Отримання хлору методом електролізу куховарської солі

Введення

Швидкий розвиток хлорного промисловості пов'язане в основному з розширенням виробництва хлорорганічних продуктів - вінілхлорид, хлорорганічних розчинників, інсектицидів та ін Хоча частка неорганіче6скіх хлорпродуктов в загальному споживанні хлору порівняно невелика, їх значення для промисловості та народного господарства важко переоцінити.

У Росії за останні десятиліття створено і продовжує розвиватися виробництва багатьох неорганічних хлорпродуктов.

Збільшується виробництво рідкого хлору, хлоридів алюмінію, кремнію, титану, заліза, цинку і хлоридів інших металів, що застосовуються в менш широких масштабах. Розвивається виробництва хлоридів натрію, магнію і калію, виробляються в значних кількостях хлорати кальцію і перхлорати металів і амонію.

Серйозні технічні та економічні проблеми виникають у зв'язку зі значним збільшенням кількості хлористого водню, що виходить в якості відходів у ряді виробництв органічних і неорганічних хлорпродуктов. Заслуговує великої уваги проблема раціонального використання абгазного хлористого водню, в частині отримання з концентрованих і розбавлених розчинів соляної кислоти чистого 100%-го HCl для застосування його в ряді процесів органічного синтезу і оксіхлорірованія.

Літератури піт виробництва неорганічних хлорпродуктов вкрай мало. В останні роки видано кілька інженерних монографій, присвячених виробництва хлору, каустичної соди і деяких неорганічних хлорпродуктов. Проте багато в чому виробництва - хлористого водню і соляної кислоти, хлоратов натрію, калію, кальцію, магнію, перхлоратов і хлорної кислоти, водних розчинів хлоридів заліза, алюмінію і деяких інших продуктів - ні літератури, в яких були б систематизовані останні досягнення в області їх технології . Крім того, монографія за окремими видами технології виробництва хлору, каустичної соди і хлорпродуктов не можуть замінити книгу, що охоплює весь комплекс цих виробництв.

1 Властивості хлору, їдких лугів і водню

1.1 Хлор

Хлор входить в VII групи періодичної системи елементів, атомна вага 35,453, молярний вага 70.906, атомний номер 17.

При нормальних умовах вільний хлор - зеленувато-жовтий газ з характерним різким і дратівливим запахом. Він спалюється при -34,05 ° С, утворюючи прозору рідину бурштинового кольору, затвердевающую при -101,6 ° С і тиску 1 атм.

Нижче наведені основні фізико-хімічні та термодинамічні властивості хлору:

При веденні солі амонію у водний розчин хлору утворюються треххлорістий азот і . Треххлорістий азот утворюється при взаємодії аміаку або молей амонію з хлором або хлорнуватистої кислотою:

При взаємодії хлористого амонію з хлорнуватистої кислотою при рН = 9,5 утворюється монохлорамін, при рН = 4,5 і температурі нижче 0 ° С не утворюється.

Чистий хлор, одержуваний електролізом водних розчинів лужних металів, повинен містити не менше 96% хлору і не більше 2% і 1% . Вміст вологи після осушення не повинно перевищувати 0,04 вагу.%.

Останнім часом вимоги до якості газоподібного хлору, що застосовується в синтезі ряду органічних хлорпродуктов, сильно зросли. Зміст вологи в хлоргазе обмежується 40-100 мг / м ^3, знижується допустимий вміст брому, з'єднань сірки та інших домішок.

1.2 каустична сода та їдкі луги

Випускаються марки покращеної їдкого натра, одержуваного за методом електролізу з ртутним катодом, повинні задовольняти наведеним нижче вимогам.

Випускаються також реактивні та високочисті їдкий натр і їдкий калій.

1.3 Водень

Основні фізико-хімічні властивості водню наведені нижче.

2. Джерела сировини для електрохімічного отримання хлору, їдкого натру і водню

Сировиною для електролізу служить хлорид натрію у вигляді кам'яної солі, самоосадочной солі або підземного розсолу. Підготовка сировини до електролізу включає операції розчинення (при використанні твердої солі), очищення розсолу від механічних домішок і видалення іонів кальцію і магнію.

