1、目前,烧碱生产主要有两种方法:一是化学法或称苛化法,另一种是电解法。
2、电解法生产烧碱的方法主要有:隔膜法、水银法、离子交换膜法。
3、电解法生产烧碱过程中,隔膜法普遍采用材料为:石墨和金属阳极。
4、电流效率:电解时氢氧化钠实际产量与理论产量之比。
5、槽电压:在实际电解过程中,电解槽的实际操作电压成为槽电压。
6、槽电压由以下几个部分组成:理论分解电压、过电位、电解液的电压降、和电解槽电路电压降等。
7、理论分解电压:电解质开始分解时所必须的最低电压。电解食盐水溶液时,在数值上它等于阳极析氯电位与阴极析氢电位之差。
8、过电位:电解时离子在电极上的实际放电电压要比理论放电电压高,两者的差值称为过电位。
9、金属离子在电极上放电时的过电位一般并不大,但当电极上发生气体,如o2、h2、cl2等的反应时,过电位就相当大。过电位的数值,主要决定于电极材料的性质(√)
10、虽然o2的析出电位比cl2低,但由于o2在石墨电极上的过电位比cl2高得多,因此,电解时在阳极上获得的却是cl2气,而不是o2。而在钌钛金属阳极上,cl2和o2的过电位相差不大,所以,在放出cl2气的同时也有少量o2放出。
11、比较隔膜法、水银法、离子膜法三种电解法的主要原理、阴阳极电池反应、盐水精制、氢氧化钠浓度等方面的差别。
12、隔膜法电解槽的金属阳极是以金属钛为基体,在基体上涂上一层其他金属氧化物的活性涂层。由于所涂氧化物的种类不同,金属阳极可分为钌金属阳极,非钌金属阳极。
13、大多数氯碱厂、氯气总管的压力都采用微负压,而氢气系统保持微正压。
14、离子膜电解过程中,在盐水中加入高纯盐酸的目的是:中和从阴极室反迁移过来的微量oh-,以阻止其再阳极上放电降低cl2中的o2含量。
15、在离子膜法电解过程中,目前不能把阴极液中naoh浓度提高到40%以上,是由于受电流效率下降的影响。
16、画出氯碱生产的工艺流程框图。
17、离子膜的种类主要有哪几种?各有何优缺点?
对隔膜材料要求:
① 应具有较强的化学稳定件,既耐酸又耐碱的腐蚀,并应具有相当的机械强度,长期使用不宜损坏;
② 必须保持多孔及良好的渗透性,能使阳极液维持。
一定的流速且均匀地透过隔膜;
③ 应具有较小的电阻,以降低电压损失;
④ 材料易得,制造成本低。
(2)石棉隔膜。
石棉是天然的硅酸盐水合物的总称。工业上使用价值高。
的有温石棉、青石棉和铁石棉三种。由于温石棉的耐碱性和。
二次加工性能良好,故电解槽的石棉隔膜几乎全部用温石棉。
石棉耐蚀性的强弱,主要由sio2/ mgo的相对含量决定。若比值太高,那么耐碱性就较差,温石棉的sio2/ mgo比值一般为0.99~1.10。
3)改性石棉隔膜。
改性石棉隔膜就是在石棉纤维中加入一定比例的聚四氟乙烯或聚多氟偏二氯乙烯等纤维或粉末,同时加入少量的非离子型表面活性剂,成为一种坚韧而有弹性、耐蚀性强的改良多孔石棉隔膜。
4)合成材料隔膜。
这种隔膜主要是以聚四氟乙烯为基材,这种隔膜具有可降低槽电压、物理均匀性好、改善化学稳定性、使用寿命和不需要石棉等优点,可替代石棉隔膜。
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