离子交换膜法电解的优缺点

作者&投稿:宗政栏 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
离子交换膜法电解工艺有哪些特点~

  离子交换膜具有选择透过性。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。

二、离子交换膜法制烧碱
1.离子交换膜电解槽的构成

离子交换膜电解槽

主要由阳极、阴极、离子交换膜、电解槽框和导电铜棒等组成;每台电解槽由若干个单元槽串联或并联组成。阳极用金属钛网制成,为了延长电极使用寿命和提高电解效率,阳极网上涂有钛、钌等氧化物涂层;阴极由碳钢网制成,上面涂有镍涂层;离子交换膜把电解槽分成阴极室和阳极室。

电极均为网状,可增大反应接触面积,阳极表面的特殊处理是考虑阳极产物Cl2的强腐蚀性。

离子交换膜法制烧碱名称的由来,主要是因为使用的阳离子交换膜,该膜有特殊的选择透过性,只允许阳离子通过而阻止阴离子和气体通过,即只允许H+、Na+通过,而Cl-、OH-和两极产物H2和Cl2无法通过,因而起到了防止阳极产物Cl2和阴极产物H2相混合而可能导致爆炸的危险,还起到了避免Cl2和阴极另一产物NaOH反应而生成NaClO影响烧碱纯度的作用。

上海天原化工厂电解车间的离子交换膜电解槽

2.离子交换膜法电解制碱的主要生产流程

如图,精制的饱和食盐水进入阳极室;纯水(加入一定量的NaOH溶液)加入阴极室,通电后H2O在阴极表面放电生成H2,Na+则穿过离子膜由阳极室进入阴极室,此时阴极室导入的阴极液中含有NaOH;Cl-则在阳极表面放电生成Cl2。电解后的淡盐水则从阳极室导出,经添加食盐增加浓度后可循环利用。

阴极室注入纯水而非NaCl溶液的原因是阴极室发生反应为2H++2e-=H2↑;而Na+则可透过离子膜到达阴极室生成NaOH溶液,但在电解开始时,为增强溶液导电性,同时又不引入新杂质,阴极室水中往往加入一定量NaOH溶液。

氯碱工业的主要原料:饱和食盐水,但由于粗盐水中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO等杂质,远不能达到电解要求,因此必须经过提纯精制。

电流效率高,耗电能低,电解槽电阻小,所得减溶液为纯溶液。

简述离子膜 电解
答:电流流进负电极(阴极),溶液中带正电荷的正离子迁移到阴极,并与电子结合,变成中性的元素或分子;带负电荷的负离子迁移到另一电极(阳极),给出电子,变成中性元素或分子。以上来自,百度百科,为了让你给我最佳答案不犹豫,下面是一些自己的解释 离子交换膜在电解中有着比较重要的作用,当然并不是所有...

离子交换膜法电解食盐水具体原理 谢谢
答:还起到了避免Cl2和阴极另一产物NaOH反应而生成NaClO影响烧碱纯度的作用。上海天原化工厂电解车间的离子交换膜电解槽 2.离子交换膜法电解制碱的主要生产流程 如图,精制的饱和食盐水进入阳极室;纯水(加入一定量的NaOH溶液)加入阴极室,通电后H2O在阴极表面放电生成H2,Na+则穿过离子膜由阳极室进入阴极室...

工业制烧碱化学方程式
答:2NaCl+2H₂O==电解==2NaOH+H₂↑+Cl₂↑ 正极产生氯气,负极产生氢气,所得溶液为NaOH溶液。隔膜电解法将原盐化盐后加入纯碱、烧碱、氯化钡精制剂除去钙、镁、硫酸根离子等杂质,再于澄清槽中加入聚丙烯酸钠或苛化麸皮以加速沉淀,砂滤后加入盐酸中和。盐水经预热后送去电解,...

氯碱工业中阳离子交换膜的作用是什么?
答:阳离子交换膜是对阳离子有选择作用的膜,通常是磺酸型的,带有固定基团和可解离的离子,如钠型磺酸型固定基团是磺酸根,解离离子是钠离子。阳离子交换膜可以看作是一种高分子电解质,由于阳膜带负电荷,虽然原来的解离正离子受水分子作用解离到水中,但在膜外通电通过电场作用,带有正电荷的阳离子就可以...

为什么氯碱工业中用阳离子交换膜? 不用阴离子? 不用交换膜不行?
答:用阴离子:1.有NaCl混入,影响纯度 2.Cl2与NaOH反应 不用:1.上述原因 2.H2与Cl2混合,引起爆炸 具体过程见图

离子膜电解法的介绍
答:使电解产品分开的方法。离子膜电解法是在离子交换树脂(见离子交换剂)的基础上发展起来的一项新技术。利用离子交换膜对阴阳离子具有选择透过的特性,容许带一种电荷的离子通过而限制相反电荷的离子通过,以达到浓缩、脱盐、净化、提纯以及电化合成的目的。

离子膜电解槽理论分解电压多少;理论交流电耗多少
答:杂质越多,电耗越大 离子膜电解槽是离子膜制碱生产工艺中的关键设备,它的作用是将进入的合格的二次精制盐水经通电电解,生产出低盐、高浓度的氢氧化钠产品,同时得到联产品氯气和氢气。离子膜法电解,是用阳离子交换膜将电解槽隔成阳极室和阴极室,这层膜只允许钠离子穿透,而对氢氧根离子起阻止作用...

电解饱和食盐水 (离子交换膜法) 相关问题
答:在反应中,阴阳极被半透膜隔开,阳极生成Cl2、阴极生成H2和NaOH,由于Cl2活泼,极易与NaOH反应,所以工业上把阴阳极用半透膜隔开,半透膜阳极一侧只是饱和食盐水,阳极生成Cl2不易溶解也不反应,半透膜阴极一侧是氢氧化钠溶液,阴极生成NaOH、H2,Na+离子半径较小,在半透膜两侧自由穿行,维持电荷守恒,由于...

国外离子交换膜的研究现状
答:已开发性能较好的均相膜。离子交换膜法电解是一种制造高纯度烧碱的盐水电解法,其产品的质量接近于水银法,能满足人造丝与合成纤维工业的要求,国外已经开发了性能较好的均相膜,且其已淘汰的产品仍然在我国有很大的市场占有率。

电解食盐水是阳离子交换膜有什么作用
答:主要是防止氯气分子和阴离子通过。只能让阳离子通过。在阳极区:2Cl--2e-=Cl2,氯化钠中的氯离子放电变成氯气跑掉了,钠离子在电场作用下,通过阳离子交换膜进入阴极区和阴极区水放电后留下的氢氧根离子组成氢氧化钠。而此时阴极区水中的氢离子放电变成氢气跑掉了,留下氢氧根离子。所以电解一段时间后,...