现代化学工业的核心是氯碱电解，这是一个不可或缺的过程，通过这个过程可以获得各种应用领域的基本材料。这种工艺技术的重要性不仅在于高效生产钠离子（Na+）、氯离子（Cl−）和氢氧根离子（OH−），这些都是塑料、药品和纺织工业生产中不可或缺的关键原材料。
通过施加直流电压，氯碱电解过程中氯化钠溶液被分解为元素氯和氢氧化钠；同时产生氢气。特别强调这种技术复杂的电解槽的工作原理——专门设计以促进离子传输并防止产品之间的不良反应——因为整个过程的效率和安全性在很大程度上取决于精确的控制机制和所用膜技术的稳定性。
LiquiSonic® 氯碱电解中的测量系统
该 LiquiSonic® 测量技术 可在氯碱电解的各个工艺阶段中有利地使用。客户的主要好处在于 减少原材料和能源消耗 以及在 提高产量.
LiquiSonic® 系统
LiquiSonic® 有三种系统变体可供选择：
LiquiSonic® 20，LiquiSonic® 30 和 LiquiSonic® 40。
LiquiSonic® 30 是一个高性能系统，由一个控制器组成，可连接多达四个传感器。传感器可以在不同的测量点使用。
LiquiSonic® 20 是功能范围减少的变体，可连接一个传感器。
LiquiSonic® 40 允许同时确定混合物中的两种浓度。为此，第二个物理测量量与声速结合。在氯碱电解过程中，LiquiSonic® 40 系统通常包含一个电导率传感器作为第二个物理量。
测量原理
该 LiquiSonic® 测量技术 分析液体参数如浓度或密度，检测相变并用于反应跟踪。
测量原理基于液体中声速的确定。超声波发射器和接收器之间的距离 (d) 由于结构原因是恒定的，因此可以通过测量时间 (t) 来计算声速 (v) (v = d / t)。由于声速取决于物质浓度，因此存在一个功能关系，可以通过该关系计算浓度。
声速测量不依赖于液体的透明度，并以高测量精度、可重复性和稳定性令人信服。除了声速测量外， LiquiSonic® 传感器 集成了高精度和快速的温度测量以进行温度补偿。对于许多应用程序，这比传统的测量方法具有很大的优势。
传感器
的 LiquiSonic® 传感器 在预定范围内连续测量浓度和温度。过程数据每秒更新。
液体接触的传感器组件由不锈钢或耐腐蚀材料如Hastelloy C-2000制成，或涂有Halar或PFA。
传感器内置的各种附加功能，如流量监控（流动/停止）或湿干监控（满/空管道），补充了过程控制。
特殊的 LiquiSonic® 高性能技术 即使在存在气泡或过程液体导致信号强烈衰减的情况下，也能确保稳定的测量结果。
氯碱电解
氯碱电解是如何工作的？
氯碱电解是一种重要的技术工艺，用于生产基本化学品，如氯、氢和烧碱（氢氧化钠）。在此过程中，使用氯化钠（盐）的水溶液作为电解质。在由特殊材料制成的电极上施加电压。通过这个过程，阳极上的氯离子被氧化为氯，而阴极上的水被还原为氢和氢氧根离子。氢氧根离子与溶液中的钠离子反应生成烧碱。氯碱电解是一种非常高效的工艺，广泛应用于许多行业，因为它快速、可靠且具有成本效益，并为各种工业应用提供基本化学品。
借助电流 盐（NaCl） 在 氯（Cl2), 苛性钠 (NaOH) 和 氢气（H2) 分解。
氯碱电解中有哪些工艺？
主要采用两种方法：隔膜法和膜法。
在这两种方法中，发生相同的电化学反应： NaCl 流入电池的阳极室，在那里 Cl2 以氯气的形式沉淀。然后溶液继续进入阴极室，在那里 H2 和 NaOH 形成。
隔膜法解释：
在隔膜法中，在阳极和阴极之间使用多孔隔膜（隔板）。它允许离子交换，但防止氯和氢氧化钠溶液混合。使用盐溶液作为电解质，氯在阳极释放，而氢气和氢氧化钠在阴极生成。然而，该方法中氢氧化钠的质量低于其他方法。
膜法解释：
该方法使用特殊的离子透过膜，阻挡氯离子，但允许钠离子通过。这导致在阳极形成氯，在阴极形成氢氧化钠和氢气。
膜和隔膜在这两种方法中都是高成本因素。 LiquiSonic® 测量技术 用于精确测定阴极溶液的浓度，以识别电解槽的潜在低效并加以应对。这样可以确保膜的最佳使用寿命。
