电解海水制氯PPT讲稿
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化学高一上册2.2海水中的氯18ppt
与氯气的实验室制法有关的问题
MnO2 + 4HCl (浓)== MnCl2 +2H2O +Cl2 ↑
2.是离子反应吗？能写成离子方程式吗？
MnO2+4H+ +2Cl- ==Mn2++Cl2↑+2H2O
3.氧化剂与还原剂的物质的量比为多少？
1:2
不是1:4
4.盐酸在反应中的作用是什么？
还原剂、酸性
与氯气的实验室制法有关的问题
发生装置
收集装置
尾气处理
实验室制备氯气的实验装置
Cl2 （HCl H2O）
Cl2 (HCl) —— 饱和食盐水 Cl2 (H2O)—— 浓硫酸
混合气
发生装置
收集装置
尾气处理
除杂顺序？
实验室制备氯气的实验装置
Cl2 (HCl) —— 饱和食盐水 Cl2 (H2O)—— 浓硫酸
发生装置
——氯气
饱和食盐水 浓硫酸
阅读：P82科学史话 氯气的发现和确认
1774年舍勒 发现氯气他将这种元
素命名为Chlorine,这个名称来自
希腊文，有“绿色”的意思。我
舍勒 (1742～1786)瑞典化学家。 国早年译文将其译成“绿气”，
思考与交流
后改为氯气。
启示１：科学研究需要有正确的理论作指导，错误的理论只能浪费 时间和精力。
MnO2 + 4HCl (浓)== MnCl2 +2H2O +Cl2 ↑
5.将87g（1mol）MnO2加入到含4molHCl的浓盐酸溶 液中，产生标况下的Cl2的体积是多少？
无法计算！！！
科普：MnO2不溶于稀盐酸也不与稀盐酸反应
电解氯课件
电解槽入口：C1－>15000ppm（我厂
16000～ 19000ppm）经粗滤的海水。
电解槽出口：次氯酸钠浓度应能达到
1136ppm（相当于有效C12）
循环水的加氯量:
无论是连续加冲击方式还是冲击方式 要使凝汽器入口的含氯量达到1ppm左右
3、4#连续加氯
3# 冲 击 加 氯
4# 冲 击 加 氯
阳极反应: 2CL-－2e→CL2↑ 阴极反应: 2Na++2e+2H2O→2NaOH+H2↑ 电解槽内反应: CL2+2NaOH→NaCLO+NaCL+H2O 电解总反应: NaCL+H2O→NaCLO+H2↑
网状阳极用钛制成，可以增加表面积，提高电解效率在钛 质的表面涂有黑色重金属氧化物涂层延长阳极的使用寿命。 可以通过电流表计就地调节整流器输出或者通过来自残余 氯分析仪控制PLC中的PID回路的4－20MADC输出来远程调 节电流，给电解槽提供所需的直流电。在任何一种方式下，使电 压维持在48VDC左右，并通过调节整流器电流（在0－ 7200ADC范围内）来调节溶液的次氯酸钠浓度。
1#管
Байду номын сангаас
二期涵洞 一期涵洞
2#管
二期涵洞
一期涵洞
运行注意事项
1 升压泵的入口要保证有足够的水源，水量不足升压泵的 轴封就会损坏，一期、二期海水管可并联使用。 2 每个系列的四台鼓风机要全部运行，鼓风机的风量开关 不允许强制短接。 3 整流柜控制盘的电解电流控制选择开关要置“就地”位 置。整流柜运行选择开关一定要放在“自动”位置。除 电气人员做试验外其它时间不允许置“手动”位置。 4 设备运行中跳闸或停运必须经过10分钟以上的时间后 才可以停运鼓风机和海水升压泵，以防止大量的氢气在 储罐中存留和整流柜冷却海水断水。 5 为保证给控制盘PLC供电，因此，不允许将电气控制盘 的总开关长时间切断。
《氯气的制备》课件
化学法
化学法是另一种常见的制备氯气的方法，通过化学反应产生氯气。 实验操作步骤包括选取合适的化学反应物、控制反应条件以及收集纯净的氯 气。 化学法的优点是制备灵活多样，可以根据需求选择不同的反应条件和反应物。
