【正文】 它們在電解過程基本不發(fā)生變化，但對在電極表面上所進行的陽極反應常具有催化作用。在作為陽極時，由于表面形成鈍化膜則不能導電，但耐腐蝕性能特別優(yōu)異，在其表層涂覆 隔膜電解槽隔膜電解槽的陰極室結(jié)構(gòu)隔膜電槽的陰極多采用低碳鋼材質(zhì)的鋼絲網(wǎng)或多幾鋼板，而石棉纖維吸附其上，成為隔膜。隔膜電解槽的不足? 石棉隔膜性能不穩(wěn)定，當鹽水中含有鈣、鎂雜質(zhì)時，容易在隔膜中生成氫氧化物沉淀，降低透過率；? 在比較高的溫度和在電解液作用下，還會發(fā)生膨脹、松脫。＋ 汞槽電解法 離子膜槽電解法 ? 有的離子膜電解槽為板式壓濾機型結(jié)構(gòu) :在長方形的金屬框內(nèi)有爆炸復合的鈦－鋼薄板隔開陽極室和陰極室，拉網(wǎng)狀的帶有活性涂層的金屬陽極和陰極分別焊接在隔板兩側(cè)的肋片上，離子膜夾在陰陽兩極之間構(gòu)成一個單元電解槽?？稍诎惭b、維修、使用時經(jīng)受各種應力及氣泡相液流的沖擊，不易變形及破損，并且尺寸穩(wěn)定。? 此法的優(yōu)點是沒有汞和石棉的公害；? 所得 NaOH不含 Cl， 很純，其濃度可達 10％ ~40％，故蒸發(fā)濃縮的后處理費用耍少得多；? 電流密度可比隔膜槽所使用的大一 在膜電解條件下，析氫為陰極反應的理論分解電壓為 ， 而氧還原為 ， 減少 54％。NaOH， 從而實現(xiàn)由 Na2SO4制備 H2SO4和 NaOH。? (2)→ ClO＋ 錳化合物的電解合成 ＋ ＋ 42e ＋ ＋ m2下進行電解，初時電流效率大于95% 。＋ 采用隔膜，以免顏料粒子進入陰極液。m）微囊包封后才使用。H2SO4以及大量的 Cr(+5)。＋ 2H2OO2(空氣 )MnO22Mn2+電解槽設計簡單，因為不存在像氯酸鹽生產(chǎn)中有副反應的問題，因而電解液的流速不必太快。＋ H+； Cl2為了避免發(fā)生這種情況，宜在低氯過電位及陽極附近 ClO離子濃度很低的條件下進行。 (2)首先在電極表面發(fā)生電化學反應，然后通過次級反應，包括溶解、離解、均相化學反應形成欲制取的產(chǎn)物．如氯酸鹽、次氯酸鹽等。? 雙極性膜位于陽離子交換膜和陰離子交換膜之間。? 由于離子膜電解槽放出的淡鹽水中含有的游離氯與螯合樹脂接觸后，可使其中毒失效，并損害碳素管過濾器，因此還需對淡鹽水進行脫氯處理，目前應用的脫氯方法包括真空脫氯法 (即在減壓下使氯逸出 )、空氣吹出法，或加入某些還原劑 (如 Na2SO3)與氯作用，最后可使含氯量低于 5mg/L。? Nafion是一種強酸型交換膜，電阻較小，極性較大，所得濃度不能超過 20% ，否則仍會發(fā)生 OH的傳輸問題。只允許 Na+通過，而不讓 OH及 Cl通過，唯此才能有效地阻止 OH的反滲，提高電流效率，并可提高燒堿的純度和濃度。堿液的循環(huán)有助于精確控制加入的水量，又能帶走電解槽內(nèi)部產(chǎn)生的熱量。? 汞槽的主要缺點是汞污染環(huán)境，必須嚴格控制排放污水中汞的含量。NaHgnE?e＝ ＋ ＝ ? 總反應： → 電解反應? 汞槽陽極采用石墨陽極活金屬鈦陽極。堿液含雜質(zhì) Cl， 經(jīng)濃縮后約至 1％左右；? (3)? 除用硫酸作為電解液時必須采用鉛或石墨作陰極外，低碳鋼是常用的陰極材料。? DSA陽極的最大特點是不受腐蝕，尺寸穩(wěn)定，壽命長，氯超電勢很低，而氧超電勢卻高．因而所得 C12很純，而且槽電壓也較低，降低電能消耗達 10％，提高設備生產(chǎn)能力達 50％。? 當直流電通過電解槽時 ,在陽極與溶液界面處發(fā)生氧化反應 ,在陰極與溶液界面處發(fā)生還原反應，以制取所需產(chǎn)品。