三、食盐水电解制氯气和烧碱食盐水电解制氯气和烧碱有三种方法：（1）隔膜法；（2）汞阴极法；（3） 离子交换膜法氯气和烧碱是整个化学工业的基础产品之一，应用十分广泛因此氯碱工 业在化学工业中占有重要地位氯气和烧碱在电解过程中同时生成为使氯碱 工业具有最大的经济效益，氯气和烧碱的需求平衡十分重要食盐水溶液的电解在阴阳极上进行的电化反应有：阳极：Cl-1 放电 2C1-1 = Cl +2e-2阴极：H+ 放电 2HO = 2H++20H-22H++2e- = H2留在溶液中的OH-与Na+形成NaOH溶液，整个阴极反应可写成：2H O+2Na++2e- = 2NaOH+H22总的电解反应可表达为：2Na++2Cl-+HO = 2NaOH+H +CL2 2 2如上所述，除主反应外，在两极也会有副反应发生1.隔膜法工艺过程（1）电解槽的结构和性能 食盐水电解工艺中，利用电解槽内隔膜将阳极产物（氯气）和阴极产物（氢气和烧碱）分开的电解生产工艺称为隔膜电解法电解原理见图3-3-01Cl3 4隔険（石棉〕團3・01囁膜法电解楠原理/意图电解槽有水平式和立式隔膜电解槽两种，现在广泛使用的是立式隔膜电解槽，结构示意图见新鮮超水磺液高#阴极―隔膜〜图 3-3-02sx-s?zxxfs/xNaOH（2）工艺流程 工艺流程示于图 3-3-06。
可分为盐水精制、电解、氯气和氢化处理、液氯、碱发以及固碱制造等工序盐有海盐、湖盐、井盐和矿盐种盐水精制包括化盐、精制、澄清、过滤、重饱和、预热、中和、盐泥洗涤等过程化盐在化盐桶中进行精制在精制反应器中进行1）工艺原理 汞阴极法是2. 汞阴极法工艺过程用汞做阴极，石墨或金■电极（如DSA ）做阳极进行电解的方法电解由两个相连的设备-电解室和解汞室组合而成，如图 3-3-072）工艺流程食盐水精制与隔膜法相仿，由精制反应槽流出的盐水，用苛化淀 粉、砂滤器等除去夹带的固体沉淀物，以保证将金属离子脱除至符合规定的要求 为止3）电解槽 多采用由水平式电解室、立式解汞塔和立式离心泵相组合的电解槽4 ）三废治理汞阴极法的气、水、泥和产品（主要是氢气和NaOH）都会含 汞，需要分别予以净化和回收汞中国规定氯碱厂排出的废水中含汞量应小于 0.05mg（汞）/L（废水）汞渣、碱液过滤的残渣以及吸附水银用的废吸收剂，常用蒸馏法回收汞电解室出来的氯气一般不进行脱汞处理离子交换膜法工艺过程（1）工艺原理 本法用阴离子交换膜代替隔膜法的石棉（或改性）隔膜离子交换膜具有很好的选择性，只有一价阳离子（Na+ , H3O）能通过薄膜进入阳 极室（膜两边OH-的浓度差可达10mol*L-i），阳极室仅将CI-还原为Cl2 , Cl- 和未分解的大部分的NaCl，不能通过薄膜进入阴极室，因此，精制食盐水进入阳极室经电解后，淡盐水仍由阳极室流出，离子交换膜法电解原理见图 3-3-10。
2）工艺流程 离子交换膜法流程见图 3-3-13分一次盐水精制、电解、碱液发等工序跑和常 脱H塔IR眇消槽-|u(NaCH)=50^>左熱量冋牧—冷擬水{ 纯水--.ft it水精制一 13 FT.FVIION 3fE® ffi项目隔膜法水银法离子膜法投资/%100100-9085-75能耗/%10095-8580-75运转费用/%100105-10095-85烧碱质量w(NaOH)/%10-125032-35W(碱)=5% 中含盐/m g*L-i10000约30约30W(碱)=50% 中含汞/m g*L-1无0・03无4.技术经济和质量指标三种电解方法的技术经济指标示于表3-3-06图 3-3-06 三种电解方法比较碱土金属包括 Be,Mg,Ca,Sr, Ba, Ra氨基磷酸型树脂对Ca,Mg选择性较好，若除去盐水中钙镁最好选用该型树脂 亚胺基二乙酸型树脂对Sr,Ba选择性较好，在欧洲比较常用。