34NaClO H3AsO44NaCl SiH44NaClO SiO24NaCl 3H2O2) 经过加氢氧化钠H3PO43NaOHNa3PO43H2O H2SO42NaOHNa2SO42H2O CO22NaOHNa2CO3二. 氯化氢气体制备1. 氯化氢合成盐酸 H2 Cl2 2HCl2. 氯化氢冷却、干燥和净化三. 氯乙烯的制备1. 氯乙烯合成C2H2HCl CH2CHCl大量未反应的乙炔、氮气、氢气、HCl和CO2副反应乙醛、乙烯基乙炔、二氯乙烷、二氯乙烯（包括顺式和反式）三氯乙烯、三氯乙烷等多氯化物。2. 氯乙烯净化粗氯乙烯净化碱洗除HCl CO2 氯乙烯的精馏1低沸塔

17、除低沸点物如乙炔、氮气和氢气2高沸塔除高沸点物如乙醛、乙烯基乙炔、二氯乙烷、二氯乙烯（包括顺式和反式）三氯乙烯、三氯乙烷等多氯化物四. 聚乙烯工艺1. 聚乙烯合成在聚合釜nCH2CHCl CH2CHCln2. 聚乙烯的干燥和包装第三部分 离子膜法制碱工艺氯碱中控分析第一章 岗位任务1. 全面负责车间工艺生产中间控制分析、开停设备排气及置换分析和动火分析工作。2. 严格遵守劳动纪律、工艺纪律。3. 认真完成本分厂分析工作，按时、按地取样分析，及时将分析结果报告于生产岗位。4. 认真负责、仔细地进行各项分析数据的测定。5. 发现生产控制分析异常，应及时与有关工段联系。6. 认真做好动火分析。第二章

18、 工艺指标1 . 开停车设备排气，动火分析指标表1内 容指标组分指标(%)大气中C2H20.20VC0.20H20.40NH31.00设备排N2后H20.40O23.00NH30.502. 中间过程控制分析指标（部分）表2 一次盐水氯化钠3055g/L氢氧化钠 -碳酸钠 -游离氯未检出pH值 -配置槽溶液次氯酸钠 -亚硫酸钠2%氯化钡 -氯化铁1%氢氧化钠10%碳酸钠20%精盐水氯化钠3055g/L游离氯未检出pH值911硫酸盐5g/L钙、镁离子10mg/L铁离子0.2mg/L氯酸钠5g/L硅2.3mg/L碘离子0.2mg/L铝0.1mg/L镍0.01mg/LSr2.5mg/L钡0.2mg/L

19、固体悬浮物1mg/L二次精盐水氯化钠3055g/L游离氯未检出pH值911硫酸盐5g/L钙、镁离子0.02mg/L铁离子0.2mg/L氯酸钠5g/L硅2.3mg/L碘离子0.2mg/L铝0.1mg/L镍0.01mg/LSr0.1mg/L钡0.2mg/L泥浆分析氯化钠19.50%SS10.00%排放盐泥中固液比H2O=70%离子膜电解阳极循环液中氯化钠200阳极循环液中硫酸盐7g/L阳极循环液中pH值911 液碱中氢氧化钠32%液碱中氯化钠40ppm液碱中氯酸钠15ppm液碱中Fe2O33ppm 高纯盐酸总酸度31%钙、镁离子3ppm游离氯未检出铁10ppm湿氯气氯气99.5%氯气中氧0.8%干

20、氯气氯气98%氯气中水50ppm氯气中三氯化氮2ppm填料塔硫酸纯度氢气氢气纯度98%氢气中氧2%氯化氢气氯化氢纯度94%游离氯 -液化废气氯气纯度70%氯气中氢0.8%三氯化氮 -纯水浊度 -电导率5us/cm二氧化硅0.1mg/L铁离子0.3mg/L第三章 一次盐水第一节 粗盐水分析一. 氯化钠含量的测定1. 原理：在中性溶液中，硝酸银与氯化钠溶液反应生成白色的氯化银沉淀，以铬酸钾溶液作指示剂，当硝酸银与氯化钠溶液反应完全后，硝酸银立即与铬酸钾作用，生成红色的铬酸银沉淀为结束。其中有关化学反应方程式如下：Ag+ + Cl- = AgCl 2Ag+ + CrO4- = Ag2CrO4 2.