Механічні домішки видаляють відстоюванням розсолу з наступним фільтруванням осаду, а іони кальцію і магнію, які негативно впливають на процес електролізу, обробкою розсолу розчином карбонату натрію або вапняним молоком:

Сас l + Na ₂ CO ₃ → СаСО ₃ + 2 NaCl

з наступною нейтралізацією надлишкової лужності соляною кислотою. Осад карбонатів кальцію і магнію видаляють фільтруванням.

Отриманий розсіл повинен мати концентрацію солі 310-315 р. / л, щоб забезпечити, можливо, більш низький потенціал розряду іонів при електролізі. Також існують допустимі межі вмісту іонів кальцію і магнію.

Розсіл, що надходить на електроліз, представляє багатокомпонентну систему, в якій містяться іони натрію, хлору, гідроксонію-катіон і гідроксид-аніон. Послідовність їх розряду і утворюються продукти визначаються відповідно до «правилом розряду» величиною їх потенціалів розряду, які залежать від умов електролізу і, дуже суттєво, від матеріалу катода. Розрізняють два варіанти технологічного процесу електролізу водного розчину хлориду натрію: електроліз із твердим катодом залізним (діафрагмовий метод) і електроліз з рідким ртутним катодом.

Аноди електролізерів в обох випадках виготовляють з однакових матеріалів: штучного графіту, просоченого для зменшення зносу льняним маслом, або з титану, покритого шаром оксидів рутенію і титану. Аноди другого типу дозволяють вести електроліз при високій щільності струму і більш низькому напрузі. Такі умови знижують витрату електроенергії на 10-12%. Тому оксидно-рутенієвому аноди витісняють графітові: ними оснащено в даний час до 70% всіх установок електролізу.

3. Сучасні промислові способи отримання хлору та їдкого натру

Технічний електроліз водних розчинів може здійснюватися без виділення металів або з їх виділенням на катоді. Серед електрохімічних процесів розкладання водних розчинів без виділення металів найбільшого поширення набув електроліз водних розчинів хлориду натрію.

Електроліз водних розчинів хлориду натрію. При електролізі водних розчинів хлориду натрію отримують хлор, водень і їдкий натр (каустична сода).

Хлор - при атмосферному тиску і звичайній температурі газ жовто-зеленого кольору із задушливим запахом. при атмосферному тиску температура кипіння хлору -33,6 ° С, температура замерзання 102 ° С. Хлор розчиняється у воді, органічних розчинниках і володіє високою хімічною активністю.

Хлор споживається передусім хімічною промисловістю для виробництва різних органічних хлорпохідних, що йдуть для отримання пластичних мас, синтетичних каучуків, хімічних волокон, розчинників, інсектицидів і т.п. В даний час більше 60% світового виробництва хлору використовується для органічного синтезу. Крім цього хлор використовують для виробництва соляної кислоти, хлорного вапна, хлоратов та інших продуктів. Значні кількості хлору йдуть у металургію для хлорування при переробці поліметалевих руд, вилучення золота з руд, а також його використовують в нафтопереробній промисловості, в сільському господарстві, в медицині та санітарії, для знешкодження питної та стічних вод, в піротехніці і ряді інших областей народного господарства . В результаті розвитку сфер використання хлору, головним чином завдяки успіхам органічного синтезу, світове виробництво хлору становить понад 20 млн. т / рік.

Їдкий натр, або каустична сода, - кристалічна непрозоре речовина, добре розчинна у воді, що має при атмосферному тиску температуру плавлення 328 ° С. У промисловості випускається твердий їдкий натр та його водні розчини. Їдкий натр широко використовується в багатьох галузях промисловості - целюлозно-паперової, хімічних волокон, нафтопереробної, органічного синтезу, миловарної, лакофарбової та низці інших.

