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氯碱工业为什么要用阳离子交换膜

发布时间:2023-05-10 18:36:01

1. 氯碱的用途

氯碱产品主要用于制造有机化学品、造纸、肥皂、玻璃、化纤、塑料等领域。近年来,氯碱工业呈现出加速向规模化,高技术含量方面发展的态势。中国氯碱工业在产能迅速提升的同时,技术也获得了长足发展,规模化装置增多,装置技术水平提高,中国氯碱工业呈规模化、高技术化发展态势。

(1)氯碱工业为什么要用阳离子交换膜扩展阅读

生产原理

1、隔膜法

饱和盐水由阳极区加入,阴极区生成的碱及未分解的盐水则不断流出。通过适当调节盐水流量,可使阳极区液面高于阴极区液面,从而产拍哪生一定的静压差,使阳极液透过隔膜流向阴极室,其流向恰与阴极区OH-向阳数蔽极区的电迁及扩散方向相反,从而大大减少进入阳极区的OH-数量,抑制析氧反应及其他薯贺州副反应的发生,阳极效率提高到90%以上。

2、离子交换膜法

在电解槽中,用阳离子交换膜把阳极室和阴极室隔开。电解时从电解槽的.下部往阳极室注入经过严格精制的 NaCl溶液,往阴极室注入水。在阳极室中Cl - 放电,生成 Cl2 ,从电解槽顶部放出,同时 Na + 带着少量水分子透过阳离子交换膜流向阴极室。在阴极室中 H + 放电,生成 H 2 ,也从电解槽顶部放出,所得的碱液从阴极室上部导出。

2. 现有阳离子交换膜、阴离子交换膜、石墨电极,请用氯碱工业中的膜技术原理,回答下列问题.(1)写出氯碱

(1)用惰性电极电解饱和氯化钠溶液时,阳极上氯离子放电、阴极上氢离子放电,同时阴极附近还生成氢氧根离子,电池反应式为2Cl-+2H2O

电解
.

3. 氯碱工业,电解nacl为什么用离子交换膜,cl2又不会从一处放出

用离子交换膜的作用主要就是利用离子交换膜的选择透过性,阻止OH-从阴极穿过离子膜到阳极,同阳极的CL2反应.

4. 为什么氯碱工业中用阳离子交换膜 不用阴离子 不用交换膜不行

因为氯离子和氢氧根离子都是阴离子要向阳极运动,同种电荷排斥异种电荷吸引。不用交换膜分离物质困难

5. 氯碱工业中离子交换膜的作用是什么

阳离子交换膜有来一种特殊的性质自,即它只允许阳离子通过,而阻止阴离子和气体通过,也就是说只允许na+通过,而cl-、oh-和气体则不能通过。这样既能防止阴极产生的h2和阳极产生的cl2相混合而引起爆炸,又能避免cl2和na护揣篙废蕻肚戈莎恭极oh溶液作用生成naclo而影响烧碱的质量。
cl-比oh-更易失去电子,在阳极被氧化成氯原子,氯原子结合成氯分子放出。
阳极反应:2cl--2e-=cl2↑(氧化反应)
h+比na+容易得到电子,因而h+不断地从阴极获得电子被还原为氢原子,并结合成氢分子从阴极放出。
阴极反应:2h++2e-=h2↑(还原反应)
总反应
2nacl+2h2o=2naoh+cl2+h2
工业上利用这一反应原理,制取烧碱、氯气和氢气。
在上面的电解饱和食盐水的实验中,电解产物之间能够发生化学反应,如naoh溶液和cl2能反应生成naclo、h2和cl2混合遇火能发生爆炸。在工业生产中,要避免这几种产物混合,常使反应在特殊的电解槽中进行。

6. 我请教一下氯碱工业原理

生产原理目前最主要的是离子膜法工艺。其中阳离子交换膜基本都是外国货,国内生产的离子膜还处在试验阶段,这是我国在氯碱行业的软肋。
在离子耐困膜烧碱工艺中,选择性渗透的阳离子交换膜安装在阳极和阴极之间.
在通电状态下,阳极室的盐水和阴极室碱液发生电解.下面的反应方程式表明孝高氯气在阳极室产生, 氢气和烧碱在阴极室产生的过程;
1
阳极: Cl- → Cl2 + e-
2
1
阴极: H2O + e- → H2 + OH-
2
1 1
方程式: NaCl + H2O → NaOH + Cl2 + H2
2 2

