氯碱工业课件

中国现代化工之母

——氯碱工业第一页第二页，共17页。一.氯碱工业

氯碱工业以盐水为原料，电解制成烧碱、氯气、氢气;

第二页第三页，共17页。二、电解饱和食盐水反应原理（一）实验原理分析和装置设计(1)接电源“+”极的电极叫_________,电极上发生_________反应，应选用_________材料。此极附近溶液中的离子放电能力大小是_________________,此极的电极反应是______________________.(2)接电源“－”极的电极叫_______,电极上发生______反应，应选用_________材料。此极附近溶液中的离子放电能力大小是________,此极的电极反应是___________________________.阳极氧化石墨Cl－>OH－2Cl－－2e=Cl2↑还原Fe或C等H+>Na+2H++2e=H2↑阴极第三页第四页，共17页。二、电解饱和食盐水反应原理（二）实验装置第四页第五页，共17页。（三）电解饱和食盐水操作与现象Fe(－)阴极：产生无色气体溶液变成红色FeC

在U形管里装入饱和食盐水，滴入几滴酚酞试液,把湿润的碘化钾淀粉试纸放在阳极附近。注意观察管内发生的现象及试纸颜色的变化C(+)阳极：产生刺激性气味的气体，该气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝总反应离子方程式：

2Cl－+2H2O=Cl2↑+H2↑+2OH－

通电第五页第六页，共17页。三、离子交换法制烧碱阅读教材Ｐ57～58，回答问题：（１）离子交换膜法有何突出的优点？（２）设备有＿＿＿个进料口，有＿＿个出料口，它们分别处在什么位置？设备占地面积小、能连续生产、生产能力大、产品质量高、能适应电流波动、能耗低、污染小。是氯碱工业发展的方向。24第六页第七页，共17页。离子交换膜电解槽

第七页第八页，共17页。离子交换膜法电解原理示意图

离子交换膜电解槽主要由阳极、阴极、离子交换膜、电解槽框和导电铜棒等组成，每台电解槽由若干个单元槽串联或并联组成。上图表示的是一个单元槽的示意图。第八页第九页，共17页。第九页第十页，共17页。1、生产设备名称：离子交换膜电解槽阳极：金属钛网(涂钛钌氧化物)阴极：碳钢网(有镍涂层)阳离子交换膜：只允许阳离子通过，把电解槽隔成阴极室和阳极室。2、添加原料阳极室：精制的饱和食盐水阴极室：添加纯水（加一定量的NaOH溶液）3、离子交换膜的作用：(1)防止Cl2和H2混合而引起爆炸(2)避免Cl2与NaOH反应生成NaClO，影响NaOH的产量第十页第十一页，共17页。第十一页第十二页，共17页。4、生产流程第十二页第十三页，共17页。四、食盐水的精制:1、精制的要求:除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42－2、精制的原因:a.防止制得的成品烧碱中混有杂质.b.防止电解过程中产生Mg(OH)2等难溶性杂质,堵塞石棉隔膜孔隙.第十三页第十四页，共17页。1．用什么方法除去泥沙？2．用什么试剂除去Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-？3．所用试剂只有过量才能除净这些杂质，试设计一个合理的顺序逐一除杂。思考：第十四页第十五页，共17页。3、精制的方法:a.加过量BaCl2溶液除去SO42－:

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

Mg2++2OH－=Mg(OH)2↓.Fe3++3OH－=Fe(OH)3↓c.加过量的Na2CO3溶液除去Ca2+和过量的Ba2+

Ca2++CO32－=CaCO3↓,Ba2++CO32－=BaCO3↓d.过滤后加盐酸调