Водень - газ, температура кипіння якого при атмосферному тиску -252,8 ° С. Водень використовують для синтезу найважливіших неорганічних і органічних продуктів: аміаку, метанолу та інших спиртів, для гідрогенізації жирів, твердих і рідких палив, очищення нафтопродуктів і ін

Сировиною для виробництва хлору і луги служать, головним чином, розчини кухонної солі, одержувані розчиненням твердої солі, або ж природні розсоли. Розчини кухонної солі незалежно від шляху їх отримання містять домішки солей кальцію і магнію і до того, як вони передаються в цеху електролізу, піддаються очищенню від цих солей. Очищення необхідна тому, що в процесі електролізу можуть утворюватися погано розчинні гідроокису кальцію і магнію, які порушують нормальний хід електролізу. Очищення розсолів виробляється розчином соди і вапняним молоком. Крім хімічного очищення, розчини звільняються від механічних домішок відстоюванням і фільтрацією. Електроліз розчинів кухонної солі виробляється у ваннах з твердим залізним (сталевим) катодом і з діафрагмами і в ваннах з рідким ртутним катодом. Промислові електролізери, застосовувані для обладнання сучасних великих хлорних цехів, повинні мати високу продуктивність, просту конструкцію, бути компактними, працювати надійно і стійко.

Електроліз розчинів хлориду натрію в ваннах зі сталевим катодом і графітовим анодом дозволяє отримувати їдкий натр, хлор і водень в одному електролізері. При проходженні постійного електричного струму через водний розчин хлориду натрію можна очікувати виділення хлору, а також кисню:

2OH ^{- -} 2ē → 1 / 2 О ₂ + Н ₂ О

або

2Cl ^{- -} ​​2ē → Cl ₂

Нормальний електродний потенціал розряду OH ^{- -} іонів становить +0,41 В, а нормальний електродний потенціал розряду іонів хлору дорівнює +1,36 В. В нейтральному насиченому розчині хлориду натрію концентрація гідроксильних іонів близько 1.10 ^-7 г-екв / л. При 25 ° С рівноважний потенціал розряду гідроксильних іонів буде φ _ар = 0,82 В. Рівноважний потенціал розряду іонів хлору при концентрації NaCl в розчині 4,6 г-екв / л дорівнює φ _ар = 1,32 В. Отже, на аноді з малим перенапругою повинен в першу чергу розряджатися кисень. Однак на графітових анодах перенапруження кисню багато вище перенапруги хлору і тому на них буде відбуватися в основному розряд іонів Cl ^- з виділенням газоподібного хлору за реакцією (а). Виділення хлору полегшується при збільшенні концентрації NaCl в розчині в слідстві зменшення при цьому рівноважного потенціалу. Це є однією з причин використання при електролізі концентрованих розчинів хлориду натрію, що містять 310-315 р. / л. На катоді в лужному розчині відбувається розряд молекул води за рівнянням

H ₂ O + ē → H + OH ^-

Атоми водню після рекомбінації виділяються у вигляді молекулярного водню:

2H → H ₂

Розряд іонів натрію з водних розчинів на твердому катоді неможливий внаслідок більш високого потенціалу їх розряду в порівнянні з воднем. Тому що залишаються в розчині гідроксильні іони утворюють з іонами натрію розчин лугу. Процес розкладання NaCl можна виразити наступними реакціями:

2Cl ^{- -} ​​2ē → Cl ₂

Н ₂ О + ē = 2 Н + ОН ^-

2H → H ₂

Підсумувавши рівняння отримаємо:

2Н ₂ О + 2Cl ^- → Cl ₂ + H ₂ + 2ОН ^-

або

2Н ₂ О + 2NaCl → Cl ₂ + H ₂ + 2NaOH

Тобто на аноді йде освіту хлору, а у катода - водню та їдкого натру. При електролізі поряд з основними описаними процесами можуть протікати і побічні, один з яких описується рівнянням (б). Крім цього, хлор, що виділяється на аноді, частково розчиняється в електроліті і гідролізується по реакції

Cl ₂ + Н ₂ О ↔ НОCl + НCl

У разі дифузії лугу (іонів ОН ^-) до аноду чи змішання катодних і анодних продуктів хлорнуватиста і соляна кислоти нейтралізуються лугом з утворенням гіпохлориту та хлориду натрію:

