無機(jī)物電解工業(yè)ppt課件-免費(fèi)閱讀
【正文】 以及加入支持電解質(zhì)，例如 NaNO3。＋ CrO42同時(shí)制取鉻酸鉛和氫氧化鈉? 鉻酸鉛（鉻黃）是黃橙色顏料，因其具有良好的耐光性和價(jià)格便宜曾被廣泛使用。在 Cr3+濃度十分低和較少酸的情況下，當(dāng)電流密度為 300AL1Cr(+3)、 6e? 但通常用這反應(yīng)來再生鉻酸。 ＋ 2e2e? 陰極： 4KOH? 高錳酸鉀被廣泛用作氧化劑，特別是作為精細(xì)有機(jī)化學(xué)品工業(yè)的氧化劑?！?H2? 總反應(yīng)： ＋ ＋ ＋ 2Mn3+ 可能的陽極反應(yīng)：? 電解 MnO2? 鋅錳干電池及其相關(guān)電池的性能主要取決于所用 MnO2的來源及其制造方法，這是因?yàn)?MnO2的活性及其性質(zhì)隨晶粒大小、晶格缺陷的密度和水合程度而變化。次氯酸鈉、氯酸鈉和高氯酸鈉? 通過電解槽設(shè)計(jì)，使 ClO轉(zhuǎn)化為 ClO3的反應(yīng)在電解槽外進(jìn)行，可提高轉(zhuǎn)化率；在化學(xué)反應(yīng)器中生成的 Cl可循環(huán)使用；在充分低的 ClO濃度下進(jìn)行電解池操作以防止 ClO放電。＋ ＋ ＋ ＋ Cl＋ ? 在無隔膜電解槽內(nèi)電解食鹽水時(shí)，陽極析出的氯與陰極生成的NaOH相互作用，可得到次氯酸鈉。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。 膜電解技術(shù)? 當(dāng)在陽極和陰極間施加電壓時(shí)，電荷通過離子傳遞，如果沒有離子存在，則電流將由水解離出來的 OH— 和 H＋ 離子傳遞。在燃料電池中，將氫和氧通過氣體擴(kuò)散電極作用于電解水的逆反應(yīng)過程中，兩個(gè)電極之間用離子膜相互隔開。纖維素作助濾劑。? 離子膜的缺點(diǎn)： (1) (2)高的離子選擇透過件 100個(gè)左右的單元電解槽由液壓裝置組成一臺(tái)電解器。? 部分氯化鈉電解后，剩余的淡鹽水流出電解槽經(jīng)脫除溶解氯，固體鹽重飽和以及精制后，返回陽極室，構(gòu)成與水銀法類似的鹽水環(huán)路。? 石棉隔膜只是一種機(jī)械的隔離膜，可防止液體的自由對(duì)流和電解產(chǎn)物混和，但不能阻止離子的相互擴(kuò)散和遷移。鹽水中某些金屬的容許量（ mg生成的鈉汞齊靠重力自動(dòng)進(jìn)入解汞器，在 Ni、 Fe等石墨小球的催化下，加水分解，溫度控制在 80~90℃ ?！?＋ j?＝ ? 陰極： 汞槽電解法 ? 正是基于上述原因，氯堿工業(yè)在 20世紀(jì) 70年代推出了新工藝 —— 離子膜電解法。隔膜電解槽的不足? 隔膜糟電解法的不足主要表現(xiàn)在：? (1)? 在水溶液電解槽中，陰極一般產(chǎn)生析氫反應(yīng)，過電位較高。? 為了克服 RuO2晶體與 Ti基體結(jié)合不牢的缺點(diǎn)，將 RuO2和TiO2催化劑的形穩(wěn)陽極 (DSA)， 代替了已使用半個(gè)世紀(jì)的石墨陽極，使析氯超電勢(shì)由 — V降低到 ， 下降了 90％。? 由于陽極室有氯氣、新生態(tài)氧、鹽酸和次氯酸等存在，故要求陽極材料具有很高的耐腐蝕性，同時(shí)要右較低的氯超電勢(shì)、較高的氧超電勢(shì)及良好的導(dǎo)電性和機(jī)械加工性能。H2隔膜電解槽某型金屬陽極隔膜電解槽隔膜電解槽? 電解槽由槽體、陽極和陰極組成，多數(shù)用隔膜將陽極室和陰極室隔開。2NaClj?＝ ? 理論分解電壓： → j?＝ ? 陰極： Cl2? 1.過量。 Fe(OH)工業(yè)上采用的電流密度一般在 400700A? 提高 Cl的濃度，降低 OH的濃度，還可以減少 Cl2的溶解度。(O2十 2H2O十 4m2時(shí)， dm3)， 其活度因子為 ＝ ? =。? 目前采用的陰極低碳鋼材料上涂鍍有鎳或其他催化劑，使析氫超電勢(shì) η由 E ＝－ ? 陰極液組成中 ， NaOH為 100g傳統(tǒng)氯堿工業(yè)的電化學(xué)系統(tǒng)是：陰極為鐵絲網(wǎng)，陽極為石墨，并以石棉隔膜將陽極區(qū)和陰極區(qū)分隔，防止兩極產(chǎn)物的混合。 20世紀(jì) 60年代以后氯堿工業(yè)迅猛發(fā)展，這一方面是由于科學(xué)技術(shù)的革新，另外也是由于經(jīng)濟(jì)上的節(jié)能要求和社會(huì)上的防止污染、環(huán)境保護(hù)安全標(biāo)準(zhǔn)的提高。 ?A|＋ |?I? 式中， ? (2)例如每生產(chǎn) 1噸鋁耗電 18500(4)電合成主要通過調(diào)節(jié)電位去改變反應(yīng)的活化能。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。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。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。電解合成法的優(yōu)點(diǎn)(3)電解合成法的不足 KW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。?I＝ ? h1為單位。? 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)? 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(duì)落后，再加上其他的一些因素，生產(chǎn)成本普遍偏高。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)槌隹趪鴇m3， 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 ,? 若以 Na+的濃度 (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：? → O2十 2H2O十 4＝ ? 在陽極區(qū)溶液中，含 NaCl為 265gEV? 從而得到 E為：? 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。電流密度越大，即電極電位越正時(shí)，析出氧占的部分越小。Ca2+、 Fe3+、 Ba2+、 Cl、 Na+、 OH、 Cl要使所加 BaCl2不能調(diào)換 NaOH和 Na2CO3的順序。2H2OE?e＝ ＋ ＝ ? 總反應(yīng)： ＋ ? 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? 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。? 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。 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 ~。? 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。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(huì)被雜質(zhì)離子堵塞，石棉也容易造成粉塵公害。? 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。2eNa+j?＝ ? 理論分解電壓： 2NaCl? 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(duì)鹽水的凈化要求不像隔膜槽那樣高。離子膜電解法的原理這一工藝的技術(shù)關(guān)鍵是使用對(duì)離子具有選擇透過性的離子交換膜。 ? 單極式電解槽的各單元電解槽并
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