⑴ 氯鹼工業和侯氏制鹼法的簡單原理是什麼...
工業上用電解飽和NaCl溶液的方法來製取NaOH、Cl2和H2,並以它們為原料生產一系列化工產品,稱為氯鹼工業。氯鹼工業是最基本的化學工業之一,它的產品除應用於化學工業本身外,還廣泛應用於輕工業、紡織工業、冶金工業、石油化學工業以及公用事業。 陽極反應:2Cl--2e=Cl2↑(氧化反應) H+比Na+容易得到電子,因而H+不斷地從陰極獲得電子被還原為氫原子,並結合成氫分子從陰極放出。 陰極反應:2H++2e=H2↑(還原反應) 在上述反應中,H+是由水的電離生成的,由於H+在陰極上不斷得到電子而生成H2放出,破壞了附近的水的電離平衡,水分子繼續電離出H+和OH-, H+又不斷得到電子變成H2,結果在陰極區溶液里OH-的濃度相對地增大,使酚酞試液變紅。因此,電解飽和食鹽水的總反應可以表示為: 總反應 2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2↑+H2↑ 工業上利用這一反應原理,製取燒鹼、氯氣和氫氣。 在上面的電解飽和食鹽水的實驗中,電解產物之間能夠發生化學反應,如NaOH溶液和Cl2能反應生成NaClO、H2和Cl2混合遇火能發生爆炸。在工業生產中,要避免這幾種產物混合,常使反應在特殊的電解槽中進行。
⑵ 氯鹼工業的原料是什麼
氯鹼工業的主要原料是工業鹽、水、電等,這三種原料的消耗是最大的。
⑶ 氯鹼工業是以什麼為原理,反應方程式是什麼
以電解為原理。
2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2。
⑷ 目前化學工業的主要支柱之一是氯鹼工業,它是以什麼為基礎製取氯氣等產品的工業
是電解飽和氯化鈉溶液
氯鹼工業
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工業上用電解飽和NaCl溶液的方法來製取NaOH、Cl2和H2,並以它們為原料生產一系列化工產品,稱為氯鹼工業。氯鹼工業是最基本的化學工業之一,它的產品除應用於化學工業本身外,還廣泛應用於輕工業、紡織工業、冶金工業、石油化學工業以及公用事業。
目錄
電解飽和食鹽水反應原理
離子交換膜法制燒鹼
以氯鹼工業為基礎的化工生產
我國氯鹼工業的發展
編輯本段電解飽和食鹽水反應原理
陽極反應:2Cl--2e=Cl2↑(氧化反應) H+比Na+容易得到電子,因而H+不斷地從陰極獲得電子被還原為氫原子,並結合成氫分子從陰極放出。 陰極反應:2H++2e=H2↑(還原反應) 在上述反應中,H+是由水的電離生成的,由於H+在陰極上不斷得到電子而生成H2放出,破壞了附近的水的電離平衡,水分子繼續電離出H+和OH-, H+又不斷得到電子變成H2,結果在陰極區溶液里OH-的濃度相對地增大,使酚酞試液變紅。因此,電解飽和食鹽水的總反應可以表示為: 總反應 2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2↑+H2↑ 工業上利用這一反應原理,製取燒鹼、氯氣和氫氣。 在上面的電解飽和食鹽水的實驗中,電解產物之間能夠發生化學反應,如NaOH溶液和Cl2能反應生成NaClO、H2和Cl2混合遇火能發生爆炸。在工業生產中,要避免這幾種產物混合,常使反應在特殊的電解槽中進行。
編輯本段離子交換膜法制燒鹼
目前世界上比較先進的電解制鹼技術是離子交換膜法。這一技術在20世紀50年代開始研究,80年代開始工業化生產。 離子交換膜電解槽主要由陽極、陰極、離子交換膜、電解槽框和導電銅棒等組成,每台電解槽由若干個單元槽串聯或並聯組成。右圖表示的是一個單元槽的示意圖。電解槽的陽極用金屬鈦網製成,為了延長電極使用壽命和提高電解效率,鈦陽極網上塗有鈦、釕等氧化物塗層;陰極由碳鋼網製成,上面塗有鎳塗層;陽離子交換膜把電解槽隔成陰極室和陽極室。陽離子交換膜有一種特殊的性質,即它只允許陽離子通過,而阻止陰離子和氣體通過,也就是說只允許Na+通過,而Cl-、OH-和氣體則不能通過。這樣既能防止陰極產生的H2和陽極產生的Cl2相混合而引起爆炸,又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影響燒鹼的質量。下圖是一台離子交換膜電解槽(包括16個單元槽)。 精製的飽和食鹽水進入陽極室;純水(加入一定量的NaOH溶液)加入陰極室。通電時,H2O在陰極表面放電生成H2,Na+穿過離子膜由陽極室進入陰極室,導出的陰極液中含有NaOH;Cl-則在陽極表面放電生成Cl2。電解後的淡鹽水從陽極導出,可重新用於配製食鹽水。 