- •Основы электрохимической технологии
- •1. Электролиз с твердым катодом и фильтрующей диафрагмой
- •2. Физико-химическая сущность мембранного способа производства хлора и щелочи. Устройства мембран, их свойства.
- •4 Теоретические основы и закономерности электроосаждения металлических покрытий. Влияние различных факторов на структуру и свойства гальванических осадков.
- •6. Электрохимическое оксидирование металлов. Назначение и сущность процесса.
- •9. Процессы протекающие в электролизере и гидролизере при получение пероксида водорода, влияние технологических факторов на выход пероксида водорода.
- •10. Вторичные источники тока. Щелочные аккумуляторы.
- •11. Классификация методов производства хлора и щелочи, их сравнительная характеристика.
- •13. Типы применяемых анодов. Растворимые и нерастворимые аноды.
- •16 Основные свойства медных порошков область применения, способы получения.
- •17 Химические покрытия. Металлизация диэлектриков
- •20 Процессы на электродах и в электролите при электролитическом рафинировании меди.
- •21 Классификация электрохимических производств. Преимущества и недостатки.
- •Коррозия и защита металлов
- •1 Основные факторы электрохимической коррозии
- •2 Химический и электрохимический механизм коррозии
- •4 Термодинамическая возможность электрохимической коррозии. Стандартные и стационарные электродные потенциалы
- •5 Коррозия с водородной деполяризацией
- •6 Протекторная защита
- •8 Ингибиторная защита
- •10 Коррозия с кислородной деполяризацией
- •14 Методы и цели исследования и контроля коррозионных процессов. Коррозионный мониторинг.
- •16 Теоретические аспекты коррозионных процессов
- •17 Подземная и электрокоррозия
- •Процессы и аппараты
- •1 Гидростатика и ее основные законы
- •2 Гидродинамика режимы течения жидкости
- •3 Гидравлическое сопротивление, методы его расчета
- •4 Перемещение жидкости и газов машины для перемещения жидкости и газов
- •5 Неоднородные системы и методы их разделения
- •6 Аппараты для гравитационного осождения неоднородных систем
- •8 Фильтрование, фильтрующая аппаратура
- •10 Псевдоожижение, применение
- •12 Способы переноса тепла. Нагревающие и охлаждающие агенты.
- •15 Выпаривание
- •16 Многокорпусное выпаривание
- •19 Абсорбция
- •Поверхностные и пленочные абсорберы
- •20 Адсорбция
- •21 Простая перегонка, физ сущ
- •22 Ректификация
- •23 Экстракция
11. Классификация методов производства хлора и щелочи, их сравнительная характеристика.
Производство хлора и щелочи является важной отраслью химической промышленности. Во всем мире получение каустической соды (щелочи) и хлора осуществляется электрохимическим методом. Имеется три его разновидности: диафрагменный, ртутный и мембранный. Независимо от метода производства в основе процесса лежит электрохимическое разложение растворов поваренной соли (NaCl + Н20) на хлор и щелочь. Хлор выделяется на аноде. Щелочь образуется в катодном пространстве. Каждый из этих методов имеет свои преимущества и недостатки.
В диафрагменном методе используется стальной катод, графитовый или биметаллический анод, асбестовая или полимерная диафрагма. Рассол поступает в анодное отделение электролитической ячейки. Ионы Н+ и Na+ через диафрагму диффундируют в катодную часть. Хлор выделяется на аноде, а водород — на катоде. В катодном пространстве в растворе образуется электролитический щелок — смесь NaOH и NaCl, который затем подается на выпарку и разделение.
Преимущества диафрагменного метода — простота технологии, низкий расход электроэнергии, дешевое сырье; недостатки — низкое качество получаемой щелочи. Простые диафрагмы пропускают в катодное пространство все присутствующие в анолите ионы. Раствор поваренной соли получают при растворении природной соли. Вместе с NaCl в электролит, а затем и в щелочь переходят примеси, которые содержались в природном минерале. Поэтому качество щелочи, получаемой диафрагменным методом, оказывается низким.
Диафрагмы изготовляют из асбеста или полимерных материалов. Асбест является токсичным веществом, имеющим жесткие значения ПДК. В 1987 г. фирма «Окситек Система» разработала диафрагму из фибрилированного фторопласта (торговая марка «Полирамикс»), В 2000 г. в мире работало около 400 электролизеров с использованием этой диафрагмы.
В ртутном методе в качестве катода используют ртуть, помещенную на дне ванны. В ванне находится раствор хлорида натрия. На графитовых анодах, опущенных в раствор, происходит выделение хлора.
К ртути подведен отрицательный электрод, на котором разряжаются ионы Na+n образуется амальгама натрия — NaA.Hgy. Амальгаму непрерывно отводят в разлагатель, в который добавляют очищенную воду. Электролит вместе с присутствующими в нем примесями остается в электролизере. При разложении амальгамы образуются щелочь и ртуть. Ртуть возвращают в электролизную ванну, а щелочь передают на выпарку. Преимущество метода — высокое качество получаемой щелочи; недостаток — повышенный расход электроэнергии, экологическая опасность производства, связанная с выделением в окружающую среду ртути. Мембранный метод получения щелочи построен на основе диафрагменного. Он позволяет получить чистую щелочь за счет применения катионитных мембран, задерживающих примеси, которые присутствуют в растворе поваренной соли. Ионообменные мембраны пропускают в катодное пространство ионы Na+ и ОНно задерживают ионы-примеси. В результате все примеси остаются в анолите, а в катодном пространстве получают раствор очищенной щелочи.