1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

bài tiểu luận công nghệ sản xuất khi cl2, h2

45 493 2

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 45
Dung lượng 9,78 MB

Nội dung

Ca2+, Mg2+ là những ion có hại cho quá trình điện phân vì Ca, Mg tác dụng với kiềm tạo thành hyđroxit khó tan, kết tủa trên màng cách, bịt kín các lỗ màng, gây cản trở quá trình điện phâ

Trang 1

GVHD : T.S LÊ THỊ THANH THÚY

SVTH : NGUYỄN THỊ THANH KIM

Trang 2

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT KHÍ CLO

Trang 3

Carl Wilhelm Scheele

(Nhà hóa học Thụy Điển) Humphry Davy (Nhà hóa học Cornwall)

Trang 5

Khuyến mại

với mọi nguyên tố Ở 10 °C

một lít nước hòa tan 3,10 lít

clo và ở 30 °C chỉ là 1,77 lít

Trang 6

Một số thông số vật lí của khí clo

Điểm tới hạn 416,9 K, 7,991 MPa

Nhiệt lượng nóng chảy (Cl 2 ) 6,406 kJ·mol −1

Trang 7

Áp suất hơi

ở T (K) 128 139 153 170 197 239

9

Trang 8

- Thể hiện t/c của một phi kim điển hình

+ Tác dụng với hầu hết các kim loại  Muối clorua.

2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3

+ Tác dụng với Hidro tạo thành khí Hidroclorua

Cl2 + H2 → 2 HCl

- Phương pháp Clo hóa:

Clo thể hiện một số hóa tính trong phản ứng Clo hóa như sau:

Tác dụng với nước tạo dung dịch nước clo:

Trang 9

Điện phân dung dịch hoặc muối clo nóng chảy

Oxi hóa cloruahidro

Công nghệ

sản xuất

11

Trang 11

13

Trang 12

Công nghệ điện phân màng tế bào.

Trang 13

- Anot bằng titan nằm phía trên catốt bằng thủy ngân lỏng,

dung dịch NaCl nằm ở giữa các điện cực Khi có dòng điện

chạy qua, clo được giải phóng ở cực dương, còn natri hòa tan trong catốt thủy ngân tạo thành một hỗn hống

Na+ nHg →NaHgn

- Hỗn hống có thể tái tạo lại thủy ngân bằng cách cho phản

phụ có ích

2NaHgn + 2H2O → 2NaOH +2nHg + H2

- Phương pháp này tiêu hao nhiều năng lượng và có vấn đề về

sự thất thoát thủy ngân

Trang 16

Ca2+, Mg2+ là những ion có hại cho quá trình điện phân vì Ca, Mg tác dụng với kiềm tạo thành hyđroxit khó tan, kết tủa trên màng cách, bịt kín các lỗ màng, gây cản trở quá trình điện phân.

Trang 17

17

Trang 19

- Sử dụng màng trao đổi ion để tách các ion clo và natri

- Bể điện phân được chia thành hai khoang

+ Khoang anôt: dd nước muối bão hòa

+ Khoang catôt: dd nước khử khóang

- Màng trao đổi ion cho phép các ion natri di chuyển về

hướng màng, đồng thời giữ khí clo và dung dịch nước muối trong một khoang ở phía bên kia của bể điện phân

- Bình điện phân cỡ lớn, thiết diện mỗi bình có thể lên đến 5m2 (kích thước bên ngoài 2 x 4 m) Các bình này sử

dụng điện cực làm từ vật liệu hoàn toàn trơ về mặt hóa học nên rất bền

Trang 21

Sơ đồ dây chuyền điện phân áp dụng phương pháp màng trao đổi ion

Trang 23

XU HƯỚNG CHUYỂN ĐỔI CÔNG NGHỆ XÚT - CLO TRÊN THẾ GIỚI

Trang 25

25

Trang 27

Một số thông số vật lý

Trang 29

29

Trang 32

Ðiện phân nước

Phương pháp phân ly khí cốc bằng cách làm lạnh thâm độ

Các phương

pháp

Trang 33

Các PT cơ bản xảy ra trên điện cực như sau:

