الکترولیز آب نمک و سل های دیافراگمی در صنعت کلر آلکالی

ساخت وبلاگ

سل های استفاده شده برای الکترولیز آب نمک:

وقتی دو الکترود را در یک محلول غلیظ از NaCl قرار دهیم و یک جریان الکتریکی از آن عبور دهیم.باعث به وجود آمدن هیدروکسید سدیم در کاتد می شود.که سپس با کلرین ایجاد شده در آند برای ایجاد سدیم هیپوکلریت واکنش می دهد.بنابراین برای تولید کلرین و هیدروکسید سدیم باید ازانجام چنین واکنشی جلوگیری به عمل آید.که این کار را می توان با جدا نگه داشتن کاتد و آند انجام داد.

در سل های دیافراگمی سل به توسط یک دیافراگم متخلخل به دو قسمت جدا تقسیم می شود که نتیجه آن عدم ترکیب کاتولیت و آنولیت است.در سل های غشایی نیز از همین روش استفاده می شود.

در سل های جیوه ای کاتد از جیوه است که به صورت مداوم در کف(پایه)سل جریان دارد.سدیم در کاتد ایجاد شده و با جیوه یک آلیاژ تولید می کند.که جهت جلوگیری از انجام واکنش بیشتر از سل خارج می شود.

در سل های دیافراگمی محلول هیدروکسید سدیم ایجاد شده نسبت به سل های جیوه ای بسیار رقیق تر است و همچنین کلرین حاصله از سل های دیافراگمی حاوی مقداری ناخالصی های به شکل NaCl هستند.

اما در مورد سل های جیوه ای محلول هیدروکسید سدیم ایجاد شده بسار غلیظ تر است و همچنین بدون هیچ ناخالصی NaCl است.اما این سل ها دارای یک مشکل بزرگ هستند و آن این است که ایجاد فاضلاب حاوی جیوه می کنند.

اما سل های غشایی دارای مزیت های زیر است.

1)تولید هیدروکسید سدیم با غلظت بالا که به صورت مستقیم تولید می شود.2)فاقد ناخالصی NaCl  است 3)هیچ گونه جیوه ای در این پروسه استفاده نمی شود.

الکترولیز آب نمک در سل های دیافراگمی:

سل دیافراگمی کلر آلکالی دارای یک آند و کاتد است که توسط یک دیافراگم از جنس آزبست از هم جدا شده اند.کلرید سدیم را به بخش آند وارد می کنند جایی که یون کلراید در آند به شکل گاز از محلول خارج می شونددر گذشته آنداز گرافیت به همراه سرب ساخته می شدند.سرب به گرافیت توسط اتصال دهنده ی آبی متصل می شد.

اما امروزه آند را از جنس تیتانیوم پوشش داده شده با اکسید ruthenium  و یا پلاتین می سازند.این نوع از آن  باعث افزایش بازده می شوند.همچنین افزایش عمر آند و کاهش میزان آلودگی های ایجاد شده با سرب و مواد کلرینه آلی را باعث می شوند.واکنش اصلی در آند به شکل زیر است.

2Cl- ............. Cl2 + 2e-

در شرایط عملکرد خوب 97 درصد از کلر را می توان از آند تخلیه کرد.

آب نمک از میان دیافراگم آزبستی و وارد قسمت کاتد می شود که قسمت اصلی در کاتد خروج یون هیدروژن از محلول قلیایی است.واکنش اصلی در کاتد به صورت زیر است.

2H2O+2e-..............  H2+2OH-

بازده این واکنش به صورت رایج تا حدود 100 درصد است.و یون های سدیم جهت ایجاد فلز سدیم در اطراف کاتد از سل تخلیه نمی شوند.

Anode reaction        2Cl- ............................  Cl2 + 2e

                                              Cathode reaction     2H2O+2e-  ....................   H2+2OH-

Overall reaction      2NaCl + 2H2O  ........................    H2 + Cl2 + 2NaOH

مهندسی بهداشت محیط...
ما را در سایت مهندسی بهداشت محیط دنبال می کنید

برچسب : نویسنده : نظام الدین منگلی زاده epa بازدید : 2421 تاريخ : جمعه 16 فروردين 1392 ساعت: 23:17

نظر سنجی

در قانون پسماندهای پزشکی ایران مصوب 1383 در کدام ماده مخلوط کردن پسماندهای پزشکی با سایر پسماندها و بازیافت آنها ممنوع اعلام شده است؟

خبرنامه