《现代氯碱技术 第2卷》求取 ⇩

第一部分隔膜法电解技术1

第一章 氯碱电解用石棉隔膜的特性1

1.1 前言1

1.2 隔膜特性2

1.3 MacMullln数和隔膜厚度的测定试验2

1.4 隔膜试验研究4

1.4.1 结果5

1.4.2 与理论模型的比较7

1.5 讨论和结论11

1.6 讨论11

1.7 参考文献12

符号表13

2.2 标准V-1144复极隔膜电解槽14

2.1 前言14

第二章 PPG复极式隔膜电解槽——低电耗结构14

2.3 结构改进——原型电解槽15

2.4 标准V-1161电解槽工业化16

2.5 标准V-1161与V-1144型电解槽结构和操作特性比较16

2.6 讨论17

第三章 氯碱电解槽用合成隔膜19

3.1 前言19

3.2 聚四氟乙烯隔膜的优点19

3.2.1 降低槽电压19

3.2.2 物理均匀性好20

3.2.3 改善化学稳定性20

3.2.4 延长寿命20

3.2.5 不需石棉20

3.3.4 膨化PTFE21

3.3.3 PTFE织物和毡21

3.3 PTFE合成隔膜的选择21

3.3.2 压延PTFE21

3.3.1 沉积的氟聚合物纤维21

3.4 Gore-Tex?隔膜制造工艺22

3.5 Gore-Tex?隔膜性质23

3.6 Gore-Tex?隔膜电解槽的性能25

3.7 阴极箱与Gore-Tex?隔膜的装配29

3.8 目前发展状况31

第二部分离子交换膜及离子交换膜电解槽32

第四章 氯碱工业用高性能离子交换膜32

4.1 前言32

4.2 Nafion?离子膜产品32

4.3.2 电压33

4.3.1 电流效率33

4.3 Nafion?90133

4.3.3 电耗34

4.3.4 性能的稳定性34

4.3.5 膜的寿命36

4.3.6 耐久性36

4.3.7 电流密度37

4.3.8 温度38

4.3.9 烧碱和氧气质量39

4.3.10 膜的使用39

4.3.11 适用性39

4.3.12 供应可靠39

4.4 讨论40

第五章 Nafion?全氟膜的发现与发展41

5.1 讨论47

第六章 氯碱厂使用的Nafion全氟膜48

6.1 前言48

6.2 经验50

6.3 电耗52

6.3.1 电流效率52

6.3.2 电压52

6.4 性能范围54

6.4.1 电流密度54

6.4.2 温度55

6.4.3 烧碱浓度56

6.4.4 盐水杂质57

6.4.5 加酸58

6.4.6．阳极液浓度59

6.5 便于使用62

6.6 膜的寿命63

6.7 未来的趋势65

6.8 结论66

6.9 参考文献66

第七章 旭化成公司的全氟羧酸离子膜67

7.1 前言67

7.2 含羧酸的离子膜68

7.3 离子交换基团和离子膜结构68

7.4 用化学处理法制备的多层离子膜73

7.5 羧酸层厚度、电流效率和离子膜电阻74

7.6 羧酸基团的生成75

7.7 单体结构76

7.8 氢气在离子膜表面的附着作用80

7.9 典型的旭化成离子膜81

7.10 离子膜氯碱生产的电耗82

7.11 制备氯碱生产离子膜的新工厂83

7.12 参考文献83

第八章 氯碱生产用离子交换膜近期的发展86

8.1 前言86

8.2 膜的设计原则86

8.2.1 交换基团87

8.2.2 化学转换法制得的多层膜的特性88

8.2.3 离子交换容量的选择91

8.2.4 设计阳极液浓度93

8.2.5 设计阴极液浓度93

8.2.6 决定烧碱中NaCl含量的因素94

8.2.7 增强材料的影响96

8.3 造成膜性能降低的原因99

8.3.1 重金属杂质的污染99

8.3.2 膜的机械损伤99

8.3.3 膜溶胀和收缩时的物理性松弛100

8.4 结论101

8.5 参考文献101

第九章 旭化成公司氯碱技术进展103

9.1 前言103

9.2 离子膜法的特点104

9.2.1 电流密度极限105

9.2.2 尺寸稳定的离子膜、电极和电解槽107

9.2.3 用盐酸中和盐水108

9.2.4 最适宜的烧碱浓度109

9.3 旭化成公司电解槽的概念设计基础110

9.2.5 操作压力110

9.3.1 均匀的高电流密度111

9.3.2 在高电流密度下的低电耗112

9.3.3 单个电解槽生产能力高112

9.3.4 复极式和单极式电解槽112

9.3.4.1 复极式电解槽电流密度的均匀分布113

9.3.4.2 单极式电解槽母线的电压损失115