離子交換膜法電解制鹼的主要生產流程可以簡單表示如下圖所示: 電解法制鹼的主要原料是飽和食鹽水,由於粗鹽水中含有泥沙, 精製食鹽水時經常進行以下措施 (1)過濾海水 (2)加入過量氫氧化鈉,去除鈣、鎂離子,過濾 Ca(2+)+2OH(-)=Ca(OH)2(微溶) Mg(2+)+2OH(-)=Mg(OH)2↓ (3)加入過量氯化鋇,去除硫酸根離子,過濾 Ba(2+)+SO4(2-)=BaSO4↓ (4)加入過量碳酸鈉,去除鈣離子、過量鋇離子,過濾 Ca(2+)+CO3(2-)=CaCO3↓ Ba(2+)+CO3(2-)=BaCO3↓ (5)加入適量鹽酸,去除過量碳酸根離子 2H(+)+CO3(2-)=CO2↑+H2O (6)加熱驅除二氧化碳 (7)送入離子交換塔,進一步去除鈣、鎂離子 (8)電解 2NaCl+2H2O=(通電)H2↑+Cl2↑+2NaOH 離子交換膜法制鹼技術,具有設備佔地面積小、能連續生產、生產能力大、產品質量高、能適應電流波動、能耗低、污染小等優點,是氯鹼工業發展的方向。
編輯本段以氯鹼工業為基礎的化工生產
NaOH、Cl2和H2都是重要的化工生產原料,可以進一步加工成多種化工產品,廣泛用於各工業。所以氯鹼工業及相關產品幾乎涉及國民經濟及人民生活的各個領域。 由電解槽流出的陰極液中含有30%的NaOH,稱為液鹼,液鹼經蒸發、結晶可以得到固鹼。陰極區的另一產物濕氫氣經冷卻、洗滌、壓縮後被送往氫氣貯櫃。陽極區產物濕氯氣經冷卻、乾燥、凈化、壓縮後可得到液氯。 2NaOH+Cl2= NaCl+NaClO+H2O H2O+Cl2=HCl+HClO H2+Cl2=2HCl 2NaOH+CO2=Na2CO3(蘇打)+H2O NaOH+CO2=NaHCO3(小蘇打) 隨著人們環境保護意識的增強,對以氯鹼工業為基礎的化工生產過程中所造成的污染及其產品對環境造成的影響越來越重視。例如,現已查明某些有機氯溶劑有致癌作用,氟氯烴會破壞臭氧層等,因此已停止生產某些有機氯產品。我們在充分發揮氯鹼工業及以氯鹼工業為基礎的化工生產在國民經濟發展中的作用的同時,應盡量減小其對環境的不利影響。
編輯本段我國氯鹼工業的發展
我國最早的氯鹼工廠是1930年投產的上海天原電化廠(現上海天原化工廠的前身),日產燒鹼2t。到1949年解放時,全國只有少數幾家氯鹼廠,燒鹼年產量僅1.5萬噸,氯產品只有鹽酸、液氯、漂白粉等幾種。 近年來,我國的氯鹼工業在產量、質量、品種、生產技術等方面都得到很大發展。到1990年,燒鹼產量達331萬噸,僅次於美國和日本,位於世界第三位。1995年,燒鹼產量達496萬噸,其中用離子交換膜電解法生產的達56.2萬噸,占總產量的11.3%。預計到2000年,燒鹼年產量將達540萬噸,其中用離子膜電解法生產的將達180萬噸,佔33.3%。
⑸ 氯鹼工業的原理是什麼
主要是電解工業鹽水生產氯氣和氫氣,還有燒鹼,在電解槽陽極生成氯氣,陰極生成氫氣,陰極附近生成燒鹼。
⑹ 氯鹼工業的原理是什麼產品的用途有哪些
工業原理是電解飽和的食鹽水啊,方程式:2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2,氫氧化鈉用途很多啊,比如可以作為製取玻璃的原材料啊,冶金之類的也可以啊,氫氣,可以作為燃料和金屬還原劑,你懂的。氯氣的主要作用是生產其它產品的原料,比如溴單質啊,更重要是氯氣可以作為消毒劑啊。
⑺ 什麼的氯化物是氯鹼工業的原料
以食鹽為主,用電解法生產燒鹼(氫氧化鈉)、氯氣、氫氣和由此生產一系列氯產品
⑻ 氯鹼化工是做什麼的
氯鹼化工指的是:
氯鹼工業指的是工業上用電解飽和氯化鈉溶液的方法來製取氫氧化鈉(NaOH)、氯氣(Cl2)和氫氣(H2),並以它們為原料生產一系列化工產品,稱為氯鹼工業。
氯鹼工業是最基本的化學工業之一,它的產品除應用於化學工業本身外,還廣泛應用於輕工業、紡織工業、冶金工業、石油化學工業以及公用事業。主要有3種工藝:隔膜法,雙電解池法,水銀電解池法。
工藝:
隔膜電解法以多孔隔膜將陽極區和陰極區分隔,避免了兩極產物的混合。隔膜電解法的原理如圖所示。飽和鹽水由陽極區加入,陰極區生成的鹼及未分解的鹽水則不斷流出。
通過適當調節鹽水流量,可使陽極區液面高於陰極區液面,從而產生一定的靜壓差,使陽極液透過隔膜流向陰極室,其流向恰與陰極區OH-向陽極區的電遷及擴散方向相反,從而大大減少進入陽極區的OH-數量,抑制析氧反應及其他副反應的發生,陽極效率提高到90%以上。
以上內容參考網路—氯鹼化工
⑼ 氯鹼工業主要指什麼化學方程式
工業上用電解飽和NaCl 溶液的方法來製取NaOH、Cl₂和H₂,再以它們為原料生產一系列的化工產品,稱為氯鹼工業。
2NaCl+2H₂O=通電=2NaOH+Cl₂↑+H₂↑