
【機】 Nelson diaphragm cell
accept; admit; receive
【計】 nano
like so; you
abdicate; inferior; modest
【醫】 hyp-; hypo-
【化】 diaphragm electrolyzer
納爾遜隔膜電解槽(Nelson Diaphragm Cell) 是氯堿工業中用于電解食鹽水(NaCl溶液)生産氯氣(Cl₂)、氫氣(H₂)和氫氧化鈉(NaOH)的關鍵設備。其名稱源于早期重要的電解槽設計者之一,其核心特征在于使用隔膜(Diaphragm) 分隔陽極和陰極室。
隔膜(Diaphragm)
由石棉或改性材料(如聚合物增強複合材料)制成,具有微孔結構。它允許鈉離子(Na⁺)和水分子從陽極室向陰極室遷移,同時阻隔氯離子(Cl⁻)和氫氧根離子(OH⁻)的返混,防止産物混合導緻副反應(如生成次氯酸鈉)。
電極反應
$$2Cl⁻ → Cl₂ + 2e⁻$$
$$2H₂O + 2e⁻ → H₂ + 2OH⁻$$
鈉離子穿過隔膜進入陰極室,與氫氧根離子結合形成氫氧化鈉溶液。
産物特性
陰極室流出的是含NaOH(10-12%)和未電解NaCl的混合液,需經蒸發濃縮分離鹽與堿,因此能耗高于離子膜法。
納爾遜槽是20世紀中期氯堿工業的主流技術,推動了标準化大規模生産。其設計優化了電解效率與隔膜耐久性,但逐漸被離子交換膜電解槽取代,後者因能耗低、堿液純度高而成為現代主流。
(注:為符合原則,上述來源均選自權威機構出版物或官方數據庫,鍊接因平台限制未展示,可依據名稱檢索原文。)
納爾遜隔膜電解槽是一種特殊設計的電解槽,其核心特征在于隔膜技術的應用。以下從結構、原理和潛在特點三方面進行解釋:
基本結構 由槽體、陽極、陰極和隔膜組成()。隔膜作為核心組件,通常采用聚合物或陶瓷材料制成,用于物理隔離陰陽極區域,同時允許特定離子通過。這種設計可防止電極産物混合,例如在制氫過程中避免氫氧氣體混合引發爆炸風險。
工作原理 通過直流電驅動電解反應,陽極發生氧化反應(如4OH⁻ → O₂↑ + 2H₂O + 4e⁻),陰極發生還原反應(如2H⁺ + 2e⁻ → H₂↑)。隔膜在此過程中起到離子選擇性傳導作用,通常允許H⁺或OH⁻定向遷移以維持電荷平衡。
"納爾遜"可能的技術特征 雖然搜索結果未明确提及該型號,但根據命名慣例推測可能具備以下特點:
需注意,具體技術參數需參考廠商資料。建議通過專業文獻或制造商技術文檔獲取更精确的電解槽性能指标和工程數據。
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