Электрохимические методы получения каустической соды
Лекция №12
Электрохимические методы получения каустической соды
В промышленности используют три основных способа получения каустической соды, хлора, водорода:
1. диафрагменный способ, 2. ртутным катодом, 3. мембранный способ.
Состав жидкого едкого натра полученного в ртутном и диафрагменном процессах: ( в %масс.)
диафрагменный | Ртутный | |
компонент | Рекомендуемые материалы-52% Определенный интеграл FREE Химическое равновесие в гомогенных и гетерогенных системах -51% Задача 4-18 FREE Кинетика гомогенных и гетерогенных химических реакций -51% Допуски и посадки -46% Колебания Марка Б (ГОСТ 2263-59) | Марка А-2(ГОСТ 11078-64) |
NaOH | 50 | 45 |
Na2CO3 | 1 | 0,3 |
NaCl | 2,2 | 0,05 |
Fe | 0,04 | 0,0011 |
Ca | Не нормируется | 0,0014 |
Ni | Не нормируется | 0,00002 |
Hg не более | ------ | 0,00125 |
Диафрагменный способ получения каустической соды.
В диафрагменном способе на твердом катоде происходит разряд ионов водорода с образованием в электролите щелочи, содержащей остаточное количество поваренной соли. В анодное пространство подается горячий очищенный раствор и образуется хлор-газ. Движение раствора из анодного пространства в катодное происходит за счет разности уровней анолита и католита.
Катодный процесс: 2H2O+2e→ H2 +2OH-
Анодный процесс: 2Cl- +2e→Cl2
побочные реакции:
Выход по току зависит от тщательности разделения катодных и анодных продуктов, от концентрации едкого натра в католите, от растворимости хлора в анолите (чем выше концентрация поваренной соли в анолите, тем ниже растворимость хлора) процесс ведут при 80-95ºС, тогда выход по току составит А=92-96%.
Способ получения каустической соды в ваннах с ртутным катодом.
Процесс основан на образовании амальгамы натрия в электролизере при действии постоянного электрического тока на раствор поваренной соли.
Рекомендуем посмотреть лекцию "Геологическое обоснование методов и систем разработки нефтяных и газовых залежей".
Затем образовавшаяся амальгама разлагается водой в специальном аппарате с образованием каустической соды и водорода, а регенерированная ртуть насосом перекачивается в электролизер:
Мембранный способ получения каустической соды
Данный способ основан на свойстве мембраны пропускать одни соединения и задерживать другие.
Процесс отличается простотой аппаратного оформления, легко поддается автоматизации, практически не имеет сточных вод и газообразных выбросов.
Контрольные вопросы:
- Классификация способов получения каустической соды.
- Диафрагменный способ получения каустической соды.
- Способ получения каустической соды в ваннах с ртутным катодом.
- Мембранный способ получения каустической соды