子任务1技能点1：能分析离子膜电解槽的各部件的功能.ppt课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,任务3：精制盐水电解,子任务1,：精制盐水电解生产过程,技能,点1：,能分析离子膜电解槽各部件的功能,淄博职业学院,职业教育应用化工技术专业教学资源库,离子膜烧碱生产操作,课程,精制盐水的电解仿真流程图,能说出离子膜电解槽的主要组成构件名成；,能分析离子膜电解槽电流流动的流向；,能熟练掌握进槽盐水、进槽碱液循环的工艺,流程；,掌握离子膜电解槽的基本结构特点；,能叙述离子膜电解盐水的工艺流程；,工业应用案例,离子交换膜电解槽,一、离子交换膜电解槽的种类,工业上用的每一种槽型，每台电解槽都是,由若干电解质单元组成，每个电解单元由,阳极、,离子交换膜,与,阴极,组成。,按供电方式的不同，离子膜电解分为,单,极,式和,复极,式两大类。,工业应用案例,离子交换膜电解槽,图3-5 离子膜电解槽的电解时供电方式示意图,工业应用案例,离子交换膜电解槽,图3-6 离子膜电解单极槽,离子交换膜单极槽,图3-7 膜片与极板压紧,图3-8 膜片试漏,工业应用案例,离子交换膜电解槽,图3-9,复极式电解槽,工业应用案例,离子交换膜电解槽,1.,单极式与复极式,离子交换膜电解槽之间的,比较,单极式电解槽,：,电解槽内的直流电路是并联的，因,此，通过各个电解单元的电流之和就是通过这台单极电,解槽的总电流，各个电解单元的电压是相等的。,复极式电解槽：,槽内各电解单元的直流电路都是串,联的，各个单元的电流相等电解槽的总电压是各个电解,单元的电压之和，所以每台复极式电解槽都是低电流高,电压运转。,工业应用案例,离子交换膜电解槽,表,3-2,单极槽与复极槽之间的区别,生活小细节,工业应用案例,离子交换膜电解槽,2.,离子交换膜法单、复极电解槽电解生产烧碱的工艺比较,（,1,）离子交换膜单极槽电解生产烧碱工艺流程,NaOH+纯水,1盐水饱和槽；2反应器；3浮上澄清槽；4过滤器；,5树脂塔；6电解槽；7脱氯塔；8整流器,图3-10 旭硝子单极槽离子膜电解工艺流程简图,工业应用案例,离子交换膜电解槽,图3-11 淡盐水储罐,工业应用案例,离子交换膜电解槽,（,2,）,离子交换膜复极槽电解生产烧碱工艺流程,图,3-12,旭化成复极槽离子膜电解工艺流程简图,9,纯酸,1饱和器；2反应器；3沉降器；4盐水槽；5盐水过滤器；6过滤后盐水槽；,7螯合树脂塔；8阳极液循环槽；9电解槽；10阳极液气液分离器；,11阴极液循环槽；12阴极液气液分离器；13脱氯塔；14亚硫酸钠槽,工业应用案例,离子交换膜电解槽,二、,复极式离子交换膜电解槽的工作过程,1.BiTAC-859,复极式离子膜电解槽的结构,由一块阳极终端板，若干中间单元和一块阴极,终点板组成，利用,14,根紧固螺栓压紧成压滤机式，,其电极尺寸为,14002340mm,，有效面积为,3.276m,2,，,密封压边为,30mm,。在两个单元之间安装一张离子,交换膜，将阳极室与阴极室有效地分开。其整体结,构。,工业应用案例,离子交换膜电解槽,图3-13,BiTAC-859,复极式离子膜电解槽的基本结构示意图,工业应用案例,离子交换膜电解槽,2.BiTAC-859,复极式离子膜电解槽单元槽内的液体均布流动形式,图,3-14 BiTAC-859,复极式离子膜电解槽底部进液系统示意图,工业应用案例,离子交换膜电解槽,图3-15,BiTAC-859,复极式离子膜电解槽单元槽内的液体均布流动形式示意图,工业应用案例,离子交换膜电解槽,图,3-16 BiTAC-859,复极式离子膜电解槽单元极板上电流流动形式示意图,3.,图,3-7 BiTAC-859,复极式离子膜电解槽,单元极板上电流流动形式示,意图,离子交换膜,图3-17 离子交换膜的种类,一、离子交换膜的种类,1.,全氟羧酸膜（,RfCOOH,）,全氟羧酸膜是一种具有弱酸性和亲水性小的离子,交换膜。膜内固定离子的浓度较大，能阻止,OH,-,的反,渗透，因此阴极室的,NaOH,浓度可达,35%,左右。而且,电流效率也较高，可达,95%,以上。它能置于,PH,3,的,酸性溶液中，在电解时化学稳定性好，缺点是膜电阻,较大，在阳极室不能加酸，因此氯中含氧较高。,离子交换膜,离子交换膜,1.,全氟磺酸膜（,RfSO,3,H,）,全氟磺酸膜是一种强酸型离子交换膜。这类膜的亲,水性好，因此膜电阻小，但由于膜的固定离子浓度低，,对,OH,-,的排斥力小。因此，电槽的电流效率较低，一般,小于,80%,。且产品的,NaOH,浓度,20%,，但化学稳定性优,良。由于其,Pka,值小（酸度大）,故能置于,PH,1,的酸性,溶液中，即电解槽阳极液内可添加盐酸中和,OH-,，因,此，产品氯气质量好，含,O,2,/Cl,2,0.5%,。,离子交换膜,3.,全氟羧酸,/,磺酸复合膜（,Rf-COOH/Rf-SO3H,）,全氟羧酸,/,磺酸复合膜是一种性能优良的离子膜，使,用时较薄的羧酸层面向阴极，较厚的磺酸层面向阳极，,因此兼有羧酸膜和磺酸膜的优点。由于,Rf-COOH,层的存,在，可阻挡,OH,-,返迁移到阳极室，确保了高的电流效率，,可达,96%,。又因,Rf-SO,3,H,层的电阻低，能在高电流下运,行，且阳极液可用盐酸中和，产品氯气含氧量低，,NaOH,浓度可达,33%,35%,。,离子交换膜,二、氯碱生产工艺对离子膜性能的要求,BiTAC-859,复极式离子膜电解槽生产烧碱的工艺流程,图3-20,电解精制盐水生产烧碱的工艺流程示意图,BiTAC-859,复极式离子膜电解槽生产烧碱的工艺流程,电解槽气密及,针孔实验工具,水封罐,压力计,压力计,N,2,供应,废氯气总管,氯气总管,淡盐水总管,循环盐水总管,循环烧碱总管,回碱总管,氢气总管,图3-21 电解槽紧密及针孔压力实验及水封罐,精制盐水电解的技能提升,1.,学习目标,通过学习精制盐水电解的基本理论与原理，理解工业电解生产过程中电化学反应的机理，能分析精制盐水电解过程中电能消耗的途径，从而能找出节能降耗的措施，针对实际生产过程，能够理解控制入槽盐水和碱液指标的必要性。,2.,课堂作业,读懂旭硝子单极槽离子膜电解工艺流程图,读懂旭化成复极槽离子膜电解工艺流程图,简述离子膜的种类与特性,