用于制造烧碱的离子交换膜.pdfVIP

出 处 : JASE-W 国 际 发 展 技 术集 http://www.jase-w.eccj.or.jp/technologies-c/index.html F-74 关键词 Y1 材料、材质、部件 Z4 电力 E16 化学 Asahi Glass Co., Ltd. 用于制造烧碱的离子交换膜 AGC 旭硝子集团的烧碱 （氢氧化钠）制造方法与时俱进， 满足了环保及安全方面的需求。烧碱是化学纤维、 纸、纸浆、肥皂等各种产业必不可少的工业药品， 通过电解原料 —— 盐水制成。过去的制造方法采用水银 （水银法）和石棉 （隔膜法），但这些物质一旦排放到环境中就有可能引起公害， 因此日本政府于 20 世纪 70 年 代初要求厂商开发新的制造方法。 为应对这一方针， AGC 旭硝子从 1974 年开始着手开发离子交换膜法， 该方法通过选择性透过离子的离子交 换膜电解盐水来制造烧碱和氯气。 1975 年，旭硝子开发出了用于制造烧碱的氟化离子交换膜 “Flemion? 和” 能够大幅节能的高耐久性活性阴极， 并运用这些成果成功开发出了电解技术。 通过电解食盐水制造烧碱、 氯气、氢气 （制碱工业）的方法有离子交换膜法、 隔膜法、水银法，但日本全部采 用离子交换膜法， 因此下面介绍通过离子交换膜法电解食盐的原理。 离子交换膜法通过特殊树脂制造的离子交换膜将阳极和阴极隔开。该离子交换膜具有阻截阴离子 （负离 子），只让阳离子 （正离子）通过的特性。 如图所示，通过离子交换膜法电解食盐时， 向 离子交换膜 作为阳极的阳极室注入食盐水， 向作为阴极 的阴极室注入水， 然后通过电流进行电解， 生 氯气 （Cl2 ） 氢气 （H2 ） 成氯气、烧碱、氢气。 阳极室充满了食盐水溶液， 因此存在钠离子 Na+ 和氯离子 Cl- 。通电后， 离子开始移动， 由于钠离子 Na+ 是正离子， 因此从阳极室通 食盐水 烧碱 过离子交换膜进入阴极室。而氯离子 Cl- 是负 离子，因此停在阳极室， 在阳极释放负电子后 阳极 2 生成氯气 （Cl ）。 阴极 另外在阴极室， 注入的水部分分解为氢离子 H+ 和氢氧根离子 OH- ，氢离子在阴极获得电 子后生成氢气 （H2 ）。剩余的氢氧根离子 OH- 虽被阳极室吸引， 但由于离子交