2e食鹽水的精制粗鹽水（含泥沙、 Ca2+、 Mg2+、 Fe3+、 SO42）泥沙、 BaSO Ca2+、 Mg2+、 Fe3+、 Ba2+、 Cl、 Na+泥沙、 BaSO Mg(OH)說明在石墨陽極上析出的是氯氣而不是氧氣。η(C12)＝ → Cl2十 2e為 (1)H2Cl2電解飽和食鹽水鹽酸HCl有機合成金屬冶煉中國正成為全球最大的氯堿生產(chǎn)國萬噸 ％302923191816141414140100020223000400050006000700098 99 00 01 02 03 04 05 06E 07E05101520253035全球燒堿產(chǎn)能 中國燒堿產(chǎn)能 ? 電解氯化鈉水溶液生產(chǎn)燒堿、氯氣、氫氣，是電解工業(yè)中生產(chǎn)規(guī)模最大的，又稱氯堿工業(yè)。 由于生產(chǎn)中要同時用許多電解槽，一些前處理還要占用廠房等。電合成中一般用不外加化學氧化劑或還原劑，雜質(zhì)少，產(chǎn)品純。電解合成法的優(yōu)點(1)許多用化學合成法不能生產(chǎn)的物質(zhì)，往往可用電解合成法生產(chǎn)。且化學上易實現(xiàn)自動、連續(xù)、密閉生產(chǎn)，對環(huán)境造成的污染少。另外，要實現(xiàn)各槽在相同條件下運行，需較高的技術(shù)水平和管理水平。幾個重要的基本概念和術(shù)語? （ 2） 槽電壓 V? 要使電流通過電解槽，外電源必須對電解槽的兩極施加一定的電壓 (或稱電勢 )，這就是槽電壓 V。? 據(jù) 20世紀 80年代的資料．美國年產(chǎn)氯 107噸，英國年產(chǎn)氯 。產(chǎn)能占世界比例中國正成為全球最大的氯堿生產(chǎn)國中國占世界 PVC比重超過三分之一萬噸 ％35342619151311100100020223000400050002022 2022 2022 2022 2022 2022 2022E 2022E010203040全球 PVC產(chǎn)能（萬噸） 中國 PVC產(chǎn)能 產(chǎn)能占全球比例中國正成為全球最大的氯堿生產(chǎn)國04008001200燒堿 PVC美國 中國 西歐 日本 中東萬噸燒堿排名第二 陰極反應 但是，兩者析出電勢相差不大，要想盡量擴大氫氣和氧氣析出電勢，最重要的途徑是選具適當?shù)碾姌O材料，降低析氯的超電勢。 Fe(OH)? 對電解槽結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設計 ,合理選擇電極和隔膜材料 ,是提高電流效率、降低槽電壓、節(jié)省能耗的關(guān)鍵。 ? 為降低電耗，目前采用各種方法制備高比表面積，并具有催化活性的陰極，如多孔鎳鍍層陰極。電解槽電阻高，電流密度低，約 陰極用汞，由于氫在汞上有很高的超電勢，故 H+不易在陰極上放電，而 Na與汞生成汞齊，因而降低了 Na+的析出電位，使其可以在汞陰極上析出。Cl2＋ 汞的價格貴，一次性投資大。離子膜 電 解槽? 根據(jù)供電方式的不同，分為 復極式和單極式 兩種。? ? 若采用弱酸型交換膜（ Flemon)， 電阻較大，但可得到 40% 的 NaOH。三種氯堿生產(chǎn)方法的特點比較“耗氧陰極 ”把 Na2SO4溶液加入到陽離子交換膜和陰離子交換膜之間的膜池內(nèi)， SO42— 離子通過明離子交換膜移向陽極方向，與雙極性膜提供的 H+離子結(jié)合形成 某些無機物的電合成 ? 為了降低次氯酸鈉的分解速度，可將電解液循環(huán)冷卻，使電解過程在 20~50℃ 下進行。＋ 6ClO為了防止產(chǎn)物在陰極還原．電解液中加入少量 Na2Cr2O7使陰極表面生成一層保護膜，減