子任务1知识点1：离子膜电解槽电解基本概念汇总课件

任务3：精制盐水电解

子任务1：精制盐水电解生产过程

知识点1：离子膜电解槽电解基本概念淄博职业学院职业教育应用化工技术专业教学资源库《离子膜烧碱生产操作》课程任务3：精制盐水电解

子任务1：精制盐水电解生产过程

知识点精制盐水的电解仿真流程图精制盐水的电解仿真流程图能熟练掌握离子膜电解生产工艺流程；能认知离子膜电解生产工艺流程；理解掌握离子膜电解槽内的盐水电解的机理；能叙述离子膜电解盐水的工艺流程；能熟练掌握离子膜电解生产工艺流程；理解掌握离子膜电解槽内的盐精制盐水电解生产工作任务把合格的精制盐水通过电解的方法生产30%NaOH，同时副产Cl2、H2。图3-1离子膜电解槽精制盐水电解生产工作任务把合格的精制盐水通过电解的方法精制盐水电解工艺流程简图图3-2精制盐水电解工艺流程简图精制盐水电解工艺流程简图图3-2精制盐水电解工艺流程简图电解过程的基本定律电解过程是电能转变为化学能的过程。当以直流电通过熔融态电解质或电解质水溶液时，即产生离子的迁移和放电现象。图3-4电解饱和食盐水实验装置图3-3离子的迁移电解过程的基本定律电解过程是电能转变为化学能的过程。当电解过程的基本定律1.法拉第第一定律G=KQ=KItG——电极上析出物质的质量，g或kg；Q——通过的电量，A·s或A·h；K——电化当量；g/A·hI——电流强度，A；t——通电时间，s或h。要提高电解生成物的产量，则要增大电流强度或延长电解时间。电解过程的基本定律1.法拉第第一定律电解过程的基本定律2.法拉第第二定律

当直流电通过电解质溶液时，电极上析出（或溶解）1克当量的任何物质，所需要的电量是恒定的，在数值上约等于96500C，称为1法拉第（用F表示）。即1F=96500C=96500A·s=26.8A·h当电解食盐水溶液时，1A·h的电量理论上可生成的各产物的质量为：电解过程的基本定律2.法拉第第二定律实例计算3-1现有电槽10台，运行电流强度为16000A，求理论上每日可生产多少吨烧碱、氯气和氢气?

解：根据法拉第定律：G＝KItn得NaOH的理论产量：Cl2的理论产量：H2的理论产量：

电解过程的基本定律实例计算3-1现有电槽10台，运行电流强度为16几个重要的概念解读

1.电流效率电流效率越高，电流损失越小，同样的电量获得的电解产物越多。现代氯碱厂，电流效率一般为95%～97%。

几个重要的概念解读1.电流效率电流效率越几个重要的概念解读

实例计算

某氯碱厂电解车间有20台电解槽在位运行，电解槽的运行电流强度为16000A,一昼夜可生产电解碱液34.6吨，其NaOH含量为32%（wt%），试求阴极电流效率η。解：NaOH的实际产量为34.6×0.32＝11.072（t）

NaOH的理论产量＝几个重要的概念解读实例计算某氯碱厂电解车间有20台电几个重要的概念解读

（1）理论分解电压E理电解过程发生所必须的最小外加电压称为理论分解电压。它在数值上等于阴阳两极的可逆平衡电位之差。阴阳两极的电极电位可由能斯特方程求得：25℃时，

2.槽电压及电压效率几个重要的概念解读（1）理论分解电压E理2.槽电几个重要的概念解读

——平衡电极电位，V；

——标准平衡电极电位，V；

n——电极反应中的得失电子数；α氧化态、α还原态——分别表示与电极反应相对应的氧化态和还原态物质的活度。

（2）超电压E超由于实际电解过程并非可逆，存在浓差极化、电化学极化(由于电极上电荷转移步骤进行缓慢而引起的极化)，使电极电位偏离平衡时的电极电位。其偏离平衡电极电位的值称为超电压。几个重要的概念解读——平衡电极电位，V；几个重要的概念解读过电位虽然消耗一部分电能，但在电解技术上有很重要的应用。由于过电位的存在，可使电解过程按着预先的设计进行。阳极上发生的是氧化过程，电极电位越低的越易失电子。由于过电位的存在，使得在阳极上放电的是Cl-而不是OH-，获得的是氯气而不是氧气。几个重要的概念解读过电位虽然消耗一部分电能，但在电解技术上有表3-1

