鈦陽極應(yīng)用于新燒堿生產(chǎn)技術(shù)

新燒堿生產(chǎn)技術(shù)的研究

不用生產(chǎn)氯氣，就可以生產(chǎn)燒堿，一直是工程技術(shù)人員所追求的。學(xué)者在展望21世紀(jì)電解工業(yè)時(shí)，提出了β-氧化鋁隔膜熔融食鹽電解法。使用具有鈉離子導(dǎo)電性陶瓷，β-氧化鋁隔膜，制取金屬鈉，以及熔融狀態(tài)的苛性堿。

日本一家電極公司介紹一種Zui新的電解技術(shù)，不用產(chǎn)生氯氣而生產(chǎn)燒堿的離子交換膜電解裝置，用化學(xué)工業(yè)的副產(chǎn)物硫酸鈉或碳酸鈉作為生產(chǎn)原料。

電解硫酸鈉制燒堿和硫酸早在20世紀(jì)20年代就有研究，知道50年代末，此項(xiàng)研究一直因?yàn)槿鄙俸玫母裟げ牧隙率闺娏餍什桓?、電能消耗較大。隨著高分子材料科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，高分子的離子交換樹脂技術(shù)于50年代開始發(fā)展，日本科學(xué)家將大孔徑的高分子離子交換樹脂中的AmberliteTRA-400和AmberliteIR-120膜作為二膜三室電解槽中的陰、陽膜，使該電解反應(yīng)的電流效率大大提高。

由于離子膜電解槽具有能耗低，產(chǎn)品純度高，對(duì)環(huán)境污染小等特點(diǎn)，離子膜電解槽在氯堿工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展，同樣也引起了研究電解硫酸鈉的人們的注意。電解硫酸鈉的基本原理：電解硫酸鈉時(shí)，存在下列電極反應(yīng)：

l 陽極反應(yīng)：2H2O→4H++O2↑+4e

l 陰極反應(yīng)：2H2O+2e→4OH-+H2↑

故電解硫酸鈉的總反應(yīng)為：

2Na2SO4+6H2O=4NaOH+2H2SO4+2H2+O2↑

可見，電解硫酸鈉時(shí)，只要有較好的隔膜材料，可以再陽極室制得硫酸和氧氣，在陰極室制得氫氧化鈉和氫氣，即可以在一次電解反應(yīng)中同時(shí)制得氫氧化鈉、硫酸、氫氣和氧氣。

   用于電解硫酸的陽極，應(yīng)有利于氧的放電，既能降低陽極反應(yīng)的氧過電位，又能耐硫酸及原料的腐蝕，以低能耗、長(zhǎng)壽命為佳。傳統(tǒng)的石墨陽極在電解硫酸鈉的應(yīng)用中，隨著槽溫的降低、酸濃度的增加、電解液PH值得減小、電流密度的上升等，石墨陽極的損耗嚴(yán)重。電解硫酸鈉的陽極可由基體金屬Ti上涂上一層電催化活性材料，例如IrO2或ZrO2+Ta2O3作為電催化活性的涂層非常合適。