9.3.4.3 操作与维修117

9.3.4.4 漏电117

9.3.5 电解槽防腐材料118

9.4 在其它类型电解装置上的经验119

9.4.1 橡胶槽体119

9.3.7 阳极工作寿命长119

9.3.6 尺寸稳定性119

9.4.2 塑料电解槽材料120

9.4.3 板式电解槽120

9.5 工业电解装置的最新改进121

9.5.1 表面粗糙的离子膜121

9.5.2 电极122

9.5.2.1 阳极表面122

9.5.2.2 活性阴极124

9.5.2.3 阴极表面125

9.5.3 电耗125

9.6 讨论126

9.7 参考文献126

第十章 AZEC系统——离子交换膜氯碱新工艺129

10.1 前言129

10.2 Flemion?的一般特性131

10.3.1 Flemiom?DX133

10.3 AZEC系统133

10.3.2 电极装置136

10.3.3 电解槽137

10.4 结论143

10.5 讨论143

10.6 参考文献144

第十一章 电解槽运行技术145

11.1 前言145

11.2 采用Flemion离子膜电解工艺的氯碱厂146

11.2.1 压滤机型电解槽运行特点146

11.2.2 AZEC装置运行效果146

11.2.3 AZEC装置中活性阴极的性能149

11.3.1 离子膜用于改装电解槽155

11.3 Flemion膜在不同电解槽上的应用155

11.3.2 保持离子膜长寿命运行的必要条件156

11.4 Flemion膜当前和将来的进展160

11.5 讨论162

11.6 参考文献163

第十二章 ICI FM21离子膜电解槽的操作经验164

12.1 前言164

12.2 FM21离子膜电解槽164

12.3 应用FM21离子膜电解槽的工厂166

12.4 FM21离子膜电解槽系统168

12.5 FM21离子膜电解槽的组装与安装170

12.6 FM21离子膜电解槽的运行步骤175

12.7 FM21离子膜电解槽的性能176

12.9 FM21离子膜电解槽的结构材质177

12.8 FM21电解槽中的离子膜177

12.10 结论179

第十三章 乌德公司离子膜电解技术180

13.1 前言180

13.2 第一代离子膜电解槽(1975～1979)181

13.3 第二代离子膜电解槽(1979～1981)183

13.4 第三代离子膜电解槽(1981年开始)187

第十四章 赫司特-乌德复极式离子膜电解槽运行经验193

14.1 前言193

14.2 H-U膜电解槽说明194

14.2.1 电解槽单元的设计194

14.2.2 电解槽单元的组装198

14.2.3 电解槽单元间的电接触件199

14.2.4 电解液的供料和气体的排出201

14.2.5 减少漏电202

14.2.6 电流回路中电解槽的布置203

14.3 H-U膜电解槽的操作203

14.4 结论205

14.5 参考文献209

第十五章 生产氯碱的ELTECH膜间隙电解槽210

15.1 前言210

15.2 MGC的发展210

15.2.1 电解液电压降211

15.2.2 结构电压降213

15.2.3 阴极过电位214

15.3 MGC电解槽的一些设计情况216

15.3.1 电极设计216

15.3.2 电流分布218

15.3.3 电解槽尺寸219

15.3.5 水力学设计220

15.3.4 电解槽密封220

15.3.6 膜的损坏222

15.4 工业化MGC电解槽222

15.5 性能225

15.6 应用226

15.6.1 隔膜电解槽工厂226

15.6.2 水银电解槽工厂229

第十六章 奥林公司离子膜电解技术231

16.1 开发程序231

16.2 各部件开发和评价232

16.2.1 阳极涂层232

16.2.2 离子膜233

16.2.3 阴极涂层237

16.5 工艺装备和开发238

16.3 盐水质量238

16.4 电解槽运行238

16.6 参考文献240

第十七章 最佳设计的离子膜电解槽技术241

17.1 前言241

17.2 良好的性能——高电流效率和低槽电压241

17.2.1 电解槽的高度242

17.2.2 电解槽的宽度243

17.2.2 电极间的后部空间243

17.2.4 小管246

17.3 容易操作和维修——结构简单和质量轻246

17.4 廉价的制造成本和长的寿命246

