氯堿工業(yè)課件

1、氯堿工業(yè)課件第二節(jié)第二節(jié)氯堿工業(yè)課件 中國現(xiàn)代化工之母中國現(xiàn)代化工之母 氯堿工業(yè)氯堿工業(yè)氯堿工業(yè)課件一.氯堿工業(yè) 氯堿工業(yè)以鹽水為原料，電解制成燒堿、氯氯堿工業(yè)以鹽水為原料，電解制成燒堿、氯氣、氫氣氣、氫氣; 氯堿工業(yè)課件二、電解飽和食鹽水反應原理（一）實驗原理分析和裝置設計（一）實驗原理分析和裝置設計v(1)(1)接電源接電源“+”+”極的電極叫極的電極叫_,_,電極上發(fā)生電極上發(fā)生_反應，應選用反應，應選用_材料。此極附近溶材料。此極附近溶液中的離子放電能力大小是液中的離子放電能力大小是_,_,此極此極的電極反應是的電極反應是_._.v(2)(2)接電源接電源“”極的電極叫極的電極叫_,_

2、,電極上發(fā)生電極上發(fā)生_反應，應選用反應，應選用_材料。此極附近溶液材料。此極附近溶液中的離子放電能力大小是中的離子放電能力大小是_,_,此極的電極反應此極的電極反應是是_._.陽極陽極氧化氧化石墨石墨ClClOHOH2Cl2Cl2e =Cl2e =Cl2 2 還原還原FeFe或或C C等等H H+ +NaNa+ +2H2H+ +2e =H+2e =H2 2 陰極陰極氯堿工業(yè)課件二、電解飽和食鹽水反應原理（二）實驗裝置（二）實驗裝置氯堿工業(yè)課件（三）（三）電解飽和食鹽水電解飽和食鹽水操作與現(xiàn)象操作與現(xiàn)象Fe(Fe() )陰極：陰極：產生無色氣體產生無色氣體溶液變成紅色溶液變成紅色FeC 在在U

3、 U形管里裝入飽和食鹽水，滴入幾滴酚酞形管里裝入飽和食鹽水，滴入幾滴酚酞試液試液, ,把濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在陽極附近。把濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在陽極附近。注意觀察管內發(fā)生的現(xiàn)象及試紙顏色的變化注意觀察管內發(fā)生的現(xiàn)象及試紙顏色的變化C(+)C(+)陽極：陽極：產生刺激性氣味的產生刺激性氣味的氣體，該氣體能使氣體，該氣體能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣洕駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{試紙變藍總反應離子總反應離子方程式：方程式： 2Cl2Cl+2H+2H2 2O = ClO = Cl2 2 + H + H2 2+2OH+2OH 通電通電氯堿工業(yè)課件三、離子交換法制燒堿三、離子交換法制燒堿閱讀教材閱讀教材575758

4、58，回答問題：，回答問題：（）離子交換膜法有何突出的優(yōu)點？（）離子交換膜法有何突出的優(yōu)點？（）設備有個進料口，（）設備有個進料口，有個出料口，它們分別處在什么位置？有個出料口，它們分別處在什么位置？設備占地面積小、能連續(xù)生產、生產能力設備占地面積小、能連續(xù)生產、生產能力大、產品質量高、能適應電流波動、能耗大、產品質量高、能適應電流波動、能耗低、污染小。是氯堿工業(yè)發(fā)展的方向。低、污染小。是氯堿工業(yè)發(fā)展的方向。2 24 4氯堿工業(yè)課件離子交換膜電解槽離子交換膜電解槽 氯堿工業(yè)課件離子交換膜法電解原理示意圖離子交換膜法電解原理示意圖 離子交換膜電解槽主要由陽極、陰極、離離子交換膜電解槽主要由陽極、

