Table of Contents
Do đó, quy trình điện hóa là cần thiết: – Hộp đựng điện giải: Chứa dung dịch điện phân – Cathode: Khi dòng điện đi qua dung dịch điện phân, các cation chạy đến cực âm – cực dương: Khi có dòng điện trực tiếp, nó là các anion chạy Đối với ANOT sẽ xả trên những điều điên rồ này để cực âm và vị trí cực dương được gọi là vị trí phóng điện của cation và anion. Trong ngành hóa học của công nghệ điện hóa được áp dụng để chuẩn bị và tổng hợp nhiều hóa chất cơ bản, các chất hữu cơ, luyện kim như: – Chuẩn bị H2, O2, NaOH, CL2 …. để tổng hợp hợp chất vô cơ và muối. – Được sử dụng để tổng hợp các chất hữu cơ. – Được sử dụng để thực hành kim loại như: Cu, Ni, Zn, CO, CD, NA, K, .. Kim loại quý và đất hiếm. – Được sử dụng để sản xuất các nguồn điện hóa (pin, pin ..) và mạ điện với nhiều lợi thế như công nghệ đơn giản nhưng nhược điểm là tiêu thụ nhiều năng lượng do hiệu suất thấp. Nhưng theo thời gian, các phương pháp điện phân có nhiều cải tiến và hiệu quả ngày càng cao, tiết kiệm năng lượng và ít tạp chất hơn. Một trong những quá trình điện hóa phổ biến nhất là quá trình điện hóa của soda ăn da – clo.
Chuẩn bị công nghệ điện phân của soda ăn da – clo:
Trong công nghiệp, mọi người sử dụng hai phương pháp để sản xuất soda ăn da – clo: – Phương pháp catốt rắn sử dụng cơ hoành trong phương pháp này có hai công nghệ được sử dụng: màng trao đổi amiăng hoặc ion. – Phương pháp catốt thủy ngân.
A. Phương pháp rắn (phương pháp cơ hoành):
1. Chuẩn bị muối và nước muối:
NaCl là nguyên liệu thô chính để sản xuất soda ăn da và clo bằng phương pháp điện phân (NaCl trong nước biển, mỏ muối) được sử dụng làm nguyên liệu thô để sản xuất soda ăn da – clo phải tuân theo các tiêu chuẩn NaCl> 97,5%; hòa tan
Ca2+, Mg2+ là các ion có hại cho các quá trình điện phân, bởi vì Ca, Mg hoạt động với kiềm để tạo thành khó khăn hydro, kết tủa trên cơ hoành, niêm phong các lỗ, cản trở quá trình điện phân.
Trong công nghiệp thường kết tủa MG bằng cách trộn nước muối mới được chuẩn bị với trào ngược nước muối từ giai đoạn điện phân vì nó chứa NaOH. CA được kết tủa bởi Liên Xô. CaCl2 + Na2Co3 = Caco3 ¯ + 2NaCl
Để kết tủa hoàn toàn Ca, Mg, cần sử dụng soda và poker dư thừa để tiết kiệm axit (để trung hòa) và sama. Mọi người áp dụng thước đo cacbon hóa của nước sậy bằng cách thổi CO2 vào, soda ăn da sẽ biến thành 2naoh + CO2 = Na2Co3 + H2O. 2. Phân bón
Sau khi tinh chế tạp chất, nước muối được đưa đến giai đoạn điện phân.
a) Cơ sở lý thuyết của quá trình điện phân.
Anode than chì (1), catốt sắt có lưới (2) được chia thành 2 phần: – không gian cực dương (3) – không gian catốt (4 màng ngăn cách tách amiăng ở phía đối diện của cực dương catốt và cực dương.
– Dung dịch trong cực dương điện phân được gọi là anolite. – Dung dịch trong chất điện phân không gian được gọi là catolite. – Khi dòng điện vào một buổi chiều, thùng anion oh -, cl- về ana và cation H+, Na+ về cực âm để xả. Những ion nào có thể được thải ra thấp hơn, sau đó xả trước. Trên cực âm của điện thế Na+ lớn hơn nhiều so với H+. Vậy: H + + E ‘= H; 2H -> H2 do phóng điện H2, do đó H2O tiếp tục được điện khí được sử dụng để ngăn chặn các sản phẩm chính từ 1 sản phẩm OH – (catolite) trộn với anolite. Dung dịch NaCl liên tục chảy từ không gian cực dương đến không gian cực âm, màng tách cũng hoạt động cho H2 và CL2 để không hoạt động cùng nhau để tạo ra một hỗn hợp hỗn hợp nổ.
b) Điều kiện điện phân:Để thực hiện tốt quá trình điện giải, cần phải đảm bảo các điều kiện sau: -Delvent ở mức độ phân hủy muối khoảng 45 – 55% – muối không bị phân hủy sẽ theo dung dịch soda ăn da ra khỏi chất điện phân. – Lượng muối trong dung dịch gần như bão hòa (khoảng 310 – 315 g/L) vì dung dịch càng cô đặc thì độ hòa tan của CL càng thấp. – Nhiệt độ điện phân tương đối cao, khoảng 85 – 97oC, nhiệt độ cao cũng hoạt động để hạn chế các quá trình điện phân như dung dịch muối cô đặc. 3.