17.5 Toyo Sada离子膜电解槽248

18.1.1 经济分析249

18.1.2 技术分析249

第十八章 离子膜电解槽中氧的副反应249

18.1 前言249

18.1.3 本文范围250

18.2 氧气和氯酸盐各种来源的研究250

18.2.1 反应Ⅰ250

18.2.2 反应Ⅱ253

18.2.3 反应Ⅲ253

18.2.4 反应Ⅳ253

18.2.5 反应Ⅴ255

18.2.5.1 总结255

18.2.5.2 生成氯气时电极上的电化学氧化作用255

18.2.5.3 反应Ⅴ的进一步讨论261

18.3 阳极材料的影响262

18.2.6 反应Ⅵ262

18.4 操作和电解槽结构参数的影响263

18.5 参考文献264

第十九章 现有氯碱厂转换离子膜电解槽的考虑265

19.1 前言265

19.2 综述266

19.3 盐水精制266

19.3.1 盐水精制与重饱和266

19.3.2 盐水二次精制268

19.3.3 二次脱氯270

19.4 氯气处理272

19.4.1 氯气冷却272

19.4.3 酸处理274

19.4.4 压缩274

19.4.2 氯气干燥274

19.4.5 液化275

19.4.6 尾气回收275

19.4.7 其它系统276

19.5 碱液处理276

19.5.1 碱液循环277

19.5.2 碱液蒸发277

19.5.3 产品的贮存与处理278

19.6 电解厂房278

19.7 部分转换279

19.8 经济性282

第二十章 氯碱厂模块式设计的开发287

20.1 提要287

20.2 前言287

20.3 模块化概念的定义288

20.4 基本的方法289

20.4.1 一般准则289

20.4.1.1 基本特点289

20.4.1.2 运输289

20.4.1.3 标准化290

20.4.2 氯碱厂标准290

20.4.2.1 工厂能力290

20.4.2.2 原料和产品290

20.4.2.3 模块定型291

20.4.2.4 电解槽的选择291

20.4.2.5 辅助模块294

20.5 工厂设计的开发294

20.6 工程施工297

20.7 模块工厂方案的实现298

20.8.1 费用299

20.8 一般工厂与模块工厂的比较299

20.8.2 进度表301

20.9 模块工厂的优点301

20.10 结论303

20.11 参考文献303

第三部分电极涂层304

第二十一章 金属阳极涂层的开发304

21.1 前言304

21.2 水银电解槽阳极涂层的开发304

21.3 隔膜电解槽的阳极涂层309

21.4 离子膜电解槽的阳极涂层316

21.5 结论318

第二十二章 低过电位阴极的进展319

22.1 前言319

22.3.1 NaOH-NaC电解质中析氢反应320

符号表320

22.2 试验技术320

22.3 BP电催化剂的性能320

22.3.2 次氯酸盐对涂层电极的影响322

22.3.3 模拟隔膜的应用322

22.3.4 氢氧化钠电解碱液中的析氢反应326

22.3.5 电催化剂形态328

22.4 结论331

22.5 讨论331

22.6 参考文献332

第二十三章 氯碱电解槽的活性阴极333

23.1 前言333

23.3.1 介绍334

23.3 贵金属阴极涂层334

23.2 离子膜电解槽需要的能量334

23.3.2 贵金属涂层335

23.3.3 应用336

23.3.4 涂层的特征337

23.3.4.1 厚度/多孔性337

23.3.4.2 化学性质338

23.3.4.3 物理性质339

23.4 过电位的测量341

23.5 经济性342

23.6 将来的发展344

23.7 结论345

23.8 参考文献346

第二十四章 离子膜电解槽的电极涂层347

24.1 前言347

24.2 水银电解槽阳极和隔膜电解槽阳极348

24.3 离子膜电解槽阳极351

24.4 隔膜电解槽阴极357

24.5 离子膜电解槽阴极357

24.6 结论361

24.7 讨论363

第二十五章 电催化与析氯反应364

25.1 前言364

25.2 计算机处理方法364

25.3 数据处理367

25.4 氯气的形成369

25.4.1 手动操作结果369

25.4.2 计算机结果376

25.5 氯气还原380

25.6 讨论382

25.7 附录383

25.7.1 作为一步反应考虑383

