Ⅰ 離子交換膜法電解食鹽水具體原理 謝謝
二、離子交換膜法制燒鹼
1.離子交換膜電解槽的構成
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。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,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;離子交換膜把電解槽分成陰極室和陽極室。
電極均為網狀,可增大反應接觸面積,陽極表面的特殊處理是考慮陽極產物Cl2的強腐蝕性。
離子交換膜法制燒鹼名稱的由來,主要是因為使用的陽離子交換膜,該膜有特殊的選擇透過性,只允許陽離子通過而阻止陰離子和氣體通過,即只允許H+、Na+通過,而Cl-、OH-和兩極產物H2和Cl2無法通過,因而起到了防止陽極產物Cl2和陰極產物H2相混合而可能導致爆炸的危險,還起到了避免Cl2和陰極另一產物NaOH反應而生成NaClO影響燒鹼純度的作用。
上海天原化工廠電解車間的離子交換膜電解槽
2.離子交換膜法電解制鹼的主要生產流程
如圖,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,通電後H2O在陰極表面放電生成H2,Na+則穿過離子膜由陽極室進入陰極室,此時陰極室導入的陰極液中含有NaOH;Cl-則在陽極表面放電生成Cl2。電解後的淡鹽水則從陽極室導出,經添加食鹽增加濃度後可循環利用。
陰極室注入純水而非NaCl溶液的原因是陰極室發生反應為2H++2e-=H2↑;而Na+則可透過離子膜到達陰極室生成NaOH溶液,但在電解開始時,為增強溶液導電性,同時又不引入新雜質,陰極室水中往往加入一定量NaOH溶液。
氯鹼工業的主要原料:飽和食鹽水,但由於粗鹽水中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO等雜質,遠不能達到電解要求,因此必須經過提純精製。
Ⅱ 離子交換膜法電解食鹽水制氯氣和燒鹼的工藝原理
使用離子交換膜可以使正,負的離子不能相遇,所以就等於電解食鹽水,2NaCi+2H2O=2NaOH+H2+Ci2
(NaOH為燒鹼,H2為氫氣,Ci2為氯氣)
Ⅲ 電滲析的除鹽原理是什麼
在用電滲析進行抄除鹽處理時,先將電滲析器兩端的電極接上直流電,水溶液就發生導電現象,水中的鹽類離子在電場的作用下,各自向一定方向移動。陽離子向負極,陰離子向正極運動i在電滲析器內設置多組交替排列的陰、陽離子交換膜,此膜在電場作用下顯示電性,陽膜顯示負電場,排斥水中陰離子而吸附陽離子,在外電場的作用下,陽離子穿過陽膜向負極方向運動;陰膜顯示正電性,排斥水中的陽離子,而吸附了陰離子,在外電場的作用下,陰離子穿過陰膜而向正極方向運動。這樣,就形成了去除水中離子的淡水室和離子濃縮的濃水室,將濃水排放,淡水即為除鹽水。這一過程為電滲析除鹽原理。
Ⅳ 工業上電解制鹼的技術是用離子交換膜法,主要原料是飽和食鹽水.下圖為離子交換膜法電解原理示意圖:請回
(1)電解池中和電源的正極相連的是電解池的陽極,所以A極為電解槽的陽極,氯專離子發生失電子屬的氧化反應,即2Cl-→2e-+Cl2↑,故答案為:陽;2Cl-→2e-+Cl2↑;
(2)陽離子交換膜只允許陽離子鈉離子通過,而陰離子氫氧根和氯離子均不能通過,故答案為:Na+;Cl-、OH-;
(3)粗鹽提純時加試劑的原則是:氫氧化鈉除去鎂離子和三價鐵離子,碳酸鈉一定加在氯化鋇之後,這樣碳酸鈉既可以除去鈣離子又可以除去多餘的鋇離子,鹽酸加在最後來除去多餘的碳酸根離子和氫氧根離子,故答案為:③②①④;
(4)氯氣和熱的氫氧化鈉溶液反應生成氯化鈉、氯酸鈉和水,方程式為:3Cl2+6OH-
△ | .
