氯碱一次盐水的过滤设备

⑴ 电解饱和食盐水制取氢气，氯气和氢氧化钠，工业上称为氯碱工业，氯碱工业主要设备是立式隔膜电解槽，

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版还原为氢原子，并结合权成氢分子从阴极放出。
阴极反应：2H+＋2e＝H2↑（还原反应）
在上述反应中，H+是由水的电离生成的，由于H+在阴极上不断得到电子而生成H2放出，破坏了附近的水的电离平衡，水分子继续电离出H+和OH-，
H+又不断得到电子变成H2，结果在阴极区溶液里OH-的浓度相对地增大，使酚酞试液变红。因此，电解饱和食盐水的总反应可以表示为：
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。
若向两极附近滴入酚酞，在阴极出现红色

⑵ “氯碱工业”是指以电解食盐水为基础制取氯气、氢氧化钠等产品的工业．这个过程需要两步完成：将海水提取

（1）操作②的名称是过滤，通过过滤，可以除去粗盐中不溶于水的杂质、反应生成的氢氧化镁沉淀、硫酸钡沉淀和碳酸钙沉淀；
操作④的名称是蒸发，通过蒸发，可以得到饱和食盐水．
故填：过滤；蒸发．
（2）A、氢氧化钠能去除油污，可作洗涤剂；该选项叙述正确．
B、氢氧化钠溶液显碱性，能使酚酞溶液变红色；该选项叙述不正确．
C、氢氧化钠不能与水反应，但是具有吸水性，可用于干燥某些气体；该选项叙述不正确．
D、氢氧化钠具有强腐蚀性；该选项叙述正确．
故填：AD．
（3）加入除杂剂时，应该是加入氯化钡溶液后，再加入碳酸钠溶液，如果先加入碳酸钠溶液，则后加入的过量氯化钡溶液和硫酸钠反应后，剩余的氯化钡无法除去，导致最终得到的食盐水中含有氯化钡；
氢氧化钡能和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠，生成的氢氧化钠最后能够被稀盐酸中和，因此氯化钡溶液也可用氢氧化钡溶液代替．
故填：后；氢氧化钡．
（4）电解饱和食盐水的化学方程式为：2NaCl+2H₂O

⑶ 氯碱厂的硫酸钠怎么处理

用氯化钡来处理， 或者用过滤设备来处理，你看看楼

纳滤膜过滤技术
CIM膜法除硝技术

本技术原料采用离子膜淡盐水，氯化钠含量为200g/L，硫酸钠约为10g/L，由集成式内循环膜装置浓缩至40g/L左右，进入小型冷冻装置，硫酸钠以十水芒硝的形式结晶，并由离心机分离，除硫酸钠后的淡盐水进入盐水精制系统。本系统由预处理、膜分离、冷冻单元三部分构成。

预处理单元：原料淡盐水中加入Na2SO3去除游离氯至零，进入脱氯盐水中间槽。用泵将盐水打入脱氯盐水冷却器将原盐水冷却至工艺要求，用盐酸调节pH 至工艺要求，进入原料配水罐储存待用。正常情况下通过采用在线检测仪表以确保进膜过滤单元的原料各项指标控制在工艺要求的范围内。

膜分离及冷冻脱硝：淡盐水通过高压泵和循环泵送入到膜装置，利用膜分离的特性进行脱硝，其中脱硝淡盐水透过膜送至化盐单元配水槽，部分浓缩液进入膜系统进行循环浓缩，部分浓缩液连续送至冷冻脱硝装置。通过冷冻脱硝装置回收浓缩液中的芒硝和脱销盐水，脱销盐水则通过预冷器回收部分冷量后也送至化盐单元配水槽待用。

工艺特点
膜法除硝装置包含预处理、膜系统及冷冻系统，一站式服务满足用户要求。
膜法脱硝技术采用凯膜公司专利研制的特殊纳滤膜分离方法从盐水中分离硫酸钠，无需投加除硝药剂，无毒无害，无废液排放。
膜法除硝专用膜单位体积内有效膜面积较大，水在膜表面流动状态较好，结构紧凑，占地面积小。
采用循环工艺，操作宽裕度大，生产稳定。
浓缩液浓度达到冷冻要求，采用冷冻除硝工艺，产品为十水芒硝，冷冻后盐水回系统，可做到盐水达到闭路循环，废液“零排放”避免对环境的污染，提高盐水利用率。
对原料盐水中的SO42-起始浓度无要求，对Ca、Mg、SS要求高，最适用于离子膜烧碱淡盐水。
年运行成本为氯化钡法除硝的25%~30%，且无二次污染，安全环保，投资约为氯化钡法1～2年的运行成本。