21、测定步骤：2.1 用移液管吸取一次盐水l0ml试样到l00ml容量瓶，加入蒸馏水至刻度线并混合均匀。2.2 用移液管吸取l0ml溶液到250ml锥形烧瓶中，加入大约50ml的蒸馏水。加入12滴酚酞，若溶液显微红色，以0.1mol/L标准溶液硫酸滴定至无色，再)加入lmL铬酸钾溶液作指示剂，用标准的0.1mol/L标准溶液硝酸银溶液滴定试样，并且不停的缓慢摇晃溶液（保持不停的缓慢的震荡溶液），继续滴定直到溶液的颜色刚好砖红色，经充分摇动后不消失即为终点。3.计算：NaCl(g/L)= +K式中：C硝酸银标准溶液的浓度，mol/L；V1所消耗硝酸银标准溶液的体积，mL；V取样体积；005844与1

22、.00mL浓度为1.000mol/L硝酸银标准溶液相当的NaCl的质量，g;；K氯化钠浓度的温度校正值。如下表3表3 氯化钠浓度的温度校正值K测定温度()K(g/L)测定温度()K(g/L)测定温度()K(g/L)测定温度()K(g/L)10-1.30 19-0.14 281.22 372.66 11-1.18 200.00 291.36 382.84 12-1.06 210.16 301.50 393.02 13-0.94 220.32 311.66 403.20 14-0.82 230.48 321.82 413.36 15-0.70 240.64 331.98 423.52 16-0.5

23、6 250.80 342.14 433.68 17-0.42 260.94 352.30 443.84 18-0.28 271.08 362.48 454.00 4. 注意事项：1 本法滴定过程控制pH在中性或微碱性溶液（即pH为6.510.5），在酸性溶液中，由于铬酸银溶于酸，使滴定结果编高，而在碱性溶液中，银离子又生成灰黑色氯化银沉淀，影响滴定和终点。2 在滴定过程中，氯化银沉淀能吸附氯离子，铬酸银沉淀将过早地出现，因此保持不停的缓慢的震荡溶液，使吸附氯的离子重新反应生成氯化银沉淀。3 盐水的密度和比容随温度而变，分析结果必须进行温度校正，不同温度时，氯化钠浓度的温度校正值如表3。4 为了

24、防止试样过饱和和析出氯化钠晶体而影响分析结果，可以用保温瓶取样。5 根据氯化银溶度积（Ksp1.810-10）铬酸银溶度积（Ksp2.010-12）计算，被测溶液中CrO4- 浓度为1.110-2mol/L，稍过量硝酸银恰好能生成砖红色铬酸银沉淀，但由于铬 酸钾颜色本身黄色较深，终点不易观察，所以实际用量要比理论量少一些，一般络酸银浓度为2.610-35.210-3mol/L，即50100mL滴定溶液中需要加入lml5%铬酸钾溶液。二. 氢氧化钠和碳酸钠含量的测定1. 原理（引用GB/T4348.1）1.1 氢氧化钠含量测定的原理：试样溶液中先加入氯化钡，则碳酸钠转化为碳酸钡沉淀，然后用酚酞作

