Công nghệ sản xuất các chất vô cơ (ThS. Nguyễn Văn Hòa) - Chương 6

Chia sẻ: Nguyen Uyen | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:9

Thêm vào BST

Báo xấu

194
lượt xem 51
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chương 6. Sản xuất NaOH, Cl2 VÀ H2 - Ứng dụng xút, Clo - Xút: Sử dụng trong công nghiệp luyện nhôm, công nghiệp thực phẩm, giấy, sợi hóa học, chế biến dầu mỏ, tổng hợp hữu cơ, xà phòng ... Clo: Sử dụng trong công nghiệp tổng hợp hữu cơ, sản xuất HCl, clorat, xử lý nước, luyện kim...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Công nghệ sản xuất các chất vô cơ (ThS. Nguyễn Văn Hòa) - Chương 6

CHƯƠNG 6 – SẢN XUẤT NaOH, Cl2 VÀ H2 1.Ứng dụng xút Clo 2. Nguyên liệu 3. Nguyên lí chung của quá trình điện cực 4. Vật liệu điện cực 12/7/2010 604005 - Chương 6 1
SẢN XUẤT XÚT - ClO 1. Ứng dụng – xút – Clo Xút: Sử dụng trong công nghiệp luyện nhôm, công nghiệp thực phNm, giấy, sợi hóa học, chế biến dầu mỏ, tổng hợp hữu cơ, xà phòng ... Clo: Sử dụng trong công nghiệp tổng hợp hữu cơ, sản xuất HCl, clorat, xử lý nước, luyện kim... 12/7/2010 604005 - Chương 6 2
2. Nguyên liệu Dung dịch NaCl tự nhiên hoặc hòa tan muối rắn. Phải làm sạch các tạp chất, đặc biệt Ca2+ và Mg2+ 3. Nguyên lý chung của quá trình điện cực Phaûn öùng treân ñieän cöïc pH Ñieän theá caân baèng Ecb(V) A 2Cl- - 2e → Cl2 4 1,32 (dd 4,6 mol/L) A1 2H2O -4e → O2 + 4H+ 4 0,99 A2 4OH- - 4e → O2 + 2H2O 14 0,39 C1 2H+ + 2e → H2 4 -0,24 C2 2H2O +2e → H2 + 2OH- 14 -0,84 C3 Na+ + e + mHg → NaHgm 4 -1,85 12/7/2010 604005 - Chương 6 3
a. Caùc quaù trình anoât Ñeå haïn cheá phaûn öùng A2: duy trì moâi tröôøng anolit pH=3-3,4 vaø söû duïng maøng phaân rieâng nhaèm khoâng cho OH- veà phía anolit Ñeå haïn cheá phaûn öùng A1: Choïn vaät lieäu laøm anoât coù quaù theá Clo nhoû vaø quaù theá oxi lôùn 1, 1’: Đường cong phân cực anot trên vật liệu khác nhau khi thoát khí clo 2, 2’: Đường cong phân cực anot trên vật liệu khác nhau khi thoát khí oxi 12/7/2010 604005 - Chương 6 4
Caùc phaûn öùng phuï: 2H2O – 4e → O2 + 4H+ Cl2 + H2O ⇔ HClO + HCl Möùc ñoä hoøa tan Clo phuï thuoäc vaøo nhieät ñoä, noàng ñoä NaCl vaø pH, aùp suaát rieâng phaàn khí Clo Neáu coù OH- töø catoâlit: OH- + HClO = ClO- + H2O OH- + HCl = Cl- + H2O Do ClO- coù theá phoùng ñieän aâm hôn so vôùi Cl- neân: 6ClO- + 3H2O + 6e = 2ClO3- + 4Cl- + 3/2O2 +6H+ 12/7/2010 604005 - Chương 6 5
Vaät lieäu cheá taïo ñieän cöïc anot (töï ñoïc) b. Caùc quaù trình catoât Vôùi catoât raén laø theùp hoaëc theùp maï niken thì xaûy ra caùc phaûn öùng C1 vaø C2 Vôùi catoât laø Hg thì xaûy ra phaûn öùng C3 12/7/2010 604005 - Chương 6 6
3. Maøng, cheá ñoä doøng chaûy qua maøng vaø nguyeân lyù laøm vieäc a. Maøng loïc: Ñoäng löïc cuûa quaù trình laø aùp suaát vaø gradient ñieän theá • 1. Anot • 2. Caot • 3. Maøng loïc • 4. Dd anolit • 5. Dd catolit • 6. Dd muoái baõo hoøa 12/7/2010 604005 - Chương 6 7
Nguyeân lyù laøm vieäc 1. Löôùi catot 2. Anot baèng OPTA 3. Maøng sôïi amian 4. Dd NaCl baõo hoøa (310-315g/L) 5. Dd NaOH 12% (110- 120g/L) & 18% NaCl (170-180g/L) 12/7/2010 604005 - Chương 6 8
b. Maøng trao ñoåi ion (TDI) 1. Catot löôùi theùp + xuùc taùc 2. Anot OPTA - 3. Maøng trao ñoåi cation 4. dd NaCl baõo hoøa 5. Dd nöôùc muoái ngheøo 6. Dd NaOH 7. Nöôùc voâ khoaùng 8. Thoaùt khí Cl2 9. Thoaùt khí H2 12/7/2010 604005 - Chương 6 9