氯化钠被电离成钠离子和氯离子. 氯离子在阳极室放电生成氯气. 同时,钠离子通巧亩尺过离子交换膜迁移到阴极室.
在阴极室, 水变为氢气和氢氧根. 钠离子和氢氧根生成氢氧化钠. (如图所示)上面的主要反应和传统的隔膜工艺原理上是相同的.但是在离子膜烧碱工艺中,由于电解液和钠离子被选择性渗透,可以生产出高纯度烧碱.

7. 工业制取氯气为什么用阳离子交换膜,可以用阴离子交换膜吗

不可以。。。【捂脸】
在氯碱工业中,阳离子交换膜能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合而引起爆炸,又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱的质量。
若用阴离子交换膜,Cl-和OH-都聚集在阳极,在阳极区的Na+和OH-形成NaOH。NaOH与Cl2反应降低了烧碱纯度。
准确点说,氯碱工业中的离子交换膜只能允许H+,Na+通过,不允许Cl-,OH-通过,这样才能提高电流功率和烧碱纯度。
所以用阳离子交换膜,不能用阴离子交换膜

8. 氯碱工业的反应原理

阳极反应:2Cl--2e=Cl2↑(氧化反应)
H+比Na+容易得到电子,因而H+不断地从阴极闹衫蔽获得电子被还原为氢原子,并结合成氢分子从阴极放出。
阴极反应:2H++2e=H2↑(还原反应)
在上述反应中,H+是由水的电离生成的,由于H+在阴极上不断得到电子而生成H2放出,破坏了附近的水的电离平衡,水分子继续电离出H+和OH-,
H+又不断得到电子变成H2,结果在阴极区溶液里OH-的浓度相对地增大,使酚酞试液变红。因此,电解饱和食盐水的总反应可以表示为:
总反应
2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2↑液州+H2↑
工业上利用这一反应原理,制取烧碱、氯气和氢气。
在上面的电解饱和食盐水的实验中,电解产物之间能塌李够发生化学反应,如NaOH溶液和Cl2能反应生成NaClO、H2和Cl2混合遇火能发生爆炸。在工业生产中,要避免这几种产物混合,常使反应在特殊的电解槽中进行。

9. 氯碱工业中采用阳离子交换膜电解槽,可以防止氯气与碱反应。

在阳极室放出 Cl 2 ,阴极室放出 H 2 。由于阴极上有隔膜,而且阳极室的液位比阴极室高,所以可以阻止内 H 2 跟 Cl 2 混合,以免引容起爆炸。由于 H + 不断放电,破坏了水的电离平衡,促使水不断电离,造成溶液中 OH - 的富集。这样在阴极室就形成了 NaOH溶液,它从阴极室底部流出。

主要是为了阻止 H 2 跟 Cl 2 混合,以免引起爆炸。

10. 氯碱工业在生产过程中必需把阳极室和阴极室用离子交换膜隔开,为什么

阳离子交换膜有一种特殊的性质,即它只允许阳离子通过,而阻止阴离子和气体通过,也就是说只允许Na+通过,而Cl-、OH-和气体和冲激则不能通过.这样既能防止阴极产生的H2和阳极产生的判培Cl2相混合而引起爆炸,又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱的质量.

Cl-比OH-更易失去电子,在阳极被氧化成氯原子,氯原子结合成氯分子放出.
阳极反应:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应)
H+比Na+容易得到电子,因而H+不断地从阴极获得电子被还原为氢原子,并结合成氢分子从阴极放出.
阴极反应:2H++2e-=H2↑(还原反应)
总反应
2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2+H2
工业上利用这一反应原理,制取烧碱、氯气和氢气.
在上面的电解饱和食盐水的实验中,电解产物之间能够发生化学反应,如NaOH溶液和Cl2能反应生成NaClO、H2和Cl2混合遇火能发生爆炸.在工业生产中,要避免这几种产物混合,常使反应在特殊的唤袜电解槽中进行.

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