《氯碱工业 》课件

立式隔膜 电解槽法 电解饱和食盐水
原材料价格高、 产量低、设备复 杂、产品纯度低
生产规模大、设 备简单；烧碱产 品含杂质
没有大功率 直流电机
没有高分子 功能膜
离子交换 电解饱和食盐水 膜法
产品纯度高，设 备工艺简单
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化学原理与技术应用的关系
1、从理论知识到实际运用是有区别的，理论 应用到实际工业生产需要有工艺的支持。
分散制取
（1）Cl2的制取：4HCl+MnO2 MnCl2+Cl2↑+2H2O （2）石灰纯碱法（苛化法）制氢氧化钠：
Na2CO3+Ca(OH)2 2NaOH+CaCO3↓ （因反应需加热，氢氧化钠谓之为烧碱）
缺点：原料复杂，设备要求高，耗能高，污 染大，副产品多，产量小，产品纯度低。
讨论并思考 ——运用电解的方法制备氯气与烧碱
2、工艺的发展与技术、设备、原材料等的发 展有密切的联系。
3、 氯碱工业的发展过程体现了理论与工艺的 联系，体现了工业生产水平的提高需理论、工 艺、设备等多方面配合、多方面支持的特点。
与氯碱工业相关的化工产品

与氯碱工业产品相关工业的简介
1.氢氧化钠：氢氧化钠的用途 2.氯气：氯气的用途 3.氢气：氢气的用途
缺点：产品烧碱中还含有食盐 ;投资多、能耗高 （2）水银法:
虽产量较高,能耗也较低,但由于在生产过 程中使用的水银即汞产生的严重污染已被淘汰.
[进一步再作反思]
1、氢氧化钠是在哪一极产生的？ 2、氯化钠中哪一种成分对于氢氧化钠是有效成分？ 3、从离子的角度来看，氢氧化钠不纯净，就是因为 其中混有了什么离子？(观看动画) 4、应该怎样避免氯离子的混入又不影响氢氧化钠的 生成呢？（观看动画）
18、只要愿意学习，就一定能够学会。——列宁 19、如果学生在学校里学习的结果是使自己什么也不会创造，那他的一生永远是模仿和抄袭。——列夫·托尔斯泰
20、对所学知识内容的兴趣可能成为学习动机。——赞科夫 21、游手好闲地学习，并不比学习游手好闲好。——约翰·贝勒斯 22、读史使人明智，读诗使人灵秀，数学使人周密，自然哲学使人精邃，伦理学使人庄重，逻辑学使人善辩。——培根 23、我们在我们的劳动过程中学习思考，劳动的结果，我们认识了世界的奥妙，于是我们就真正来改变生活了。——高尔基 24、我们要振作精神，下苦功学习。下苦功，三个字，一个叫下，一个叫苦，一个叫功，一定要振作精神，下苦功。——毛泽东 25、我学习了一生，现在我还在学习，而将来，只要我还有精力，我还要学习下去。——别林斯基 13、在寻求真理的长河中，唯有学习，不断地学习，勤奋地学习，有创造性地学习，才能越重山跨峻岭。——华罗庚52、若不给自己设限，则人生中就没有限制你发挥的藩篱。
高分子材料的出现催生 ——膜交换生产技术产生
（3）（阳）离子交换膜法：
阳离子交换膜原理
优点：产品纯度高，产量高， 可大规模生产，电能 消耗低，建设费用低。
对比与分析
三种不同历史时期的氯碱工业的制备原理比较
制备 方法
原理
优点或缺点
限制发展的 原因
苛化法
熟石灰与碳酸钠
反应（制Cl2用 MnO2与浓盐酸 反应）
——追寻化工发展史 体悟科技强国情
以烧碱为例
1、1924-1940年：共进口烧碱约20万吨，外流 白银2500万两；
2、1949年解放前：全国烧碱生产能力约1.5万 吨，产量规模只相当工业发达国家的一座小 型工厂；
3、2000-2008年：中国烧碱产量
一起去追寻烧碱生产技术的演变历史