热法
热法是一种用于制备高纯度氯气的方法，通过高温分解化合物产生氯气。 实验操作步骤包括选取适合的热分解反应物、加热反应并收集纯净的氯气。 热法的优点是可以得到较高纯度的氯气，适用于一些高要求的实验或工业生 产。
安全注意事项
操作过程中的安全措施
如佩戴防护眼镜、手套和实验室外套，保持实验场所通风。
突发情况的应对措施
如处理泄漏、应急救护措施和报警流程。
事故案例分析
通过案例分析来加强对安全措施的重要性和实施。
结束语
本课件对比了氯气的制备方法，并展望未来氯气制备的发展趋势。 通过深入探究制备方法，可以更好地理解氯气在实际应用中的重要性。
电解法
通过电解盐水制备氯气，是最常用的方法之一。
化学法
通过化学反应制备氯气，有多种化学方法可用。
热法
通过热分解化合物制备氯气，能够产生高纯度的氯气。
电解法
电解法是一种常见的制备氯气的方法，通过电解盐水产生氯气。 实验操作步骤包括准备电解槽、选定合适的电解质、连接电源并调节电流强 度。 电解法的优点是制备简单便捷，但也存在一些缺点，如能耗较大。
《氯气的制备》PPT课件
本课件将介绍氯气的制备方法、应用领域以及安全注意事项。通过这个课件， 你将更好地了解氯气的重要性和实验操种无色、有刺激性气味的气体，具有强氧化性和消毒杀菌的特点。 氯气广泛应用于水处理、制造化学品和药物以及工业生产中，发挥着重要的 作用。
制备方法
氯气的制备及性质PPT课件
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二、氯气的化学性质
次氯酸 的性质
强氧化性、漂白性，用于杀菌、消毒 。
不稳定：
光照
2HClO = 2HCl
+
O2↑
弱酸性： HClO ClO- ＋ H+
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思考题:新制氯水、久置氯水、液氯成分比较
新制氯水
久置氯水 液氯
类别
混合物
混合物 纯净物
微粒
HH2+O、、ClC-、l2 C、lOH-ClO、HCl2-O、H+
密度 溶解性
比空气密 可溶于水
度大
(1:2)
液氯
闻法：用手轻轻
地在瓶口扇动，使 极少量的气体飘入 鼻孔。
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二、氯气的化学性质
请大家画出氯原子的原子结构示意图，并简单推断它 的性质。
+17 2 8 7
预测
由于氯原子最外层电子为7个，所以它极易从外界获得1 个电子达到最外层8电子稳定结构，所以氯气的化学性质极 为活泼，可以与许多物质发生反应。具体表现在： 1.氯气可以和绝大多数的金属反应 2.氯气可以和许多非金属反应 3.氯气可以和水反应 4.氯气可以和碱反应
“氯水”
Cl2+ H2O
（部分反应）
HCl+HClO (次氯酸)
思考：氯水中溶质微粒以什么形式存在？
新制氯水的微粒：
Cl2、H2O、HClO、ClO- 、H+、Cl-
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二、氯气的化学性质
新制氯水成分探究
探究一：
AgNO3溶液
现象：有白色沉淀生成。
结论：新制氯水中有 Cl-
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电解海水制氯
H2O
总反应:
NaCl＋H2O电解NaClO＋H2
次氯发生器酸洗
水箱→酸洗水箱→10%酸液→酸洗泵→发
↑浓酸
生器→浸泡→排放
海水预过滤器
功能: 数量: 出力: 滤网精度：
去除较大颗粒的杂质 2 90m3/h 1mm
自动冲洗海水过滤器
