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烧碱生产控制国内外研究现状综述

时间:2019-08-03 09:46来源:毕业论文
国内外研究现状与水平在19世纪初,人们已经着手在研究烧碱生产的工业化问题。1884年开始在工业上采用石灰乳苛化纯碱溶液来生产烧碱;1890年德国在格里斯海姆(Griesheim)建成世界上

国内外研究现状与水平在19世纪初,人们已经着手在研究烧碱生产的工业化问题。1884年开始在工业上采用石灰乳苛化纯碱溶液来生产烧碱;1890年德国在格里斯海姆(Griesheim)建成世界上第一个工业化规模的隔膜电解槽装置投入生产;1892年美国人卡斯勒(H.Y.castner)发明水银法电解槽。二次世界大战以后,军工业逐渐减少,民用生产开始变成主流产业,石油化工发展飞快,制造业使用氯的行业千千万万,这促进了氯碱工业的发展,也迫使他们发展地更快。1969年美国首先使用金属阳极的隔膜电解槽,为隔膜电解槽工艺技术的发展开辟了新的纪元。1975年世界第一套离子交换膜法装置在日本旭化公司投入使用。37783
中世纪的时候,人们已经在盐湖中发现有纯碱的存在,发明了利用纯碱和石灰来制取NaOH的方法,这个方法被叫做苛化法。所以说,烧碱和氯气的生产和应用已经有着悠扬的历史。因为苛化过程需要加热,因此就将NaOH称为烧碱,以和其他天然碱作区别。直到19世纪末,世界上一直以苛化法生产烧碱。
1890年,人们发现电解这种方法也可以被运用到制作烧碱,并且,这种方法与隔膜法和水银法发明的时间差不多。论文网
在19世纪初,人们发现食盐水电解之后,同时也可以获得氯和烧碱,这个方法后来也被认为是很好的方法,现在人们称之为电解法。但是在当时的水平中,并没有适合的机器来操作,一直到19世纪末,大功率直流发电机才研制成功,从此,电解法才慢慢开始被广泛应用。1893年,第一个电解食盐水获取氯和氢氧化钠的工厂正式成立,建立在美国纽约。

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第一次世界大战的时候,化学工业随着军事和工业的需求,迅速发展,氯不仅用于杀菌和漂白,也被运用在生产各种有机、无机的化学产品,或者是军事上的化学品。
20世纪40年代以后,石油化工兴起,氯气需要量激增,以电解食盐水溶液为基础的氯碱工业开始形成并迅速发展。50年代后,苛化法只在电源不足之处生产烧碱。氯碱生产用电量大,降低能耗始终是电解法的核心问题。氯碱工业的污染一直是问题,电流效率很低,所以提高碘酒效率,减少对电压的使用,和对环境污染的控制,一直是氯碱工业需要改进的方面。
1890年,德国人发明了隔膜法,他们用水泥中细小的孔来隔开电极槽中的阳极和阴极,这个方法十分有效,所以,也因此得名,叫隔膜法。以后,改用石棉滤过性隔膜,以减少阴极室氢氧离子向阳极室的扩散。这不仅适用于连续生产,而且可以在高电流效率下,制取较高浓度的碱液。但是隔膜法制得的碱液,浓度较低,而且含有氯化钠,需要进行蒸发浓缩和脱盐等后加工处理。水银法虽可得高纯度的浓碱,但汞是有害物质。所以为了能够有更加环保的方法,离子膜电解法(简称离子膜法)应运而生。在1966年,美国有一家公司研发出了一种交换膜,而在此之前,曾经有许多著名的化工公司对离子膜电解这项技术进行研究,比如离子膜的生产等,可是一直都没有成效。而这家公司所生产的离子膜的化学性能十分稳定,这种离子交换膜也被运用在航天器和卫星的电池原料中。这也使得离子膜法电解食盐水能够在化工业中得以发展。1975年,日本旭化成公司生产了nation315膜,用于离子电解法,这也使得离子膜制烧碱第一次能够在工厂中进行量产。后来,美国的杜邦公司,根据前两次制模的经验,这种两者的有点,取用离子膜所需要的强度高、电压低的特点,生产了NX-2020膜。而之前所提到的日本旭化成公司,也在不断研发,利用全氟羧酸制造出更为实用的离子膜。接着他们又运用科技的发展,继而研发出羧酸-磺酸复合膜。并于1997年,开发出了最为优质的离子膜,ACI-PLEX-F4202离子膜。我国的氯碱行业,并没有自己生产离子膜的能力,所以大都还是以进口国外的离子膜为主,但我们的生产技术已经达到世界最高水平。 烧碱生产控制国内外研究现状综述:http://www.lwfree.cn/yanjiu/20190803/36640.html
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