離子交換膜電解技術(shù)是目前最主要的燒堿生產(chǎn)方法。通過(guò)數(shù)值模擬方法可以研究電解槽內(nèi)速度場(chǎng)、溫度場(chǎng)、氣含率及氣液相返混情況,但是目前在濃度場(chǎng)方面的研究還比較少。在工業(yè)生產(chǎn)中,保證離子膜電解槽內(nèi)電解液處于一定的濃度范圍內(nèi),有利于提高產(chǎn)品純度,延長(zhǎng)離子膜使用壽命,降低槽電壓,并且能夠維持電解槽穩(wěn)定運(yùn)行。因此,研究離子膜電解槽內(nèi)濃度場(chǎng)分布特性具有重要意義。本文將流體力學(xué)軟件與自定義反應(yīng)程序進(jìn)行耦合,采用非穩(wěn)態(tài)模型,對(duì)電解槽陽(yáng)極室傳遞特性進(jìn)行了模擬研究,實(shí)現(xiàn)了對(duì)電解槽內(nèi)流體流動(dòng)、傳熱、傳質(zhì)與反應(yīng)的同時(shí)求解計(jì)算。利用冷模實(shí)驗(yàn)裝置,通過(guò)向電解槽內(nèi)通入硝酸銀的實(shí)驗(yàn)方法,對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。結(jié)果表明,距離子膜1mm處截面上氯離子濃度的模擬結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本吻合,從而驗(yàn)證了模擬結(jié)果的正確性。本文以氯離子濃度的方差值為評(píng)價(jià)指標(biāo),考察了電流密度、循環(huán)板位置、分離室結(jié)構(gòu)對(duì)電解槽陽(yáng)極室內(nèi)濃度場(chǎng)分布的影響。研究了氣泡直徑大小對(duì)氣含率分布、氯離子濃度分布及傳質(zhì)系數(shù)的影響,得到了包含氣含率的不同氣泡直徑下的傳質(zhì)系數(shù)關(guān)聯(lián)式。本文得到的主要結(jié)論如下:1、對(duì)于豎直循環(huán)板電解槽,電流密度越大,循環(huán)板上開口處液體流量越大,循環(huán)板與... 

【文章來(lái)源】：沈陽(yáng)化工大學(xué)遼寧省

【文章頁(yè)數(shù)】：61 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

離子膜法工藝流程

碩士學(xué)位論文 第一 1 克當(dāng)量的 H2；陰極上產(chǎn)生 1 克當(dāng)量的 NaOH。但在實(shí)際電解過(guò)程主反應(yīng)，同時(shí)也會(huì)伴有副反應(yīng)發(fā)生，所以電極上所得到的物質(zhì)量通律計(jì)算所得到的產(chǎn)量。極反應(yīng)[26]換為化學(xué)能為電解反應(yīng)的基本原理，鹽水電解生成氫氧化鈉、氯氣，鹽水電離成 Na+和 Cl-，Na+在電荷作用下，可以透過(guò)離子交換膜能透過(guò)離子膜所以留在陽(yáng)極，在電解作用下生成氯氣，陰極室的水所以陽(yáng)極室遷移過(guò)來(lái)的 Na+此時(shí)與陰極室的 OH-結(jié)合成 NaOH，而下生成氫氣。圖 1.2 為基本原理。

文 H →13NaClO335NaCl H2O H →12O2NaCl H2O OH →12O2NaCl H2的選擇滲透性解工藝中，在陽(yáng)極和陰極之間安裝具有選擇性滲離子的傳遞過(guò)程。陽(yáng)極室的鈉離子具有親和性，離子和氫氧離子帶負(fù)電，離子膜具有相似的負(fù)電不能通過(guò)膜。所以陰極側(cè)的氫氣和陽(yáng)極產(chǎn)生的氯氫氧化鈉和氯氣發(fā)生的副反應(yīng)影響燒堿質(zhì)量。

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