子任務1技能點1：能分析離子膜電解槽的各部件的功能課件

1、任務3：精制鹽水電解子任務1：精制鹽水電解生產(chǎn)過程技能點1：能分析離子膜電解槽各部件的功能淄博職業(yè)學院職業(yè)教育應用化工技術專業(yè)教學資源庫離子膜燒堿生產(chǎn)操作課程任務3：精制鹽水電解子任務1：精制鹽水電解生產(chǎn)過程技能點精制鹽水的電解仿真流程圖 精制鹽水的電解仿真流程圖 能說出離子膜電解槽的主要組成構件名成；能分析離子膜電解槽電流流動的流向；能熟練掌握進槽鹽水、進槽堿液循環(huán)的工藝流程；掌握離子膜電解槽的基本結構特點；能敘述離子膜電解鹽水的工藝流程；能說出離子膜電解槽的主要組成構件名成；掌握離子膜電解槽的基本工業(yè)應用案例離子交換膜電解槽 一、離子交換膜電解槽的種類工業(yè)上用的每一種槽型，每臺電解槽都是由

2、若干電解質單元組成，每個電解單元由陽極、離子交換膜與陰極組成。按供電方式的不同，離子膜電解分為單極式和復極式兩大類。工業(yè)應用案例離子交換膜電解槽 一、離子交換膜電解槽工業(yè)應用案例離子交換膜電解槽圖3-5 離子膜電解槽的電解時供電方式示意圖工業(yè)應用案例離子交換膜電解槽圖3-5 離子膜電解槽的電解工業(yè)應用案例離子交換膜電解槽圖3-6 離子膜電解單極槽 工業(yè)應用案例離子交換膜電解槽圖3-6 離子膜電解單極槽 離子交換膜單極槽圖3-7 膜片與極板壓緊 圖3-8 膜片試漏離子交換膜單極槽圖3-7 膜片與極板壓緊 圖3-8 工業(yè)應用案例離子交換膜電解槽圖3-9 復極式電解槽 工業(yè)應用案例離子交換膜電解槽圖

3、3-9 復極式電解槽 工業(yè)應用案例離子交換膜電解槽 1.單極式與復極式離子交換膜電解槽之間的比較 單極式電解槽：電解槽內的直流電路是并聯(lián)的，因此，通過各個電解單元的電流之和就是通過這臺單極電解槽的總電流，各個電解單元的電壓是相等的。復極式電解槽：槽內各電解單元的直流電路都是串聯(lián)的，各個單元的電流相等電解槽的總電壓是各個電解單元的電壓之和，所以每臺復極式電解槽都是低電流高電壓運轉。工業(yè)應用案例離子交換膜電解槽 1.單極式與復極式離子交換工業(yè)應用案例離子交換膜電解槽表3-2 單極槽與復極槽之間的區(qū)別 工業(yè)應用案例離子交換膜電解槽表3-2 單極槽與復極槽之間生活小細節(jié) 生活小細節(jié) 工業(yè)應用案例離子交

4、換膜電解槽 2. 離子交換膜法單、復極電解槽電解生產(chǎn)燒堿的工藝比較 （1）離子交換膜單極槽電解生產(chǎn)燒堿工藝流程NaOH+純水1鹽水飽和槽；2反應器；3浮上澄清槽；4過濾器；5樹脂塔；6電解槽；7脫氯塔；8整流器圖3-10 旭硝子單極槽離子膜電解工藝流程簡圖工業(yè)應用案例離子交換膜電解槽 2. 離子交換膜法單工業(yè)應用案例離子交換膜電解槽圖3-11 淡鹽水儲罐工業(yè)應用案例離子交換膜電解槽圖3-11 淡鹽水儲罐工業(yè)應用案例離子交換膜電解槽（2）離子交換膜復極槽電解生產(chǎn)燒堿工藝流程 圖3-12 旭化成復極槽離子膜電解工藝流程簡圖9純酸1飽和器；2反應器；3沉降器；4鹽水槽；5鹽水過濾器；6過濾后鹽水槽；

5、7螯合樹脂塔；8陽極液循環(huán)槽；9電解槽；10陽極液氣液分離器；11陰極液循環(huán)槽；12陰極液氣液分離器；13脫氯塔；14亞硫酸鈉槽工業(yè)應用案例離子交換膜電解槽（2）離子交換膜復極槽電解生工業(yè)應用案例離子交換膜電解槽 二、復極式離子交換膜電解槽的工作過程 1.BiTAC-859復極式離子膜電解槽的結構由一塊陽極終端板，若干中間單元和一塊陰極終點板組成，利用14根緊固螺栓壓緊成壓濾機式，其電極尺寸為14002340mm，有效面積為3.276m2，密封壓邊為30mm。在兩個單元之間安裝一張離子交換膜 ，將陽極室與陰極室有效地分開。其整體結構。工業(yè)應用案例離子交換膜電解槽 二、復極式離子交換膜電工業(yè)應用

