【正文】 aOH。 ? 燃料電池的工作原理就是電解水的逆反應(yīng)過程，燃料電池的結(jié)構(gòu)也與電解水設(shè)備的結(jié)構(gòu)一樣，利用燃料電池生產(chǎn)氯堿時(shí)，人們可以通過調(diào)節(jié)氧的 “電流量 ”來控制所需的能源，這種新的電流控制回路減輕了外部供電電路的負(fù)擔(dān)?！?4OH） 代替析出氫。? 而為了使鹽水中的鈣鎂離子含量達(dá)到 20ppb以卜，則必需采用螯合樹脂。離子交換膜? 離子膜電解法對鹽水的要求比隔膜法高得多，鹽水需經(jīng)二次精制。 離子膜的價(jià)格昂貴 。m2。 ? 兩種膜均用聚四氟乙烯基的離子文換樹脂，既能耐強(qiáng)堿又能耐酸，耐有機(jī)物侵蝕，但價(jià)格昂貴。這種膜適用于兩極間距極小的所謂 “零 ”極距或 “膜 ”間隙的離子交換膜電解槽?？墒共蹓汉湍芎慕档汀Ｓ捎诜諌A電解槽的工作條件十分惡劣．在陽極側(cè)，電解液是高達(dá) 90176。另外，還有類似板式換熱器的結(jié)構(gòu)，由沖壓的輕型鈦板陽極、離子膜和沖壓的鎳板陰極夾在一起，構(gòu)成單元電解槽。? 單極式電解槽的各單元電解槽并聯(lián)相接，電解槽的總電流為各個(gè)單元電解槽的電流之和；電路中各臺電解槽串聯(lián)。? 離開陰極室的氫氧化鈉溶液一部分作為產(chǎn)品，一部分加入純水后返回陰極室。 ? 離子交換膜由離子交換樹脂壓制成，目前有適用于氯堿電解槽的全氟化高聚物離子交換膜。離子膜電解法的原理這一工藝的技術(shù)關(guān)鍵是使用對離子具有選擇透過性的離子交換膜。L1） 為： Ca100， ， ， ， Mo、 Cr、 V都是 ~。? 其直流電能消耗雖高，但它不需要蒸發(fā)濃縮堿液的后處理操作，故每噸堿的總能耗仍和其他二法相仿，而且對鹽水的凈化要求不像隔膜槽那樣高。? 汞槽電解的最終產(chǎn)物為 Cl H NaOH， 但純度大大提高，含 Cl的量低于 % 。22NaClj?＝ ? 理論分解電壓： eNa+2e2Cl? 1.? 水銀法采用的陽極材料和陽極反應(yīng)與隔膜法及離子膜法基本相同，如在 DSA陽極表面析出氯氣，但陰極和陰極反應(yīng)卻迥異，由于采用析氫過電傳很高的汞作為陰極材料，在達(dá)到析氫電極電位之前，溶液中的 Na+已在陰極放電，與汞生成鈉汞齊。 石棉隔膜壽命低，常只有幾個(gè)月至一年左右，因此常需更換，石棉有污染，石棉隔膜有時(shí)還會被雜質(zhì)離子堵塞，石棉也容易造成粉塵公害。所得堿液稀，約 10％左右，需濃縮至 50％才就出售；? (2)? 傳統(tǒng)的氯堿工業(yè)所使用的隔膜材料是石棉，它是通過真空吸附的方法吸附在鐵網(wǎng)陰極上。 若采用鎳合金覆蓋層的陰極可使過電位降低到 ~，進(jìn)一步采用某些催化劑覆蓋層還可降到 ~。因此陰極材料的主要改進(jìn)方向是降低析氫過電位。? 在涂層材料中又添加了與 Ru4＋ 離子同晶型、半徑相近的 Ir4＋ 離子，IrO2加入后進(jìn)一步改善了電極性能。RuO2與 TiO2制成固態(tài)溶液。隔膜電解槽? 金屬鈦具有單相載流體的性能，在鹽水中作為陰極時(shí)可導(dǎo)電。 DSA電極成功應(yīng)用于氯堿工業(yè)，可以看成是現(xiàn)代電催化研究中最輝煌的成就。? 石墨陽極為板狀，立于混凝土底板上，灌鉛固定之。隔膜電解槽? 石墨陽極材料? 石墨電極使用最為廣泛，無論是導(dǎo)電性、機(jī)械加工性能都好。? 按電解液的不同分為水溶液電解槽、熔融鹽電解槽和非水溶液電解槽三類。＋ ＋ E?e＝ ＋ ＝ ? 總反應(yīng)： H2＋ 2OH2H2O＋ 電解反應(yīng)? 陽極： 不能調(diào)換 NaOH和 Na2CO3的順序。 、 Cl要使所加 BaCl23Cl、 Na+、 OHCa2+、 Fe3+、 Ba2+、 Cl、 Na+、 OHm2， 但也有超過的。電流密度越大，即電極電位越正時(shí)，析出氧占的部分越小。? 電解通常是在較高溫度下進(jìn)行的，因?yàn)楦邷亟档土?Cl2的溶解度，增加電導(dǎo)，但也加速了石墨電極的損壞。