Hé! A klór -lúgos növények beszállítója vagyok, és szuper arra törekszem, hogy lebontjam, hogyan működik egy elektrolitikus sejt ezekben a növényekben. Ez egy nagyon hűvös folyamat, amely a szív és a lelke, ami ezen a létesítményben zajlik.
Tehát először beszéljünk arról, hogy mit csinál egy klór -lúgos növény. Ezek a növények klór, nátrium -hidroxid (maró szóda) és hidrogén előállításáról szólnak a nátrium -klorid (asztali só) oldat elektrolízisével, amelyet sóoldatnak is neveznek. És az egész művelet kulcsfontosságú lejátszója az elektrolit cella.
Az elektrolitikus cella alapvetően olyan eszköz, amely elektromos energiát használ a nem spontán kémiai reakció meghajtására. Egy klór -lúgos növényben itt a varázslat a sóoldat az értékes vegyi anyagokká alakítja.
Az elektrolitikus cella alapjai
Kezdjük az elektrolitsejt fő alkotóelemeivel egy klór -lúgos növényben. Két elektróda van - anód és katód - és egy elektrolit, amely ebben az esetben a sós oldat.
Az anód a pozitív elektróda. Amikor elektromos áramot alkalmaznak a sejtre, az anódon oxidáció történik. Klór -lúgos növény esetén a sós sós klorid -ionok (CL⁻) oxidálódnak, hogy klórgázt (CL₂) képezzenek. Az anód kémiai reakciója a következőképpen írható: 2Cl⁻ → CL₂ + 2E⁻. Ez egy nagyon fontos reakció, mivel a klór széles körben alkalmazott vegyi anyag a különféle iparágakban, például a vízkezelés, a PVC műanyagok előállítása és az In inPAC -növényahol a polialuminium -klorid előállításához használják.
A katód a negatív elektróda. A csökkentés a katódnál zajlik. Egy klór -lúgos sejtben a vízmolekulák hidrogéngázt (H₂) és hidroxid -ionokat (OH⁻) redukálnak. A katódban a reakció: 2H₂O + 2E⁻ → H₂ + 2OH⁻. A hidroxid -ionok kombinálódnak a nátrium -ionokkal (Na⁺), amelyek már a sóoldatban nátrium -hidroxidot (NaOH) képeznek.
Különböző típusú elektrolitsejtek a klór -alkáli növényekben
A klór -alkáli növényekben három fő típusú elektrolitsejtet használnak: higanysejtek, diafragmsejtek és membránsejtek.
Higanysejtek
A higanysejtek voltak az egyik első típusú sejtfajta, amelyet a klór -lúg termelésében használtak. A higanycellában a katód higanyból készül. A sóoldatból származó nátrium -ionok a higanykatódon csökkennek, hogy nátrium -higany amalgámot képezzenek. Az amalgám ezután külön kamrában reagál a vízzel, hogy nátrium -hidroxidot és hidrogéngázt termeljen, míg a higany újrahasznosul a sejtbe.
A higanysejtek előnye, hogy magas tisztaságú klór és maró szóda termelnek. Ugyanakkor jelentős hátrányuk van. A higany nagyon mérgező anyag, és a higanysejtekkel kapcsolatos környezeti aggályok merültek fel a potenciális higanykibocsátás miatt. Ennek eredményeként sok ország fokozta a higanysejtek használatát az utóbbi években.
Membránsejtek
A membrán sejtek porózus membránot használnak az anód és a katódrekeszek elválasztására. A membrán lehetővé teszi a nátrium -ionok áramlását az anód rekeszből a katódrekeszbe, de megakadályozza a klórgáz és a hidroxid -ionok keverését.
A membrán általában azbesztből vagy szintetikus anyagból készül. A diafragmsejtek fő előnye, hogy viszonylag egyszerűek és olcsók működni. A membrán sejtekben előállított maró szóda azonban alacsonyabb koncentrációval és tisztasággal rendelkezik, mint más típusú sejtek.