6、案例離子交換膜電解槽圖3-13 BiTAC-859復極式離子膜電解槽的基本結構示意圖工業(yè)應用案例離子交換膜電解槽圖3-13 BiTAC-85工業(yè)應用案例離子交換膜電解槽 2.BiTAC-859復極式離子膜電解槽單元槽內的液體均布流動形式圖3-14 BiTAC-859復極式離子膜電解槽底部進液系統(tǒng)示意圖 工業(yè)應用案例離子交換膜電解槽 2.BiTAC-859工業(yè)應用案例離子交換膜電解槽圖3-15 BiTAC-859復極式離子膜電解槽單元槽內的液體均布流動形式示意圖工業(yè)應用案例離子交換膜電解槽圖3-15 BiTAC-8工業(yè)應用案例離子交換膜電解槽圖3-16 BiTAC-859復極式離子膜電解槽單元極

7、板上電流流動形式示意圖3.圖3-7 BiTAC-859復極式離子膜電解槽單元極板上電流流動形式示意圖工業(yè)應用案例離子交換膜電解槽圖3-16 BiTAC-8離子交換膜圖3-17 離子交換膜的種類一、離子交換膜的種類 離子交換膜圖3-17 離子交換膜的種類一、離子交換膜的種類 1.全氟羧酸膜（RfCOOH ） 全氟羧酸膜是一種具有弱酸性和親水性小的離子交換膜。膜內固定離子的濃度較大，能阻止OH-的反滲透，因此陰極室的NaOH濃度可達35%左右。而且電流效率也較高，可達95%以上。它能置于PH3的酸性溶液中，在電解時化學穩(wěn)定性好，缺點是膜電阻較大，在陽極室不能加酸，因此氯中含氧較高。離子交換膜 1.

8、全氟羧酸膜（RfCOOH ） 離子交換膜離子交換膜 1.全氟磺酸膜（RfSO3H） 全氟磺酸膜是一種強酸型離子交換膜。這類膜的親水性好，因此膜電阻小，但由于膜的固定離子濃度低，對OH-的排斥力小。因此，電槽的電流效率較低，一般小于80%。且產(chǎn)品的NaOH濃度20%，但化學穩(wěn)定性優(yōu)良。由于其Pka值?。ㄋ岫却螅?故能置于PH1的酸性溶液中，即電解槽陽極液內可添加鹽酸中和OH-，因此，產(chǎn)品氯氣質量好，含O2/Cl20.5%。離子交換膜 1.全氟磺酸膜（RfSO3H） 離子交換膜 3.全氟羧酸/磺酸復合膜（Rf-COOH/Rf-SO3H） 全氟羧酸/磺酸復合膜是一種性能優(yōu)良的離子膜，使用時較薄的羧酸

9、層面向陰極，較厚的磺酸層面向陽極，因此兼有羧酸膜和磺酸膜的優(yōu)點。由于Rf-COOH層的存在，可阻擋OH-返遷移到陽極室，確保了高的電流效率，可達96%。又因Rf-SO3H層的電阻低，能在高電流下運行，且陽極液可用鹽酸中和，產(chǎn)品氯氣含氧量低，NaOH濃度可達33%35%。離子交換膜 3.全氟羧酸/磺酸復合膜（Rf-COOH離子交換膜二、氯堿生產(chǎn)工藝對離子膜性能的要求離子交換膜二、氯堿生產(chǎn)工藝對離子膜性能的要求BiTAC-859復極式離子膜電解槽生產(chǎn)燒堿的工藝流程圖3-20 電解精制鹽水生產(chǎn)燒堿的工藝流程示意圖 BiTAC-859復極式離子膜電解槽生產(chǎn)燒堿的工藝流程圖3-BiTAC-859復極式離子膜電解槽生產(chǎn)燒堿的工藝流程電解槽氣密及針孔實驗工具水封罐壓力計壓力計N2供應廢氯氣總管氯氣總管淡鹽水總管循環(huán)鹽水總管循環(huán)燒堿總管回堿總管氫氣總管圖3-21 電解槽緊密及針孔壓力實驗及水封罐BiTAC-859復極式離子膜電解槽生產(chǎn)燒堿的工藝流程電解槽精制鹽水電解的技能提升1.學習目標 通過學習精制鹽水電解的基本理論與原理，理解工業(yè)電