⑷ 氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程如图依据图，完成下列填空：（1）在电解过程中，与电源正极相连

（1）与电源正极相连的电极为电解池的阳极，发生氧化反应，反应的化学方程式为 2Cl--2e-=Cl2↑，与电源负极相连的电极为电解池的阴极，发生还原反应，反应的化学方程式为H2O+2e-=H2↑+2OH-，故溶液的pH变大，
故答案为：2Cl--2e-=Cl2↑；变大；
（2）精制过程发生反应的离子方程式为Ca2++CO32-=CaCO3↓、Mg2++OH-=Mg （OH）2↓，
故答案为：Ca2++CO32-=CaCO3↓；Mg2++OH-=Mg （OH）2↓；
（3）除去硫酸根离子的同时不能引入新的离子，而氯离子和氢氧根离子原溶液中本身就含有，故钡试剂可以是Ba（OH）2或BaCl2，故答案为：a、c；
（4）加入的钡离子可以由碳酸钠除去，故最后加碳酸钠，钡试剂与氢氧化钠先后都可，故加入试剂的顺序为先加NaOH，后加钡试剂，再加Na2CO3或先加钡试剂，后加NaOH，再加Na2CO3，
故答案为：b、c；
（5）NaOH的溶解度随温度的升高而变大，NaCl的溶解度随温度的升高基本不变，利用溶解度差异可以除去NaCl．步骤一次为蒸发、冷却、过滤．
故答案为：蒸发；过滤；
（6）电解饱和食盐水，阳极：2Cl--2e-=Cl2↑，阴极：H2O+2e-=H2↑+2OH-，离子方程式为2Cl-+H2O=Cl2↑+H2↑+2OH-，
故答案为：2Cl-+H2O=Cl2↑+H2↑+2OH-．

⑸ 关于氯碱

氯碱工业

工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业。氯碱工业是最基本的化学工业之一，它的产品除应用于化学工业本身外，还广泛应用于轻工业、纺织工业、冶金工业、石油化学工业以及公用事业。

一、电解饱和食盐水反应原理

电解饱和食盐水的原理与前面学过的电解CuCl2 溶液的原理是相类似的。

【实验3】 在U型管里装入饱和食盐水，用一根碳棒作阳极，一根铁棒作阴极（如右图）。同时在两边管中各滴入几滴酚酞试液，并把湿润的碘化钾淀粉试纸放在阳极附近。接通直流电源后，注意观察管内发生的现象及试纸颜色的变化。

从实验可以看到，在U型管的两个电极上都有气体放出。阳极放出的气体有刺激性气味，并且能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝，说明放出的是Cl2；阴极放出的气体是H2，同时发现阴极附近溶液变红，这说明溶液里有碱性物质生成。

为什么会出现这些实验现象呢？

这是因为NaCl是强电解质，在溶液里完全电离，水是弱电解质，也微弱电离，因此在溶液中存在Na+、H+、Cl-、OH-四种离子。当接通直流电源后，带负电的OH-和Cl-向阳极移动，带正电的Na+和H+向阴极移动。在这样的电解条件下，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，使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝。

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）

在上述反应中，H+是由水的电离生成的，由于H+在阴极上不断得到电子而生成H2放出，破坏了附近的水的电离平衡，水分子继续电离出H+和OH-，

H+又不断得到电子变成H2，结果在阴极区溶液里OH-的浓度相对地增大，使酚酞试液变红。因此，电解饱和食盐水的总反应可以表示为：

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。

二、离子交换膜法制烧碱

目前世界上比较先进的电解制碱技术是离子交换膜法。这一技术在20世纪50年代开始研究，80年代开始工业化生产。

离子交换膜电解槽主要由阳极、阴极、离子交换膜、电解槽框和导电铜棒等组成，每台电解槽由若干个单元槽串联或并联组成。右图表示的是一个单元槽的示意图。电解槽的阳极用金属钛网制成，为了延长电极使用寿命和提高电解效率，钛阳极网上涂有钛、钌等氧化物涂层；阴极由碳钢网制成，上面涂有镍涂层；阳离子交换膜把电解槽隔成阴极室和阳极室。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，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。下图是一台离子交换膜电解槽（包括16个单元槽）。

