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电解工段理论复习题

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发表于 2012-11-22 18:37:53 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 sunjl1981 于 2013-1-6 19:56 编辑
1、电解原理:
NaCl水溶液在直流电的作用下溶液中的离子在电极上分别放电进行的氧化还原反应.离子膜为全氟羧酸/全氟磺酸复合膜,由于磺酸基团具有亲水性能,从而使膜在溶液中溶胀,膜体结构变松,从而造成许多细微弯曲的通道,使其活性基团中的Na+进行交换,与此同时膜中的活性基团中固定离子具有排斥CL-和OH-的能力,从而获得高纯度的氢氧化钠。
2、根据法拉第二定律可知,电解NaCl水溶液时生成三种物质的电化当量数分别为:
NaOH=1.492克/安·小时
Cl2=1.323克/安·小时
H2=0.0376克/安·小时
理论烧碱产量计算:
    理论产量=电流(I)×时间(t)×槽数(n)×电化当量(K)
    I——7.275KA
    T——8000小时
    N——60×8=480个单元
    K——1.492克/安·时
代入上式:
理论产量(吨)=7.275×103×8×103×60×8×1.492×10-6=41537吨
如果电流效率按96%计算
实际可产烧碱4万吨/年(100%计)
      产氯气3.5万吨/年
      产氢气1000吨/年
另外经验公式计算氯气、氢气产量为:
氯气=碱产量×0.885=4×0.885=3.54万吨/年
氢气产量=碱产量×0.025=4×0.025=1000吨/年
折标准立方米=1120万标准立方米
一吨烧碱可产标准立方米氢气280米3
3、电能的消耗
实际电能消耗,由实际的槽电压及电流效率决定的,计算公式如下:
W实=
V——实际槽电压(伏)
K——电化当量(克/安·时)
η——电流效率%
W实——每吨烧碱实际电耗(千瓦·小时)
4、淡盐水脱氯目的
因为从电解槽流出来的淡盐水中含有游离氯,一部分为溶解氯,另一部分为ClO-酸根离子。游离氯的存在,一是腐蚀设备、管道;二是在盐水精制过程中影响悬浮物沉降;三是在盐水二次精制时,对螯合树脂危害极大,严重时树脂中毒失效,所以游离氯必须除去。
5、脱氯的原理                                                
因为氯和水反应生成次氯酸和盐酸
Cl2+H2O——→HClO+HCl
当温度升至75℃以上时,发生岐化反应:
3ClO-——→2Cl-+ClO3-
产生氯酸根离子
另外,次氯酸根在酸性条件下会发生反应,生成氯气
HClO+H++Cl-——→Cl2↑+H2O
根据上面反应式,要往淡盐水中加31%HCl使PH控制在1.5-2.5之间,使反应式往右进行,并把产生的氯气及时抽出,就能把淡盐水中的游离氯基本除掉。生产中采用真空脱氯塔,提高淡盐水温度,就是这个道理。
6、常用离子膜有那几种:全氟磺酸全氟羧酸全氟羧酸/全氟磺酸复合膜7、影响树脂吸附能力因素:A、本身    B、Ca2+ Mg2+含量        C、温度    D、流量    E、PH值8、复极槽的特征:各单元串联、电槽并联、高电压、低电流单极槽的特征:各单元并联、电槽串联、低电压、高电流
9、二次盐水精制目的
       这是有离子膜制碱工艺决定的,离子膜制碱要求盐水中Ca2+ Mg2+含量低于20ppb,化学精制法只能使盐水中Ca2+ Mg2+含量降到10ppm左右,要使盐水中Ca2+ Mg2+含量低于20ppb必须对盐水进行二次精制。
10、离子膜制碱工艺的主反应:
2NaCl+2 H2O直流电   2NaOH+Cl2↑+H2↑11、离子膜电解槽有单极式复极式两种形式,我厂使用复极式,单元都有阳极、阴极、离子膜12、淡盐水脱氯一般采用真空脱氯化学脱氯相结合
13、槽电压六部分组成:
理论分解电压过电压第一类导体电压降电解质溶液电压降接触电压降膜电压降14、电解槽阳极为,阴极为15、真空脱氯:在真空下,使较高温度的淡盐水处于沸腾状态产生水蒸气,利用生成的气泡带走氯气这种脱氯方法叫真空脱氯16、电解过程实质是电解质水溶液在直流电的作用下溶液中的离子在电极上分别放电进行的氧化还原反应17、氢氧化钠又称烧碱火碱苛性钠是一种白色半透明晶体分子式NaOH分子量4018、为何用氨水检查氯气泄漏氨水与氯气反应:2NH3.H2O+CL2——→2NH4CL该反应快,氨水一遇到CL2便生成氯化铵,氯化铵为白色极细微小颗粒,大量集在一起便似“白烟”状,检查时根据是否有“白烟”冒出便可检查是否有氯气。

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发表于 2012-11-27 09:42:50 | 显示全部楼层
帖子不错。手机mark一下方便查找。
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发表于 2013-11-7 15:00:14 | 显示全部楼层
谢了,大有所用!
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发表于 2013-11-7 16:40:10 | 显示全部楼层
学习了,应该还有下文吧!
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发表于 2013-11-7 20:33:39 | 显示全部楼层
多出点题哉 太少了点  利于多多学习

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发表于 2013-11-7 21:53:08 | 显示全部楼层
不错的帖子   
离子膜羧酸层能有效的阻挡氢氧根的反迁移,使复合膜的膜效率能达到96%以上
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发表于 2013-11-14 13:03:05 | 显示全部楼层
这个帖子不错
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