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:
●  什么是甲醇钾,用途有哪些
化学词典告诉你什么是甲醇钾以及它的用途。甲醇钾(Potassium methylate),分子式CH3OK,分子量70.06,有液体和固体两种类型。液体产品颜色无色或微黄,粘稠状,为甲醇钾含量约为28%-32%的甲醇溶液;固体产品为淡黄色粉末,甲醇钾含量约为95%-97%。 什么是甲醇钾甲醇钾是醇类OH基团中的H原子被K原子取代后的产物,有液体和固体两种类型。储存在干爽的惰性气体下,保持......
●  蓖麻油聚氧乙烯醚的生产方法及应用
元素百科为您介绍蓖麻油聚氧乙烯醚的生产方法及应用。本品为黄色粘稠液体,耐硬水、酸、碱及无机盐。用于乳化和溶解油及其它水不溶性的物质。非离子型增溶剂。作为水不溶性药物或其他脂溶性药物的增溶剂和乳化剂应用在半固体及液体制剂中。 蓖麻油聚氧乙烯醚的生产方法将1 mol蓖麻油加入反应釜中,再加入相当蓖麻油质量的0.3%的固体氢氧化钾。搅拌,升温,至KOH溶解。然后用N2置换釜中空气。并通入环氧乙......
●  氨基磺酸是什么?氨基磺酸有哪些用途?
化学词典编辑谈谈氨基磺酸是什么,以及氨基磺酸有哪些用途。氨基磺酸的分子式为NH2SO3H。氨基磺酸中文别名:磺酰胺酸;氨磺酸;磺酸胺。氨基磺酸的CAS号为5329-14-6,氨基磺酸的分子式为NH2SO3H,氨基磺酸的分子量为97.09。 氨基磺酸是什么? 氨基磺酸为白色斜方结晶。干燥时稳定,在溶液中渐水解成硫酸氢铵。0℃时溶于6.5份水,80℃时溶于2份水,硫酸能降低其水中溶解度。易......

您确定要从购物车中移除吗???