Membránsejtek
A membránsejtek a legmodernebb és legszélesebb körben használt elektrolitsejtek típusa a klór -alkáli növényekben. Különleges ioncsere -membránt használnak az anód- és katódrekeszek elválasztására. A membrán lehetővé teszi, hogy csak a nátrium -ionok áthaladjanak az anód rekeszből a katód rekeszbe, miközben blokkolják a klorid -ionok és a hidroxid -ionok áthaladását.
Ennek eredményeként magas tisztaságú klórgáz termelnek az anódon és a magas tisztaságú, magas koncentráció -nátrium -hidroxidot a katódnál. A membránsejtek energiát eredményesebbek, mint a diafragmás sejtek, és nincsenek a higanysejtekkel kapcsolatos környezeti problémák.
A folyamat egy membránsejtben
Vessen egy pillantást a membránsejt működésére, mivel ez a legnépszerűbb típus.
Először, a sós oldatot beillesztik az anód rekeszbe. Elektromos áram alkalmazásakor a klorid -ionokat az anódon oxidálják, hogy klórgázt képezzenek, amelyet ezután összegyűjtnek és továbbítanak további feldolgozásra.
Eközben a vizet a katód rekeszbe táplálják. A katódnál a vízmolekulák hidrogéngáz és hidroxid -ionok kialakulására redukálódnak. Az anód rekeszből származó nátrium -ionok áthaladnak az ioncserélő membránon a katód rekeszbe, ahol kombinálódnak a hidroxid -ionokkal, hogy nátrium -hidroxidot képezzenek.
Az ioncserélő membrán döntő jelentőségű ebben a folyamatban. Ez biztosítja, hogy a klórgáz és a nátrium -hidroxid oldat külön maradjon, megakadályozva a nem kívánt reakciót közöttük. Ez azért fontos, mert ha a klór és a nátrium -hidroxid reagálna, akkor nátrium -hipokloritot képeznek, amely a legtöbb esetben a kívánt termék.
A termékek alkalmazásai
A klór -lúgos üzemben előállított termékek széles körű alkalmazásokkal rendelkeznek. A klór használják aKalcium -hipoklorit növény, ahol fertőtlenítőszerként és fehérítőszerként használják. A műanyagok, oldószerek és növényvédő szerek előállításában is használják.
A nátrium -hidroxidot számos iparágban, például a pép- és papíriparban, a textiliparban, valamint a szappanok és mosószerek előállításában használják. A hidrogéngáz felhasználható üzemanyagként vagy ammónia és más vegyi anyagok előállításában.
Az elektrolitsejtek fontossága a klór -lúgos növényekben
Az elektrolitikus cella a klór -lúgos növény magja. Enélkül nem tudnánk előállítani a nagy mennyiségű klór, nátrium -hidroxid és hidrogén mennyiségét, amelyek szükségesek a különféle iparágakban.
Az elektrolitikus cella hatékonysága és teljesítménye közvetlen hatással van a növény általános termelékenységére és jövedelmezőségére. Például egy energia -hatékonyabb membráncella csökkentheti a növény működési költségeit, míg a magas tisztaságú termékeket előállító cella magasabb árat képes a piacon.
Következtetés
Tehát ott van - egy elektrolitsejt működésének megsemmisítése a klór -alkálifás növényben. Ez egy lenyűgöző folyamat, amely magában foglalja a kémia és az elektrotechnika kombinációját.
Ha egy klór -lúgos üzem piacán vagy, vagy szüksége van az ezekben a növényekben előállított termékek bármelyikére, akkor aFehérítő por növényVagy más alkalmazások, szívesen beszélnék veled. Cseveghetünk az Ön egyedi igényeiről és arról, hogyan tudunk együtt dolgozni, hogy megfeleljenek nekik. Nyugodtan lépjen fel a beszerzési vitára.
Referenciák
- Kirk - Othmer enciklopédia a vegyi technológia
- Vegyészmérnöki folyóiratcikkek a klór -lúggyártásról
- Tankönyvek az elektrokémiáról és az ipari kémiáról