氯碱生产

单击此处编辑母版标题样式,氯碱生产,氯碱生产,你知道吗,1、粗盐,中,中含有钙,离,离子、镁,离,离子、硫,酸,酸根离子,应,应该如何,除,除去？,2、电解,硫,硫酸铜、,氯,氯化钠、,氯,氯化铜、,氢,氢氧化钠,的,的电极反,应,应以及总,反,反应如何,书,书写？阴,极,极的放电,顺,顺序为？,阳,阳极的放,电,电顺序为,？,？,阳极放电：S,2-,I,-,Br,-,Cl,-,OH,-,含氧酸,根,根F,-,阴极放电：Ag,+,Fe,3+,Cu,2+,H,+,Fe,2+,Zn,2+,H,+,Al,3+,Mg,2+,Na,+,3、电解,饱,饱和食盐,水,水时可能,存,存在的副,反,反应有哪,些,些？,阅读全文,，,，回答以,下,下问题,1、该装,置,置的阴极,区,区与阳极,区,区分别的,位,位置如何,？,？阴阳极,材,材料是否,可,可以交换,？,？,2、如何,检,检验阳极,产,产物？如,何,何检验阴,极,极产物？,本,本装置如,何,何避免副,反,反应发生,？,？,3、观察,图,图2-9,石,石棉隔膜,电,电解食盐,水,水装置，,分,分析其工,作,作原理，,阅,阅读相应,内,内容，思,考,考该装置,的,的缺点是,什,什么？,4、利用,上,上述方法,电,电解食盐,水,水时必须,要,要进行粗,盐,盐的提纯,原,原因是什,么,么？如何,进,进行粗盐,的,的提纯？,请,请写出食,盐,盐的步骤,，,，指出步,骤,骤的关键,？,？,5、分析,离,离子膜法,电,电解槽的,工,工作原理,，,，其与隔,膜,膜法的不,同,同有几点,？,？改进在,哪,哪里？,6、法拉,第,第定律的,内,内容是什,么,么？如何,推,推算法拉,第,第常数？,氯碱生产,原,原理,e,阴极,阳,极,阳离子得电子发生,还原,反应,电极材料或阴离子失电子发生,氧化,反应,电解质溶液,阴极：2H,+,+2e,=H,2,阳,阳极：2Cl,+2e,=Cl,2,溶液中存,在,在的离子,为,为：Na,+,、OH,形成NaOH,但是，阳,极,极形成的Cl,2,在通过溶,液,液冒出时,会,会发生,Cl,2,+2NaOH=NaClO+NaCl+H,2,O,精制食盐,水,水的操作,步,步骤,用什么试,剂,剂逐一除,去,去Ca,2+,、Mg,2+,、Fe,3+,、SO,4,2-,等杂质,要,要求所用,试,试剂只有,过,过量才能,除,除净这些,杂,杂质？,加入稍,过,过量BaCl,2,溶液,加入稍,过,过量的NaOH溶液,其中、,顺序可,以,以交换。,加入稍,过,过量的Na,2,CO,3,溶液,过滤（除去Mg(OH),2,、Fe(OH),3,、BaSO,4,、CaCO,3,、BaCO,3,及泥沙等,）,）；,在滤液,中,中加适量盐酸（除去过,量,量的CO,3,2,，调节溶,液,液的pH,）,）；,通,通过阳离子交,换,换树脂（除去残,留,留的微量Ca,2+,、Mg,2+,等离子）,。,。,氯碱生产,的,的核心,对电解槽,结,结构进行,优,优化设计,，,，合理选,用,用电极和,隔,隔膜材料,，,，是电解,生,生产的核心。,电极材,料,料：阳极,：,：石墨，,阴,阴极：铁,棒,棒,石棉隔,膜,膜：能阻,止,止气体通,过,过，不能,阻,阻止分子,离,离子通过,离子交,换,换膜：分,为,为阳离子,交,交换膜和,阴,阴离子交,换,换膜，分,别,别只允许,阳,阳离子通,过,过和阴离,子,子通过。,2NaCl+2H,2,O 2NaOH+Cl,2,+H,2,阳离子交,换,换膜法电,解,解,离子交换,膜,膜,1、生产,设,设备名称：离子交,换,换膜电解,槽,槽,阳极：金,属,属钛网(,涂,涂钛钌氧,化,化物),阴极：碳,钢,钢网(有,镍,镍涂层),阳离子交,换,换膜：只,允,允许阳离子通过，把,电,电解槽隔,成,成阴极室,和,和阳极室,。,。,2、添加,原,原料,阳极室：,精,精制的饱,和,和食盐水,阴极室：,添,添加纯水,（,（加一定,量,量的NaOH溶液,）,）,3、离子,交,交换膜的,作,作用：,(1)防,止,止Cl,2,和H,2,混合而引,起,起爆炸,(2)避,免,免Cl,2,与NaOH反应生,成,成NaClO，影,响,响NaOH的产量,法拉第电,解,解定律,1、法拉,第,第电解第,一,一定律：,电解时在,电,电极上析,出,出（或溶,解,解）的物,质,质的物质,的,的量跟通,过,过的电量,成,成正比。,2、法拉,第,第电解第,二,二定律：,在电解时,，,，电极上,每,每通过96500,库,库仑的电,量,量就会有1mol,电,电子发生,转,转移，产,生,生1/Zmol（Z是电极,上,上放电离,子,子得失的,电,电子数）,电,电解产物,。,。