一种双极膜复分解槽制造技术

一种双极膜复分解槽，其涉及的是化学领域盐与水的复分解反应技术。其旨在解决盐与水发生复分解反应时，提高水的电离速率问题。解决该问题主要是利用双极膜裂解水以提高水的电离速率。其主要用途是使盐与水发生复分解反应制取相应的酸和碱。例如，不用电解，使食盐与水发生复分解反应制取火碱和盐酸等。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】一、
本专利技术涉及化学领域盐与水的复分解反应技术。二、
技术介绍
现有技术利用离子交换膜进行复分解反应的技术是中国201110249937.9的专利技术专利，其中没有涉及利用双极膜进行盐与水的复分解反应的
技术实现思路
。三、
技术实现思路
(— )要解决的技术问题。本专利技术旨在解决:使盐与水发生复分解反应时，提高参与反应的水的电离速率。(二)技术方案。为解决上述问题，本专利技术使用双极膜进行盐与水的复分解反应，利用双极膜能够对水迅速裂解电离的作用，使双极膜中参与反应的水加速电离。我们知道，双极膜中含有使水加快电离、加速裂解成氢离子和氢氧根离子的催化活性组分，所以使用双极膜进行盐与水的复分解反应时，能够加速水的电离，提高水的电离速率。为了简单方便的实施上述技术方案、解决本专利技术技术问题，而优选一种双极膜复分解槽，进行盐与水的复分解反应。这种优选的双极膜复分解槽，包括单元双极膜复分解槽和多元双极膜复分解槽。下面结合【附图说明】上述单元双极膜复分解槽的结构特征，请看附图:在一个耐酸、碱、盐浸蚀的容器中，包括用离子交换膜和双极膜隔成盐室、碱室、酸室三种室，盐室与碱室之间用阳离子交换膜隔开，盐室与酸室之间用阴离子交换膜隔开，碱室与酸室之间用双极膜隔开并且其双极膜阴离子交换膜的面面朝碱室、阳离子交换膜的面面朝酸室;所述碱室有两个，所述酸室有两个，其中一个碱室与一个酸室以及用于两室相隔开的双极膜构成第一组酸碱室，另一个碱室与另一个酸室以及用于两室相隔开的另一双极膜构成第二组酸碱室；所述这两组酸碱室并排在复分解槽容器中间且互不联通，并且两组酸碱室的酸室和碱室的排列顺序恰好相反，亦即第一组若碱室在左边、酸室在右边，则第二组酸碱室的酸室在左边、碱室在右边;所述盐室有两个，这两个盐室分立在上述两组并排的酸碱室的两边，亦即两组并排的酸碱室的左边一个盐室、右边一个盐室，左边的盐室与第一组酸碱室的碱室通过阳离子交换膜相联通，并且左边的盐室与第二组酸碱室的酸室用阴离子交换膜相联通，右边的盐室与第一组酸碱室的酸室用阴离子交换膜相联通，并且右边的盐室与第二组酸碱室的碱室用阳离子交换膜相联通;各室上下两端分别有液体出口和入口。多元双极膜复分解槽，是由多个单元双极膜复分解槽的盐室联通起来构成的。所述“多元”与“多个”数值相同。例如四个单元双极膜复分解槽构成四元双极膜复分解槽。各单元双极膜复分解槽左边的盐室联成一个大盐室，右边的盐室联成另一个大盐室。双极膜复分解槽包括单元双极膜复分解槽、多元双极膜复分解槽用于盐与水发生复分解反应制取相应的酸与碱，利用双极膜复分解槽中的双极膜快速电离水的作用，使参与反应的水在双极膜中快速裂解电离。用对水裂解电离具有催化活性的物质，例如季铵基团、叔烷基胺基团、重金属离子、氢氧化物等等水裂解催化物，与离子交换树脂制成单极离子交换膜或制成对水具有催化电离作用的改性树脂，使用于盐与水的复分解反应，同样具有强烈的水裂解能力，加速水的电离，提高化学反应速率。(三)专利技术的效果。由于双极膜中含有使水加速电离、加速裂解成氢离子和氢氧根离子的催化活性组分，因此利用上述含有双极膜的双极膜复分解槽进行盐与水的复分解反应，与使用单极膜构成的离子交换膜复分解槽进行盐与水的复分解反应相比，能够通过双极膜中的催化活性组分提高参与反应的水的电离速率，以此加快复分解反应速率，以利于高效率工业生产。四、【附图说明】说明书附图为单元双极膜复分解槽结构示意图。图中I为槽壳，2为用槽壳材料制作的隔壁即槽内壁，用以隔开两组酸碱室或固定离子膜，+表示阳离子交换膜，-表示阴离子交换膜，+_表示双极膜。五、【具体实施方式】对于双极膜复分解槽的制造，可以对照附图，按上述双极膜复分解槽的结构，将离子交换膜和双极膜分别固定在耐酸、碱、盐浸蚀的容器壁上及槽内壁上即可。在使盐与水发生复分解反应时，为了提高水的电离速率，加快复分解的化学反应速率，一种优选的【具体实施方式】是使用双极膜复分解槽使盐与水发生复分解反应制取相应的酸与碱。所述使用的双极膜复分解槽包括单元双极膜复分解槽和多元双极膜复分解槽。