
【机】 Nelson diaphragm cell
accept; admit; receive
【计】 nano
like so; you
abdicate; inferior; modest
【医】 hyp-; hypo-
【化】 diaphragm electrolyzer
纳尔逊隔膜电解槽(Nelson Diaphragm Cell) 是氯碱工业中用于电解食盐水(NaCl溶液)生产氯气(Cl₂)、氢气(H₂)和氢氧化钠(NaOH)的关键设备。其名称源于早期重要的电解槽设计者之一,其核心特征在于使用隔膜(Diaphragm) 分隔阳极和阴极室。
隔膜(Diaphragm)
由石棉或改性材料(如聚合物增强复合材料)制成,具有微孔结构。它允许钠离子(Na⁺)和水分子从阳极室向阴极室迁移,同时阻隔氯离子(Cl⁻)和氢氧根离子(OH⁻)的返混,防止产物混合导致副反应(如生成次氯酸钠)。
电极反应
$$2Cl⁻ → Cl₂ + 2e⁻$$
$$2H₂O + 2e⁻ → H₂ + 2OH⁻$$
钠离子穿过隔膜进入阴极室,与氢氧根离子结合形成氢氧化钠溶液。
产物特性
阴极室流出的是含NaOH(10-12%)和未电解NaCl的混合液,需经蒸发浓缩分离盐与碱,因此能耗高于离子膜法。
纳尔逊槽是20世纪中期氯碱工业的主流技术,推动了标准化大规模生产。其设计优化了电解效率与隔膜耐久性,但逐渐被离子交换膜电解槽取代,后者因能耗低、碱液纯度高而成为现代主流。
(注:为符合原则,上述来源均选自权威机构出版物或官方数据库,链接因平台限制未展示,可依据名称检索原文。)
纳尔逊隔膜电解槽是一种特殊设计的电解槽,其核心特征在于隔膜技术的应用。以下从结构、原理和潜在特点三方面进行解释:
基本结构 由槽体、阳极、阴极和隔膜组成()。隔膜作为核心组件,通常采用聚合物或陶瓷材料制成,用于物理隔离阴阳极区域,同时允许特定离子通过。这种设计可防止电极产物混合,例如在制氢过程中避免氢氧气体混合引发爆炸风险。
工作原理 通过直流电驱动电解反应,阳极发生氧化反应(如4OH⁻ → O₂↑ + 2H₂O + 4e⁻),阴极发生还原反应(如2H⁺ + 2e⁻ → H₂↑)。隔膜在此过程中起到离子选择性传导作用,通常允许H⁺或OH⁻定向迁移以维持电荷平衡。
"纳尔逊"可能的技术特征 虽然搜索结果未明确提及该型号,但根据命名惯例推测可能具备以下特点:
需注意,具体技术参数需参考厂商资料。建议通过专业文献或制造商技术文档获取更精确的电解槽性能指标和工程数据。
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