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                無縫鋼管廠

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                鈦電極在氯堿工業領域的應用之隔膜電解法

                發布時間:2022/3/21 12:16:39

                  隔膜電解法以多孔隔膜將陽極區和陰極區分隔,避免了兩極產物的混合,其工作原理如圖6-1所示。飽和鹽水由陽極區加入,陰極區生成的堿及未分解的鹽水則不斷流出。通過適當調節鹽水流量,可使陽極區液面高于陰極區液面,從而產生一定的靜壓差,使陽極液透過隔膜流向陰極室,其流向恰與陰極區OH-向陽極區的電遷及擴散方向相反,從而大大減少進入陽極區的OH~數量,抑制析氧反應及其他副反應的發生,陽極效率提高到90%以上;而陰極區由于OH-流失減少,堿液濃度可提高到100~140g/L。

                  圖6-1隔膜電解法的原理
                  隔膜電解法電解槽開始采用碳陽極,槽壓高且損耗大,后來改用人造石墨,性能大有改善。20世紀60年代末金屬陽極的發明與廣泛應用,則使氯堿工業取得突破性進展。涂層可用RuTi、RuSnTi、RuIrTi等。
                  C30-Ⅲ型金屬陽極隔膜電解槽構造如圖6-2所示。

                  圖6-2 C30-Ⅲ型金屬陽極隔膜電解槽(60kA)
                  表6-1為胡克(Hooker)隔膜電解槽金屬陽極與石墨陽極的槽電壓衡算。
                  表6-1 Hooker隔膜電解槽的槽電壓衡算

                槽型

                陽極

                隔膜

                電流

                密度

                /A·m2

                陽極

                平衡

                電位

                /V

                陰極

                平衡

                電位

                /V

                陽極

                過電

                /V

                陰極

                過電

                /V

                溶液

                電壓

                /V

                隔膜

                電壓

                /V

                金屬

                導體

                電壓

                /V

                槽電

                 

                S-3

                H-4

                石墨

                DSA

                石棉

                石棉

                1550

                1550

                1.32

                1.32

                0.93

                0.93

                0.33

                0.02

                0.27

                0.27

                0.49

                0.24

                0.30

                0.29

                0.36

                0.17

                4.0

                3.25

                  隔膜電解槽的陰極多采用低碳鋼材質的鋼絲網或多孔鋼板而石棉纖維吸附于其上,成為隔膜。隔膜材料的更新則是隔膜淺發展的另一標志。開始時用石棉水泥,后來改用石棉布(紙),1928年提出的真空吸附石棉纖維隔膜,至今仍普遍采用。
                  我國最早的隔膜電解法工廠是1929年投產的上海天原電化廠(現為天原化工廠)。
                  隔膜電解法每生產1t燒堿(100%NaOH)和0.88t氯約需1.5~1.6t原鹽(理論值為1.462t)。

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