氯堿工業(yè)的電化學(xué)基礎(chǔ)? 提高 Cl的濃度，降低 OH的濃度更有利于的 Cl的放電而不利于 OH的放電。e→ 4OH)＝ ? ? 從而得到 E為：? VE代入 Nernst方程計(jì)算得到：? ＝ ? 在陽極區(qū)溶液中，含 NaCl為 265g→ O2十 2H2O十 42C1在陽極溶液中的 Cl和 OH離子可能在陽極上放電析出氯氣和氧氣，陽極反應(yīng)分別為：? 因此，即使不考慮活度因子和超電勢，在陰極上也只能析出氫氣。? 若以 Na+的濃度 (~，因此，陰極析氫電勢 dm3， 陰極液上方的 p(H2)＝ 87443Pa， a(H2O)≈1， 將上述數(shù)據(jù)代人Nernst方程后 ,dm3[a(OH)≈? PVC排名第一1600中國正成為全球最大的氯堿生產(chǎn)國世界第二大燒堿出口國從進(jìn)口國變?yōu)槌隹趪月葔A工業(yè)為基礎(chǔ)的化工生產(chǎn)有機(jī)合成印染紡織肥皂玻璃造紙農(nóng)藥氯化物合成有機(jī)合成液堿合成漂白劑濕氯氣濕氫氣NaOH氯堿工業(yè)? 我國的氯堿生產(chǎn)采用先進(jìn)生產(chǎn)工藝的生產(chǎn)裝置逐年增加，但是，生產(chǎn)工藝與國外相比相對落后，再加上其他的一些因素，生產(chǎn)成本普遍偏高。? 目前同時(shí)存在三種電解生產(chǎn)方法，彼此都在競爭中發(fā)展．都有自己的市場，這在別的電解工業(yè)中是罕見的。? 氯堿工業(yè)在產(chǎn)量上是僅次于硫酸和化肥的重要無機(jī)化學(xué)工業(yè)。氯堿工業(yè) h1為單位。?C|＋ IRsol＋ IR幾個(gè)重要的基本概念和術(shù)語? （ 3） 時(shí)空產(chǎn)率 (Space? ?V＝ Ee/V， 稱為電壓效率。?I＝ 幾個(gè)重要的基本概念和術(shù)語? （ 1）電流效率 ?I與電能效率 ?E? 電流效率 ?I是制取一定量物質(zhì)所必須的理論消耗電量 Q與實(shí)際消耗電量 Qr的比值： 有些電解槽結(jié)構(gòu)復(fù)雜，電極間電器絕緣，隔膜的制造、保護(hù)和調(diào)換比較困難。占用廠房面積大。KWKW電解合成法的不足 環(huán)境污染少，產(chǎn)品純凈。電解合成法的優(yōu)點(diǎn)(3)據(jù)計(jì)算，超電勢改變 1V， 可使反應(yīng)活化能降低 40kJ若采用非水溶劑或熔鹽電解，則陽極電位可達(dá) +3V， 陰極電位可達(dá) 3V。② 首先在電極表面發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，然后通過次級反應(yīng)，包括溶解、離解、均相化學(xué)反應(yīng)形成欲制取的產(chǎn)物，如氯酸鹽、次氯酸鹽等。以電化學(xué)方法制取無機(jī)單質(zhì)和化合物的無機(jī)電合成是電化學(xué)工業(yè)中最重要的領(lǐng)域之一。無機(jī)物的電解工業(yè) 如通過陽極氧化制取氯、氟、氧、二氧化錳、過硫酸鹽、高氯酸鹽、高錳酸鉀等；通過陰極還原制取氫、提煉金屬、回收污水中的金屬離子。它通過調(diào)節(jié)電位的方法，給在電極上發(fā)生反應(yīng)的分子提供足夠的能量，因而可以生產(chǎn)某些氧化性或還原性很強(qiáng)的物質(zhì)。電合成主要通過調(diào)節(jié)電位去改變反應(yīng)的活化能。因此，一般的電化學(xué)工業(yè)過程均可在常溫常壓下進(jìn)行。(4) 例如每生產(chǎn) 1噸鋁耗電 18500h ， 電解鋅每噸耗電 6000? (2)? (3) ?I? 式中， ? 理論分解電壓 Ee即沒有電流流過電解槽時(shí)的槽電壓 Ee＝ ?+－ ?A|＋ |L1 在國外以 50％ NaOH的水溶液為燒堿的商品規(guī)格，它和液態(tài)氯向?yàn)槁葔A工業(yè)的主產(chǎn)品，而氫則是副產(chǎn)品，因電解氯化鈉水溶液制氫不如水煤氣法制氫來得經(jīng)濟(jì)．但電解制得的氫純度較高。 20世紀(jì) 60年代以后