氯堿工業(yè)課件

中國現(xiàn)代化工之母

——氯堿工業(yè)第一頁第二頁，共17頁。一.氯堿工業(yè)

氯堿工業(yè)以鹽水為原料，電解制成燒堿、氯氣、氫氣;

第二頁第三頁，共17頁。二、電解飽和食鹽水反應(yīng)原理（一）實驗原理分析和裝置設(shè)計(1)接電源“+”極的電極叫_________,電極上發(fā)生_________反應(yīng)，應(yīng)選用_________材料。此極附近溶液中的離子放電能力大小是_________________,此極的電極反應(yīng)是______________________.(2)接電源“－”極的電極叫_______,電極上發(fā)生______反應(yīng)，應(yīng)選用_________材料。此極附近溶液中的離子放電能力大小是________,此極的電極反應(yīng)是___________________________.陽極氧化石墨Cl－>OH－2Cl－－2e=Cl2↑還原Fe或C等H+>Na+2H++2e=H2↑陰極第三頁第四頁，共17頁。二、電解飽和食鹽水反應(yīng)原理（二）實驗裝置第四頁第五頁，共17頁。（三）電解飽和食鹽水操作與現(xiàn)象Fe(－)陰極：產(chǎn)生無色氣體溶液變成紅色FeC

在U形管里裝入飽和食鹽水，滴入幾滴酚酞試液,把濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在陽極附近。注意觀察管內(nèi)發(fā)生的現(xiàn)象及試紙顏色的變化C(+)陽極：產(chǎn)生刺激性氣味的氣體，該氣體能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{總反應(yīng)離子方程式：

2Cl－+2H2O=Cl2↑+H2↑+2OH－

通電第五頁第六頁，共17頁。三、離子交換法制燒堿閱讀教材Ｐ57～58，回答問題：（１）離子交換膜法有何突出的優(yōu)點？（２）設(shè)備有＿＿＿個進料口，有＿＿個出料口，它們分別處在什么位置？設(shè)備占地面積小、能連續(xù)生產(chǎn)、生產(chǎn)能力大、產(chǎn)品質(zhì)量高、能適應(yīng)電流波動、能耗低、污染小。是氯堿工業(yè)發(fā)展的方向。24第六頁第七頁，共17頁。離子交換膜電解槽

第七頁第八頁，共17頁。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。上圖表示的是一個單元槽的示意圖。第八頁第九頁，共17頁。第九頁第十頁，共17頁。1、生產(chǎn)設(shè)備名稱：離子交換膜電解槽陽極：金屬鈦網(wǎng)(涂鈦釕氧化物)陰極：碳鋼網(wǎng)(有鎳涂層)陽離子交換膜：只允許陽離子通過，把電解槽隔成陰極室和陽極室。2、添加原料陽極室：精制的飽和食鹽水陰極室：添加純水（加一定量的NaOH溶液）3、離子交換膜的作用：(1)防止Cl2和H2混合而引起爆炸(2)避免Cl2與NaOH反應(yīng)生成NaClO，影響NaOH的產(chǎn)量第十頁第十一頁，共17頁。第十一頁第十二頁，共17頁。4、生產(chǎn)流程第十二頁第十三頁，共17頁。四、食鹽水的精制:1、精制的要求:除去粗鹽中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42－2、精制的原因:a.防止制得的成品燒堿中混有雜質(zhì).b.防止電解過程中產(chǎn)生Mg(OH)2等難溶性雜質(zhì),堵塞石棉隔膜孔隙.第十三頁第十四頁，共17頁。1．用什么方法除去泥沙？2．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(zhì)，試設(shè)計一個合理的順序逐一除雜。思考：第十四頁第十五頁，共17頁。3、精制的方法:a.加過量BaCl2溶液除去SO42－:

Ba2++SO42－=BaSO4↓.b.加過量NaOH溶液除去Mg2+和Fe3+

Mg2++2OH－=Mg(OH)2↓.Fe3++3OH－=Fe(OH)3↓c.加過量的Na2CO3溶液除去Ca2+和過量的Ba2+

Ca2++CO32－=CaCO3↓,Ba2++CO32－=BaCO3↓d.過濾后加鹽酸調(diào)