25℃时H2、O2、Cl2在不同材质电极上和不同电流密度下的过电位

超电压的大小与电极反应的性质、电流密度、电极材料等因素有关。Cl2、H2、O2在不同材料的电极上和不同电流密度下的过电位见表3-1所示。几个重要的概念解读表3-125℃时H2、O2、Cl2在不同材质电极上和不同（3）槽电压E槽电解时电解槽的实际分解电压称为槽电压。（4）电压效率：

理论分解电压与槽电压的比称为电压效率。电压效率提高电压效率的一个很重要的措施是降低槽电压。一般氯碱厂的电解槽的电压效率在60%～65%之间。

几个重要的概念解读降液超理槽EEEEES+++=（3）槽电压E槽（4）电压效率：电压效率提高

3.电能消耗几个重要的概念解读W——消耗的电能，kW·h；

Q——电量，A·h；I——电流强度，A；

t——运行时间，h；

V——槽电压，V。

3.电能消耗几个重要的概念解读W——消耗的电能，kW·几个重要的概念解读实例计算3-4试计算生产1000kgNaOH，理论上需要消耗的电能为多少kW·h?（已知NaOH的理论分解电压等于2.3V）解：NaOH的电化当量等于1.492g/(A·h)

生产1000kgNaOH所需要的电量为：

几个重要的概念解读实例计算3-4试计算生产100几个重要的概念解读

在实际生产中，电能的消耗取决于槽电压外，还应考虑电流效率：

实例计算

已知电解槽的槽电压为3.20V，电流效率等于96.5%。试求生产1000kg氢氧化钠需要消耗多少kW·h?解：·几个重要的概念解读在实际生产中，电能的消耗几个重要的概念解读在离子膜法电解生产中，电流密度为4000～6000A/m2。降低电能消耗采取的措施。

几个重要的概念解读在离子膜法电解生产中，电流密度为40工作任务总结本节课主要完成了以下工作任务：1.电解生产装置工艺流程介绍；2.电解的相关概念学习，如电解、电极电位、理论分解电压、超电压、电解液电压和导电材料电压降等3.电解过程中电解产量、电耗以及电解效率的计算。作业：P174⑤、⑥工作任务总结本节课主要完成了以下工作任务：任务3：精制盐水电解

子任务1：精制盐水电解生产过程

知识点1：离子膜电解槽电解基本概念淄博职业学院职业教育应用化工技术专业教学资源库《离子膜烧碱生产操作》课程任务3：精制盐水电解

子任务1：精制盐水电解生产过程

知识点精制盐水的电解仿真流程图精制盐水的电解仿真流程图能熟练掌握离子膜电解生产工艺流程；能认知离子膜电解生产工艺流程；理解掌握离子膜电解槽内的盐水电解的机理；能叙述离子膜电解盐水的工艺流程；能熟练掌握离子膜电解生产工艺流程；理解掌握离子膜电解槽内的盐精制盐水电解生产工作任务把合格的精制盐水通过电解的方法生产30%NaOH，同时副产Cl2、H2。图3-1离子膜电解槽精制盐水电解生产工作任务把合格的精制盐水通过电解的方法精制盐水电解工艺流程简图图3-2精制盐水电解工艺流程简图精制盐水电解工艺流程简图图3-2精制盐水电解工艺流程简图电解过程的基本定律电解过程是电能转变为化学能的过程。当以直流电通过熔融态电解质或电解质水溶液时，即产生离子的迁移和放电现象。图3-4电解饱和食盐水实验装置图3-3离子的迁移电解过程的基本定律电解过程是电能转变为化学能的过程。当电解过程的基本定律1.法拉第第一定律G=KQ=KItG——电极上析出物质的质量，g或kg；Q——通过的电量，A·s或A·h；K——电化当量；g/A·hI——电流强度，A；t——通电时间，s或h。要提高电解生成物的产量，则要增大电流强度或延长电解时间。电解过程的基本定律1.法拉第第一定律电解过程的基本定律2.法拉第第二定律

