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:
●  氯甲酸甲酯的制备方法及应用
化学词典告诉你氯甲酸甲酯的制备方法及用途,氯甲酸甲酯为有机化合物,无色透明液体,有强烈刺激性气味。剧毒、易燃、有腐蚀性。微溶于水并被水逐渐分解。有催泪作用,蒸气强烈刺激眼睛、呼吸道,也能经皮肤吸收而引起中毒。工作场所最高允许浓度0.005mg/L。不溶于水,溶于苯、甲醇、乙醚、乙醇等多数有机溶剂。 氯甲酸甲酯制备方法1.工业上由甲醇与光气进行酯化而得。用间歇法生产时,将光气通入甲醇中,在......
●  麦芽糊精的用途及危害有哪些
化学词典告诉你麦芽糊精的用途及危害,麦芽糊精也称水溶性糊精或酶法糊精。它是以各类淀粉作原料,经酶法工艺低程度控制水解转化,提纯,干燥而成。其原料是含淀粉质的玉米,大米等。也可以是精制淀粉,如玉米淀粉,小麦淀粉,木薯淀粉等。 麦芽糊精用途1.用于增加粘稠度、增强产品分散性和溶解性麦芽糊精有较好的乳化作用和增稠效果。在豆奶、速溶麦片、麦乳精中用以增稠、吸收异味、改善口感、延长保质期;在奶茶、......
●  紫外可见分光光度计原理及用途介绍
化学词典告诉你紫外可见分光光度计原理及应用,紫外可见分光光度计是实验室中必备的基本实验仪器之一,它是根据不同物质在光折射下的波长不同,从而测出水的分光光度的仪器,它被广泛运用于各大实验室中进行液体光度的检测。 紫外可见分光光度计原理物质的吸收光谱本质上就是物质中的分子和原子吸收了入射光中的某些特定波长的光能量,相应地发生了分子振动能级跃迁和电子能级跃迁的结果。由于各种物质具有各自不同的分......

您确定要从购物车中移除吗???