氯鹼一次鹽水的過濾設備

⑴ 電解飽和食鹽水製取氫氣，氯氣和氫氧化鈉，工業上稱為氯鹼工業，氯鹼工業主要設備是立式隔膜電解槽，

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版還原為氫原子，並結合權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。
若向兩極附近滴入酚酞，在陰極出現紅色

⑵ 「氯鹼工業」是指以電解食鹽水為基礎製取氯氣、氫氧化鈉等產品的工業．這個過程需要兩步完成：將海水提取

（1）操作②的名稱是過濾，通過過濾，可以除去粗鹽中不溶於水的雜質、反應生成的氫氧化鎂沉澱、硫酸鋇沉澱和碳酸鈣沉澱；
操作④的名稱是蒸發，通過蒸發，可以得到飽和食鹽水．
故填：過濾；蒸發．
（2）A、氫氧化鈉能去除油污，可作洗滌劑；該選項敘述正確．
B、氫氧化鈉溶液顯鹼性，能使酚酞溶液變紅色；該選項敘述不正確．
C、氫氧化鈉不能與水反應，但是具有吸水性，可用於乾燥某些氣體；該選項敘述不正確．
D、氫氧化鈉具有強腐蝕性；該選項敘述正確．
故填：AD．
（3）加入除雜劑時，應該是加入氯化鋇溶液後，再加入碳酸鈉溶液，如果先加入碳酸鈉溶液，則後加入的過量氯化鋇溶液和硫酸鈉反應後，剩餘的氯化鋇無法除去，導致最終得到的食鹽水中含有氯化鋇；
氫氧化鋇能和硫酸鈉反應生成硫酸鋇沉澱和氫氧化鈉，生成的氫氧化鈉最後能夠被稀鹽酸中和，因此氯化鋇溶液也可用氫氧化鋇溶液代替．
故填：後；氫氧化鋇．
（4）電解飽和食鹽水的化學方程式為：2NaCl+2H₂O

⑶ 氯鹼廠的硫酸鈉怎麼處理

用氯化鋇來處理， 或者用過濾設備來處理，你看看樓

納濾膜過濾技術
CIM膜法除硝技術

本技術原料採用離子膜淡鹽水，氯化鈉含量為200g/L，硫酸鈉約為10g/L，由集成式內循環膜裝置濃縮至40g/L左右，進入小型冷凍裝置，硫酸鈉以十水芒硝的形式結晶，並由離心機分離，除硫酸鈉後的淡鹽水進入鹽水精製系統。本系統由預處理、膜分離、冷凍單元三部分構成。

預處理單元：原料淡鹽水中加入Na2SO3去除游離氯至零，進入脫氯鹽水中間槽。用泵將鹽水打入脫氯鹽水冷卻器將原鹽水冷卻至工藝要求，用鹽酸調節pH 至工藝要求，進入原料配水罐儲存待用。正常情況下通過採用在線檢測儀表以確保進膜過濾單元的原料各項指標控制在工藝要求的范圍內。

膜分離及冷凍脫硝：淡鹽水通過高壓泵和循環泵送入到膜裝置，利用膜分離的特性進行脫硝，其中脫硝淡鹽水透過膜送至化鹽單元配水槽，部分濃縮液進入膜系統進行循環濃縮，部分濃縮液連續送至冷凍脫硝裝置。通過冷凍脫硝裝置回收濃縮液中的芒硝和脫銷鹽水，脫銷鹽水則通過預冷器回收部分冷量後也送至化鹽單元配水槽待用。

工藝特點
膜法除硝裝置包含預處理、膜系統及冷凍系統，一站式服務滿足用戶要求。
膜法脫硝技術採用凱膜公司專利研製的特殊納濾膜分離方法從鹽水中分離硫酸鈉，無需投加除硝葯劑，無毒無害，無廢液排放。
膜法除硝專用膜單位體積內有效膜面積較大，水在膜表面流動狀態較好，結構緊湊，佔地面積小。
採用循環工藝，操作寬裕度大，生產穩定。
濃縮液濃度達到冷凍要求，採用冷凍除硝工藝，產品為十水芒硝，冷凍後鹽水回系統，可做到鹽水達到閉路循環，廢液「零排放」避免對環境的污染，提高鹽水利用率。
對原料鹽水中的SO42-起始濃度無要求，對Ca、Mg、SS要求高，最適用於離子膜燒鹼淡鹽水。
年運行成本為氯化鋇法除硝的25%~30%，且無二次污染，安全環保，投資約為氯化鋇法1～2年的運行成本。

