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离子膜 是采用离子交换膜法电解食盐水而制成 (即 )。 其主要原理是因为使用的阳离子
交换膜,该膜有特殊的选择透过性,只允许阳离子通过而阻止阴离子和气体通过,即只允许H 、Na 通过,
而Cl-、OH-和两极产物H2和Cl2无法通过,因而起到了防止阳极产物Cl2和阴极产物H2相混合而可能导致
爆炸的危险,还起到了避免Cl2和阴极另一产物NaOH反应而生成NaClO影响 纯度的作用。
精制的饱和食盐水进入阳极室;纯水(加入一定量的NaOH溶液)加入阴极室,通电后H2O在阴极表面放电
生成H2,Na 则穿过离子膜由阳极室进入阴极室,此时阴极室导入的阴极液中含有NaOH;Cl-则在阳极表
面放电生成Cl2。电解后的淡盐水则从阳极室导出,经添加食盐增加浓度后可循环利用。
阴极室注入纯水而非NaCl溶液的原因是阴极室发生反应为2H 2e-=H2↑;而Na 则可透过离子膜到达阴
极室生成NaOH,但在电解开始时,为增强导电性,同时又不引入新杂质,阴极室水中往往加入一定
量NaOH
碱工业的主要原料:饱和食盐水,但由于粗盐水中含有泥沙、Ca2 、Mg2 、Fe3 、SO等杂质,远不能
达到电解要求,因此必须经过提纯精制。
优点
离子膜 优点(1) 质量高成品 含R;,} 30} 50 mg kg,可满足化纤、制药等行业对高纯 的质
量要求。 ( 2)能耗低国外离子膜法碱生产,吨碱综合能耗(蒸汽消耗折算计入电耗中)为2250kW" h,比
隔膜法的平均3 200 k W " h节省950 kW " h}}。 ( 3)投资省离子膜法碱生产比水银法制碱节省投资
10%一15%,比 隔膜法制碱节省投资15%一25%。 ( 4)无污染离子膜法氯生产没有废物,不存在水
银法制碱的汞污染和隔膜法制碱的 废物等污染问题。 ( 5)氯气纯度高通常气纯度99%,是很好的有
机产原料。( 6) 纯度高通常 纯度99%,可直接用于要求高纯氢的场合。 随着科学技术的迅猛
发展,大量的新材料、新工艺、新方法在离子膜结构、电解槽设计和电解工艺等方面应用,给离子膜法碱
生产注入了新的活力。
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