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概況

很多成品最終質(zhì)量由原材料的初始質(zhì)量決定，如聚合物、有機和無機溶劑、清潔劑、紙和殺蟲劑。普遍的原材料是氯氣與氫氧化鈉等，由氯堿行業(yè)生產(chǎn)。

氯堿工藝就是通過電解近飽和、飽和以及超飽和的鹽水來制取氫氧化鈉和氯氣。在強電流下，鹽水分解產(chǎn)生氫氧化鈉、氯氣和氫氣。這就是氯堿工藝，工藝過程越高效，產(chǎn)品質(zhì)量和利潤就越高。

世界氯堿年產(chǎn)量已超過了4500萬噸，其中北美和亞洲合計產(chǎn)出1400萬噸，歐洲1000萬噸，許多其他區(qū)域提供余下的2100萬噸。

生產(chǎn)方法

圖1即為氯堿制造的大致的流程，從原始的鹽水溶液開始。鹽水溶液濃度在3.5%-28.0%之間。對此溶液用鹽使之飽和、過濾、然后置入電解池。通強電流后，溶液被電解生成氯氣、氫氣和產(chǎn)生苛性堿溶液。此過程生成的三種產(chǎn)物都被凈化，然后出售或用于其他內(nèi)部工藝。進入電解池前，在鹽水處理工藝的任何工藝點（如灰色區(qū)域所示）都可以進行總有機碳TOC檢測。

在苛性堿溶液工藝區(qū)（橙色區(qū)域），可以進行氫氧化鈉溶液中無機碳（IC）的質(zhì)量保證檢測。

飽和食鹽水在直接電流刺激下被電解，在陽極產(chǎn)生氯氣，在陰極產(chǎn)生氫氧化鈉和氫氣。為了避免氫氧化鈉、氫氣，與氯氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在電解槽中插入一張有孔的隔膜將其隔為陽極室和陰極室（見圖2）。

隨著氫氧化鈉在陰極富集，水被分解成氫氣和氫氧根離子，化學(xué)方程式如下：

2Na+ + 2H2O + 2e- → H2 + 2NaOH

要電解出氫氧化鈉必須防止氫氧化鈉和氯氣發(fā)生反應(yīng)。通常，有三種處理方式：在電解槽中加入汞池、隔膜法和使用隔膜池工藝。其中，隔膜池工藝是經(jīng)濟有效的電解制堿方法，因為它耗電最少，在堿濃縮過程中需要的蒸汽也相對較少。

膜池工藝使用全氟磺酸膜，具有離子選擇性，以分隔陽極與陰極反應(yīng)。只有鈉離子和少量的水可以通過這張膜。這樣可以生產(chǎn)高質(zhì)量的氫氧化鈉（NaOH）。

為什么檢測總有機碳？

精良的氯堿工藝是建立在嚴(yán)格的變量控制基礎(chǔ)上的，電化過程中的各種影響因子需被監(jiān)測和控制在一個穩(wěn)定水平。其中一項重要指標(biāo)就是鹽水溶液中的總有機碳含量。通常，溶液中的總有機碳含量不能超過10 ppm。低于這個值，離子膜可以正常使用，但如果高于這個值，過量的有機物則可能會使溶液發(fā)泡阻塞離子膜，局部脫水，嚴(yán)重的甚至灼燒離子膜。一旦離子膜遭到破壞，就必須重換一張以確保最佳效果。如果繼續(xù)使用原離子膜，就必須大幅加強電壓。不管用何種方法處理，一旦制堿過程受到干擾，生產(chǎn)成本就會增加。

Sievers InnovOx方法學(xué)

正文Sievers分析儀在總有機碳分析領(lǐng)域一直創(chuàng)新的潮流，旨在為最困難的基體提供最有力的分析儀。Sievers InnovOx總有機碳分析儀在原有基礎(chǔ)上進一步創(chuàng)新，采用超有效的超臨界水氧化（Supercritical Water Oxidation，SCWO）技術(shù)，能連續(xù)分析成百上千的水樣，而無需重新校準(zhǔn)，無需系統(tǒng)維護，無更換部件。

Sievers InnovOx分析儀的工作原理基于濕化學(xué)氧化技術(shù)，在水樣中加入酸和氧化劑。通過吹掃去除無機碳，然后在升高的溫度下樣品被過硫酸鹽氧化。產(chǎn)生的二氧化碳被非色散紅外光度計檢測。分析儀內(nèi)部配有加溫裝置使水樣和試劑溫度升高，促進有效的氧化反應(yīng)，并使液態(tài)水轉(zhuǎn)化成超臨界水。到這個階段就產(chǎn)生了超臨界水氧化（SCWO）現(xiàn)象。這一突破性技術(shù)實現(xiàn)了99%的氧化效率，確保分析結(jié)果有很高的準(zhǔn)確度和精確度。

同時，每次分析過程結(jié)束，InnovOx分析器都會自動去除樣品基體中的污物雜質(zhì)，以保證沒有鹽或者氧化副產(chǎn)物遺留在反應(yīng)室、管道或閥中。

樣品數(shù)據(jù)

表1和圖3的數(shù)據(jù)顯示了氯化鈉溶液中總有機碳含量的回收率。這說明InnovOx能夠有效分析TOC，不被溶液中的鹽離子影響。數(shù)據(jù)表明InnovOx能夠測定飽和鹽水溶液中的TOC。

結(jié)論

氯堿行業(yè)負責(zé)為成千上萬的消費產(chǎn)品提供原材料。產(chǎn)品的制造商需要一個可接受的純度起始水平，以保證最終產(chǎn)品的質(zhì)量。氯堿行業(yè)通過使用TOC及幾個其他的關(guān)鍵指標(biāo)來監(jiān)測其制造工藝的純度。

InnovOx分析儀重新定義了飽和鹽水分析的生產(chǎn)量和生產(chǎn)效率。以前使用燃燒法分析儀需要兩周才能完成分析的水樣，現(xiàn)在使用InnovOx一個晚上就能解決，成本非常小。得益于先進的超臨界水氧化（SCWO）技術(shù)，Sievers InnovOx總有機碳TOC分析儀可以對各種困難基體的水樣進行分析，可靠、方便、低維護。

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