当直流电通过电解质溶液时，电极上析出（或溶解）1克当量的任何物质，所需要的电量是恒定的，在数值上约等于96500C，称为1法拉第（用F表示）。即1F=96500C=96500A·s=26.8A·h当电解食盐水溶液时，1A·h的电量理论上可生成的各产物的质量为：电解过程的基本定律2.法拉第第二定律实例计算3-1现有电槽10台，运行电流强度为16000A，求理论上每日可生产多少吨烧碱、氯气和氢气?

解：根据法拉第定律：G＝KItn得NaOH的理论产量：Cl2的理论产量：H2的理论产量：

电解过程的基本定律实例计算3-1现有电槽10台，运行电流强度为16几个重要的概念解读

1.电流效率电流效率越高，电流损失越小，同样的电量获得的电解产物越多。现代氯碱厂，电流效率一般为95%～97%。

几个重要的概念解读1.电流效率电流效率越几个重要的概念解读

实例计算

某氯碱厂电解车间有20台电解槽在位运行，电解槽的运行电流强度为16000A,一昼夜可生产电解碱液34.6吨，其NaOH含量为32%（wt%），试求阴极电流效率η。解：NaOH的实际产量为34.6×0.32＝11.072（t）

NaOH的理论产量＝几个重要的概念解读实例计算某氯碱厂电解车间有20台电几个重要的概念解读

（1）理论分解电压E理电解过程发生所必须的最小外加电压称为理论分解电压。它在数值上等于阴阳两极的可逆平衡电位之差。阴阳两极的电极电位可由能斯特方程求得：25℃时，

2.槽电压及电压效率几个重要的概念解读（1）理论分解电压E理2.槽电几个重要的概念解读

——平衡电极电位，V；

——标准平衡电极电位，V；

n——电极反应中的得失电子数；α氧化态、α还原态——分别表示与电极反应相对应的氧化态和还原态物质的活度。

（2）超电压E超由于实际电解过程并非可逆，存在浓差极化、电化学极化(由于电极上电荷转移步骤进行缓慢而引起的极化)，使电极电位偏离平衡时的电极电位。其偏离平衡电极电位的值称为超电压。几个重要的概念解读——平衡电极电位，V；几个重要的概念解读过电位虽然消耗一部分电能，但在电解技术上有很重要的应用。由于过电位的存在，可使电解过程按着预先的设计进行。阳极上发生的是氧化过程，电极电位越低的越易失电子。由于过电位的存在，使得在阳极上放电的是Cl-而不是OH-，获得的是氯气而不是氧气。几个重要的概念解读过电位虽然消耗一部分电能，但在电解技术上有表3-1

25℃时H2、O2、Cl2在不同材质电极上和不同电流密度下的过电位

超电压的大小与电极反应的性质、电流密度、电极材料等因素有关。Cl2、H2、O2在不同材料的电极上和不同电流密度下的过电位见表3-1所示。几个重要的概念解读表3-125℃时H2、O2、Cl2在不同材质电极上和不同（3）槽电压E槽电解时电解槽的实际分解电压称为槽电压。（4）电压效率：

理论分解电压与槽电压的比称为电压效率。电压效率提高电压效率的一个很重要的措施是降低槽电压。一般氯碱厂的电解槽的电压效率在60%～65%之间。

几个重要的概念解读降液超理槽EEEEES+++=（3）槽电压E槽（4）电压效率：电压效率提高

3.电能消耗几个重要的概念解读W——消耗的电能，kW·h；

Q——电量，A·h；I——电流强度，A；

t——运行