功能: 数量: 出力: 滤网精度：
去除颗粒的杂质 2 60m3/h 0.5mm
板网式透明 2套 ≥90 kg/h.套 ≥1700ppm ≥5年 ≥40年 6050A 63V ≤1.13V（S.C.E） ≤4.25kW.h/kg ≤3.75kW.h/kg DSA阳极(美国/意大利STDN 材料(美国进口产品) ≥720h
系统中实施的控制及安全保护如下:
（1） 贮存罐液位达到高位时(90%),自动启动投药泵, 投至低位时(10%),自动停投药泵。
电解海水制氯典型图示
工作原理
海水注入一电解槽中, 在直流电的作用下有如下反应:
电离反应:
NaCl====Na＋Cl
H2O====H＋OH
电化反应: 阳极 2Cl －2eCl2
阴极 2H＋2eH2
溶液中化学反应: Na＋OHNaOH
2NaOH＋Cl2NaClO＋NaCl＋
海水自动冲洗过滤器的反洗过程由过滤器进出口压差开关 控制。当压差超过设定值时，自动洗程序开始冲洗滤网上 的污物。
次氯酸钠发生器
发生器的结构: 数量: 有效氯产率: 有效氯浓度： 阳极寿命: 阴极寿命: 工作电流： 工作电压： 析氯电位 交流电耗 直流电耗 电极材料: 专利产品)哈式合金C 酸洗周期:
电解槽结构
导电：电解槽阴极或阳极的导电连接件为钛 -铜复合棒，在槽内为钛，槽外为铜，槽间 电连接采用铜板
氯气的制备.ppt
A．只有①和②处 ．只有① C．只有②和③处 ．只有②
B．只有②处 ．只有② D．只有②③④处 ②③④处 ．只有②③④
随堂反馈 1． ． 海水中含有大量的化学元素， 自然界中的有些元素主要存 海水中含有大量的化学元素， 在于海水中。下列元素中，被称为“海洋元素”的是( ) 在于海水中。下列元素中，被称为“海洋元素”的是 A．氮 B．硫 ． ． C．溴 D．氯 ． ．
核心解读 氯气的实验室制取 1．反应原理 ． △ MnO2＋4HCl(浓)=====MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 浓 (1)制取时要注意“浓盐酸”和“加热”，随着反应的进行， 制取时要注意“浓盐酸” 加热” 随着反应的进行， 制取时要注意 盐酸的 浓度逐渐降低，一旦成为稀盐酸，反应将不再进行。 浓度逐渐降低，一旦成为稀盐酸，反应将不再进行。
典题研析 知识点一 实验室制取 Cl2 的装置分析 【例 1】 已知 KMnO4 与浓盐酸在常温下反应能产生 Cl2。若 】 用下图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气， 用下图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气，并试验它与金属 的反应。每个虚线框表示一个单元装置，其中有错误的是( ) 的反应。每个虚线框表示一个单元装置，其中有错误的是
错误
改正 ______________________ 用浓盐酸
用稀盐酸 ①______________________
2 烧瓶内液体超过 ②______________________ 3
未垫石棉网 ③______________________
2 液体量减至 以下 3 ______________________
答案：C 答案：
3．87 g MnO2 与含 HCl 为 146 g 的浓盐酸共热 不考虑 HCl ． 的浓盐酸共热(不考虑 挥发)得到 ) 挥发 得到 Cl2 为( A．142 g ． B．71 g ． C．小于 71 g D．大于 142 g ． ．
海水电解制氯
钙和镁的沉淀物，增加电能的消耗。因此，必须通过酸洗的方法定期消除这 些沉淀物。
3．资源需求
❖ 电 源： 380V/220V，50Hz，三相四线交流电 ，4路 ；
