水处理技术 / 环境负荷降低技术

IEM法电解槽的基本原理

如果把铁比作人的骨架，那么苛性钠与氯就好比是维他命氯、氢氧化钠和它们的相关产品被广泛地应用于化学纤维、纸和纸浆、铝、石油精炼、钢铁和化学工业等领域。并且，人们在日常生活中经常使用的肥皂、洗涤剂、粘合剂、建材、食品包装膜、人造黄油和调味品等众多商品都是用氯、氢氧化钠或用它的衍生品生产的。（图１参照）

阳极室内装满了去除了杂质，精炼过的高浓度盐水（NaCl），阳极与浸没在盐水中的直流电流的正极相连。发生反应，NaCl离子化成Na+离子和Cl-离子。Cl-离子在阳极被氧化，变成氯气（Cl₂）。 Na+离子随着水穿过离子交换膜，移动到阴极室。从阳极室中排出生成的氯气和浓度降低了的盐水。

离子交换膜只能选择性地让阳极室内的阳离子及其伴有的水渗透到阴极室中。因此，它还具有防止阴极室内的氢氧化钠和水移动到阳极室内，并防止阳极室内的氯气移动到阴极室内的作用。

阴极室内添加纯水，装满浓度比产品低一些的氢氧化钠（NaOH），阴极浸没在氢氧化钠中，与直流电流的负极相连。

阴极室内的水离子化成H+离子和OH-离子。H+离子在阴极被还原，变成氢气（H₂）。

OH-离子与来自阴极侧的Na+离子结合，生成氢氧化钠（NaOH）。

从阴极室内排出生成的氢气和氢氧化钠。

为了维持阴极室内的氢氧化钠的浓度，始终供应纯水，保持最适合离子交换膜的32wt%的浓度。

电解槽内部的整个电气化学反应式是2NaCl + 2H₂O → 2NaOH + Cl₂ + H₂。