Quy trình điện phân sản xuất Xút – Clo

Việc xử lý nước muối để sản xuất soda để ăn da, clo và hydro được gọi là quá trình điện phân hoặc chloralki. Hiện tại trên thế giới có 3 công nghệ thực hiện chất điện phân này: màng trao đổi ion (màng), cơ hoành (cơ hoành) và thủy ngân (thủy ngân). Công nghệ màng trao đổi ion (màng) là công nghệ hiện đại nhất và là tiêu chuẩn cho ngành công nghiệp soda ăn da ở Nhật Bản và các nước châu Âu và Mỹ.

Muối đầu tiên được hòa tan trong bể hòa tan. Nước muối bão hòa sau đó được gửi đến bể lọc để loại bỏ tạp chất và tháp nhựa để làm sạch trước khi đưa vào các tế bào điện phân. Nước công nghiệp cũng được tinh chế trước khi vào các tế bào điện phân. Buồng cực dương của pin điện phân chứa đầy nước muối và buồng âm với nước tinh khiết (soda daa pha loãng). Khi dòng điện trực tiếp đi qua các tế bào tạo ra khí clo trong cực dương và soda ăn da cộng với hydro tại catốt. Sau đó, soda ăn da sẽ được tách ra để tạo ra dung dịch soda ăn da với nồng độ khoảng 30%. Clo được rửa và làm mát để loại bỏ muối, và mất nước nhiều hơn trước khi được lưu trữ dưới dạng khí hoặc hóa lỏng. Hydro được rửa và làm mát, như clo, trước khi được lưu trữ.

Nguyên tắc của quá trình điện phân

Nguyên tắc của quá trình điện phân là giống nhau trong cả ba công nghệ điện phân. Dưới ảnh hưởng của điện trường, cation chạy trên cực âm (cathot) và các anion chạy đến cực dương (cực dương), trong đó phản ứng xảy ra trên các điện cực.

Ở đây chúng tôi mô tả bộ phim trao đổi ion, bởi vì đây là quá trình hiện đại nhất được áp dụng ngày nay. Công nghệ này sử dụng màng trao đổi ion phân tách cực dương và âm. Màng được làm bằng nhựa đặc biệt cho phép anion (các ion âm) vượt qua nhưng không cho phép các cation (ion dương) vượt qua.

Minh họa về quá trình điện phân trao đổi ion

Như thể hiện trong hình ảnh, khoang cực dương của màng tế bào điện phân chứa đầy nước muối và buồng cực dương chứa đầy nước. Khi dòng điện một chiều đi qua quá trình điện phân.

Nước muối trong buồng cực dương chứa các ion Na (Na +) và clorua (Cl-). Các ion này di chuyển khi có dòng điện sau: các ion natri, điện tích dương đi qua màng tế bào đến buồng cực trị âm, trong khi các ion clorua điện được thải ra âm trên bề mặt dương để hình thành. Khí clo (CL2).

Nước trong buồng âm được chia thành các ion hydro (H+) và hydroxit (OH-). Các ion hydro chiếm electron trên bề mặt catốt để tạo thành khí hydro (H2). Các ion hydroxit (OH-) bị thu hút bởi cực dương, nhưng bị chặn bởi màng và phản ứng với các ion natri từ buồng cực dương để tạo thành soda ăn da (NaOH – natri hydroxide – soda ceustic).

Tùy thuộc vào các yêu cầu sản xuất, các nhà sản xuất có thể cung cấp sản phẩm sau phản ứng điện giải cho nhau để tạo ra: HCl, Javen, PAC.

(Nguồn: Hiệp hội Công nghiệp Soda Nhật Bản)