电解法制烧碱

1、氯碱工艺流程设计氯碱工艺流程设计电解的作用电解的作用v原电池复原原电池复原(充电充电)v金属提纯，如铜的电解精炼金属提纯，如铜的电解精炼 v电镀电镀v电解饱和食盐水制取氯气和烧碱电解饱和食盐水制取氯气和烧碱 烧碱即氢氧化钠，亦称火碱或苛性钠，纯净的氢氧化钠是白色烧碱即氢氧化钠，亦称火碱或苛性钠，纯净的氢氧化钠是白色固体，极易溶于水，溶解时放出大量的热，易潮解，水溶液有涩味固体，极易溶于水，溶解时放出大量的热，易潮解，水溶液有涩味和滑腻感。和滑腻感。电解饱和食盐水反应原理电解饱和食盐水反应原理 阴极：阴极： 阳极：阳极：总反应：总反应：2H+ + 2e- = H22Cl- -2e- = Cl22

2、H2O + 2Cl- = H2 + Cl2 + 2OH- 电解电解2H2O + 2NaCl = H2 + Cl2 + 2NaOH电解电解上述装置的弱点：上述装置的弱点：1.H2和和Cl2 混合不安全混合不安全2.Cl2会和会和NaOH反应，会使得到的反应，会使得到的NaOH不纯不纯隔膜的作用：隔膜的作用： (1)防止氯气和氢气混合而引起爆炸；防止氯气和氢气混合而引起爆炸； (2)避免氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠影响氢氧化钠避免氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠影响氢氧化钠的产量。的产量。生产流程生产流程工业上通常选用隔膜法或离子膜法电解工业上通常选用隔膜法或离子膜法电解隔膜法电解隔膜法电解 以以

3、石墨为阳极石墨为阳极，铁为阴极铁为阴极，采用石棉隔膜的一种电，采用石棉隔膜的一种电解方法，隔膜是由一种多孔渗透性材料成。解方法，隔膜是由一种多孔渗透性材料成。 隔膜的作用：将阳极产物与阴极产物隔开，可使电隔膜的作用：将阳极产物与阴极产物隔开，可使电液和钠离子以一定的流速流向阴极并且在一定程度上液和钠离子以一定的流速流向阴极并且在一定程度上阻止阻止OH-向阳极扩散。向阳极扩散。电极反应及副反应 阴阴 极：极： 阳阳 极：极：2H+ + 2e- = H22Cl- -2e- = Cl2电极反应Cl2 + H2O HClO + HClNaOH + HClO NaClO + H2ONaOH + HCl

4、NaCl + H2ONaClO + 2HClO NaClO3 + 2HCl12ClO- + 6H2O 12e 4HClO3 + 8HCl + 3O2HClO3 + NaOH NaClO3 + H2OHCl + NaOH NaCl + H2ONaClO + 2H NaCl + H2ONaClO3 + 6H NaCl + 3H2O副反应副反应隔膜法电解工艺流程隔膜法电解工艺流程电解液的蒸发1.目的：浓缩NaOH；使NaCl结晶析出2.电解液蒸发原理：蒸汽加热固碱的制造将液碱制成固体碱将液碱制成固体碱升膜式蒸发器：适用于粘度升膜式蒸发器：适用于粘度小于小于0.05Pas、蒸发量较大、蒸发量较大者者降膜式蒸发器：适用于粘度在降膜式蒸发器：适用于粘度在0.050.4Pas、蒸发量较小、蒸发量较小者者实验内容及要求实验内容及要求v电解的基本原理，电极反应，隔膜的作用电解的基本原理，电极反应，隔膜的作用v讨论电流效率及电压效率与哪些因素有关讨论电流效率及电压效率与哪些因素有关v绘制电解工艺草图，蒸发浓缩工艺草图，蒸发制固绘制电解工艺草图，蒸发浓缩工艺草图，蒸发制固碱工艺草图碱工艺草图v一次盐水开车操作（实验室现场完成）一次盐水开车操作（实验室现场完成