5、陰極、離子交換膜、電解槽框和導電銅棒等組成，每臺子交換膜、電解槽框和導電銅棒等組成，每臺電解槽由若干個單元槽串聯(lián)或并聯(lián)組成。上圖電解槽由若干個單元槽串聯(lián)或并聯(lián)組成。上圖表示的是一個單元槽的示意圖。表示的是一個單元槽的示意圖。氯堿工業(yè)課件氯堿工業(yè)課件 1 1、生產設備名稱、生產設備名稱：離子交換膜電解槽離子交換膜電解槽 陽極：金屬鈦網陽極：金屬鈦網( (涂鈦釕氧化物涂鈦釕氧化物) ) 陰極：碳鋼網陰極：碳鋼網( (有鎳涂層有鎳涂層) ) 陽離子交換膜：只允許陽離子交換膜：只允許陽離子陽離子通過，把電解通過，把電解 槽隔成陰極室和陽極室。槽隔成陰極室和陽極室。 2 2、添加原料、添加原料 陽極室：

6、精制的飽和食鹽水陽極室：精制的飽和食鹽水 陰極室：添加純水（加一定量的陰極室：添加純水（加一定量的NaOHNaOH溶液）溶液） 3 3、離子交換膜的作用：、離子交換膜的作用： (1)(1)防止防止ClCl2 2和和H H2 2混合而引起爆炸混合而引起爆炸 (2)(2)避免避免ClCl2 2與與NaOHNaOH反應生成反應生成NaClONaClO，影響，影響NaOHNaOH的產量的產量氯堿工業(yè)課件氯堿工業(yè)課件4 4、生產流程、生產流程氯堿工業(yè)課件四、食鹽水的精制四、食鹽水的精制: :v1 1、精制的要求、精制的要求: :除去粗鹽中的除去粗鹽中的CaCa2+2+、MgMg2+2+、 FeFe3+3

7、+、 SOSO4 42 2v2 2、精制的原因、精制的原因: :a.a.防止制得的成品燒堿中混有雜質防止制得的成品燒堿中混有雜質. .b.b.防止電解過程中產生防止電解過程中產生Mg(OH)Mg(OH)2 2等難溶性等難溶性雜質雜質, ,堵塞石棉隔膜孔隙堵塞石棉隔膜孔隙. .氯堿工業(yè)課件1用什么方法除去泥沙？用什么方法除去泥沙？2用什么試劑除去用什么試劑除去Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-？3所用試劑只有過量才能除凈這些雜質，試設所用試劑只有過量才能除凈這些雜質，試設計一個合理的順序逐一除雜。計一個合理的順序逐一除雜。思考：思考：氯堿工業(yè)課件v3 3、精制的方法、精制的方法: :a a

8、. .加過量加過量BaClBaCl2 2溶液除去溶液除去SOSO4 42 2: : BaBa2+2+SO+SO4 42 2=BaSO=BaSO4 4.b.b.加過量加過量NaOHNaOH溶液除去溶液除去MgMg2+ 2+ 和和FeFe3+3+ Mg Mg2+ 2+ + 2OH+ 2OH= Mg(OH)= Mg(OH)2 2. Fe Fe3+ 3+ + 3OH+ 3OH= Fe(OH)= Fe(OH)3 3c.c.加過量的加過量的NaNa2 2COCO3 3溶液除去溶液除去CaCa2+2+和過量的和過量的BaBa2+2+ Ca Ca2+ 2+ + CO+ CO3 32 2 = CaCO= CaC

9、O3 3, Ba Ba2+ 2+ + CO+ CO3 32 2 = BaCO= BaCO3 3d. d. 過濾后加鹽酸調節(jié)溶液至中性，除過量的過濾后加鹽酸調節(jié)溶液至中性，除過量的COCO3 32 2 ：COCO3 32 2 + + 2H2H+ + = CO= CO2 2 + H + H2 2O O氯堿工業(yè)課件粗鹽水（粗鹽水（Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-）過量過量BaCl2Ba2+ + SO42- =BaSO4Na+ 、 Ca2+、Mg2+、Fe3+、Ba2+ 、 Cl-BaSO4Ca2+ + CO32- = CaCO3Ba2+ + CO32- = BaCO3CaCO3BaCO3過量過量Na2CO3Na+、 Mg2+、 Ca2+ 、 Ba2+ 、 Cl- 、 OH-Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3過量過量NaOHFe(OH)3Mg(OH)2Mg2+、 Ca