Ноc + NaOH = NaOC + Н ₂ О

HCl + NaOH = NaCl + Н ₂ О

Іони ClO ^- на аноді легко окисляються в ClO ₃ ^- Отже, через побічних процесів при електролізі будуть утворюватися гіпохлорит, хлорид і хлорат натрію, що знижує вихід по струму і коефіцієнт використання енергії. У лужному середовищі полегшується виділення кисню на аноді, що також буде погіршувати показники електролізу. Щоб зменшити протікання побічних реакцій, слід створити умови, що перешкоджають змішання катодних і анодних продуктів. До них відносяться поділ катодного і анодного просторів діафрагмою і фільтрація електроліту через діафрагму в напрямку, протилежному руху ВІН ^{- -} іонів до аноду. Такі діафрагми називаються фільтруючими діафрагмами і виконуються з азбесту.

4. Опис електролізера з твердим катодом

Електролізери БГК-17 розраховані на номінальну навантаження 25 кА. Вона випускається для роботи при 750 і 900 А / м ^3, але можуть працювати і при більш високій щільності струму. Електролізери цього типу призначені в основному для цехів електролізу потужністю 25-100 тис. т хлору на рік.

У електролізерах типу БГК-17 застосована конструкція розгалуженого катода, що складається з вузьких плоских катодних пальців, виконаних із сталевої сітки і розташованих у вигляді чотирьох або шести гребінок. Катоди електролізерів мають сталевий каркас, що забезпечує струм по поверхні катода. При правильному співвідношенні обсягів катодного і анодного простору в цих електролізерах можна значно збільшити робочу висоту електродів без побоювання знизити вихід по току.

Конструкція катодного блоку передбачає підвищений газонаполнение в катодному просторі і виключає можливість зниження тиску фільтрації через діафрагму в нижній частині. У електролізерах застосований нижнє підведення струму до анода. Верхня частина анодного простору вільна від анодів і миє бути досить розвинена у висоту.

Електролізери БГК-17 відрізняються великою висотою, що забезпечує компактність конструкції і високі знімання продукції з одиниці площі виробничої будівлі при порівняно невисокій щільності струму, знижені питомі витрати електроенергії і витрати кольорових металів, порівняно з електролізерами інших типів. Досягнуто хороша герметичність в місцях з'єднань катодного блоку з анодним комплексом і кришкою.

Схема пристрою електролізера БГК-17 на навантаження 25 кА показана на рис. 1.

1 - перфорований катод, 2 - діафрагма, 3 - катодного простір, 4 - анод, 5 - анодна простір.

Рис. 1. - Електролізер вертикального типу

Катодний блок являє собою сталевий корпус, всередині якого в чотири ряди вмонтовані гребінки катодних пальців представляють собою сплющені порожнисті кишені, виконані з металевих каркасів з натягнутою на них сталевий дротяною сіткою. Товщина катодних пальців 20 мм. Крайні каркаси катодних гребінок приварені до поздовжніх стінок корпусу катода, два середніх утворюють двосторонню гребінку, приварену до торцевих стінок корпусу.

Внутрішній простір катодних елементів в електролізері повідомляється між собою, утворюючи загальну катодне простір, заповнений католітом, а у верхній частині - воднем. Між двома сусідніми катодними гребінками зберігається циркуляційний простір, вільний від електродів.

На сітчасту поверхню катода Насмоктувати азбестова діаграма. У корпусі катода передбачено штуцер для приєднання до вакуумної лінії при насасиваніі діафрагми.

Анодний блок складається з графітових плит товщиною 50 мм і шириною 250 мм, що вмонтовуються на сталевому анодному днище, яке одночасно використовується для підведення струму до анодним плитам за допомогою спеціальних контактних пристроїв (без застосування свинцю).

