Hoe om Natriumhidroksied te vervaardig?

I. Materiaal Oorsig

Natriumhidroksied of algemeen bekend as loog, loog of natriumhidroksied is 'n noodsaaklike basiese chemikalie vir die moderne industrie. Fisiese vorm: suiwer stof kan voorkom in die vorm van wit, deurskynende kristallyne vastestof, wat hoogs higroskopies is. Die industriële produkte word gereeld versprei: in vorm van vlokke, korrels, klonte, in die vorm van geïllustreerde oplossings (natte loog). Chemiese eienskappe: die hoofkenmerke is sterk alkaliniteit en sterk korrosiewe aard. Dit is hoogs oplosbaar in water met groot hitteontwikkeling. Dit reageer aktief met sure (neutralisasie); dit verseep vet, los proteïene op en reageer geweldig met baie metale (aluminium, sink, ens.) sowel as glas en keramiek.

II. Produksie TE tegnologie

Natriumhidroksied word oor die algemeen wyd wêreldwyd geproduseer saam met chloorproduksie, en die twee word dikwels verwys na as die Chloor-Alkali-Industrie. Dit is gebaseer op die elektrolise van 'n versadigde soutwater (NaCl-oplossing) waar chloorgas (Cl2) by die anode gevorm word, en natriumhidroksied en waterstofgas (H2) by die kathode. Die belangrikste prosesse hang af van die kathodekamer-skeidings tegnologie, en dit sluit in:

1.Diaphragmsel:

Beginsel: Dit gebruik 'n porose asbest (of gemodifiseerde diafragma) tussen die anode- en kathodekamers. Die anodekompartement word gevul met soutwater; die uitgeputte soutwater sal deur die diafragma na die kathodekompartement beweeg, waar chloor en ge-neutraliseerde soutwater waterstof en natriumhidroksied vrystel. Die kathodeproduk is 'n mengsel van natronloog, natriumchloried en water. Kenmerke: Stylvol middeleeue tegnologie, geringe kapitaal. Maar die produk korsbouende vloeistof bevat 'n lae konsentrasie (ongeveer 10-12%) en 'n hoë hoeveelheid sout, dus is verdamping, konsentrasie en skeiding van sout nodig wat hoë energieverbruik meebring. Diafragmas van asbest hou omgewings- en gesondheidsrisiko's in en word geleidelik vervang of verbeter.

2. Ionewissel-membraancellen:

Beginsel: Skei die twee kompartemente, met 'n hoogs selektiewe katioonuitruil-membraan. Hierdie membraan laat die migrasie van Naione (Na+) toe wanneer dit in die anoodkompartement is, na die katoodekompartement, maar keer OH- terug-migrasie en Cl- beweging teengaan. Die soutwater wat gebruik word, is van hoë suiwerheid en word by die anoodkamer gevoeg, en suiwer water (of verdun loog) word by die katoodekamer gevoeg. Die produkte is hoë-konsentrasie (tot 32-35%) kato-oliet (NaOH-oplossing) en anooliet (verbruikte NaCl-soutwater) van hoë suiwerheid. Eienskappe: Hoë kwaliteit, hoë konsentrasie en hoë suiwerheid NaOH produk (baie geringe soutinhoud). Lae energieverbruik: Die energie wat benodig word vir verdamping en konsentrasie verminder aansienlik. Omgewingsvriendelik: Elimineer alle oorwegings van besoedeling deur asbes; 'n groot deel van sy versegeling is van hoë kwaliteit, dus is daar min lekkasie. Hoë doeltreffendheid: Hoë stroomdoeltreffendheid, stabiele werking. Status: Dit is die tegnologie van keuse vir nuwe en hoofstroom chlor-alkali fasiliteite regoor die wêreld vandag.

3. Kwiksel

Beginsel: Dit is 'n katoode-tipe wat bewegende kwik gebruik. Die Na + -ione word by die kwikkatoode ontlaaide en vorm natriumamalgam wat uit die elektroliseerder uitloop en in 'n hoë konsentrasie NaOH en H 2 omskep word deur 'n ontleder waarin water ingevoer word. Kenmerke: dit was moontlik om vloeibare loog met hoë konsentrasie en suiwerheid te vervaardig. Nietemin, die teenwoordigheid van 'n hoë risiko van besoedeling met kwik, wat ernstige bedreigings vir die ekologiese stelsel en menslike welstand inhou, dien as die hoofnadeel. Tans: hierdie proses is aansienlik uitgefaseer weens onaanvaarbare omgewingsgevare, en 'n gedeelte daarvan is oorgeskakel na die membraanproses.

III. Samevatting

Ioenuitruil-membraan is die staat van die kunsmatige hoofstroom: sy uitstekende tegniese en ekonomiese sowel as omgewingskenmerke het sy markhegemonie in moderne chlor-alkali-vervaardiging verseker, wees die mees produktiewe-geavanseerde produktiwiteit, op hierdie oomblik. Die fundamentele manier wat vorentoe moet gaan word, gepas genoeg, Groen Vervaardiging genoem: die uitskakeling van die ergste besoedelde stowwe (soos kwik-selle), die verfyning van konvensionele prosesse (soos die vervanging van asbes in diafragma's), en die voortdurende aanpassing van membrane en elektroliseerder-ontwerp na nuwe vlakke van energie- en materiaaldoeltreffendheid is die breë ooreenkoms in die industrie.