氯碱厂用离子交换床
① 氯碱工业中离子交换膜的作用是什么
阳离子交换膜有一种特殊的性质,即它只允许阳离子通过,而阻止阴离子和气体通过回,也就答是说只允许na+通过,而cl-、oh-和气体则不能通过。这样既能防止阴极产生的h2和阳极产生的cl2相混合而引起爆炸,又能避免cl2和na护揣篙废蕻肚戈莎恭极oh溶液作用生成naclo而影响烧碱的质量。
cl-比oh-更易失去电子,在阳极被氧化成氯原子,氯原子结合成氯分子放出。
阳极反应:2cl--2e-=cl2↑(氧化反应)
h+比na+容易得到电子,因而h+不断地从阴极获得电子被还原为氢原子,并结合成氢分子从阴极放出。
阴极反应:2h++2e-=h2↑(还原反应)
总反应
2nacl+2h2o=2naoh+cl2+h2
工业上利用这一反应原理,制取烧碱、氯气和氢气。
在上面的电解饱和食盐水的实验中,电解产物之间能够发生化学反应,如naoh溶液和cl2能反应生成naclo、h2和cl2混合遇火能发生爆炸。在工业生产中,要避免这几种产物混合,常使反应在特殊的电解槽中进行。
② 除盐实验中强碱阴离子交换床为什么一般都设置在强碱阳离子交换床后面
应该是置于强酸阳树脂设备后面。原因是因为如果把阴床放在阳床前面,那么阴树脂与溶液中阴离子交换出来的OH-,就会与溶液中的钙镁铁等离子形成沉淀物,导致阳树脂无法交换去除。
③ 氯碱工业在生产过程中必需把阳极室和阴极室用离子交换膜隔开,为什么
阳离子交换复膜有一制种特殊的性质,即它只允许阳离子通过,而阻止阴离子和气体通过,也就是说只允许Na+通过,而Cl-、OH-和气体则不能通过。这样既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合而引起爆炸,又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱的质量。
Cl-比OH-更易失去电子,在阳极被氧化成氯原子,氯原子结合成氯分子放出。
阳极反应:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应)
H+比Na+容易得到电子,因而H+不断地从阴极获得电子被还原为氢原子,并结合成氢分子从阴极放出。
阴极反应:2H++2e-=H2↑(还原反应)
总反应
2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2+H2
工业上利用这一反应原理,制取烧碱、氯气和氢气。
在上面的电解饱和食盐水的实验中,电解产物之间能够发生化学反应,如NaOH溶液和Cl2能反应生成NaClO、H2和Cl2混合遇火能发生爆炸。在工业生产中,要避免这几种产物混合,常使反应在特殊的电解槽中进行。
④ 在氯碱工业中什么是离子交换塔,除去饱和食盐水中钙,镁离子的原理是什么
螯合树脂塔。螯合树脂是具有活性离子交换基团的有机聚合物,含有固定负专电荷,在给定条件下属,这些固定的负电荷与具有正电荷的易游离的离子有相对亲合力。当含有钙镁离子的盐水流过树脂层时,其中的钙镁离子取代树脂中不稳定的钠离子,从而起到了精制盐水的作用。
⑤ 氯碱生产中用到的设备
用到的设来备太多了,源离子膜法的话对盐水要求较高,就要求熔盐桶、HVM膜过滤器、预处理器、澄清桶、盐水贮槽,到电解工段主要有离子交换树脂塔、电解槽、脱氯塔、真空泵、还要很多离心泵,氯氢处理就洗涤塔、泡罩塔、填料塔、氯气压缩机、氢气压缩机、废气处理就吸收塔、尾气塔、事故风机,还有冷却器,HCl合成炉,氟利昂冰机,液氯贮槽,蒸发器等等等等特别多,就我厂总共有500多台设备,就说这么多吧。
⑥ 氯碱工业中用离子交换膜法电解制碱的主要生产流程示意图如图1所示;氯碱工业中用离子交换膜法电解制碱的
(1)由图示可知电源负极产生了氢氧化钠溶液,所以溶液的pH值升高;
(2)加入的试剂与内硫酸根离容子反应生成硫酸钡沉淀,加入的试剂必须是可溶性的钡盐,还不能引入新的阴离子,如果用硝酸钡就会引入硝酸根离子了,所以用氯化钡试剂;
(3)根据除去钙离子用碳酸根离子进行沉淀,除去镁离子用氢氧根离子进行沉淀,除去硫酸根离子用钡离子沉淀,过量的钡离子需要用碳酸根离子除去,加入Na2CO3的顺序必须在加入钡离子的后面即可,所以b正确;
(4)根据循环图,可以循环使用的物质是氯化钠;
(5)因为氯化钠的溶解度随温度变化不大,所以可以采用蒸发溶剂结晶再进行过滤的方法,除去氢氧化钠中的氯化钠.
故答案为:(1)升高;(2)c;(3)b;(4)淡盐水(NaCl);(5)过滤.
⑦ 为什么氯碱工业中用阳离子交换膜 不用阴离子 不用交换膜不行
因为氯离子和氢氧根离子都是阴离子要向阳极运动,同种电荷排斥异种电荷吸引。不用交换膜分离物质困难
⑧ 下图是氯碱工业中离子交换膜电解槽示意图,其中离子交换膜为“阳离子交换膜”,它有一特殊的性 质--只允
(1)d; Cl 2 ;正; 增强溶液的导电性,又不影响NaOH纯度 (2)①阴;②内4OH - -4e - ==2H 2 O+O 2 ↑ 或2H 2 O-4e - == 4H + +O 2 ↑ ;③NaOH ;H 2 O(加少容量稀H 2 SO 4 ) |
⑨ 氯碱工业里制NaOH为什么用阴离子交换膜会爆炸,除了爆炸还有什么害处
首先我们要明来白离子交换膜的作用,是源为了阻碍某种离子的通过,另外一种离子可以通过的膜,然后为什么要用呢,发现,如果我们不用,得到的产物不纯,有氯化钠,作用是防止氯离子通过要让钠离子去阴极,和氢氧根形成氢氧化钠。为什么不用阴离子的呢?因为阴离子过去了,阳离子去不了,阳极是钠离子,氯离子和氢氧根,还是不纯,达不到要求。
⑩ 某氯碱厂采用离子膜法电解饱和食盐水生产烧碱,其原理示意图如下.请结合示意图回答以下问题:①写出电解
①出氯气来的电极为阳极,自溶液中的阴离子氯离子失电子生成氯气,电极反应为:2Cl--2e-=Cl2↑;出氢气的电极为阴极,溶液中阳离子得到电子发生还原反应生成氢气,电极反应为2H++2e-=H2↑;电解饱和食盐水的化学方程式为:2NaCl+2H2O
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