化工资讯
当前位置:元素商城  >  化工资讯网  >   化工热点资讯   >  氯碱的生产原理及离子交换膜法
氯碱的生产原理及离子交换膜法
2017-07-04 09:14:14来源:元素商城

化学词典告诉你氯碱的生产原理及离子交换膜法。氯碱,即氯碱工业,也指使用饱和食盐水制氯气氢气烧碱的方法。工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2,并以它们为原料生产一系列化工产品,称为氯碱工业。氯碱工业是最基本的化学工业之一,它的产品除应用于化学工业本身外,还广泛应用于轻工业、纺织工业、冶金工业、石油化学工业以及公用事业。

 氯碱的生产原理及离子交换膜法.jpg

氯碱的生产原理

由电解食盐水溶液制取烧碱、氯气和氢气的工业生产,是重要的基础化学工业之一。我国的氯碱工业主要采用两种生产工艺。

1.隔膜法

电解在立式隔膜电解槽中进行。电解槽的阳极用涂有tiO 2-RuO 2 涂层的钛或石墨制成,阴极由铁丝网制成,网上附着一层石棉绒做隔膜,这层隔膜把电解槽分隔成阳极室和阴极室。将已除去 Ca 2+、Mg2+、

下两种电离方程:

NaCl =Na + + Cl -

H2O=(可逆)H + + OH -

所以,食盐水中含有 Na +、 H +、 Cl-和OH -四种离子。当接通电源后,在电场的作用下,带负电的 Cl - 和 OH - 移向阳极,带正电的 Na + 和 H + 移向阴极,在这种条件下,电极上发生如下反应:

在阳极 2Cl- - 2e= Cl 2↑

在阴极 2H + + 2e=H 2↑

即在阳极室放出Cl2,阴极室放出 H2。由于阴极上有隔膜,而且阳极室的液位比阴极室高,所以可以阻止H2跟Cl2混合,以免引起爆炸。由于H + 不断放电,破坏了水的电离平衡,促使水不断电离,造成溶液中OH -的富集。这样在阴极室就形成了NaOH溶液,它从阴极室底部流出。电解食盐水的总反应可以表示如下:

2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑

用这种方法生产的碱液比较稀,其中含有多量未电解的NaCl,需要经过分离、浓缩,才能得到固态NaOH。

氯碱离子交换膜法

在这种电解槽中,用阳离子交换膜把阳极室和阴极室隔开。阳离子交换膜跟石棉绒膜不同,它具有选择透过性。它只让Na + 带着少量水分子透过,其它离子难以透过。电解时从电解槽的下部往阳极室注入经过严格精制的 NaCl溶液,往阴极室注入水。在阳极室中Cl - 放电,生成 C1 2 ,从电解槽顶部放出,同时 Na + 带着少量水分子透过阳离子交换膜流向阴极室。在阴极室中 H + 放电,生成 H 2 ,也从电解槽顶部放出。但是剩余的 OH - 由于受阳离子交换膜的阻隔,不能移向阳极室,这样就在阴极室里逐渐富集,形成了 NaOH溶液。随着电解的进行,不断往阳极室里注入精制食盐水,以补充NaCl的消耗;不断往阴极室里注入水,以补充水的消耗和调节产品NaOH的浓度。所得的碱液从阴极室上部导出。因为阳离子交换膜能阻止Cl - 通过,所以阴极室生成的NaOH溶液中含NaCl杂质很少。用这种方法制得的产品比用隔膜法电解生产的产品浓度大,纯度高,而且能耗也低,所以它是目前最先进的生产氯碱的工艺。

您可能感兴趣的中国化工网栏目: 化学试剂化学元素化学元素周期表CAS查询
元素商城微信公众号
「一个有逼格的公众号」
相关标签: 原料化工中间体  
相关专题: 化学试剂
相关阅读:
●  达玛树脂怎么用,主要用途是什么
化学词典告诉你达玛树脂怎么用以及它的主要用途是什么。达玛树脂又名但马胶、但马树脂,是产于东南亚一带的一种龙脑香料植物分泌物,外观呈透明淡黄至琥珀粒壮体,软化点(环球法)在120℃±5℃。 达玛树脂怎么用达玛树脂制作达玛上光油及其它油画媒介的主要原材料。1、达玛上光油,油画完成后,半年干燥期,然后上上光油保护画面。       &......
●  氟化氢钠的合成方法及用途
化学词典告诉你氟化氢钠的合成方法及用途。氟化氢钠白色结晶性粉末,溶于水,不溶于醇。用作食物保护剂、动物标本及解剖标本保存剂和防腐剂。保持贮藏器密封、储存在阴凉、干燥的地方,确保工作间有良好的通风或排气装置,不可与硫酸及食用物品共贮混运。 氟化氢钠合成方法1.中和法在塑料反应器中,计量投入40%氢氟酸,器外用冰或冷水冷却,以维持反应温度在5℃以下。在搅拌下,以细流缓慢加入滤过的饱和纯碱溶液......
●  异构十三醇聚氧乙烯醚的应用及贮运事项
化学词典告诉你异构十三醇聚氧乙烯醚的应用及贮运事项。异构十三醇聚氧乙烯醚易分散或溶于水,具有优良的润湿性,渗透性和乳化性。在前处理配方中添加少量的本品,就可获得极佳的精练效果。储存于阴凉、干燥、通风的库房内,密封保存,避免吸潮、高温、静电和阳光直射,储存温度不要高于60%。 异构十三醇聚氧乙烯醚应用在纺织工业和皮革加工业上,用作脱脂剂、净洗剂、乳化剂和精练剂的组分。对氨基硅油和二甲基硅油......

您确定要从购物车中移除吗???