氯碱工业氯气处理装置设计

『壹』 实验室制氯气装置图

『贰』 氯吸收吸收机理

在市场上，目前常见的氯气吸收装置主要采用两种吸收机理:

首先，是利用碱性溶液进行中和反应，反应式为：

Cl2 + 2NaOH → NaClO + NaCl + H2O

这种吸收过程中的碱液在吸收氯气后会生成不溶的盐类结晶，可能导致喷淋管和填料堵塞。随着时间推移，吸收液中氢氧化钠浓度降低，吸收能力也随之下降，且一次性吸收氯气的量有限。

其次，采用亚铁盐溶液吸收氯气，反应涉及氧化还原过程：

吸收(氧化)反应： 2Fe2+ + Cl2 → 2Fe3+ + 2Cl-

再生(还原)反应： 2Fe3+ + Fe → 3Fe2+

亚铁盐的吸收与再生是同步进行的，能吸收大量氯气，且无需频繁更换吸收液，但同样受到空间和再生剂的限制。当装置吸收大量氯气时，只需部分回收吸收液并补充再生剂即可。然而，由于其再生能力较强和维护要求相对较低，碱性中和型吸收装置在氯碱工业早期广泛应用，但因其无法再生、维护成本高和寿命短，逐渐被氧化还原型装置取代。

『叁』 某同学设计如图所示装置，探究氯碱工业原理，下列说法正确的是（）A．石墨电极与直流电源负极相连B．

氯碱工业原理：阳极上氯离子失电子生成氯气，阴极上氢离子得电子生成氢气，由图可知Cu为阴回极（若铜为答阳极，则铜失电子，氯离子不反应），C为阳极，
A、石墨为阳极，与直流电源的正极相连，故A错误；
B、Cu为阴极，阴极上氢离子得电子生成氢气，没有氯气生成，所以用湿润KI淀粉试剂在铜电极附近检验气体，试纸不变蓝色，故B错误；
C、Cu为阴极，阴极上氢离子得电子生成氢气，同时生成氢氧化钠，电解池中阳离子向阴极移动，Na⁺向Cu电极移动，故C错误；
D、Cu为阴极，阴极上氢离子得电子生成氢气，铜电极的反应式为：2H⁺+2e^-═H₂↑，故D正确．
故选D．