❖ 海 水： 压力 0.12~0.25 MPa ❖ 流量 150m3/h ❖ 淡 水： 压力 0.15~0.2 MPa ❖ 流量 1~5m3/h
❖ 4. 防腐压力表 ❖ 选用5台防腐压力表，量程为0~0.6Mpa，精度等级为1.5，
螺纹连接。
❖ 5. 电磁流量计 ❖ 选用2台电磁流量计，用于测量电解槽和加药口的流量，并设低
限报警功能。
❖ 测量范围：Q=0~50m3/h ❖ 接口：DN80法兰连接 ❖ 输出：4~20mA，防电磁干扰 ❖ 测量元件材质：哈氏合金 ❖ 6. 翻板液位计 ❖ 选用4台型号为UHZ-10C00N的翻板液位计，用于测量罐体内
❖ 加药流程
❖ 需要连续加药时，根据加药量调整到合适的电流以达到连续加药1ppm的浓 度，当需要冲击加药时，开启冲击加药泵，使冲击加药浓度达到3ppm左右 。
❖ 2.3.3. 酸洗流程
❖ 电解海水时，除产生次氯酸钠和氢气外，还不可避免地产生钙、镁沉淀物， 并在电解槽阴极上累积，导致电解槽槽电压升高，电流效率下降，电耗增大 。因此须定期地对电解槽进行酸洗，以除去阴极表面的沉淀物。电解槽酸洗 周期一般为30天。酸洗时，首先将清水注入酸洗罐内，达到一定高度，然后 一定比例的浓盐酸由酸储罐自流至酸洗罐，酸洗盐酸溶液浓度为8~10%。 而后通过酸洗泵使稀盐酸在酸洗罐和电解槽组之间进行循环。酸洗结束后， 酸洗泵再把积存在电解槽组内的废酸抽回酸洗罐，最后中和排出，酸洗结束 。
❖ 海水升压泵为卧式离心泵，密封形式为单端面机 械密封，采用耐腐蚀性材料制成，轴承架形成组 合部件，拆装方便。泵壳体、叶轮等均为双相不 锈钢，极耐次氯酸钠腐蚀。
3．资源需求
❖ 电 源： 380V/220V，50Hz，三相四线交流电 ，4路 ；
❖ 海 水： 压力 0.12~0.25 MPa ❖ 流量 150m3/h ❖ 淡 水： 压力 0.15~0.2 MPa ❖ 流量 1~5m3/h
❖ 4. 防腐压力表 ❖ 选用5台防腐压力表，量程为0~0.6Mpa，精度等级为1.5，
螺纹连接。
❖ 5. 电磁流量计 ❖ 选用2台电磁流量计，用于测量电解槽和加药口的流量，并设低
限报警功能。
❖ 测量范围：Q=0~50m3/h ❖ 接口：DN80法兰连接 ❖ 输出：4~20mA，防电磁干扰 ❖ 测量元件材质：哈氏合金 ❖ 6. 翻板液位计 ❖ 选用4台型号为UHZ-10C00N的翻板液位计，用于测量罐体内
❖ 加药流程
❖ 需要连续加药时，根据加药量调整到合适的电流以达到连续加药1ppm的浓 度，当需要冲击加药时，开启冲击加药泵，使冲击加药浓度达到3ppm左右 。
❖ 2.3.3. 酸洗流程
❖ 电解海水时，除产生次氯酸钠和氢气外，还不可避免地产生钙、镁沉淀物， 并在电解槽阴极上累积，导致电解槽槽电压升高，电流效率下降，电耗增大 。因此须定期地对电解槽进行酸洗，以除去阴极表面的沉淀物。电解槽酸洗 周期一般为30天。酸洗时，首先将清水注入酸洗罐内，达到一定高度，然后 一定比例的浓盐酸由酸储罐自流至酸洗罐，酸洗盐酸溶液浓度为8~10%。 而后通过酸洗泵使稀盐酸在酸洗罐和电解槽组之间进行循环。酸洗结束后， 酸洗泵再把积存在电解槽组内的废酸抽回酸洗罐，最后中和排出，酸洗结束 。
❖ 海水升压泵为卧式离心泵，密封形式为单端面机 械密封，采用耐腐蚀性材料制成，轴承架形成组 合部件，拆装方便。泵壳体、叶轮等均为双相不 锈钢，极耐次氯酸钠腐蚀。
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（9）当水泵、风机等发生故障(如缺相、过载) 时,自动切断故障电机的电源。
（10）当整流电源快熔熔断及可控硅元件高温 时,系统自动切断整流电源主回路。
