氯碱生产3202460392

课题2氯碱生产氯碱工业：通过电解饱和食盐水来生产烧碱、氯气和氢气，并以它们为原料生产一系列化工产品。一、氯碱生产的核心技术——电解实验：电解饱和食盐水实验过程电极反应：阳极：2Cl-→Cl2↑＋2e-（氧化反应）阴极：2H+＋2e-→H2↑（还原反应）电解：使电流通过电解质溶液或熔融态的电解质，在阴、阳两极分别发生还原反应和氧化反应的过程电极名称附近存在离子离子放电顺序电极反应方程式阴极Na+、H+H+＞Na+2H++2e-＝H2↑阳极Cl-、OH-Cl-＞OH-2Cl--2e-＝Cl2↑在阴极：由于2H+＋2e-＝H2↑，H+不断消耗，促进H2O＝H+＋OH-向右移动，破坏了水的电离平衡，c（OH-）相对的增大了，因此，在阴极附近形成氢氧化钠溶液。电解总方程式：2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH电解电解时离子放电顺序⑴、影响离子放电的因素：离子得失电子的能力离子的浓度⑵、离子的放电顺序①阴极:阳离子放电，得电子能力强先放电Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞H+＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+②阳极:阴离子放电或电极放电，失电子能力强先放电S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根离子若阳极是惰性(Pt、Au、石墨)电极时，则放电顺序如下：二、氯碱生产的基本装置——电解槽电解槽电解生产的核心：优化电解槽结构合理选用电极隔膜材料1.如何有效地隔开电解产物隔膜电解槽：解决了阻止阴、阳两极电解产物相互反应这一难题。隔膜材料：水泥多微孔材料→石棉纤维离子膜电解槽：化学稳定性好，能耗低、产品质量高、设备占地面积小、生产能力大、无污染离子交换膜电解槽（包括16个单元槽）离子膜法：以离子膜电解槽电解食盐水制取烧碱、氯气和氢气的方法湿氯气处理液氯湿氢气处理氢气食盐淡盐水精制盐水离子膜电解槽NaOH溶液烧碱去离子水水银法的电解槽中以汞为阴极，石墨或金属为阳极．解汞槽中以钠汞齐为阳极，石墨为阴极，在碱液中阴阳两极相互接触，组成短路电池以加速汞齐分解．隔膜法制得的50%的氢氧化钠通常含有1.0～1.2%氯化钠，可利用水合法或采用液氨萃取法，均可使盐的含量降低到500ppm以下，因为过程复杂，能耗较高，实际生产中较少应用．水银法电解槽可以直接生产50%氢氧化钠，经过活性炭层除去悬浮的水银微粒，即可作为商品．离子膜法电解槽能生产约35%氢氧化钠的高纯度碱液，可直接作为商品使用，也可再经蒸发器浓缩为50%液体烧碱．2.选择什么样的电极电解食盐水的电极：离子在表面容易放电，耐化学腐蚀，使用寿命长。石墨阳极：易腐蚀剥落，导致电极间距离加大、能耗增加，机械强度差、损耗快钌钛金属阳极：耐腐蚀，能耗低、使用寿命长低碳钢阴极：耐腐蚀，导电性能好，H＋能易在表面放电，使用寿命长价格低三、氯碱工业产品氯碱产品的用途