,F=N,A,Q,e,=6.02310,23,1.60210,-19,练习与实,践,践1,氯碱厂电,解,解饱和食,盐,盐水制取NaOH,的,的工艺流,程,程示意图,如,如下：,依据上图,，,，完成下,列,列填空：,在电解,过,过程中，,与,与电源正,极,极相连的,电,电极上所,发,发生反应,的,的化学方,程,程式为，与电源,负,负极相连,的,的电极附,近,近，溶液pH值（选：不,变,变、升高,或,或下降）,工业,食,食盐含Ca,2+,、Mg,2+,等杂质。,精,精制过程,发,发生反应,的,的离子方,程,程式为，,化 盐,精 制,电 解,脱盐,粗盐 H,2,O NaOH Na,2,CO,3,Cl,2,H,2,50%NaOH溶液,沉 渣,NaCl晶体,练习与实,践,践1,如果粗,盐,盐中SO,4,2-,含量较高,，,，必须添,加,加钡式剂,除,除去SO,4,2-,，该钡试,剂,剂可以是。,A、Ba(OH),2,B、Ba(NO,3,),2,C、BaCl,2,为有效,除,除去Ca,2+,、Mg,2+,、SO,4,2-,，加入试,剂,剂的合理,顺,顺序为。,A、先加NaOH,，,，后加Na,2,CO,3,，,再,再,加,加,钡,钡,试,试,剂,剂,B,、,、,先,先,加,加NaOH,，,，,后,后,加,加,钡,钡,试,试,剂,剂,，,，,再,再,加,加Na,2,CO,3,C,、,、,先,先,加,加,钡,钡,试,试,剂,剂,，,，,后,后,加,加NaOH,，,，,再,再,加,加Na,2,CO,3,脱,脱,盐,盐,工,工,序,序,中,中,利,利,用,用NaoH,和,和NaCl,在,在,溶,溶,解,解,度,度,上,上,的,的,差,差,异,异,，,，,通,通,过,过、（,填,填,写,写,操,操,作,作,名,名,称,称,）,）,除,除,去,去NaCl,。,。,在,在,隔,隔,膜,膜,法,法,电,电,解,解,食,食,盐,盐,水,水,时,时,，,，,电,电,解,解,槽,槽,分,分,隔,隔,为,为,阳,阳,极,极,区,区,和,和,阴,阴,极,极,区,区,，,，,防,防,止,止Cl,2,与NaOH,反,反,应,应,；,；,采,采,用,用,无,无,隔,隔,膜,膜,电,电,解,解,冷,冷,的,的,食,食,盐,盐,水,水,时,时,，,，Cl,2,与NaOH,充,充,分,分,接,接,触,触,，,，,产,产,物,物,仅,仅,是,是NaClO,和,和H,2,，,相,相,应,应,的,的,化,化,学,学,方,方,程,程,式,式,为,为。,练,习,习,与,与,实,实,践,践2,利,用,用,惰,惰,性,性,电,电,极,极,对,对,硫,硫,酸,酸,钠,钠,水,水,溶,溶,液,液,进,进,行,行,电,电,解,解,可,可,得,得,产,产,品,品,氢,氢,气,气,、,、,氧,氧,气,气,、,、,氢,氢,氧,氧,化,化,钠,钠,和,和,硫,硫,酸,酸,四,四,种,种,纯,纯,净,净,物,物,，,，,试,试,设,设,计,计实验装置图。,阴离子交换膜,阳离子交换,膜,膜,Na,2,SO,4,O,2,H,2,SO,2-,4,Na,+,练习与实践3,海洋是一座,巨,巨大的宝藏,，,，海水中蕴,含,含80多种,元,元素。氯碱,工,工业和金属,镁,镁的制备原,料,料都来自于,海,海水。,在氯碱工,业,业中，曾用,石,石棉隔膜电,解,解槽来电解,食,食盐水（如,下,下图1所示,）,）,写出两极,电,电极反应式,，,，阳极，阴极；,图1中a,和,和b分别是、；,石棉隔膜,的,的作用。,练习与实践3,随着科技,的,的发展，电,解,解工艺不断,革,革新，电解,效,效率和产品,纯,纯度得到提,高,高。20世,纪,纪80年代,起,起，隔膜法,电,电解工艺逐,渐,渐被离子膜,电,电解技术取,代,代。,离子膜电,解,解槽（如图2）中,分,分别是、。,已知一,个,个电子的电,量,量,是1.60210,-19,C，,在,在离,子膜,电,电解,饱,饱和,食,食盐,水,水时,通过,电,电子1.92910,5,C，,则产,生,生氯,气,气mol，,氢气L（,在,在标,准,准状,况下,）,），NaOHg。,练习,与,与实,践,践3,右,图,图是,工,工业,上,上生,产,产镁,的,的流,程,程。,写,出,出下,列,列反,应,应的,化,化学,方,方程,式,式：,a、,沉,沉淀,池,池中；,b,、,、,电,电,解,解；,整,整,个,个,生,生,产,产,流,流,程,程,中,中,循,循,环,环,使,使,用,用,的,的,物,物,质,质,是,是。,简,简,述,述,把,把,氯,氯,化,化,镁,镁,的,的,水,水,合,晶,晶,体,体,加,加,热,热,使,使,之,之,脱,脱,水,水,转化为,无,无水氯,化,化镁的,操作过,程,程。,演讲完,毕,毕，谢,谢,谢观看,！,！,