⑷ 氯鹼廠電解飽和食鹽水製取NaOH的工藝流程如圖依據圖，完成下列填空：（1）在電解過程中，與電源正極相連

（1）與電源正極相連的電極為電解池的陽極，發生氧化反應，反應的化學方程式為 2Cl--2e-=Cl2↑，與電源負極相連的電極為電解池的陰極，發生還原反應，反應的化學方程式為H2O+2e-=H2↑+2OH-，故溶液的pH變大，
故答案為：2Cl--2e-=Cl2↑；變大；
（2）精製過程發生反應的離子方程式為Ca2++CO32-=CaCO3↓、Mg2++OH-=Mg （OH）2↓，
故答案為：Ca2++CO32-=CaCO3↓；Mg2++OH-=Mg （OH）2↓；
（3）除去硫酸根離子的同時不能引入新的離子，而氯離子和氫氧根離子原溶液中本身就含有，故鋇試劑可以是Ba（OH）2或BaCl2，故答案為：a、c；
（4）加入的鋇離子可以由碳酸鈉除去，故最後加碳酸鈉，鋇試劑與氫氧化鈉先後都可，故加入試劑的順序為先加NaOH，後加鋇試劑，再加Na2CO3或先加鋇試劑，後加NaOH，再加Na2CO3，
故答案為：b、c；
（5）NaOH的溶解度隨溫度的升高而變大，NaCl的溶解度隨溫度的升高基本不變，利用溶解度差異可以除去NaCl．步驟一次為蒸發、冷卻、過濾．
故答案為：蒸發；過濾；
（6）電解飽和食鹽水，陽極：2Cl--2e-=Cl2↑，陰極：H2O+2e-=H2↑+2OH-，離子方程式為2Cl-+H2O=Cl2↑+H2↑+2OH-，
故答案為：2Cl-+H2O=Cl2↑+H2↑+2OH-．

⑸ 關於氯鹼

氯鹼工業

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。

一、電解飽和食鹽水反應原理

電解飽和食鹽水的原理與前面學過的電解CuCl2 溶液的原理是相類似的。

【實驗3】 在U型管里裝入飽和食鹽水，用一根碳棒作陽極，一根鐵棒作陰極（如右圖）。同時在兩邊管中各滴入幾滴酚酞試液，並把濕潤的碘化鉀澱粉試紙放在陽極附近。接通直流電源後，注意觀察管內發生的現象及試紙顏色的變化。

從實驗可以看到，在U型管的兩個電極上都有氣體放出。陽極放出的氣體有刺激性氣味，並且能使濕潤的碘化鉀澱粉試紙變藍，說明放出的是Cl2；陰極放出的氣體是H2，同時發現陰極附近溶液變紅，這說明溶液里有鹼性物質生成。

為什麼會出現這些實驗現象呢？

這是因為NaCl是強電解質，在溶液里完全電離，水是弱電解質，也微弱電離，因此在溶液中存在Na+、H+、Cl-、OH-四種離子。當接通直流電源後，帶負電的OH-和Cl-向陽極移動，帶正電的Na+和H+向陰極移動。在這樣的電解條件下，Cl-比OH-更易失去電子，在陽極被氧化成氯原子，氯原子結合成氯分子放出，使濕潤的碘化鉀澱粉試紙變藍。

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：

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。

二、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、

精製食鹽水時經常加入Na2CO3、NaOH、BaCl2等，使雜質成為沉澱過濾除去，然後加入鹽酸調節鹽水的pH。例如：

加入Na2CO3溶液以除去Ca2+：

加入NaOH溶液以除去Mg2+、Fe3+等：

Mg2+＋2OH-＝Mg(OH)2↓

Fe3+＋3OH-＝Fe(OH)3↓

以除去過量的Ba2+：

這樣處理後的鹽水仍含有一些Ca2+、Mg2+等金屬離子，由於這些陽離子在鹼性環境中會生成沉澱，損壞離子交換膜，因此該鹽水還需送入陽離子交換塔，進一步通過陽離子交換樹脂除去Ca2+、Mg2+等。這時的精製鹽水就可以送往電解槽中進行電解了。

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。

三、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。

以氯鹼工業為基礎的化工生產及產品的主要用途見下圖。

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。

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％。

⑹ 氯鹼廠電解飽和食鹽水製取NaOH的工藝流程示意圖如下： （1）粗鹽中主要含有CaCl 2 、MgCl 2 雜質，精製

⑺ 為什麼在氯鹼工業中的需要採用精製食鹽水

通常用BaCl2除去復SO42-,Na2CO3除去Ca2+,NaOH除去Mg2+.基本步驟為：制
①粗鹽溶解、沉降除去泥沙；②加入過量的氯化鋇除去硫酸根離子；③再加入過量氫氧化鈉溶液除去鎂離子；④加入過量碳酸鈉溶液除去鈣離子；⑤過濾所有沉澱；⑥然後加入適量鹽酸除去過量的碳酸根離子和氫氧根離子；⑦將溶液通過陽離子交換塔以進一步除去少量的鈣離子和鎂離子,得到精製的食鹽水.

⑻ 氯鹼廠電解飽和食鹽水製取NaOH的工藝流程示意圖如圖：依據上圖完成下列問題：（1）在電解過程中反應的離

（1）電解飽和食鹽水的反應：2NaCl+2H₂O