氯碱工业课件.ppt

氯碱工业,第二节,中国现代化工之母 氯碱工业,一.氯碱工业,氯碱工业以盐水为原料，电解制成烧碱、氯气、氢气;,二、电解饱和食盐水反应原理,（一）实验原理分析和装置设计,(1)接电源“+”极的电极叫_,电极上发生_反应，应选用_材料。此极附近溶液中的离子放电能力大小是_,此极的电极反应是_.,(2)接电源“”极的电极叫_,电极上发生_反应，应选用_材料。此极附近溶液中的离子放电能力大小是_,此极的电极反应是_.,阳极,氧化,石墨,ClOH,2Cl2e =Cl2 ,还原,Fe或C等,H+Na+,2H+2e =H2,阴极,二、电解饱和食盐水反应原理,（二）实验装置,（三）电解饱和食盐水操作与现象,Fe()阴极 ： 产生无色气体 溶液变成红色,Fe,C,在U形管里装入饱和食盐水，滴入几滴酚酞试液,把湿润的碘化钾淀粉试纸放在阳极附近。注意观察管内发生的现象及试纸颜色的变化,C(+)阳极： 产生刺激性气味的气体，该气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,总反应离子方程式：,2Cl+2H2O = Cl2 + H2+2OH,通电,三、离子交换法制烧碱,阅读教材5758，回答问题： （）离子交换膜法有何突出的优点？ （）设备有个进料口， 有个出料口，它们分别处在什么位置？,设备占地面积小、能连续生产、生产能力大、产品质量高、能适应电流波动、能耗低、污染小。是氯碱工业发展的方向。,2,4,离子交换膜电解槽,离子交换膜法电解原理示意图,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。上图表示的是一个单元槽的示意图。,1、生产设备名称：离子交换膜电解槽 阳极：金属钛网(涂钛钌氧化物) 阴极：碳钢网(有镍涂层) 阳离子交换膜：只允许阳离子通过，把电解 槽隔成阴极室和阳极室。 2、添加原料 阳极室：精制的饱和食盐水 阴极室：添加纯水（加一定量的NaOH溶液） 3、离子交换膜的作用： (1)防止Cl2和H2混合而引起爆炸 (2)避免Cl2与NaOH反应生成NaClO，影响NaOH的产量,4、生产流程,四、食盐水的精制:,1、精制的要求:,除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、 Fe3+、 SO42,2、精制的原因:,a.防止制得的成品烧碱中混有杂质. b.防止电解过程中产生Mg(OH)2等难溶性杂质,堵塞石棉隔膜孔隙.,1用什么方法除去泥沙？ 2用什么试剂除去Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-？ 3所用试剂只有过量才能除净这些杂质，试设计一个合理的顺序逐一除杂。,思考：,3、精制的方法:,a.加过量BaCl2溶液除去SO42: Ba2+SO42=BaSO4.,b.加过量NaOH溶液除去Mg2+ 和Fe3+ Mg2+ + 2OH= Mg(OH)2. Fe3+ + 3OH= Fe(OH)3,c.加过量的Na2CO3溶液除去Ca2+和过量的Ba2+ Ca2+ + CO32 = CaCO3, Ba2+ + CO32 = BaCO3,d. 过滤后加盐酸调节溶液至中性，除过量的CO32 ：CO32 + 2H+ = CO2 + H2O,粗盐水（Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-）,Ba2+ + SO42- =BaSO4,Na+ 、 Ca2+、Mg2+、Fe3+、Ba2+ 、 Cl-,BaSO4,Ca2+ + CO32- = CaCO3 Ba2+ + CO32- = BaCO3,CaCO3 BaCO3,过量Na2CO3,Na+、 Mg2+、 Ca2+ 、 Ba2+ 、 Cl- 、 OH-,Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2 Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3,过量NaOH,Fe(OH