电解槽的结构
• 采用钛涂贵金属氧化物涂层的DSA阳极。该
阳极在０－45温度范围内均有良好的电化 学性能，具有长寿命的使用特性。
• 阳极为板网式形状，增加了海水的揣流，
次氯酸钠发生器
发生器的结构: 数量: 有效氯产率: 有效氯浓度： 阳极寿命: 阴极寿命: 工作电流： 工作电压： 析氯电位 交流电耗 直流电耗 电极材料: 专利产品)哈式合金C 酸洗周期:
板网式透明 2套 ≥90 kg/h.套 ≥1700ppm ≥5年 ≥40年 6050A 63V ≤1.13V（S.C.E） ≤4.25kW.h/kg ≤3.75kW.h/kg DSA阳极(美国/意大利STDN 材料(美国进口产品) ≥720h
壳体和盖的密封用硅橡胶O型圈。
• 金属零件：槽内所有紧固件和结构件的材
料均工作原理
海水注入一电解槽中, 在直流电的作用下有如下反应:
电离反应:
NaCl====Na＋Cl
H2O====H＋OH
电化反应: 阳极 2Cl －2eCl2
阴极 2H＋2eH2
溶液中化学反应: Na＋OHNaOH
2NaOH＋Cl2NaClO＋NaCl＋
H2O
总反应:
NaCl＋H2O电解NaClO＋H2
次氯发生器酸洗
• 水箱→酸洗水箱→10%酸液→酸洗泵→发
•
↑浓酸
• 生器→浸泡→排放
•
海水预过滤器
功能: 数量: 出力: 滤网精度：
去除较大颗粒的杂质 2 90m3/h 1mm
自动冲洗海水过滤器
功能: 数量: 出力: 滤网精度：
去除颗粒的杂质 2 60m3/h 0.5mm
海水自动冲洗过滤器的反洗过程由过滤器进出口压差开关 控制。当压差超过设定值时，自动洗程序开始冲洗滤网上 的污物。
系统中实施的控制及安全保护如 下:
（1） 贮存罐液位达到高位时(90%),自动启动投药泵, 投至低位时(10%),自动停投药泵。
（2）投药泵与泵出口电动阀连锁。 （3）发生器电解液出口温度超过40℃,系统控制柜发 出声光报警信号;超过42℃且时间超过5秒,自动切断整流 器电源。 （4）发生器电解槽压力高且时间超过5秒时停稀盐水 泵,并切断整流器电源。
电解海水制氯课件
次氯酸钠的功能
• 为抑制海水中微生物和有机物在凝汽器钛
管中生长形成泥垢，降低热交换效率，采 用冷却水中加次氯酸钠的处理方法。
• 利用电解海水工艺现场制备次氯酸钠，并
以一定的剂量投放到冷却水中
电解海水制氯
本期工程实际流程如下： 海水 → 预过滤器→海水泵 →自动冲洗过滤器 → 次氯酸 钠发生器 → 贮存箱 → 投药泵 → 加药点
（5）发生器电解液流量低于40%且时间超过30秒,系统控制 柜发出声光报警信号;低于25%且时间超过10秒,自动停机。 （6）风机与整流电源连锁，当风机未启动时,不能启动整流 器。 （7）海水泵与整流电源连锁,当海水泵未启动时,不能启动整 流器。 （8）发生器累计工作720小时提醒酸洗，此时发生器可继续 工作8小时,8小时后必须酸洗,否则整流电源无法启动。
提高了点解效率。板网状阳极比板式阳极 的有效活性面积大，提高了产氯量。
• 阳极和阴极用PVDF隔离钉保持2.5mm间距。
电解海水制氯阳极的特点
基本要求 析氯活性好；氧化性与基体具有较高的结力； 抗电解能力强---耐氧、氯腐蚀。 特殊要求 耐海水污染能力强---电流效率持久性强 酸洗周期长（可达30天） 耐低温电解能力强---CI2.8H2O固形物
电解槽结构
• 阴极： • 在海水和次氯酸钠介质中具有更强的耐蚀
性
• 比钛阴极析氢电位低0.45V • 抛光表面，减少了钙、镁沉淀物的沉积 • 不会产生氢脆腐蚀
电解槽结构
• 导电：电解槽阴极或阳极的导电连接件为
钛-铜复合棒，在槽内为钛，槽外为铜，槽 间电连接采用铜板
• 密封：槽内导电件的密封采用氟橡胶O型圈，