Phổ biến nhất là hộp Hucke là loại hộp điện được định hình trong hộp hình chữ nhật, ngoài màng cứng, nó có lợi thế: khu vực làm việc của điện cực cao. -Đi chặt chẽ để tránh không khí trong và pha loãng khí H2 và tạo thành hỗn hợp nổ. -Để tránh mất điện, thùng điện phân được đặt trên một chân cà phê điện, nước muối được đưa vào thùng cũng như dung dịch kiềm được loại bỏ từ thùng thông qua các bộ phận ngắt dòng điện đặc biệt. 4. Lưu công nghệ điện phân: dung dịch NaCl sau khi tinh chế và sưởi ấm 80 ° C, được bao gồm trong thùng chứa và sau đó phân phối thành thùng điện phân (2). Từ thùng điện phân, khí H2 được đưa vào tháp làm mát (3). Từ tháp đến khí H2, máy nén (4) được đưa đến nơi tiêu thụ. Khí Cl2 được đặt vào đệm làm mát (5), từ (5) khí CL2 với nhiệt độ khoảng 15-20oC và độ ẩm 90%.
Sơ đồ nguyên tắc tiết kiệm công nghệ điện phân NaCl bằng phương pháp catốt rắn.1. Hộp đựng nước muối; 2. Thùng điện phân; 3.5. Làm mát; 4.13. Máy nén; 6.7. Tháp sấy clo; 8. Chứa axit H2SO4; 9. Thiết bị làm mát axit; 10. 11. Hộp đựng axit H2SO4; 12. Hộp lọc; 14. Caulifier
Sau đó được đặt vào 2 tháp sấy (6) và (7) để loại bỏ nước bằng axit H2SO4 (96%); Đặt vào thùng cao (10); Sau đó đặt vào tháp chứa (11). Sau đó đưa nó lên đỉnh tháp sấy (7), một phần của axit ra khỏi tháp được đưa vào thùng chứa (8), sau đó bơm vào thiết bị làm mát (9) lên đỉnh tháp (6) . Ở đây axit lên đến 74% để xử lý.
CO2 Sau khi sấy khô trong tháp (7) có độ ẩm không quá 1,5 g/m3, thông qua hộp lọc (12) để loại bỏ axit H2SO4. Và dung dịch soda ăn da, từ thùng điện phân, chảy vào thùng chứa (14), sau đó đưa nó đến phần cô đặc và chuẩn bị soda rắn.
B. Concattracting & chuẩn bị soda rắn
1. Caustic cô đặc
SOOLS được chuẩn bị chủ yếu:
NaOH 100 -140g/L NaCl 160 – 200g/l ~ 900g/ml
Chúng tôi thấy hàm lượng NaOH thấp, và nhiều muối, vì vậy không thể sử dụng trực tiếp, vì vậy nó phải được cô đặc. Chúng ta biết rằng độ hòa tan của muối giảm khi mức soda ăn da tăng, do đó bằng phương pháp nồng độ, chúng ta tăng nồng độ NaOH và loại bỏ muối trong dung dịch. Sau khi tập trung làm mát, thêm muối.
Trong ngành công nghiệp tập trung NaOH trong 2 giai đoạn: – Giai đoạn 1: tập trung qua 3 chậu liên tiếp đến nồng độ 25-26% NaOH (khoảng 340g/L). – Giai đoạn 2: Sử dụng hơi nước để củng cố dung dịch soda ăn da với nồng độ 42 – 50%
2. Sản xuất tinh thể NaOH
Sản xuất soda ăn da giúp bạn dễ dàng lưu trữ và vận chuyển. Dung dịch SODA chất lỏng được bơm vào một thiết bị truyền nhiệt. Nhiệt được sử dụng cho nhiệt dư thừa với hơi nước của thiết bị cô đặc Soda ăn da mà cô ấy đang vượt qua các bước sau:
– Bước 1: Dung dịch SODA caustic tập trung vào nồng độ 65%. Nhiệt tăng theo hơi của thiết bị cô đặc
– Bước 2: Nồng độ tập trung của soda ăn da đến 70-80%, được thực hiện ở áp suất 8ATM và nhiệt độ 380 ° C
– Bước 3: Trong điều kiện áp suất thấp, ở đây, soda ăn da được cô đặc với hàm lượng nước của chất rắn soda ăn da thu được 99%. Soda nóng caustic được bao gồm trong một quả bóng kết tinh liên tục. Trong trái tim trống rỗng, giáo viên có nhiệt độ khác nhau. Vùng ngoại ô của trống của trống bị nghiền nát bởi một máy nghiền (vì vậy soda ăn da có vảy) và sau đó được đóng gói.
Clo hóa lỏng là một giai đoạn quan trọng và rất có lợi. – Chúng tôi lưu trữ clo với số lượng lớn, trong một thời gian dài. – Cung cấp clo & clo lỏng có hàm lượng cao, với áp suất ổn định: – Chúng ta có thể vận chuyển clo ở xa trong các bể. + Đến clo hóa lỏng, người ta có thể sử dụng 1 trong 3 phương pháp làm mát sâu: nén áp suất lên tới 0,8 atm và sau đó làm mát đến -35O -45OC. Bị nén đến áp suất cao -12ATM mà không cần làm mát hỗn hợp: kết hợp hai phương pháp trên, nén clo đến áp suất thấp khoảng 5atm và làm mát ở mức thấp hơn (không quá -18oc).
Tham khảo: – Quá trình điện phân của Soda ăn da – Clo – Lịch sử công nghệ sản xuất soda ăn da – NaOH công nghiệp
Dongachem
|
Giáo sư Nguyễn Lân Dũng là nhà khoa học hàng đầu Việt Nam trong lĩnh vực vi sinh vật học (wiki), với hơn nửa thế kỷ cống hiến cho giáo dục và nghiên cứu. Ông là con trai Nhà giáo Nhân dân Nguyễn Lân, thuộc gia đình nổi tiếng hiếu học. Giáo sư giữ nhiều vai trò quan trọng như Chủ tịch Hội các ngành Sinh học Việt Nam, Đại biểu Quốc hội và đã được phong tặng danh hiệu Nhà giáo Nhân dân năm 2010.
