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目前化學(xué)工業(yè)的主要支柱之一是氯堿工業(yè),它是以什么為基礎(chǔ)制取氯氣等產(chǎn)品的工業(yè)?

目前化學(xué)工業(yè)的主要支柱之一是氯堿工業(yè),它是以什么為基礎(chǔ)制取氯氣等產(chǎn)品的工業(yè)?
提問者:網(wǎng)友 2018-07-19
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是電解飽和氯化鈉溶液 氯堿工業(yè) 百科名片 工業(yè)上用電解飽和NaCl溶液的方法來制取NaOH、Cl2和H2,并以它們?yōu)樵仙a(chǎn)一系列化工產(chǎn)品,稱為氯堿工業(yè)。氯堿工業(yè)是最基本的化學(xué)工業(yè)之一,它的產(chǎn)品除應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)本身外,還廣泛應(yīng)用于輕工業(yè)、紡織工業(yè)、冶金工業(yè)、石油化學(xué)工業(yè)以及公用事業(yè)。 目錄 電解飽和食鹽水反應(yīng)原理 離子交換膜法制燒堿 以氯堿工業(yè)為基礎(chǔ)的化工生產(chǎn) 我國氯堿工業(yè)的發(fā)展 編輯本段電解飽和食鹽水反應(yīng)原理 陽極反應(yīng):2Cl--2e=Cl2↑(氧化反應(yīng)) H+比Na+容易得到電子,因而H+不斷地從陰極獲得電子被還原為氫原子,并結(jié)合成氫分子從陰極放出。 陰極反應(yīng):2H++2e=H2↑(還原反應(yīng)) 在上述反應(yīng)中,H+是由水的電離生成的,由于H+在陰極上不斷得到電子而生成H2放出,破壞了附近的水的電離平衡,水分子繼續(xù)電離出H+和OH-, H+又不斷得到電子變成H2,結(jié)果在陰極區(qū)溶液里OH-的濃度相對地增大,使酚酞試液變紅。因此,電解飽和食鹽水的總反應(yīng)可以表示為: 總反應(yīng) 2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2↑+H2↑ 工業(yè)上利用這一反應(yīng)原理,制取燒堿、氯氣和氫氣。 在上面的電解飽和食鹽水的實驗中,電解產(chǎn)物之間能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng),如NaOH溶液和Cl2能反應(yīng)生成NaClO、H2和Cl2混合遇火能發(fā)生爆炸。在工業(yè)生產(chǎn)中,要避免這幾種產(chǎn)物混合,常使反應(yīng)在特殊的電解槽中進(jìn)行。 編輯本段離子交換膜法制燒堿 目前世界上比較先進(jìn)的電解制堿技術(shù)是離子交換膜法。這一技術(shù)在20世紀(jì)50年代開始研究,80年代開始工業(yè)化生產(chǎn)。 離子交換膜電解槽主要由陽極、陰極、離子交換膜、電解槽框和導(dǎo)電銅棒等組成,每臺電解槽由若干個單元槽串聯(lián)或并聯(lián)組成。右圖表示的是一個單元槽的示意圖。電解槽的陽極用金屬鈦網(wǎng)制成,為了延長電極使用壽命和提高電解效率,鈦陽極網(wǎng)上涂有鈦、釕等氧化物涂層;陰極由碳鋼網(wǎng)制成,上面涂有鎳涂層;陽離子交換膜把電解槽隔成陰極室和陽極室。陽離子交換膜有一種特殊的性質(zhì),即它只允許陽離子通過,而阻止陰離子和氣體通過,也就是說只允許Na+通過,而Cl-、OH-和氣體則不能通過。這樣既能防止陰極產(chǎn)生的H2和陽極產(chǎn)生的Cl2相混合而引起爆炸,又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影響燒堿的質(zhì)量。下圖是一臺離子交換膜電解槽(包括16個單元槽)。 精制的飽和食鹽水進(jìn)入陽極室;純水(加入一定量的NaOH溶液)加入陰極室。通電時,H2O在陰極表
回答者:網(wǎng)友
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