1．最早的氯气与烧碱的制取方法
11、学会学习的人，是非常幸福的人。——米南德 12、你们要学习思考，然后再来写作。——布瓦罗14、许多年轻人在学习音乐时学会了爱。——莱杰
15、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基 16、我们一定要给自己提出这样的任务：第一，学习，第二是学习，第三还是学习。——列宁 17、学习的敌人是自己的满足，要认真学习一点东西，必须从不自满开始。对自己，“学而不厌”，对人家，“诲人不倦”，我们应取这种态度。——毛泽东
[再作进一步思考]
如要用电解饱和食盐水的方法制取纯净 的烧碱、氯气和氢气，主要要解决哪些 方面的问题？
主要应解决以下三个问题：
1、氯气不能与氢气混和——防止产品不纯净或混合引起爆炸。 2、氯气不与氢氧化钠反应——防止生成次氯酸钠，使产品氢
氧化钠不纯净。 3、氢氧化钠中还混有氯化钠——产品氢氧化钠不纯净。
看一看随着近代大功率直流发电机的出现， 在电解时工业上是如何用解决上述问题的！
大型直流发电机制造成功，电解法得
以出现
2.电解法： （1）隔膜法：立式隔膜电解槽
优点：
a.隔膜把阳极室和阴极室隔开，能阻止气体 通过防止氢气和氯气相混合而引起爆炸
b.能较好地避免氯气与氢氧化钠反应生成次 氯酸钠，影响烧碱的质量。
1、气体分别在哪一极产生？滴入酚酞后哪 一极附近的溶液先变红？解释原因并写出化 学反应方程式。 2、氯气在溶液中产生后，刚开始时会不会 大量溶解？为什么？ 3、电解一段时间后，氯气的溶解程度会有 什么变化？为什么？ 4、电解一段时间后，溶液中存在的溶质的 成分有哪些？ 5、电解饱和食盐水的产物H2、Cl2、NaOH都 是极具应用价值的原料，用这种装置在工业 上制取这三种物质是否适合？说明原因。
不够长:离子膜使用情况
(4)盐耗高于国外先进水平 :盐耗情况
[请你当回设计师]
从离子交换膜的应用原理角度思考， 如何用电解的方法以Hale Waihona Puke a2SO4为原料制取氢氧 化钠和硫酸。
广大化工行业天高海阔，有 待同学们去驰骋！去创造！
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请多提宝贵意见，谢谢！
我国氯碱工业的发展与现状
1.中国已成为世界级氯碱生产大国:氯碱产能 2.离子膜法比重迅猛上升:离子膜法比重 3.我国氯碱工业发展的几个重大事件:一二三 4.不容忽视的存在的问题
(1)生产工艺有待改进,能耗还比较大:能耗状况 (2)行业分散度大,集中度低,整合困难:分布情况 (3)装置连续运行时间短，离子交换膜使用寿命
4、教学必须从学习者已有的经验开始。——杜威 5、构成我们学习最大障碍的是已知的东西，而不是未知的东西。——贝尔纳 6、学习要注意到细处，不是粗枝大叶的，这样可以逐步学习摸索，找到客观规律。——徐特立 7、学习文学而懒于记诵是不成的，特别是诗。一个高中文科的学生，与其囫囵吞枣或走马观花地读十部诗集，不如仔仔细细地背诵三百首诗。——朱自清 8、一般青年的任务，尤其是共产主义青年团及其他一切组织的任务，可以用一句话来表示，就是要学习。——列宁 9、学习和研究好比爬梯子，要一步一步地往上爬，企图一脚跨上四五步，平地登天，那就必须会摔跤了。——华罗庚 10、儿童的心灵是敏感的，它是为着接受一切好的东西而敞开的。如果教师诱导儿童学习好榜样，鼓励仿效一切好的行为，那末，儿童身上的所有缺点就会没有痛苦和创伤地不觉得难受地逐渐消失。——苏霍姆林斯基