根据所采用的方法，阴极溶液是NaOH溶液（膜法）或NaOH-NaCl溶液（隔膜法）。通过使用 LiquiSonic® 40测量系统 实现，其中超声波与电导率传感器相结合。
您的优势：
- 通过持续监测过程中的浓度来最大化电解槽的效率
- 节能和优化消耗
- 减少复杂的对比分析
- 延长膜的使用寿命
终产品的处理
氢氧化钠浓缩
氯碱电解是一种工艺，其中氯化钠（食盐）在电能的作用下转化为氯、氢和氢氧化钠。在此过程中， 钠离子 (Na+) 向负极移动，负极带负电， 氯离子 (Cl-) 到阳极，阳极带正电。在阳极上，氯离子被氧化，释放出氯。在阴极，水被还原为氢气和氢氧根离子。这些氢氧根离子与钠离子反应生成氢氧化钠。该过程有不同的变体，例如汞齐法，其中在阴极上形成钠汞齐，然后在一个单独的阶段中进一步加工成氢氧化钠、氢气和汞。无论使用何种方法获得的氢氧化钠通常通过蒸发浓缩以达到更高的浓度。
可销售的 苛性钠 (NaOH) 通常浓度在45 m%到50 m%之间。由于从电解槽中取出的NaOH的浓度范围仅在12 m%到33 m%之间，因此在多效蒸发器中浓缩。
除了 NaOH 也 NaCl 在溶液中存在（隔膜法），多余的盐在蒸发过程中在蒸发器中结晶析出。这样可以达到45 m%到50 m%的NaOH浓度。
该 LiquiSonic® 测量技术 在任何时候连续确定蒸发后的碱液浓度。随后将苛性钠稀释至客户特定的产品浓度，也可以进行监测。
您的优势：
- 持续监控苛性钠浓度
- 降低蒸发过程中的能源成本
氯气干燥
氯气的干燥是氯生产中的关键步骤。该过程包括去除氯气中的水分，以使其适合工业应用。干燥通过物理方法进行，如气体的冷却和凝结，或使用干燥剂如浓硫酸或分子筛。这些技术确保氯以纯净和干燥的形式存在。虽然氯气干燥是一个技术复杂的过程，但它在许多工业领域中起着关键作用，因为干燥的氯气被用于从水处理到塑料和医药品的生产的各种应用。
氯气在电解槽阳极区产生后，必须在进一步使用前去除其水分，因为当湿度超过30 ppm时，其腐蚀性会增加。为了干燥，氯气被引入吸收塔，在那里氯气中的水分被高浓度硫酸（80-99 m% H2SO4) 吸收。
此干燥过程的有效性显著影响气体的生产率和质量。因此，可靠的H2SO4 -浓度测量很重要。 LiquiSonic测量系统® 与电导率和密度测量相比，实现了H2SO4 -浓度的连续和安全监测。
您的优势：
- 无需复杂的取样
- H的连续监测2SO4 -浓度
- H浓度测定的明确信号2SO4 在80 m%和100 m%之间
- 通过有效干燥防止腐蚀
盐酸生产
在电解槽阳极产生的氯气和引入的氢气构成盐酸合成的原料。为此，两种气体被引入燃烧器，在那里反应生成氯化氢。随后，生成的HCl气体从燃烧室流入集成的等温降膜吸收器。在这里，气体通过水或稀酸吸收，形成浓盐酸（37 m% HCl)。
借助LiquiSonic® 测量技术进行盐酸浓度的连续监测。这使得可以识别目标浓度的偏差并做出相应反应。
您的优势：
- 盐酸浓度的连续监测（20-40 m% HCl)
- 确保高精度目标浓度
Lösestation & Solere 在 igung
原料氯化钠 (NaCl) 通过蒸发海水、矿山开采或从盐矿（洞穴）中溶解获得。原盐水含有杂质和钙或镁盐，这些杂质在电解过程中会堵塞隔膜或膜的细孔，从而显著缩短其使用寿命。因此，通过在搅拌容器（溶解容器）中加入氢氧化钠来沉淀这些杂质 氢氧化钠 沉淀后，杂质通过压力过滤器分离。
盐水浓度的纯度对于后续电解过程尤为重要。 LiquiSonic® 测量系统 在任何时候都能确保盐水浓度的高精度测定。安装在使用矿山开采盐的溶解站或在溶洞开采时的盐水供应商交接点。
您的优势：
- 避免盐水净化中的质量下降
- 延长膜的使用寿命
- 货物入库控制（在溶洞开采时）
- 减少水或蒸汽的消耗（在溶解盐时）
- 减少电能消耗
LiquiSonic® 是一种在线分析系统，可以直接在过程中实时确定液体或介质的浓度或密度。该设备基于对绝对声速和过程温度的高精度测量，从而可以识别相位差异。