25.7.2 作为两步反应考虑386

25.8 自由讨论387

25.9 参考文献389

第二十六章 金属氧化物电极上的析氯机理和动力学392

26.1 前言392

26.2 原理393

26.3 试验结果394

26.3.1 电化学RuO2电极394

26.3.2 化学RuO2电极397

26.3.3 RTO电极399

26.3.4 MO电极405

26.4 讨论和结论405

26.5 自由讨论406

26.7 参考文献407

符号表408

第四部分次氯酸盐及氯酸盐的生产410

第二十七章 使用多功能电解槽从海水制取次氯酸钠410

第二十八章 带或不带换向电极的电解稀盐水和电解海水的次氯酸盐发生器417

28.1 前言417

28.2 电解槽417

28.2.1 电解槽的概述417

28.2.2 电流密度分布419

28.2.3 电催化活性420

28.2.4 电解槽的特性421

28.2.4.1 海水电解421

28.2.4.2 稀盐水的电解422

28.3.2 淡水游泳池的氯化424

28.3.1 海水游泳池的氯化424

28.3 电解槽应用实例424

28.4 结论426

28.5 参考文献426

第二十九章 氯酸盐电解槽设计要素427

29.1 前言427

29.2 实验432

29.3 结果436

29.4 讨论与结论443

29.5 参考文献447

第三十章 LCD MK-Ⅱ新型氯酸钠电解槽449

30.1 总体结构450

30.2 阳极组装451

30.4 反应器顶部452

30.3 阴极组装452

30.5 内部设计453

30.6 原型电解槽456

30.7 电解槽操作458

30.8 结论458

第五部分氯碱厂的安全459

第三十一章 氯碱工厂设计中应考虑的安全因素459

31.1 概述459

31.2 前言459

31.3 氯气处理460

31.3.1 洗涤和紧急排放460

31.3.1.1 密封罐461

31.3.1.2 其它减压装置461

31.3.1.3 洗涤462

31.3.2 冷却463

31.3.1.4 高压出口463

31.3.1.5 材料463

31.3.3 干燥464

31.3.4 氯气压缩465

31.3.5 液化466

31.3.6 液氧处理467

31.4 烧碱加工处理470

31.5 氢气系统471

31.6 电槽室设计中的安全用电问题472

31.6.1 对人体的危害472

31.6.2 电槽室473

31.6.3 其它危害475

31.6.4 操作人员的培训475

31.7 安全设备475

31.8 结论476

31.9 参考文献477

第三十二章 大气含氯检测系统(在检测和可靠性方面)的进展478

32.1 前言478

32.1.1 氯478

32.1.2 概要478

32.2 氯报警仪479

32.2.1 测量原理479

32.2.2 审定481

32.3 校验、维护和可靠性482

32.3.1 电解液的作用482

32.3.2 特点——动态测试482

32.3.4 维修费用484

32.4.3 流量试验的传感器位置485

32.4.2 检测大气污染物的传感器位置——封闭式空间485

32.4 安装方面的建议485

32.4.1 检测大气污染物的传感器位置——敞开式空间485

32.4.4 设定的报警程序486

32.5 呼吸器的选择486

32.5.1 呼吸保护装置486

32.5.2 自救式呼吸器487

32.5.3 长管式呼吸器487

22.4.4 排气式呼吸器487

32.6 参考文献488

第三十三章 氯气事故急救489

33.1 前言489

33.2 氯气-急救的组织机构490

33.3 支持利用“氯气-急救”的紧急服务491

33.4 “氯气-急救”紧急事故中心492

33.5 “氯气-急救”紧急行动的任务493

33.6 氯气事故的技术和设备493

32.3.3 控制插件494

33.7 训练494

33.8 “氯气-急救”委员会496

33.9 总结496

33.10 参考文献496

第三十四章 在速度、含水量和温度等不同条件下钢铁在液氯中的腐蚀和磨蚀497

34.1 前言497

34.2 FeCl3-H2O的相图497

34.3 由于三氯化铁溶解而引起的壁厚减薄501

34.4 由于电化学腐蚀造成三氯化铁潮解而引起的壁厚减薄502

34.5 三氯化铁表皮的磨蚀506

34.6 参考文献508