Ей там! Аз съм доставчик на алкални растения Chlor и съм супер засилен, за да разбия как работи електролитична клетка в тези растения. Това е доста готин процес, който е сърцето и душата на това, което се случва в тези съоръжения.
И така, първо, нека поговорим за това, което прави растението Alkali Chlor. Тези растения са свързани с производството на хлор, натриев хидроксид (каустична сода) и водород чрез електролиза на разтвора на натриев хлорид (маса за маса), който е известен още като солен разтвор. И ключовият играч в цялата тази операция е електролитичната клетка.
Електролитичната клетка е основно устройство, което използва електрическа енергия за задвижване на не -спонтанна химическа реакция. В растение хлор алкали, там се случва магията, за да превърне саламурата в ценните химикали, от които се нуждаем.
Основите на електролитична клетка
Да започнем с основните компоненти на електролитична клетка в алкално растение хлор. Има два електрода - анод и катод - и електролит, който в този случай е разтворът на саламура.
Анодът е положителният електрод. Когато към клетката се прилага електрически ток, окисляването възниква при анода. В случай на алкално растение хлор, хлоридните йони (Cl⁻) в солевия разтвор се окисляват, за да образуват хлорен газ (Cl₂). Химическата реакция при анода може да бъде написана като: 2cl⁻ → Cl₂ + 2e⁻. Това е доста важна реакция, тъй като хлорът е широко използван химикал в различни индустрии, като пречистване на водата, производство на PVC пластмаси и вPAC растениекъдето се използва при производството на полиаламиниев хлорид.
Катодът е отрицателният електрод. Намаляването се извършва в катода. В хлор алкална клетка водните молекули се редуцират до образуване на водороден газ (H₂) и хидроксидни йони (OH⁻). Реакцията при катода е: 2H₂O + 2e⁻ → H₂ + 2OH⁻. Хидроксидните йони се комбинират с натриевите йони (Na⁺), които вече присъстваха в саламура, за да образуват натриев хидроксид (NaOH).
Различни видове електролитични клетки в алкални растения хлор
Има три основни типа електролитни клетки, използвани в хлорните алкални растения: живачни клетки, диафрагмени клетки и мембранни клетки.
Живачни клетки
Меркурийните клетки бяха един от първите видове клетки, използвани в производството на хлор алкали. В живачна клетка катодът е направен от живак. Натриевите йони от саламура се намаляват в катодът на живак, за да образуват натриев - живак амалгама. След това Amalgam реагира с вода в отделна камера, за да произвежда натриев хидроксид и водороден газ, докато живакът се рециклира обратно в клетката.
Предимството на живачните клетки е, че те произвеждат сода с висока чистота и каустик. Те обаче имат голям недостатък. Меркурий е силно токсично вещество и има опасения за околната среда, свързани с живачни клетки поради потенциални живачни емисии. В резултат на това много страни поемат поетапно използването на живачни клетки през последните години.
Диафрагменни клетки
Клетките на диафрагмата използват пореста диафрагма, за да разделят отделенията на анода и катод. Диафрагмата позволява потока на натриеви йони от анодното отделение към катодното отделение, но предотвратява смесването на хлорен газ и хидроксидни йони.
Диафрагмата обикновено е изработена от азбест или синтетичен материал. Основното предимство на клетките на диафрагмата е, че те са сравнително прости и евтини за работа. Но каустичната сода, произведена в клетките на диафрагмата, има по -ниска концентрация и чистота в сравнение с тази, произведена от други видове клетки.
Мембранни клетки
Мембранните клетки са най -модерният и широко използван тип електролитични клетки в хлорните алкални растения днес. Те използват специална йонна мембрана, за да разделят отделенията на анода и катод. Мембраната позволява само натриеви йони да преминат от анодното отделение до катодното отделение, като същевременно блокира преминаването на хлоридни йони и хидроксидни йони.
Това води до производството на висок хлорен газ с висока чистота при анод и висока чистота, висока концентрация натриев хидроксид при катода. Мембранните клетки са по -ефективни от клетките на диафрагмата и нямат екологични проблеми, свързани с живачни клетки.
Процесът в мембранна клетка
Нека разгледаме по -отблизо как работи мембранната клетка, тъй като това е най -популярният тип.
Първо, разтворът на солевия разтвор се подава в анодното отделение. Когато се нанесе електрически ток, хлоридните йони се окисляват при анода, за да образуват хлорен газ, който след това се събира и изпраща за по -нататъшна обработка.
Междувременно водата се подава в катодното отделение. При катода водните молекули се редуцират до образуване на водороден газ и хидроксидни йони. Натриевите йони от анодното отделение преминават през йонната обменна мембрана до катодното отделение, където те се комбинират с хидроксидните йони, за да образуват натриев хидроксид.
В този процес йонната мембрана е от решаващо значение. Той гарантира, че хлорният газ и разтворът на натриев хидроксид се държат отделно, предотвратявайки нежеланата реакция между тях. Това е важно, защото ако хлорът и натриевият хидроксид реагират, те биха образували натриев хипохлорит, което не е желаният продукт в повечето случаи.
Приложения на продуктите
Продуктите, произведени в алкално растение Chlor, имат широк спектър от приложения. Хлорът се използва при производството наРастение за калциев хипохлорит, където се използва като дезинфектант и избелващ агент. Използва се и при производството на пластмаси, разтворители и пестициди.
Натриевият хидроксид се използва в много индустрии, като пулпата и хартиената индустрия, текстилната индустрия и в производството на сапуни и почистващи препарати. Водородният газ може да се използва като гориво или при производството на амоняк и други химикали.
Значение на електролитичните клетки в хлорните алкални растения
Електролитичната клетка е сърцевината на алкално растение хлор. Без него нямаше да можем да произвеждаме големите количества хлор, натриев хидроксид и водород, които са необходими в различни индустрии.
Ефективността и ефективността на електролитичната клетка оказват пряко влияние върху общата производителност и рентабилността на растението. Например, по -ефективната мембранна клетка може да намали оперативните разходи на централата, докато клетка, която произвежда продукти с висока чистота, може да командва по -висока цена на пазара.
Заключение
И така, там го имате - разстояние от това как работи електролитична клетка в алкално растение хлор. Това е завладяващ процес, който включва комбинация от химия и електротехника.
Ако сте на пазара за алкално растение хлор или се нуждаете от някой от продуктите, произведени в тези растения, независимо дали е за aИзбягване на прах растениеИли други приложения, бих искал да говоря с вас. Можем да си поговорим за вашите специфични нужди и как можем да работим заедно, за да се срещнем с тях. Чувствайте се свободни да се свържете с дискусия за обществени поръчки.
ЛИТЕРАТУРА
- Kirk - othmer Encyclopedia на химическата технология
- Статии за химическо инженерство за производството на хлор алкали
- Учебници по електрохимия и индустриална химия