Днище електролізера разом з контактною частиною анода для захисту від дії хлорсодержащего аноліта заливають бітумною масою спеціального складу, поверх якої наносять тонкий шар бетону. Бітумна маса має температуру плавлення, зручну для її нанесення і видалення. При кімнатній температурі маса досить крихка і легко видаляється пневматичним інструментом. Під час роботи електролізера маса розм'якшується і заповнює всі порожнечі, пори і можливі тріщини. При цьому підвищується її адгезія до графіту і металу і збільшується надійність захисту анодного контакту.

Ток до анодного днищу підводиться за допомогою контактних пластин, приварених до днища електролізера, а струм до катода - через пластини, приварені до катодного корпусу.

При установці катодного блоку на анодний комплект графітові плити розташовуються в проміжках між пальцями катодних гребінок. За нових анодах відстань між електродами становить близько 12 м. луг з катодного простору зливається по нижньому штуцера, з'єднаному сифонної трубою з крапельницею. Рівень рідини в катодному просторі можна регулювати, змінюючи положення рухомий труби для зливу лугу. Водень відводиться з електролізера по верхньому штуцера катодного блоку.

Стінки корпуса катода підняті трохи вище катодних кишень і утворюють надкатодную камеру і розтруб для усунення кришки. Для захисту від дії хлору внутрішні стінки розтруба покривають шаром бетону.

Бетонна кришка електролізера типу БГК-17 виготовляється в металевих формах. Для запобігання від руйнування при дії кислого аноліта і вологого хлору кришку виконують з кіслотобетона, стійкого в умовах роботи електролізера. При використанні таких кришок виключається забруднення аноліта солями кальцію і магнію, як це відбувається в результаті корозійного руйнування кришки у випадку застосування звичайного бетону на портланд-цементі.

Кришка електролізера забезпечена отворами для відведення хлору, подачі свіжого розсолу, установки термометра, вимірювача рівня розсолу і відбору проб аноліта. Після установки в розтруб катода кришка ущільнюється спеціальної мастикою.

Останнім часом в електролізерах БГК-17 з успіхом стали застосовуватися сталеві гумовані кришки, що полегшує конструкцію електролізерів, їх монтаж і обслуговування.

Ущільнення між анодним комплектом і катодним блоком досягається за рахунок власної ваги катода з кришкою і за допомогою додаткової болтовий стяжки. Особлива конструкція ущільнювального пристрою в електролізері дозволяє легко і надійно герметизувати стик між анодного і катодного частинами електролізера і забезпечує точність розташування анодів між катодними пальцями при збірці. Пристрій для ущільнення виключає можливість течі електроліту, що дозволяє підтримувати чистоту і охайний вигляд серії електролізерів під час їх роботи.

При застосуй здвоєного зварного катода досягається максимальний розвиток активної катодної поверхні та інтенсивна природна циркуляція електроліту. Графітові аноди з трьох боків оточені катодами, що також збільшує робочу анодний поверхню.

Надійний струмопровід до анода без застосування свинцю, підведення струму до катодного сітці через корпус катода і приварений до нього каркас забезпечують у електролізерах БГК призначений перепад напруги в контактах і підводі струму до електродів. Можливість при монтажі точного регулювання та фіксації положення анодів дозволяє точно встановити відстань між електродами і знизити напругу на електролізері.

Конструкція електролізера дає можливість працювати при високій температурі аноліта - до 95-100 ° С, що в свою чергу сприяє зниженню робочої напруги на електролізері і збільшення виходів по оку. Для зменшення втрат тепла і поліпшення санітарних умов роботи в цеху електролізу зовнішні поверхні катода електролізера покриваються шаром теплової ізоляції. Електролізер компактний і повністю герметичний, що усуває витоку електролітів і газів.

За рахунок великої висоти кришки електролізера забезпечується можливість зміни рівня аноліта в межах від 50 до 300-400 мм над верхнім краєм катода. Тому електролізери працюють з поданням постійної кількості розсолу, необхідного для отримання лугу концентрацією 130-140 р. / л . Контроль харчування електролізера здійснюється звичайно за допомогою ротаметра. На деяких заводах подача розсолу в кожен електролізер регулюється за рівнем аноліта, який встановлюється залежно від стану діафрагми і змінюється в міру її старіння. Для встановлення необхідного рівня аналізують католіт, що випливає з електролізера.