- Trên anot:

2H2O →O2+4H+ +4e (trong môi trường axit)

4OH- → O2 + 4e (trong môi trường kiềm)

- Trên catot:

2H3O+ + 2e → H2 + 2H2O (trong môi trường axit)

2H2O + 2e → H2 +2OH- (trong môi trường kiềm)

Trong công nghiệp, người ta tiến hành điện phân nước trong

dung dịch kiềm với KOH dùng làm chất điện ly

- Nồng độ KOH : 25 - 30%

- Nếu dùng NaOH :16 - 20%

- Vật liệu làm bể điện phân: thép

Trang 34

- Nước sử dụng trong điện phân có độ dẫn điện riêng không lớn hơn 10-3 mS.m-1, lượng cặn sau bay hơi đến khô không quá 10mg/lít, trong đó clorua không quá 6mg/lít và sắt không quá 3mg/lít.

- Điện cực: thép cacbon

+ Anot: mạ niken

+ Catot: được hoạt hóa bằng cách mạ niken xốp có chứa lưu

huỳnh hoặc các kim loại thuộc nhóm platin

- Màng ngăn : vải amiăng (được tăng độ bền bởi các sợi niken)

- Quá trình điện phân được tiến hành dưới áp suất khí quyển

Trang 35

35

Trang 36

CÁC DẠNG ĐIỆN PHÂN

Điểm yếu (W)

Điểm mạnh (S)

Quá trình tiến hành với chất

điện phân là nước hay dung

dịch kiềm Hai phần anot và

catot được tách riêng bởi

màng ngăn ion (microporous)

để tránh hòa lẫn hai khí sinh

ra

Đưa một phần năng lượng cần

thiết cho quá trình điện phân ở

dạng nhiệt năng, nhiệt độ

800-1000°Cvào quá trình, do đó có

Điện phân thông thường Điện phân nước áp suất cao

Điện phân nước áp suất cao có thể sinh ra hyđroở áp suất đến 5 mPa Quá trình vẫn đang trong giai đoạn nghiên cứu và hoàn thiện dần

Các panel mặt trời, chất bán dẫn chuyển hóa trực tiếp ánh sáng mặt trời thành điện năng… Sử

dụng năng lượng mặt trời để tạo

ra điện dùng trong điện phân nước

Trang 37

Ngoài ra ,trong khí cốc còn có các hợp chất hữu cơ của lưu huỳnh ,

benzen, naphtalen, nitơoxit, axetilen

Các phân đoạn trong khí cốc được tách bằng cách ngưng tụ phân đoạn ở

áp suất cao,trong quá trình làm lạnh các phân đoạn lần lượt ngưng tụ

Trang 39

Phương Pháp

38

Trang 40

- Các phản ứng chuyển hóa metan là:

CH4 + H2O → CO + 3H2 (1)

2CH4 + O2 → 2CO + 4H2 (2)

CO + H2O → CO2 + H2 (3)

Quá trình được thực hiện qua 2 giai đoạn:

+ chuyển hóa metan thành CO và hydro.

+ chuyển hóa tiếp CO thành H2 và CO2.

Trong công nghiệp, người ta thường dùng 3 phương pháp chuyển hóa CH4:

- Chuyển hóa bằng hơi nước có xúc tác.

- Chuyển hóa bằng hơi nước có oxi, hoặc hơi nước -

Trang 41

38

Trang 42

b) Chuyển hóa metan bằng hơi nước-oxi

và hơi nước - oxi - không khí có xúc tác:

Trang 43

NGOÀI RA HYDRO CÒN ĐƯỢC SẢN

XUẤT BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC

41

Trang 45

XIN TRÂN TRỌNG

CẢM ƠN

SỰ THEO DÕI CỦA CÔ

VÀ CÁC BẠN!

Ngày đăng: 04/05/2016, 11:15

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

w