Задание по общей химической технологии, МГОУ

Задание
Получение щелочи, хлора и водорода методом электролиза растворов поваренной соли
1.	Опишите товарные свойства хлора, едкого натра и водорода. Укажите области их применения и масштабы производства
2.	Укажите возможное источники сырья для электрохимического получения Cl2, NaOH, H
3.	Опишете современные промышленные способы получения хлора и едкого натра. Проведите сравнение их эффективности
4.	Опишите физико-химические свойства системы, положенные в основу электрохимического получения Cl2 и NaOH. Обоснуйте выбор оптимальных технологических параметров
5.	Вычертите и опишите электролизер с твердым катодом
6.	Составьте материальный баланс стадии электролиза за 1 час. Рассчитайте основные показатели эффективности процесса электролиза - выход по току Cl2, NaOH, отепень конверсии раствора хлорида натрия
Общие данные для расчета
1.	Процесс электролиза проводится в электролизере БГК 17/50. Сила тока 50 кА
2.	В электролизер поступает насыщенный раствор NaCl концентрацией 5,45 моль/л, плотность раствора 1170 кг/м3 Объем поступающего раствора равен 1,1 объема католита
3. Выход по току Cl2 рассчитывают но формуле
RCl2 = 97,8-7,14(C
С - концентрация щелочи в католите, выраженная в моль/л. Выход по току щелочи равен выходу по току хлора. Выход по току H2 равен
Выходящие из электролизёра газы содержат в своем составе пары воды в количестве 15% от веса Cl2 и H
4. В процессе электролиза протекают побочные реакции
а)	на аноде происходит электрохимическое разложение воды
2H2O = O2 + 2H
б) часть образовавшегося на аноде Cl2 в объеме раствора подвергается гидролизу
Сl2 + H2O = HCl + HClO
Данные для расчета
Концентрация щелочи в католите, кг/м
Распределение расхода электричества на побочные реакции, % на реакцию
на образование С2, участвовавшего в реакии
Методика расчета
Рассчитайте количество электричества, которое расходуется зa 1 час
Q = I*T
где І - сила тока, Т - время в часах
Это количество электричества затрачивается на выделение Cl
QCl2 = Q*rCl
Где rCl2 – выход Cl2 в долях единицы
И на побочные реакции
Qпоб = Q- QCl
2. Рассчитайте расход количества электричества на реакции 1 и 2, используя приведенное в задании соотношение
3. По закону Фарадея рассчитайте массы Cl2, Н2 и NаОH, образующихся по целевой реакции, а также массы О2 (реакция 1) и Сl2, реагирующего по реакции
4. Зная общее количество щелочи и ее концентрацию в католите, рассчитайте объем католита
5. Воспользовавшись данными п.2, рассчитайте массу NаОH и Н2О, поступающих на реакцию