25、指示剂，用盐酸滴定至终点。1.2 碳酸钠含量测定的原理：试样以溴甲酚绿-甲基红作为指示剂，用标准盐酸滴定至终点，测得氢氧化钠和碳酸钠含量总和，再减去氢氧化钠含量，可测得碳酸钠含量。其中有关化学反应方程式如下：NaOHHClNaClH2O Na2CO3BaCl2BaCO3 2NaClNa2CO32HCl2NaClH2OCO22. 测定步骤 2.1 氢氧化钠含量测定 用吸量管吸取冷却至室温25mL试样放入250mL三角瓶中，加约30蒸馏水，10mL氯化钡溶液和2滴酚酞指示剂，用0.1000mol/L盐酸标准溶液滴定由红色至无色为终点，记下体积V12.2 碳酸钠含量测定 用吸量管吸取冷却至室温25m

26、L试样放入250mL三角瓶中，加约30蒸馏水，加10滴溴甲酚绿-甲基红指示剂，用0.1000mol/L盐酸标准溶液滴定至酒红色为终点，记下体积V2。3.计算：NaOH(g/L)= Na2CO3(g/L)= 式中：C盐酸标准溶液的浓度，mol/L；V1滴定氢氧化钠时所消耗盐酸标准溶液的体积，mL；V2滴定碳酸钠时所消耗盐酸标准溶液的体积，mL；V取样体积，mL；0.040与1.00mL浓度为1.000mol/L盐酸标准溶液相当的NaOH的质量，g；0.053与1.00mL浓度为1.000mol/L盐酸标准溶液相当的Na2CO3的质量，g;4. 注意事项：1. 酚酞的变色范围为pH810，而采用甲

27、基橙和百里酚蓝钠盐水溶液混合指示剂滴定终点更为正确，其变色点pH8.3，终点溶液由玫瑰色（pH8.2）变为紫色（pH8.3），混合指示剂的配制：0.1%甲基红钠盐水溶液和0.1%百里酚蓝钠盐水溶液以体积比为1：3。2 .酚酞指示剂的用量对滴定结果影响较大，若用量不足，滴定常常不完全，结果使氢氧化钠含量偏低而碳酸钠含量偏高；若用量过多，因酚酞不溶水而造成酚酞析出，致使溶液浑浊影响终点到观察。3. 在滴定时，盐酸溶液要逐渐滴加入，并不断地摇动溶液，以免局部过酸和第二步反应提前进行，致使碳酸钠含量偏低而氢氧化钠偏高。4. 平行两次测定误差：氢氧化钠0.01g/L；碳酸钠0.04g/L。三. 盐水中游

28、离氯的测定1 原理：在酸性溶液中，溶于水的游离氯和次氯酸钠溶液中具有强氧化性，能将碘离子氧化成游离碘，碘遇淀粉变蓝，而游离出来的碘可用硫代硫酸钠标准溶液进行滴定。其中有关化学反应方程式如下：2KICl2I22KCl 2KINaClO+2CH3COOHI2NaCl+H2O+2CH3COOK2Na2S2O3I22NaINa2S4O62 测定步骤在250mL碘量瓶中，加入10mL30%乙酸溶液，10mL10%碘化钾溶液，再迅速加入冷却至室温的试样25mL，加盖摇匀，放入暗处静置5min，用0.01mol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定近终点时，溶液呈浅黄色，加入2mL淀粉指示剂，继续用0.01mol/L硫

29、代硫酸钠标准溶液滴定至蓝色消失即为终点，记下消耗硫代硫酸钠溶液的体积V1。同时做空白试验。3计算：游离氯(mg/L)= 式中：C硫代硫酸钠标准溶液的浓度，mol/L；V1消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积，mL；V0空白试验消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积，mL；V取样体积，mL；0.03545与1.00mL浓度为1.000mol/L硫代硫酸钠标准溶液相当的游离氯的质量，g;四. pH值的测定按酸度计说明操作测定试样的pH值。第二节 精盐水分析一. 氯化钠含量的测定：测定方法与第三章第一节测定方法相同。二. 盐水中的游离氯的测定：测定方法与第三章第三节测定方法相同。三. pH值的测定：按酸度计说明操作测定试样的pH值。四. 盐水中的固体悬浮物（过滤）1 原理：固体悬浮物通过特定的过滤