精制的饱和食盐水进入阳极室；纯水（加入一定量的NaOH溶液）加入阴极室。通电时，H2O在阴极表面放电生成H2，Na+穿过离子膜由阳极室进入阴极室，导出的阴极液中含有NaOH；Cl-则在阳极表面放电生成Cl2。电解后的淡盐水从阳极导出，可重新用于配制食盐水。

离子交换膜法电解制碱的主要生产流程可以简单表示如下图所示：

电解法制碱的主要原料是饱和食盐水，由于粗盐水中含有泥沙、

精制食盐水时经常加入Na2CO3、NaOH、BaCl2等，使杂质成为沉淀过滤除去，然后加入盐酸调节盐水的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↓

以除去过量的Ba2+：

这样处理后的盐水仍含有一些Ca2+、Mg2+等金属离子，由于这些阳离子在碱性环境中会生成沉淀，损坏离子交换膜，因此该盐水还需送入阳离子交换塔，进一步通过阳离子交换树脂除去Ca2+、Mg2+等。这时的精制盐水就可以送往电解槽中进行电解了。

离子交换膜法制碱技术，具有设备占地面积小、能连续生产、生产能力大、产品质量高、能适应电流波动、能耗低、污染小等优点，是氯碱工业发展的方向。

三、以氯碱工业为基础的化工生产

NaOH、Cl2和H2都是重要的化工生产原料，可以进一步加工成多种化工产品，广泛用于各工业。所以氯碱工业及相关产品几乎涉及国民经济及人民生活的各个领域。

由电解槽流出的阴极液中含有30％的NaOH，称为液碱，液碱经蒸发、结晶可以得到固碱。阴极区的另一产物湿氢气经冷却、洗涤、压缩后被送往氢气贮柜。阳极区产物湿氯气经冷却、干燥、净化、压缩后可得到液氯。

以氯碱工业为基础的化工生产及产品的主要用途见下图。

随着人们环境保护意识的增强，对以氯碱工业为基础的化工生产过程中所造成的污染及其产品对环境造成的影响越来越重视。例如，现已查明某些有机氯溶剂有致癌作用，氟氯烃会破坏臭氧层等，因此已停止生产某些有机氯产品。我们在充分发挥氯碱工业及以氯碱工业为基础的化工生产在国民经济发展中的作用的同时，应尽量减小其对环境的不利影响。

我国氯碱工业的发展

我国最早的氯碱工厂是1930年投产的上海天原电化厂（现上海天原化工厂的前身），日产烧碱2t。到1949年解放时，全国只有少数几家氯碱厂，烧碱年产量仅1.5万吨，氯产品只有盐酸、液氯、漂白粉等几种。

近年来，我国的氯碱工业在产量、质量、品种、生产技术等方面都得到很大发展。到1990年，烧碱产量达331万吨，仅次于美国和日本，位于世界第三位。1995年，烧碱产量达496万吨，其中用离子交换膜电解法生产的达56.2万吨，占总产量的11.3％。预计到2000年，烧碱年产量将达540万吨，其中用离子膜电解法生产的将达180万吨，占33.3％。

⑹ 氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下： （1）粗盐中主要含有CaCl 2 、MgCl 2 杂质，精制

⑺ 为什么在氯碱工业中的需要采用精制食盐水

通常用BaCl2除去复SO42-,Na2CO3除去Ca2+,NaOH除去Mg2+.基本步骤为：制
①粗盐溶解、沉降除去泥沙；②加入过量的氯化钡除去硫酸根离子；③再加入过量氢氧化钠溶液除去镁离子；④加入过量碳酸钠溶液除去钙离子；⑤过滤所有沉淀；⑥然后加入适量盐酸除去过量的碳酸根离子和氢氧根离子；⑦将溶液通过阳离子交换塔以进一步除去少量的钙离子和镁离子,得到精制的食盐水.

⑻ 氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如图：依据上图完成下列问题：（1）在电解过程中反应的离

（1）电解饱和食盐水的反应：2NaCl+2H₂O