Харчування електролізера розсолом може здійснюватися через калібрувальні отвори діафрагми. Робота електролізера з поданням постійної кількості розсолу і при однаковому навантаженні по струму створює умови для отримання максимально можливого виходу по струму при високій концентрації лугу.

5. Матеріальний баланс електролізера

У процесі електролізу відбуваються зміни концентрації електроліт, які обумовлені участю іонів в перенесенні струму, хімічними процесами, що відбуваються на електродах і а об'ємі електроліту, випаровуванням вологи і винесенням її з газоподібними продуктами електролізу - хлором і воднем.

У електролізерах з твердим катодом обсяг католіта менше обсягу надходить на електроліз розсолу . Зменшення обсягу пов'язано з перетворенням хлориду натрію в гідроокис, що має менший молекулярний об'єм, витратою води на хімічний процес і випаровування і винесення у вигляді пари з виділяються газами. Ступінь зміни обсягу католіта:

,

де і - Молярний концентрації хлориду лужного металу у вихідному розчині і катол, відповідно;

- Мольна концентрація гідроокису лужного металу в катол.

Нижче наведено розрахунок концентрації солі в аноліте, а також солі і луги в катол з урахуванням випаровування і винесення вологи з газами.

Незначний витрата води, пов'язаний з протіканням побічних реакцій, не враховується. Для спрощення прийнято, що вихід по струму, температура і тиск газів для анодного і катодних продуктів однакові.

При подачі в анодна простір розсолу, моляльну концентрації якого на 1000 р. води (55,5 моль) надійде молей .

При ступеня розкладання солі через осередок має бути пропущено Фарадея електрики і на аноді має виділитися г-екв хлору.

Якщо процес електролізу проводити в умовах, що виключають електролітичний перенесення іонів з катодного простору в аноді, то кількість іонів хлору, перенесеним струмом в анодні простір з катодного, складе г-іонів, де - Число переноси хлор-іона.

Загальна кількість г-іонів хлору, що знаходиться в даному обсязі аноліта і надходить потім у катодного простір при стаціонарному процесі, складе:

,

або після перетворення:

.

Враховуючи, що число перенесення катиона , Отримаємо:

.

На аноді виділяється молей газоподібного хлору. Якщо принебречь об'ємом і і підсмоктується до хлору повітря, то кількість молей вологи, уносимой з хлор-газом у вигляді пари, складе:

,

де - Загальний тиск вологого газу;

- Парціальний тиск парів води в хлорі над анолітом.

Моляльность аноліта можна визначити з виразу:

або .

При .

На катоді утворюється молей гідроксиду натрію і виділяється молей газоподібного водню, при цьому на хімічну реакцію витрачається молей води. Кількість води, уносимой з воднем у вигляді пари води, складе:

,

де - Парціальний тиск парів води у водні над католітом.

Зміст кухонної солі в католіт визначається по різниці між надійшли і розклався кількостями:

.

Вміст води в католіт складе:

.

Моляльность католіта (по ) Складе:

,

А по :

.

Сумарна мольяность католіта по і :

.

Ступінь зміни кількості води в електроліті в процесі електролізу:

.

Щоб перевести одиниці концентрації з мольяльності в г / л ( ) Можна скористатися виразом:

,

де - Моляльність розчину;

- Щільність розчину;

- Молекулярна вага розчиненої солі.

Моляльность католіта по кухонної солі і каустичної соди складе:

,

.

Зниження парціального тиску парів води над електролітичними щелакамі може бути наближено прийнято рівним сумі зниження парціального тиску над відповідними розчинами гідроксиду натрію .

.

При такому підрахунку парціальні тиску парів води над католітом мало відрізняються від парціального тиску над насиченим розчином кухонної солі при тій же температурі.

Якщо прийняти, що , То тоді отримуємо:

.

