- CÔNG NGHỆ ĐIỆN HÓA. - ĐẠI CƯƠNG VỀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN HÓA I.. - Những ứng dụng thực tế của quá trình điện phân 2.. - Phương pháp catôt - rắn A.. - Muối và điều chế nước muối 1.. - Điện phân 2.. - Thùng điện phân 3.. - Lưu trình công nghệ điện phân 4.. - Cô đặc xút và điều chế xút rắn B.. - Cô đặc xút 1.. - Những quá trình hóa học xảy ra dưới tác dụng của dòng điện một chiều là quá trình điện hóa .Dòng điện một chiều đi qua dung dịch điện li tạo nên hiện tượng điện phân phân hủy các chất điện li và tạo ở các điện cực những chất mới.. - Bộ thiết bị chủ yếu của quá trình điện phân. - Thùng điện phân. - Cực Catot :Khi dòng điện một chiều đi qua dung dịch điện li các Cation chạy đến Catot. - trình điện phân: TOP. - và mạ điện Phương pháp có nhiều ưu điểm. - II- Công nghê điện phân điều chế xút - Clo:. - Trong công nghiệp ,người ta dùng phổ biến 2 phương pháp sản xuất xút -Clo:. - -Phương pháp Catôt rắn hay màng cách.. - -Phương pháp Catôt hay thủy ngân... - Phương pháp Catôt rắn:. - điều chế nước. - NaCl là nguyên liệu chính để sản xuất xút và Clo bằng phương pháp điện phân (NaCl có trong nước biển , mỏ muối. - Ca 2+ ,Mg 2+ là những ion có hại cho quá trình điện phân , vì Ca , Mg tác dụng với kiềm tạo thành hyđrôxýt khó tan , kết tủa trên màng cách , bịt kín các lỗ màng , gây cản trở quá trình điện phân.. - Phương pháp xôđa - xút - Phương pháp sữa vôi - xút -Phương pháp sữa vôi - Sunfat Phương pháp đầu thường dùng hơn. - Trong công nghiệp thường kết tủa Mg bằng cách trộn nước muối mới điều chế với nước muối hồi lưu từ công đoạn điện phân sang vì trong đó có chứa NaOH. - Sau khi tinh chế các tạp chất , nước muối được đưa sang công đoạn điện phân. - a) Cơ sở lý thuyết của quá trình điện phân. - Chia thùng điện phân 2 phần. - Nước muối đưa vào không gian annốt. - Dung dịch ở điện phân không gian anốt gọi là anolit.. - Dung dịch ở điện phân không gian gọi là Catolit.. - Ngoài ra ,trong quá trình điện phân còn xảy ra các quá trình phụ để hạn chế các phản ứng cần phải dùng màng cách ngăn không cho các1 sản phẩm chủ yếu OH - (Catolit) trộn lẫn với anolit.. - Dung dịch NaCl liên tục chảy từ không gian anot sang không gian catot ,màng cách ngăn còn có tác dụng giử cho H 2 và Cl 2 không tác dụng được với nhau tạo thanh hỗn hợp nổ.. - b) Ðiều kiện điện phân:. - Ðể thực hiên tốt quá trình điện phân ,cần phải bảo đảm các điều kiện dưới đây:. - -Duy trì mức độ phân hủy muối ăn khoảng 45 - 55% û Muối không bị phân hủy sẽ theo dung dịch xút ra ngoài thùng điện phân. - -Nồng độ muối ăn trong dung dịch gần như bão hòa (khoảng 310 - 315 g/l). - vì dung dịch càng đậm đặc thì dộ tan của Cl càng thấp. - -Nhiệt độ điện phân tương đối cao ,khoảng 85 - 97°C,nhiệt độ cao cũng có tác dụng hạn chế các quá trình điện phân như dung dịch muối đậm đặc. - Thùng điện phân: TOP. - Phổ biến nhất là thùng Hucke là loại thùng điện phân hình hộp chữ nhật ,màng cứng ,nó ưu điểm là :diện tích làm việc của điện cực cao. - -Ðể tránh mất điện ,thùng điện phân được đặt trên một chân càch điện , nước muối được đưa vào thùng cũng như dung dịch kiềm đưa ra khỏi thùng đều qua các bộ phận ngắt dòng đặt biệt.. - Lưu trình công nghệ điện phân:. - Dung dịch NaCl sau khi tinh chế và gia nhiệt 80°C , được đưa vào thùng chứa rồi từ đó phân phối vào các thùng điện phân (2). - Từ thùng điện phân ra , khí H 2 đưa vào tháp làm lạnh (3. - Còn khí Cl 2 được đưa vào tháp đệm làm lạnh (5. - Sơ đồ nguyên lý lưu trình công nghệ điện phân NaCl theo phương pháp Catốt rắn.. - Thùng điện phân . - 3,5 .Tháp làm lạnh . - Thiết bị làm lạnh acid . - rồi bơm sang thiết bị làm lạnh (9) lên đỉnh tháp (6. - Còn dung dịch xút , từ thùng điện phân ra ,chảy vào thùng chứa (14. - rồi đưa sang bộ phận cô đặc và điều chế xút rắn. - Cô đặc xút &. - điều chế xút rắn. - Cô đặc xút : TOP Xút điều chế thành phần chủ yếu là. - Ta biết rằng độ tan của muối giảm khi nồng độ xút tăng , do vậy bằng phương pháp cô đặc ta nâng cao nồng độ của NaOH , đồng thời loại được muối ăn trong dung dịch . - Sau khi cô đặc đem làm lạnh , sẽ tách thêm được muối. - Trong công nghiệp cô đặc NaOH theo 2 giai đoạn:. - Giai đoạn 1 : cô đặc qua 3 nồi liên tiếp cho tới nồng độ 25 → 26%. - Giai đoạn 2 : dùng hơi để cô đặc tiếp dung dịch xút đến nồng độ 42 → 50%. - Ðể hóa lỏng Clo , người ta có thể dùng 1 trong 3 phương pháp làm lạnh sâu :nén cho áp suất lên tới 0,8 atm rồi làm lạnh tới -35→ -45°C.. - Nén tới áp suất cao -12atm mà không cần phải làm lạnh. - Hỗn hợp : Kết hợp 2 phương pháp trên , nén Clo tới áp suất thấp khoảng 5atm, đồng thời làm lạnh ở mức độ thấp hơn ( không quá -18°C)
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt