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离子膜槽电解法介绍离子膜槽电解法（Electrodialysis with Ion Exchange Membranes，简称EDIX）是一种通过离子交换膜实现离子选择性传输的电解方法。
该方法可以用于分离溶液中的离子，并广泛应用于水处理、环境保护、化学工业等领域。
原理离子膜槽电解法利用离子交换膜的选择性透过性，将溶液中的离子分离开。
在离子膜槽中，溶液被分成两个盛有离子交换膜的相邻腔室。
当外加电压施加在电解槽上时，离子会通过离子交换膜迁移，形成阳离子腔和阴离子腔。
离子膜槽电解法的关键是离子交换膜。
离子交换膜具有特殊的结构和化学特性，能够选择性地通透不同离子。
阳离子交换膜透过阳离子，阻挡阴离子，而阴离子交换膜则相反。
通过调整电解液的成分和电压的施加，可以实现不同离子的选择性传输和分离。
应用离子膜槽电解法在水处理中的应用非常广泛。
它可以用于去除水中的离子污染物，如重金属离子、硝酸盐离子等。
此外，离子膜槽电解法还可以用于海水淡化，将海水中的盐分去除，以获得淡水资源。
离子膜槽电解法也被应用于化学工业中的溶液分离和提纯。
例如，它可以用于酸、碱、盐等化学品的分离和浓缩。
此外，离子膜槽电解法还可用于生产氢气和氧气，以及其他化学反应的电催化反应。
优势和局限性离子膜槽电解法相比传统的电析法和电渗析法具有以下优势： 1. 选择性高：离子交换膜具有很好的选择性，可以实现高效的离子分离。
2. 能耗低：相对于传统的电析法和电渗析法，离子膜槽电解法的能耗更低。
3. 操作简便：离子膜槽电解法的操作相对简单，只需施加适当的电压和调整电解液成分。
然而，离子膜槽电解法也存在一些局限性： 1. 成本较高：离子交换膜的制备成本较高，增加了整个设备的成本。
2. 膜污染：长时间使用后，离子交换膜容易受到污染，影响传输效率。
3. 对离子浓度要求高：离子膜槽电解法在分离高浓度离子时效果较好，但对于低浓度离子的分离效果较差。
发展趋势随着科学技术的发展，离子膜槽电解法在水处理和化学工业中的应用将进一步扩大和深化。
离子膜电解法又称膜电槽电解法，是利用阳离子交换膜将单元电解槽分隔为阳极室和阴极室，使电解产品分开的方法。
离子膜电解法是在离子交换树脂（见离子交换剂）的基础上发展起来的一项新技术。
利用离子交换膜对阴阳离子具有选择透过的特性，容许带一种电荷的离子通过而限制相反电荷的离子通过，以达到浓缩、脱盐、净化、提纯以及电化合成的目的。
这项技术已经用于氯碱的生产,海水和苦咸水的淡化，工业用水和超纯水的制备,酶、维生素与氨基酸等药品的精制，电镀废液的回收，放射性废水的处理等方面，其中应用最广泛、成效最显著的是氯碱工业。
在氯碱工业中，利用阳离子交换膜电解槽电解食盐或氯化钾水溶液来制造氯气、氢气和高纯度的烧碱（氢氧化钠）或氢氧化钾。
1975年日本旭化成工业公司制成全氟羧酸型离子交换膜，首先实现离子膜电解法制烧碱，同年日本实现工业化生产。
工艺流程经过两次精制的浓食盐水溶液连续进入阳极室（图1）,钠离子在电场作用下透过阳离子交换膜向阴极室移动，进入阴极液的钠离子连同阴极上电解水而产生的氢氧离子生成氢氧化钠，同时在阴极上放出氢气。
食盐水溶液中的氯离子受到膜的限制，基本上不能进入阴极室而在阳极上被氧化成为氯气。
部分氯化钠电解后，剩余的淡盐水流出电解槽经脱除溶解氯，固体盐重饱和以及精制后，返回阳极室，构成与水银法类似的盐水环路。
离开阴极室的氢氧化钠溶液一部分作为产品，一部分加入纯水后返回阴极室。
碱液的循环有助于精确控制加入的水量，又能带走电解槽内部产生的热量。
离子膜电解槽根据供电方式的不同，分为复极式和单极式两种。
复极式电解槽的各单元电解槽串联相接，电解槽的总电压为各个单元电解槽的电压之和；电路中各台电解槽并联。
单极式电解槽的各单元电解槽并联相接，电解槽的总电流为各个单元电解槽的电流之和；电路中各台电解槽串联。
有的离子膜电解槽为板式压滤机型结构（图2）:在长方形的金属框内有爆炸复合的钛－钢薄板隔开阳极室和阴极室，拉网状的带有活性涂层的金属阳极和阴极分别焊接在隔板两侧的肋片上，离子膜夹在阴阳两极之间构成一个单元电解槽。
离子膜电解工艺中电流效率的影响因素牛永恒发布时间：2021-08-30T06:12:43.542Z 来源：《中国科技人才》2021年第13期作者：牛永恒[导读] 离子膜是离子膜法烧碱工艺流程中的关键组成部分。
离子膜应长期稳定地保持较高的电流效率及较低的槽电压，降低直流电耗，并延长使用寿命。
新疆圣雄氯碱有限公司电解车间摘要：离子膜是离子膜法烧碱工艺流程中的关键组成部分。
离子膜应长期稳定地保持较高的电流效率及较低的槽电压，降低直流电耗，并延长使用寿命。
离子膜电解槽的操作关键是使离子膜能够长期稳定的保持较高的电流效率，较低的槽电压和直流电耗，延长膜的使用寿命和机框机片的寿命，不因误操作而使膜受到严重损害，同时提高成品质量。
关键词：电流效率；影响因素；离子膜烧碱本文分析了膜电解过程中影响离子膜电流效率的影响因素，提出应选择适宜的电流密度，严格控制盐水中杂质离子的含量，阴、阳极有稳定的浓度及电解温度，根据电解槽出口产品质量调整电解液，保持高电流效率。
一、离子膜法的电解原理众所周知，离子交换膜是由两层膜压合而成，较薄的一层为羧酸层，该层有高密度的离子交换基团，对Na+有高度选择性而排斥OH，但其有较高的电阻，较厚的一层为低密度的磺酸基层，主要起机械加固作用。
前者主要控制电流效率，使其更具选择性，后者对整个膜的总电压控制起着主要作用。
在电解食盐水溶液所使用的阳离子交换膜的膜体中有活性基团，它是由带负电荷的固定离子如--S03一、--COO-，同一个带正电荷的对离子Na+形成静电键，当阳离子交换膜与电解质溶液相接触时，由于磺酸基团具有亲水性能，而使膜在溶液中溶胀，膜体结构变松，从而造成许多微细弯曲的通道，膜内对应离子的浓度将高于膜外溶液中电解质浓度，使其活性基团中的对应离子Na+既可以与膜外溶液中的同电荷的Na+进行交换，又进行Na+的传输，Na十透过膜的流动受其内部结构的限制，通过改变膜的含水量可以改变膜结构的开度，从而也改变了Na+的运动阻力。
离子膜法生产氯碱操作规程离子膜法是一种用于生产氯碱的成熟工艺，它以离子膜电解器为核心设备，在工业生产中具有广泛的应用。
下面是离子膜法生产氯碱的操作规程，详细介绍了操作步骤和注意事项。
一、设备准备1.确保离子膜电解器及相关设备处于良好状态，检查设备的电缆、管道等是否完好无损。
2.检查原料储槽的液位及浓度，确认储槽内氯化钠（NaCl）和水（H2O）的供应充足。
3.检查电力供应情况，确保电解器正常运行所需的电力供应稳定可靠。
二、操作步骤1.打开水浴加热器的循环泵，使加热器内的水循环流动，将水温升至设定温度。
2.打开氯化钠储槽进料泵，将氯化钠供应至电解器的氯化钠仓中，注意控制进料流量。
3.打开水储槽进料泵，将水供应至电解器的阳离子仓中，注意控制进料流量。
4.打开电解器冷却水进出水阀门，确保电解器冷却水循环正常。
5.启动电解器设备，开启电流电压，监测电流电压是否在正常范围内。
6.持续监测电解过程中的温度、电流和电压等参数，确保电解过程稳定运行。
7.在电解过程中定期检查和清理离子膜和阳离子、阴离子层，保持离子膜的通透性。
8.电解过程结束后，关闭电解器设备，断开电流电压供应。
9.关闭水浴加热器循环泵和水储槽进料泵，切断水浴加热器和水储槽的供水。
三、注意事项1.操作前应熟悉离子膜电解器及相关设备的结构和工作原理。
2.严格按照规程操作，不得擅自改变操作步骤或参数。
3.定期检查设备，确保设备处于良好状态，及时处理设备故障。
4.离子膜电解器操作结束后，应及时进行清洗和维护，保持设备的正常运行。
5.操作人员应穿戴好防护装备，注意操作过程中的安全防护措施，避免发生事故。
6.定期进行设备检修和维护，保障设备的长期稳定运行。
以上是离子膜法生产氯碱的操作规程，操作时需要严格按照规程进行操作，并注意设备的安全和维护，确保生产过程正常运行和生产质量的稳定。
操作人员应具备相关工艺知识和操作经验，在操作过程中严格遵守相关规定，确保生产安全和环境保护。
请阐述离子膜电解法制烧碱的工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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离子膜电解法制取氢氧化锂工艺研发摘要：本文主要探究的是以从盐湖卤水中提取的高浓度氯化锂、氯化钠混合溶液为原料，应用离子膜电解法电解氯化锂、氯化钠混合溶液，制取高纯度氢氧化锂技术的研发及应用，通过深入分析离子膜电解工艺技术的优点、使用特征以及原料溶液的水质情况，结合实际的工程项目应用状况，探究离子膜电解法技术在氢氧化锂制取过程的使用效果，以此来更好地推广离子膜电解技术在锂原材料生产企业中的应用。
关键词：离子膜电解；盐湖卤水；氯化锂；氢氧化锂引言氢氧化锂、碳酸锂为锂离子电池用磷酸铁锂等正极材料的上游原料。
其中储能用锂离子电池、锂离子电池用磷酸铁锂等正极材料、能量型动力电池组（新能源汽车关键零部件）为鼓励类产业。
2015年以来，氢氧化锂消费结构逐步转向电池行业，主要包括部分磷酸铁锂、钛酸锂以及高镍三元材料。
2016年下半年以来，氢氧化锂相对于电池级碳酸锂出现显著的溢价，主因是动力电池需求逐步抽紧氢氧化锂供需面，且高镍三元电池需求正在蓬勃兴起，氢氧化锂消费结构已明显从润滑油转向动力电池。
全球锂供应量年均增长9%，消费年均增长10%；中国供应量消费量均增长15%。
2015年氢氧化锂供需基本平衡，2020年之前需求增速高于产量增速。
氢氧化锂优点突出，符合国家高能量密度的政府补贴方向。
氢氧化锂可提升高镍三元材料的能量密度及充放电性能，且有更好的振实密度，目前多用于NCM811、NCA等高镍三元材料。
另一方面，国家补贴政策更青睐于较高能量密度的新能源车，其中对于能量密度高于120Wh/kg的乘用车氢氧化锂需求由两大因素强烈推动，一个是终端电动整车的爆发尤其是M3即将量产，另外一个是电动车高镍化趋势带来的需求，特斯拉、比亚迪、北汽、宝马、大众、日产、通用、福特等纷纷重金投入电动车，这些产品都采用高镍三元材料。
当前由于碳酸锂成本比氢氧化锂低，不少厂家仍在使用碳酸锂做锂源材料，但是随着高镍型NCA、NCM622和NCM811的兴起，必然需要更换为熔点更低的氢氧化锂。
离子交换膜法电解食盐水离子交换膜法电解的原理、工艺条件 盐酸的制备知识点：一、电解1、 含义：指在 原电池或电解池中，两个电极上发生的半反应，因为在原电池和电解池中， 氧化反应和还原反应使分别在两个电极上发生的。
原电池的负极和电解池的阳极的电极反应都 是氧化反应，故也叫氧化极。
原电池的正极和电解池的阴极反应都是还原反应，故也叫还原极。
2、 离子膜法电解食盐水的原理1、在离子交换膜发电解槽中， 由一种具有选择性透过性能的阳离子交换膜将电解槽分成阳极室 和阴极室学习情境五 氯碱生产技术工作任务 离子交换膜法电解授课地点 多媒体教室教学方法 讲授法课时包含章节 第五章第三四节主要教具、设 备、工具多媒体学习重点 及难点 离子交换膜法电解的原理、工艺条件 盐酸的制备学生学习基础 已具有有机化学，化工单元操作，物理化学，化工热力学等的学习基础，具有一定的自学能力，接受知识的能力也较强任务描述及任务目标Nut ]]»11值耳丨横士 24'1 * 2e =C'l 朗楹：211却2v = ir减小2NuCI+2ll ?O2Na(»H+H 2 T 增+ Cl ;黑三纽：I ni 极睛制teSm I ―1R7O(SJ?NaCIjS® SNdOH)以Nafion膜为例，离子膜的选择性透过离子膜是多孔结构物质，由孔和骨架组成，孔内是水相，固定离子团之间有微孔水道想通，骨架是含氟聚合物2、离子膜性能降低的主要因素1) 、钙和镁正离子在电场作用下，易进入离子膜内，形成沉积物堵塞孔通道2) 、为稳定操作，膜内的负离子团的数目要求相对稳定，电解液温度不宜过高，碱液浓度不宜过浓，避免出现脱水现象，在膜内产生结晶，造成膜的永久性损坏3) 、溶液碱浓度过低而温度较高时，在膜的界面处也可能出现积水起泡”现象，甚至使两层膜分开，失去离子膜的性能3、电解材料1) .阳极材料前氯碱工业上使用最广泛的是金属阳极和石墨阳极两类2) 阴极材料阴极材料要具有耐氯化钠、氢氧化钠的腐蚀，导电性能良好，且氢在电极上的过电位要低等特点。
各位文库基友，经过一段时间蛋疼的篡改，抄袭，休整，我终于完成了毕业设计。
如果你跟我一样想糊弄一下，请参考。
如果你是个好学生，千万别参考。
因为里面的数据，计算，我自己看了半天不知道在算什么。
汗！！！！！我做的是离子膜制烧碱的电解工段和后续处理工段。
这个在网上很难找的。
网上全是化盐工段的内容。
我整理网上好多乱七八糟的材料才弄出来的。
哎，很坑爹的，仅供参考！！！！！！！年产10万吨烧碱电解工段的模拟设计撼地神牛（鸭店大学化工081 3080404144）摘要本文阐述了氯碱工业的发展历史和发展现状，以及在未来的发展趋势。
介绍了离子膜电解槽生产烧碱的方法，对已经精制的盐水溶液进行电解，及对产品的后续处理，对废气的处理等工艺流程进行了详细的叙述，而且对电解工段进行了物料衡算和能量衡算。
用AutoCAD将烧碱电解工段的工艺流程图、离子膜电解槽设备图、厂房布置图进行了绘制，并在最后展望了烧碱工业的发展前景。
关键词：烧碱；电解工段；离子膜电解槽；氯气和氢气处理；物料衡算和能量衡算Annual produces 150,000 tons caustic soda from electrolysissection simulation designSPE(Duck collegue，Chemical Engineering and Technology 081 3080404144)AbstractThe paper describes the history and development of chlor-alkali industry current status, and trend of development in the future; It introduces the method of the nature of the crude salt, function, selection of raw materials and the comparation of production of caustic soda. It focus on the production of caustic soda salts section, the electrolysis of the crude salt, removal of impurities, and processes a detailed description of the material balance, and also processes the energy balance in the main equipment of the salts Section. We will draw the process flow diagram of caustic soda electrolysis section, electric tank equipment diagram, the layout of plant diagram by Auto CAD software. Finally, it prospects the future development of the castic soda industry.目录引言----------------------------------------------------------------------------------------------- 1 第一章概述1.1氯碱工业简介---------------------------------------------------------------------------- 2 1.2内容及研究意义--------------------------------------------------------------------------31.2.1内容----------------------------------------------------------------------------------31.2.2 研究意义---------------------------------------------------------------------------4 1.3 离子膜烧碱发展现状及趋势-----------------------------------------------------------41.3.1 国外发展状况---------------------------------------------------------------------41.3.2 国内发展状况及瓶颈------------------------------------------------------------51.3.3 发展趋势---------------------------------------------------------------------------8 第二章反应原理2.1 离子膜电解槽电解反应原理----------------------------------------------------------10 2.2 处理氯气，氢气的原理-----------------------------------------------------------------112.2.1 氯气--------------------------------------------------------------------------------112.2.2 氢气--------------------------------------------------------------------------------11 第三章工艺流程的确定3.1 电解工段的工艺流程-------------------------------------------------------------------123.1.1 离子膜电解槽的类型----------------------------------------------------------123.1.2 不同离子膜电解槽的供电方式----------------------------------------------123.1.3 离子膜电解槽电解循环的工艺流程----------------------------------------14 3.2 氢气处理的工艺流程-------------------------------------------------------------------16 3.3 氯气处理的工艺流程-------------------------------------------------------------------173.3.1 氯气的冷却----------------------------------------------------------------------173.3.2 氯气的干燥----------------------------------------------------------------------19 第四章工艺计算部分4.1 电解槽的工艺计算----------------------------------------------------------------------21 4.2 洗涤塔内氢气的工艺计算-------------------------------------------------------------234.2.1 物料衡算-------------------------------------------------------------------------244.2.2 能量衡算-------------------------------------------------------------------------25 4.3 钛冷却器内氯气工艺衡算-------------------------------------------------------------264.3.1 物料衡算-------------------------------------------------------------------------264.3.2 能量衡算-------------------------------------------------------------------------27 4.4 硫酸干燥塔内氯气物料衡算----------------------------------------------------------28 第五章设备设计5.1 离子膜电解槽的设计-------------------------------------------------------------------29 5.2 钛冷却器的设计-------------------------------------------------------------------------31 5.3 洗涤塔的设计----------------------------------------------------------------------------33 第六章厂房布置6.1 厂房布置的重要意义-------------------------------------------------------------------34 6.2 厂房布置原则及方法-------------------------------------------------------------------34 6.3 厂房布置简要说明----------------------------------------------------------------------35 结论与展望-------------------------------------------------------------------------------------40感谢---------------------------------------------------------------------------------------------41 参考文献---------------------------------------------------------------------------------------42插图清单图2-1 离子膜电解槽电解反应基本原理示意图---------------------------------------14 图2-2 离子膜制烧碱生产原理------------------------------------------------------------14 图3-1 单极式离子膜电解槽结构示意图------------------------------------------------16 图3-2 复极式离子膜电解槽结构示意图------------------------------------------------16 图3-3 单极式离子膜电解槽接电方式---------------------------------------------------17 图3-4 复极式离子膜电解槽接电方式---------------------------------------------------17 图3-5 旭化成NCH离子膜电解槽单元槽结构示意图-------------------------------18 图3-6 单极式离子膜电解槽结构示意图------------------------------------------------18 图3-7 复极式离子膜电解槽结构示意图------------------------------------------------18 图3-8 离子膜电解装置循环系统工艺流程图------------------------------------------20 图3-9 氢气冷却，压缩，干燥工艺流程图---------------------------------------------21 图3-10 氢气冷却工艺流程图--------------------------------------------------------------23 图3-11 氯气干燥工艺流程图--------------------------------------------------------------24列表清单表1 电解槽平衡物料数据表---------------------------------------------------------------25 表2 电解槽氯气组成表---------------------------------------------------------------------26 表3 电解槽氢气组成表---------------------------------------------------------------------26 表4 气体物性数据表------------------------------------------------------------------------28 表5 洗涤塔物料衡算表---------------------------------------------------------------------29 表6 洗涤塔热量衡算表---------------------------------------------------------------------30 表7 钛冷却器物料衡算表------------------------------------------------------------------31 表8 钛冷却器热量衡算表------------------------------------------------------------------32 表9 硫酸干燥塔物料衡算表---------------------------------------------------------------33 表10 钛冷却器内物性数据-----------------------------------------------------------------36引言烧碱是一种重要的氯碱产品，主要用作化工原理，广泛应用于造纸、纺造纤维、肥皂与洗涤剂、炼铝、玻璃、橡胶、塑料、农药、医药和石油炼制等领域，在国民经济中占有重要地位。
电流密度对氯碱工业离子膜电解槽传递特性影响陈大恺发布时间：2021-11-01T00:58:07.741Z 来源：《中国科技人才》2021年第20期作者：陈大恺[导读] 离子膜法电解食盐水是氯碱产品的主要生产方式之一。
随着氯碱工业离子膜的不断改进，离子膜电解槽的电流密度不断提高。
新疆圣雄氯碱有限公司电解车间摘要：离子膜法电解食盐水是氯碱产品的主要生产方式之一。
随着氯碱工业离子膜的不断改进，离子膜电解槽的电流密度不断提高。
电流密度的提高，增大了生产能力，降低了生产成本。
但是，高电流密度加快了气体的生成速率，使产生的气体在槽顶部滞留，极易发生膜针孔效应。
关键词：电流密度；氯碱工业离子膜电解槽传递特性影响；前言：升高电流密度，可以提高产品产能，降低固定成本的费用；但是负荷过高，操作条件稍有变化，就会引起离子膜使用寿命降低，且负荷越高，直流电单耗越高。
为了尽可能降低电解槽的电耗，保证运行电压低，电流效率高。
一、离子膜电解法简介离子膜电解法制碱自20世纪70年代末工业化以来得到了快速发展，是当今国际上最先进的氯碱生产技术。
近十多年来，中国离子膜法氯碱生产通过成套技术引进、消化吸收和推广应用，不仅替代了可能带来汞污染的水银法制碱，而且替代了部分早期建设的老化了的隔膜法制碱装置，满足了国内对高品质烧碱的要求。
离子膜法电解工艺具有烧碱质量高、总能耗低、氯气和氢气纯度高、无污染等优势，是氯碱生产技术里程碑式进步。
尽管离子膜法烧碱装置一次性投资较高，对盐水质量要求苛刻，但随着装置制造成本的不断降低和世界各大供应商之间竞争的加剧，目前离子膜法烧碱装置的投资已接近或低于金属阳极隔膜电解装置的投资。
低电耗、高电流密度、高碱浓度、零极距离子膜电解槽的开发和应用，将进一步发挥离子膜法烧碱工艺的优势。
膜分离技术在盐水精制中的应用，保证了离子膜法烧碱装置的安全稳定运行，新上烧碱项目选择离子膜法更加可行，离子膜法烧碱成为氯碱行业的发展方向也是必然。
新型污染治理技术一直是污染治理研究方面的热点．尤其是有毒、高浓度难降解废水的处理。
离子膜电解是电渗析和电解相结合的具有综合功能特性的技术，近年来，在污染物治理中逐渐兴起，并以其清洁、快速、高效等特点显示了巨大的潜力。
1、1 离子膜电解技术的特点传统阴阳膜交替排列组成的电渗析器仅能起一个浓缩淡化的作用。
离子膜电解除了具有传统电渗析的特点外．通过电极材料、膜材料的选择．尤其是采用了高效电催化电极后，可以在电解槽内发生一系列电化学过程，达到去除废水中污染物的目的1、1、1因此．离子膜电解具有一般电化学过程的特点：多功能性、能量利用率高、可控制性、环境兼容性高、经济性等。
1、1、2另外，离子膜电解技术在污染物治理方面具有其独特的优点：1）电解产物分离，待处理液可根据不同的处理要求来决定是进入阴室还是阳室．具有较大的灵活性和调节范围： 2）电解过程几乎不消耗化学药品；3）特别适宜处理高浓度的废水；4）在某些废水的处理中，离子膜电解技术在发挥电极氧化作用的同时，阳离子能通过离子交换膜在阴极室富集，所以在降解污染物的同时往往还能回收有用物质，达到污染治理与资源回收的双重目的。
2 离子膜电解法的原理及相关反应离子膜电解法根据膜组合方式的不同，可分为单阳膜法、单阴膜法、双极膜法等，其中单阳膜电解操作简单，应用较为普遍。
近年来，国内外对单阳膜电解法处理造纸黑液进行了大量的研究。
现以其为例来说明离子膜电解法的原理。
基本原理如图1所示电解槽由阳极、阳离子交换膜、阴极组成。
阳极室加入造纸黑液．阴极室加入NaOH溶液。
造纸黑液中的物质在直流电场作用下．电离生成Na 、OH-,S042-、C032-,R—O一碱木素等。
由于阳离子交换膜只允许阳离子透过．阳极室的Na+透过膜与阴极区的OH一结合生成NaOH而被回收；同时，水分子在阳极和阴极分别发生电极反应生成H 、OH一；随着阳极区H 增加，与造纸黑液中的碱木素等有机酸钠盐发生酸析反应．析出的木质素等被回收，释放出的Na 能够透过阳膜被回收：另外，电解生成的H2 和02 也具有回收价值。
离子膜法制烧碱的生产工艺离子膜法是一种将盐水电解制取烧碱的工艺，主要通过使用离子膜来实现正负离子的选择性传递，从而实现烧碱的分离与提纯。
下面将详细介绍离子膜法制烧碱的生产工艺。
首先，离子膜法制烧碱的工艺包括电解槽系统和电解剂制备系统两部分。
1.电解槽系统：(1)电解槽：电解槽中主要包括阳极室、阴极室和中间隔膜室。
阳极室和阴极室之间分别设有阳极和阴极板，中间隔膜室中放置离子膜。
(2)盐水进料系统：盐水从进料系统中进入阳极室，经过阳极室中的阳极板，形成氯气和氢气。
(3)钾液进料系统：钾液从进料系统中进入阴极室，通过阴极室中的阴极板与水反应，产生氢气和氢氧化钾。
(4)碳酸钠产物系统：碳酸钠从离子膜室中排出，经过后续工艺处理，得到高纯度的烧碱。
2.电解剂制备系统：(1)盐水制备：通过水解盐制备盐水，通常使用的水解盐有氯化钠和硫酸钠等。
(2)钾液制备：通过将氨水与碳酸钾反应，得到氢氧化钾水溶液。
(3)离子膜制备：离子膜主要包括阳离子交换膜和阴离子交换膜，制备时需要选择合适的材料进行改性处理，以提高其选择性传递能力。
1.盐水电解：将盐水从进料系统中引入阳极室，采用直流电源施加在阳极和阴极板上，产生氯气和氢气。
氯气从阳极室排出，氢气从阴极室排出，通过槽外收集和处理。
2.钾液电解：将钾液从进料系统中引入阴极室，施加直流电源，进行电解。
产生的氢气从阴极室排出，通过槽外收集处理，而氢氧化钾溶液则从槽中排出，进入碳酸钠产物系统。
3.六氢合碳酸钠生成：在碳酸钠产物系统中，将氢氧化钾与二氧化碳进行反应，生成碳酸钾。
该反应一般在高温下进行，确保反应充分、反应速度较快。
4.离子膜传递：离子膜的作用是在阳极室和阴极室之间实现正负离子的选择性传递。
阳离子交换膜将氢离子传递到阴极室，而阴离子交换膜则将氯离子传递到阳极室。
这样可以使电解过程更加高效和纯净。
5.产品收集和处理：将产生的碳酸钠从离子膜室中排出，纯化处理后得到高纯度的烧碱产品。
影响离子膜法电解槽正常运行的因素及控制摘要：离子膜法电解技术是工业生产中重要的生产环节，其中最为关键的设备就是电解槽设备，该设备的运行安全性、稳定性也决定了生产的可靠性。
立足于研究现状，文章首先介绍了离子膜法电解技术中杂质的主要类型以及对膜产生的影响，其次对盐水浓度带来的影响进行了解析，最后则就电解液酸度对膜产生的影响进行了阐述，希望可以以此来指导工艺指标的指定，为实现科学生产创造条件。
关键词：离子膜法；电解槽；运行影响因素；控制策略电解槽的运行特征决定了其运行过程中可能会受到多种因素的影响与干涉，如盐水当中的杂质类型与浓度、电解液的酸度以及操作的稳定性等等，通过分析这些影响因素，可以得到相应的控制分析方法，从而更好的指导具体生产环节，现就相关因素分类介绍如下。
一、杂质类型对膜的影响离子膜法电解生产中，盐水的杂质类型十分丰富，其中钙离子、镁离子容易形成沉淀物质，导致区域电压增加，电流的效率受到影响。
三价铁离子会形成杂质层，同样也会影响到电压与电流的效率。
1.钙离子、镁离子含量高的原因钙离子异常升高往往与盐水的碱性条件有关，随着碱性的增强，钙离子、镁离子的杂质均会随着沉淀的增加而逐渐析出，此时小微颗粒会附着在树脂的表面，从而导致吸附能力下降，膜的交换能力会受到影响。
在酸性环境下，镁离子与钙离子一般以离子态的形式存在，此时电流效率会受到不同程度的影响。
2.一次成品盐水过碱量较高的原因一次盐水中的杂质多以氢氧化物以及碳酸化合物为主，所以通常存在碱性较强的情况，这是由于第一步操作中添加了大量的碱性物质导致出现杂质的小颗粒沉淀，所以需要及时进行一次成品盐水的处理，借助于专业的设备来进行二次精炼，避免电解后的离子附着在膜内导致膜恶化，从而实现电压的抑制，实现电流效率的有效控制。
3.预处理器运行情况现阶段预处理器的运行会影响到膜的过滤，主要是由于镁离子在预处理器当中聚集，各种助剂的影响下镁离子的溶解受到影响，从而出现预处理器的不稳定性。
离子膜法电解饱和食盐水实验的项目教学法思考化学工艺实验教学采用项目教学法，有助于学生分析解决问题的提高，有助于锻炼学生思维能力，有助于激发学生的学习兴趣。
从离子膜法电解饱和食盐水实验项目教学中得到启发，将项目教学法中的一些思考进行描述。
标签：中等职业学校；化学工艺；实验；离子膜；电解；饱和食盐水；项目教学法化学工艺作为中等职业学校化工专业的一门主要专业课程，对学生认识化工生产的原理、认识化工生产的过程、认识化工生产中应注意的措施起着十分重要的指导作用。