При парціальному тиску пари води над електролітом вище 400-500 мм. рт. ст. винесення парів води різко зростає. При парціальному тиску пари близько 720 мм. рт. ст. теоретично з газами повинно бути віднесена вся вода з розчину. Тому при сильному підвищенні температури електролізу відбувається інтенсивне випаровування вологи, пересичення розчину і виділення кристалів солі, які забивають пори діафрагми і призводять до порушення нормального процесу електролізу.

Матеріальний баланс елетролізера ускладнюється наявністю домішок, наприклад соди, луги і сульфатів, у що заважає електролізу розчині, протіканням процесів виділення на аноді кисню та окислення графітових анодів в освітою в основному двоокису вуглецю, а також вторинних процесів розчинення і гідролізу хлору в аноліте і наступних реакцій між розчиненим хлором та іонами з утворенням гіпохлориту і хлорату. Однак для практичних цілей наведена вище наближена схема розрахунку матеріального балансу дає досить точні результати.

Утворений в електролізері гіпохлорит практично повністю відновлюється на катоді з утворенням вихідного хлориду натрію. Кількість хлорату натрію, що минає з катодними лугу, не перевищує звичайно десятих часток відсотка від утворилася каустичної соди. Тому в практичних балансах електролізера ці процеси можуть не враховуватися. Розрахунок води і освіти двоокису вуглецю за рахунок згорання анодів у зв'язку з виділенням кисню можна врахувати наближено, прийнявши, що зниження виходу за струмом пов'язано лише з розрядом іонів на анод.

Витрата води на розкладання складе , А кількість двоокису вуглецю, що утворився від згоряння анодів, так само . При температурі 90-95 ° С, підтримуваної в сучасних електролізерах, втрати води на побічні процеси не перевищує 0,5-1,0% загальної витрати води на хімічні процеси і випаровування.

Висновок

В даний час їдкий луг і хлор виробляються трьома електрохімічними методами. Два з них - електроліз із твердим азбестовим або полімерним катодом (діафрагмовий і мембранний методи виробництва), третій - електроліз з рідким ртутним катодом (ртутний метод виробництва). У ряду електрохімічних методів виробництва найлегшим і найзручнішим способом є електроліз з ртутним катодом, але цей метод завдає значної шкоди навколишньому середовищу в результаті випаровування і витоків металевої ртуті. Мембранний метод виробництва найефективніший, найменш енергоємний і найбільш екологічний, але і самий примхливий, зокрема, вимагає сировину високої чистоти.

Їдкі луги, отримані при електролізі з рідким ртутним катодом, значно чистіше отриманих діафрагмовим способом. Для деяких виробництв це важливо. Так, у виробництві штучних волокон можна застосовувати тільки каустик, отриманий при електролізі з рідким ртутним катодом. У світовій практиці використовуються всі три методи отримання хлору і каустику, при явній тенденції у бік збільшення частки мембранного електролізу. У Росії приблизно 35% від усього виробленого каустику виробляється електролізом з ртутним катодом і 65% - електроліз із твердим катодом (діафрагмовий і мембранний методи).

Список літератури

1. Аблонін Б.Є. Основи хімічних виробництв. - М.: Хімія, 2001.

2. Бєсков В.С. Загальна хімічна технологія та основи промислової екології. - М.: Хімія, 1999.

3. Бєсков В.С. Моделювання каталітичних процесів і реакторів. - М.: Хімія, 1991.

4. Кутєпов А.М. Загальна хімічна технологія. - М.: Вища школа, 1990.

5. Лебедєв М.М. Хімія і технологія основного органічного і нафтохімічного синтезу. - М.: Хімія, 1981.

6. Позін М.Є. Технологія мінеральних добрив. - Л.: Хімія, 1983.

7. Розрахунки хіміко-технологічних процесів. / Під ред. Мухленова І.П. - Л.: Хімія, 1982.

8. Степанов В.С. Аналіз енергетичного вдосконалення технологічних процесів. - К.: Наука, 1984.

9. Фролов Ю.Г. Фізична хімія. - М.: Хімія, 1993.

10. Хіміко-технологічні системи. / Під ред. Мухленова І.П. - М.: Хімія, 1986.