双极膜复分解槽一般可适用于易溶性盐、可溶性盐或微溶性盐与水的复分解反应。使用双极膜复分解槽使盐与水发生复分解反应制取相应的酸与碱的方法是:将参与复分解反应的室温或经加热而高于室温的盐溶液分别盛放在双极膜复分解槽的两个盐室中，将室温或经加热而高于室温的纯水分别盛放在双极膜复分解槽的所有碱室和所有酸室中，则盐与水的复分解反应就会在双极膜复分解槽中发生。利用抽吸栗分别从双极膜复分解槽的碱室和酸室的一端，将盐与水的复分解反应所产生的碱液和酸液引出，从另一端分别注入纯水，并且同时从盐室的一端引出稀盐水，从另一端注入浓盐水，使复分解反应连续进行。举例说明。以使用单元双极膜复分解槽使食盐与水发生复分解反应制取火碱和盐酸为例，说明使用双极膜复分解槽进行复分解反应的具体实施方法、引起和加快复分解反应的原因以及使该复分解反应连续进行的操控方法。请对照附图。将食盐溶液分别盛放在说明书附图所示的单元双极膜复分解槽的两个盐室中，将纯水分别盛放在双极膜复分解槽的所有碱室和所有酸室中，由于盐室中食盐溶液与碱室和酸室中的纯水之间存在自由离子的浓度差，因此盐室食盐溶液中的自由离子要向碱室和酸室扩散。但由于离子交换膜的选择透过特性的作用，因此盐室中的钠离子只能向碱室定向扩散，盐室中的氯离子只能向酸室定向扩散。由于碱室与酸室之间的双极膜阴离子交换膜的面面朝碱室，因此进入碱室的钠离子受到双极膜阴离子交换膜的阻隔不能透过双极膜向酸室扩散。由于碱室与酸室之间的双极膜阳离子交换膜的面面朝酸室，因此进入酸室的氯离子受到双极膜阳离子交换膜的阻隔，也不能透过双极膜向碱室扩散。这样滞留在双极膜两侧表面的带正电荷的钠离子与带负电荷的氯离子要在双极膜中产生电场。在这一电场的作用下，双极膜中水裂解电离出的氢氧根离子向碱室运动，与先期到达碱室的钠离子形成火碱溶液。也在这一电场的作用下，双极膜中水裂解电离出的氢离子向酸室运动，与先期到达酸室的氯离子形成盐酸溶液。随着双极膜中氢离子与氢氧根离子的离去，水的电离平衡被破坏，使平衡向电离的方向移动，使水不断电离。随着盐室中盐离子分别向碱室和酸室的大量扩散，以及双极膜中在催化活性组分的作用下使水迅速裂解电离出的大量氢氧根离子和氢离子在电场的作用下分别向碱室和酸室的大量漂移，碱室中火碱溶液浓度和酸室中盐酸溶液浓度快速升高。我们可以用抽吸栗分别从碱室和酸室的一端分别将浓火碱和盐酸引出，从另一端分别注入纯水、同时从盐室的一端引出稀盐水从另一端注入浓盐水，使复分解反应连续进行。【主权项】1.一种双极膜复分解槽，其特征在于在一个耐酸、碱、盐浸蚀的容器中，包括用离子交换膜和双极膜隔成盐室、碱室、酸室三种室，盐室与碱室之间用阳离子交换膜隔开，盐室与酸室之间用阴离子交换膜隔开，碱室与酸室之间用双极膜隔开并且其双极膜阴离子交换膜的面面朝碱室、阳离子交换膜的面面朝酸室;所述碱室有两个，所述酸室有两个，其中一个碱室与一个酸室以及用于两室相隔开的双极膜构成第一组酸碱室，另一个碱室与另一个酸室以及用于两室相隔开的另一双极膜构成第二组酸碱室;所述这两组酸碱室并排在复分解槽容器中间且互不联通，并且两组酸碱室的酸室和碱室的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双极膜复分解槽，其特征在于在一个耐酸、碱、盐浸蚀的容器中，包括用离子交换膜和双极膜隔成盐室、碱室、酸室三种室，盐室与碱室之间用阳离子交换膜隔开，盐室与酸室之间用阴离子交换膜隔开，碱室与酸室之间用双极膜隔开并且其双极膜阴离子交换膜的面面朝碱室、阳离子交换膜的面面朝酸室；所述碱室有两个，所述酸室有两个，其中一个碱室与一个酸室以及用于两室相隔开的双极膜构成第一组酸碱室，另一个碱室与另一个酸室以及用于两室相隔开的另一双极膜构成第二组酸碱室；所述这两组酸碱室并排在复分解槽容器中间且互不联通，并且两组酸碱室的酸室和碱室的排列顺序恰好相反，亦即第一组若碱室在左边、酸室在右边，则第二组酸碱室的酸室在左边、碱室在右边；所述盐室有两个，这两个盐室分立在上述两组并排的酸碱室的两边，亦即两组并排的酸碱室的左边一个盐室、右边一个盐室，左边的盐室与第一组酸碱室的碱室通过阳离子交换膜相联通，并且左边的盐室与第二组酸碱室的酸室用阴离子交换膜相联通，右边的盐室与第一组酸碱室的酸室用阴离子交换膜相联通，并且右边的盐室与第二组酸碱室的碱室用阳离子交换膜相联通；各室上下两端分别有液体出口和入口。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：贺新，
申请(专利权)人：贺新，
类型：新型
国别省市：山东;37