以电解食盐(NaCl)水融液的方法制取氯气和烧碱的化学工业称为氯碱工业,它是现代电化学工业称为氯碱工业,它是现代电化学工业中规格最大的部门。氯碱工业的产品——氯气、氢气和烧碱,均为基本化工原料,广泛用于化工、石油化工、冶金、轻工、纺织,以及民用各部门。
食盐水溶液电解制取氯气和烧碱的技术关键是将电解槽中阴阳两极产物分隔,否则将发生各种副反应和次级反应,使产率大减,产品质量下降,并可能发生爆炸。根据产物分隔的方法,氯碱工业形成了两种不同的生产工艺,即隔膜电解法和水银电解法。
1、 隔膜电解法
隔膜电解法以多孔隔膜将阳极区和阴极区分隔,避免了两极产物的混合。隔膜法电解槽开始采用碳阳极,槽压高且损耗大,金属阳极问世以后,运用到氯碱工业,使氯碱工业取得突破性进展,金属阳极涂层可用RuTi、RuSnTi、RuIrTi等。
2、离子膜电解法
离子膜电解法不仅具有产品质量高,能耗低的优点,而且可消除隔膜法使用石棉、水银法使汞造成的公害及环境污染。离子膜电解槽都采用金属阳极,而阴极大多采用降低析氢过电位的活性阴极。
应用领域
一 析氯用阳极
1、烧碱、苛性钾、氯酸钠、次氯酸钠等氯盐电解。
2、钴、镍等有色金属电解积成。
3、海水淡化、去污,海水养殖等海水电解上。
二 析氧用电极
1、铜箔、镍箔、铁箔生产用钛阳极。
2、金属箔表面的电化学处理—液导电极
3、高纯铜箔有色金属电解提取及Mn、 Cr等有色金属的回收。
4、有机化合物电解合成。
5、各种工业电镀用电极。
6、阴极保护用电极。
铱系:1.极高的防腐性能。
2.电流效率高,析氧过电位≤1.5V。
3.工作寿命长,电催化氧化活性高。
4.电极失去活性以后,基体可重复使用。
5.能承载大电流密度,生产效率高.
应用领域:金属制箔、电解铜箔、阴极保护、有机物电解合成、蚀刻液再生及回收、旋流电解、湿法冶金、HHO发生器、污水处理等行业
钌系:1.防腐性能,倒极性能好。
2.电流效率高,相对于石墨阳极能耗极低。
3.工作寿命长,在氯碱工业,全用寿命达8年以上。
4.电极失去活性以后,基体可重复使用。
应用领域:氯碱工业、隔膜法制碱、氯酸盐工业、电解制取二氧化氮、酸性水电解、电解海水制氯、电厂循环水杀菌灭菌、氯化物体系电积金属、离子水电解、电渗析等。
铂系特点:1.铂电极具有布腐蚀性强,催化活性高。
2.析氧电位高、析氢电位低等特性,既是性能优良的阳极材料,又是性能优良的阴极材料。
3.电流效率高,耐腐蚀,可以倒极。
具有很好的延展性,使阳极具有很好的结合力。
应用领域:电解离子水、电镀、氧化酸性电位水、HHP发生器等行业。