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氫氧化鈉有哪些生產工藝?

氫氧化鈉有哪些生產工藝?

發布日期:2018-10-29 00:00 來源:http://www.darren-criss.com 點擊:

   世界氫氧化鈉的生產是幾種工藝并存,即離子膜法、隔膜法以及水銀法,另有少量苛化法。目前日本已有90‰的氫氧化鈉裝置采用離子膜法生產,美國以采用隔膜法為主,約占2/3,其余為水銀法和離子膜法,歐洲則50‰以上采用水銀法,離子膜法只占不到10‰,其余為隔膜法。
   (1)離子膜法

    離子膜氫氧化鈉就是采用離子交換膜法電解食鹽水而制成氫氧化鈉(即燒堿),其主要原理是因為使用的陽離子交換膜,該模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C1-、OH-和兩極產物H2和C2無法通過,因而起到了防止陽極產物C12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C12和陰極另一產物NaOH反應而生成NaC1O影響氫氧化鈉純度的作用。離子交換膜法電解制堿的主要生產流程:制得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,此時陰極室導入的陰極液中含有NaOH;C1-則在陽極表面放電生成C12。電解后的淡鹽水則從陽極室導出,經添加食鹽增加濃度后可循環利用。

 陰極室注入純水而非NaC1溶液的原因是陰極室發生的反應為: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。氯堿工業的主要原料:飽和食鹽水,但由于粗鹽水中含有泥沙、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制。

   (2)隔膜法

   在隔膜電解槽中,隔膜放在陽極和陰極之間,它能使食鹽水通過,能防止兩級產生的氣體混合而發生副反應。隔膜通常用石棉制成,將漿狀的石棉纖維均勻地吸附在陰極網上。近年來,有些工廠在石棉漿中添加聚四氟乙烯、聚多氟二氯乙烯纖維來延長隔膜的使用壽命。陰極材料一般用鐵絲網或打鐵的天半制成。陽極過去主要用石墨板,他使用壽命短,降低電能的利用率。20世紀70年代后,我國的一些大廠陸續該用金屬鈦為基體的金屬陽極。

  (3)水銀法

   該法是采用水銀電解槽,工藝流程與隔膜法基本相同。將食鹽水溶解經凈化后進行電解,所得電解液經預熱、蒸發、冷卻得液體氫氧化鈉,將液體氫氧化鈉熬濃得固體氫氧化鈉。水銀法制得的液體氫氧化鈉濃度較高,含氫氧化鈉45‰~50‰,可不經蒸發直接將液體氫氧化鈉供應市場。

  (4)苛化法

   用碳酸鈉(純堿)溶液和石灰為原料,使其發生苛化反應生成氫氧化鈉溶液和碳酸鈣沉淀(苛化泥)。濾去碳酸鈣沉淀等不溶物后,蒸發溶液而得液體氫氧化鈉或固體氫氧化鈉??粱嘟浵礈旌罂勺鏊嗟脑系?。生成的碳酸鈣渣經洗凈、干燥、煅燒可以回收氧化鈣(生石灰)和部分二氧化碳。與電解法制氫氧化鈉相比較,由于碳酸鈉是純度較高的原料,含氯化鈉較少,所得氫氧化鈉的純度也較高,但是需要消耗另一種重要的產品―碳酸鈉。


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