化工现代氯碱生产技术课件4.ppt

接触压降 接触电压与接点的清洁程度以及接触的紧密程度有关。为了降低接触电压降，必须保证各连接点和面连接紧密、接触良好，保证接触面清洁、平整。 在槽电压中，以理论分解电压的数值最大，是构成槽电压的主要部分，其次是电解质溶液和膜电压降。 电压效率 氯碱厂电解槽的电压效率一般在60-65%之间。 6 电能消耗 （kW·h） 在工业生产中，欲降低电能消耗可以从以下几个方面采取措施。 （1）设法降低槽电压。 （2）设法提高电流效率。 （3）适当提高电流密度。 例4 试计算生产1000kg氢氧化钠，理论上需消耗的电能多少度？ （已知氢氧化钠的理论分解电压等于2.3V） 例5 已知电解槽的槽电压为3.49V,电流效率等于95%。 试求生产1000kg氢氧化钠需要消耗多少度电？ * LOGO 现代氯碱生产技术 济源职业技术学院 冶化系 盐水的二次精制 精制盐水电解理论探究 离子膜法电解盐水 几种离子膜电槽的认识 除氯酸盐和淡盐水脱氯 离子膜 电解 项目三 盐水的二次精制和电解 任务二 精制盐水电解理论探究 电化学基本知识 电的导体及电导 电解池的工作原理 电极电位 电解定律 电流效率 槽电压 1 电的导体 第一类导体：金属、石墨等物体中。自由电子的定向移动而导电。导体在导电时不发生任何化学变化。 能导电的物体称为导体。按导电方式的不同分为两类。 第一类导体的电阻R满足欧姆定律： 导体的电阻取决于导体的长度l、截面积S 及导体的材质，其相互关系可以用下式表示 由以上两式可得： 第一类导体的电阻或电阻率越大，其导电能力就越差；反之就越好。 　 第二类导体：电解质（酸、碱及盐类）溶液和熔融状态的电解质。带正、负电荷的离子的移动而导电。 当插入电解质溶液中的两根电极之间存在电位差时，正离子向阴极移动，负离子向阳极移动。同时分别在两块极板上放电而发生氧化还原反应。 　 第二类导体导电能力的表示方法：电导 电导率 第二类导体的电导率越大则导电能力越强，反之，导电能力就越差。 第二类导体的电阻计算公式： 氯化钠电解质溶液属第二类导体，它也遵守欧姆定律： 由： 电解氯化钠溶液时所需要的电压随氯化钠溶液浓度的增大而降低，随温度的升高而降低。因此为了降低离子膜电解槽的槽电压，应力求在较浓的溶液和较高的温度下进行电解。 2 电解池的工作原理 当电解质溶解在水中时，电解质就会自动地离解成能自由移动地带有正、负电荷的离子。当直流电通过电解质溶液时，正负离子按照同性相斥、异性相吸的原理运动，也就是带正电荷的离子向阴极移动，在阴极上获得电子被还原；带负电荷的离子向阳极运动，在阳极上放出电子被氧化。电解过程发生了氧化还原反应。 3 电极电位 金属插入到它的盐溶液中时，由于极性很大的水分子吸引金属正离子，金属表面的正离子有进入溶液并将电子留在金属表面的趋向；另一方面，溶液中的金属离子，有从溶液中沉积到金属表面的倾向。当这两种方向相反的过程进行的速度相等时，即达到动态的平衡。 在电极相界面之间的双电层的电位差就称为电极电位。 由于无法测得单个电极电位的绝对值，因而只能认为地选择某一个电极的电位为基准，将其它电极与之比较来测得相对值。现在，国际上常采用标准氢电极为基准。可得到标准电极电位。 标准氢电极 标准氢电极示意图 结构：它是以镀铂黑的铂片为电极，插入氢离子活度a（H+）=1的溶液中，并不断用氢气冲打到铂片上。氢气的分压为Pθ。 规定在任何温度下，标准氢电极的电极电位均为零 。 标准电极电位 在298K和101.3kPa时，将某金属放入其盐的溶液中，当溶液中金属离子的活度为1时，该金属电极与标准氢电极之间的电位差就称为该金属的标准电极电位。 影响电极电位的因素-能斯特( Nernst)方程式 此式表明电极电位和溶液中离子的活度（或浓度）及温度之间的关系。 注：式中活度项，若是气态物质，则用气体的分压（大气压）表示。若是固体物质和水，其活度为1。 4 电解定律 1、法拉弟第一定律 　　在电解过程中,电极上所生成的物质的质量和通过电解质溶液的电量成正比，即与电流强度及通电时间成正比。 K为比例常数亦称电化当量，g/(A·h) 2、法拉弟第二定律 　 当直流电通过电解质溶液时，电极上每析出（或溶解）1克当量的任何物质，所需要的电量是恒定的，在数值上等于96500库或26.8 A·h。 5 电流效率 在电解过程中，由于在电极上要发生一系列副反应，溶液中的一些杂质离子也要在电极上放电，以及电路漏电等因素，电解时的实际产量比理论产量低。实际产量和理