在课堂教学中，教师要积极利用课堂实验创设生产实践环境，广泛引入实验的项目教学法，让学生深刻体会，从而了解化工生产工艺过程的实质内容，有助于学生完成从学生到工人角色的转变。
笔者从离子膜法电解饱和食盐水实验项目教学中得到启发，将教学中的一些思考记录如下，以供同事研讨。
离子膜电解饱和食盐水是制碱工业中的一个主要工艺环节，主要通过电解槽电解饱和食盐水来制取烧碱溶液，并附带生产氯气、氢气的过程。
2NaCl+2H2O NaOH+H2↑+Cl2↑本实验在教学过程中，笔者认为非常适合以项目教学法来完成，教学效果非常明显。
项目教学思考一：将实验作为生产项目来研究，有利于拓展学生分析解决问题的能力，打破课堂思维瓶颈“离子膜电解饱和食盐水是一个实验”，按部就班来学习，过程是学习实验原理、实验步骤、实验注意项。
而学生的课堂收获是懂得了该实验原理，了解了如何完成实验，锻炼了实验动手能力。
如果将这一实验设计为“工业制取烧碱”这一项目课题，那么就将一个单纯的实验转变为了一个生产项目，问题变得更有研究性和深意，牵涉到的知识面更广。
我们的思维将思考从如何实验室制烧碱转变为思考如何从工业上大规模生产烧碱、用什么原料来生产、如何生产、生产要用什么设备以及生产中应注意哪些问题等等。
这样，以项目研究为突破口，一步步提出问题，让学生不断分析并一步步解决问题，学生考虑的问题更多、更广、更深，提高了课堂上学生思考问题的广度、深度，拓展了学生分析解决问题的能力，打破了学生课堂思维瓶颈，让学生收获到了更多的对实验的思考。
离子膜电解法
又称膜电槽电解法，是利用阳离子交换膜将单元电解槽分隔为阳极室和阴极室，使电解产品分开的方法。
离子膜电解法是在离子交换树脂（见离子交换剂）的基础上发展起来的一项新技术。
利用离子交换膜对阴阳离子具有选择透过的特性，容许带一种电荷的离子通过而限制相反电荷的离子通过，以达到浓缩、脱盐、净化、提纯以及电化合成的目的。
这项技术已经用于氯碱的生产,海水和苦咸水的淡化，工业用水和超纯水的制备,酶、维生素与氨基酸等药品的精制，电镀废液的回收，放射性废水的处理等方面，其中应用最广泛、成效最显著的是氯碱工业。
在氯碱工业中，利用阳离子交换膜电解槽电解食盐或氯化钾水溶液来制造氯气、氢气和高纯度的烧碱（氢氧化钠）或氢氧化钾。
1975年日本旭化成工业公司制成全氟羧酸型离子交换膜，首先实现离子膜电解法制烧碱，同年日本实现工业化生产。
工艺流程经过两次精制的浓食盐水溶液连续进入阳极室（图1）,钠离子在电场作用下透过阳离子交换膜向阴极室移动，进入阴极液的钠离子连同阴极上电解水而产生的氢氧离子生成氢氧化钠，同时在阴极上放出氢气。
食盐水溶液中的氯离子受到膜的限制，基本上不能进入阴极室而在阳极上被氧化成为氯气。
部分氯化钠电解后，剩余的淡盐水流出电解槽经脱除溶解氯，固体盐重饱和以及精制后，返回阳极室，构成与水银法类似的盐水环路。
离开阴极室的氢氧化钠溶液一部分作为产品，一部分加入纯水后返回阴极室。
碱液的循环有助于精确控制加入的水量，又能带走电解槽内部产生的热量。
离子膜电解槽根据供电方式的不同，分为复极式和单极式两种。
复极式电解槽的各单元电解槽串联相接，电解槽的总电压为各个单元电解槽的电压之和；电路中各台电解槽并联。
单极式电解槽的各单元电解槽并联相接，电解槽的总电流为各个单元电解槽的电流之和；电路中各台电解槽串联。
有的离子膜电解槽为板式压滤机型结构（图2）:在长方形的金属框内有爆炸复合的钛－钢薄板隔开阳极室和阴极室，拉网状的带有活性涂层的金属阳极和阴极分别焊接在隔板两侧的肋片上，离子膜夹在阴阳两极之间构成一个单元电解槽。
大约100个左右的单元电解槽由液压装置组成一台电解器。
另外，还有类似板式换热器的结构，由冲压的轻型钛板阳极、离子膜和冲压的镍板阴极夹在一起，构成单元电解槽。
若干个单元电解槽夹在两块端板之间组成一台电解槽。
离子膜电解法
离子交换膜侧链上带有磺酸基和（或）羧酸基等阴离子官能团的全氟聚合物制成的薄膜。
对离子膜的要求：①阳离子选择透过性好；②电解质扩散率低；③较高的化学稳定性和热稳定性；④机械强度高，不易变形；⑤电阻小。
现代阳离子交换膜大多为聚氟烃织物增强的全氟磺酸－全氟羧酸复合膜。
面向阳极的一侧为电阻较小的磺酸基；面向阴极的一侧为含水量低的羧酸基，能抑制氢氧离子向阳极室移动而提高电流效率，有的还处理成为粗糙的表面，或附有微孔状无机物薄膜，以增加全氟羧酸
膜的亲水性，减少氢气泡在膜表面上的滞留。
这种膜适用于两极间距极小的所谓“零”极距或“膜”间隙的离子交换膜电解槽。
特点①总能耗最低（与隔膜电解法和水银电解法相比），在4000A/m电流密度下，每吨烧碱的直流电耗为7.56～7.92GJ(2100～2200kWh)；②烧碱纯度高,50％的氢氧化钠碱液，含氯化钠50～60ppm;③无水银或石棉污染环境的问题；④操作、控制都比较容易；⑤适应负荷变化的能力较大；⑥要求用高质量的盐水；⑦离子膜的价格比较昂贵。
现状和展望80年代初，先进的离子膜可在4000A/m的电流密度下运转,电流效率为95％～96％;可以直接生产浓度为35％的氢氧化钠，离子膜的使用寿命约为2年。
由于离子膜法具有较多的优点,今后新建的氯碱生产装置一般将采用离子膜法。
现有的水银法或隔膜法氯碱厂也会有一部分在技术改造时转换为离子膜法。