Ⅳ 海水淡化方法中的:電滲析法及離子交換法的流程
電滲析法:水中的離子在直流電場的作用下,可通過半透膜。最初的惰性半透膜電滲析法,主要用於溶膠的提純,電流效率很低。到了20世紀50年代初,由於選擇性離子交換膜向世,才能夠用電滲析法淡化海水或苦鹹水。脫鹽用的選擇性離子交換膜有兩種:①陽膜,只允許陽離子透過的陽離子交換膜;②陰膜,只允許陰離子透過的陰離子交換膜。使陰膜和陽膜交替排列,中間襯以隔板(其中有水流通道),夾緊之後,在兩端加上電極,就成電滲析脫鹽裝置。 電滲析法原理圖 點擊此處查看全部新聞圖片 當海水流經電滲器時,在直流電場的作用下,陰離子透過陰膜向陽極方向遷移,途中被陽膜擋住去路,被水流沖洗而出;陽離子透過陽膜向陰極方向遷移,途中被陰膜擋住,也被水流沖出。透過陽膜或陰膜的水為淡水。結果,從大約一半的夾層流出的水為淡水,從另一半流出的則為濃縮的海水。 電滲析脫鹽所用的半透膜,除要求電阻低、透過的選擇性高、交換容量大和水的電滲小之外,還要求有一定的機械強度、尺寸不變和化學穩定性高等。 在電滲析脫鹽過程中,反離子(電荷與膜內交換基團相反的離子)在膜內的遷移速度比在溶液里大,致使淡化夾層的內膜半身,溶液界面上的離子濃度低於主體溶液濃度而形成濃度差。當電流升至某值時,擴散遷移的離子不足以補充界面上離子的缺額,而使界面濃度趨近於零,這時的電流稱為極限電流。如再增加電流,就會迫使界面上的水分子解離,由解離出的H和OH來承擔超過極限值那部分電流的輸送。這種現象稱為極化現象。這不僅使電流白白消耗在無助於脫鹽的 H和OH的遷移上,而且會引起溶液的pH值發生變化,使鈣鹽鎂鹽之類的離子濃度的乘積超過溶度積,而在濃縮海水夾層的陰膜和陽膜的表面沉澱,阻塞水流通道,甚至被迫停機拆洗。防止極化沉澱的根本措施,是設法增加夾層溶液的攪拌作用和布水的均勻性,並把操作電流控制在極限電流之下。此外,定期倒換電極的極性,在濃縮海水夾層中加酸和進行不拆裝的化學清洗等,均能延長運轉周期。
Ⅵ 離子交換膜和電滲析哪個可以用作鹽酸提濃,各自的原理都是什麼呢
http://bbs.hcbbs.com/thread-281249-1-1.html 請參考。 專利CN101195639公開了對草甘膦母液,採用擴散滲析、電滲析以及回 擴散滲析和電滲析的組合,分別答回收鹽酸、催化劑三乙胺和草甘膦的 工藝,該工藝所採用的擴散滲析膜,成本較高、壽命有限、分離速率比較低,不利於大規模工業化生產,並且電滲析的能效較高,並且分 離效果不理想。 == 感覺無論是離子交換膜還是電滲析用作鹽酸提濃成本都非常高。現在鹽酸提濃用的最多的方法應該是蒸餾。
Ⅶ 海水淡化中的電滲析法和離子交換法具體如何理解請詳細解釋
離子交換法制淡水是將海水中所有離子全部吸附在離子交換樹脂上,也就是說離內子交換樹脂將容海水中的「離子」幾乎全部「截流」了;而電滲析法是利用電場的作用,強行將離子向電極處吸引,致使電極中間部位的離子濃度大為下降,從而製得淡水的。 一般情況下水中離子都可以自由通過交換膜,除非人工合成的大分子離子。 電滲析與電解不同之處在於:電滲析的電壓雖高,電流並不大,維持不了連續的氧化還原反應所需;電解卻正好相反。
Ⅷ 電滲析的除鹽處理過程如何
(1)反離子遷移過程 』 陽膜上的固定基團帶負電荷,陰膜上的固定基團帶正電荷。與固定基團所帶電荷相反的離子穿過膜的現象稱為反離子遷移。如在電滲析器中,淡室中的陽離子穿過陽膜,陰離子穿過陰膜進入濃室就是反離子遷移過程,這也是電滲析的除鹽過程。 (2)同性離子遷移過程 與膜上固定基團台相同電荷的離子,穿過膜的現象稱為同性離子遷移。由於交換膜的選擇透過性不可能達到100%。因此,也存在著濃室中的陰離子會少量穿過陽膜,或陽離子穿過陰膜而進入淡室,數量雖少,但降低了除鹽效率。 (3)電角質的濃差擴散過程 這是由於濃水室與淡水室的濃度差而引起的。其結果是由濃室的離子向淡室擴散。從而淡室的含鹽量增加,降低了降低了除鹽效率。 (4)壓差滲透過程 由於濃、淡室的壓力不同,由壓力高的向壓力低側進行離子滲稼,因此,如果濃室的壓力過高也會降低除鹽效率。 (5)水的滲透過程 由於淡室中水的壓力比濃室要大,因,會向濃室滲水,使產水量降低。 (6)水的電滲透過程 由於水中離子是以水合離子的形式存在,因引伴隨時頭著離子的遷移,故有水的電滲透發生,使淡水產量降低。 (7)在運行時,由於操作不良而造成極化現象,使淡水室大量的水電離,在直流電場的作用下,水電離產生的H+穿過陽膜,OH-穿過陰膜進入濃水室,在那裡與Ca2+、Mg2+生成沉澱,也稱為極化沉澱故此,不僅電耗增加,而且還會造成沉澱等後果。由於淡室中水的壓力比濃室要大,因此,會向濃室滲水,使產水量降低
Ⅸ 電滲析處理含鹽廢水與其他膜分離技術有何區別
不知道你是不是想問電滲析處理含鹽廢水與其他處理廢水的膜分離技術的差異。 膜分回離過程根據推動答力的不同可分為4類:壓差推動(包括用於處理廢水的反滲透、納濾);濃度差推動(氣體分離、透析、滲透汽化等);溫差推動(熱滲透、膜蒸餾);電位差推動(電滲析、電滲透、膜電解) 除了最主要的膜過程中的推動力不同,電滲析與反滲透、納濾的不同之處主要有: 膜材料要求(電滲析要求離子交換樹脂,反滲透等普通高分子即可) 分離原理不同(電滲析是Donnan排斥機理,反滲透是溶解擴散機理)
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