ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Платино-титановые аноды из "Электролизеры с твёрдым катодом" Разрушение графитовых анодов в процессе электролиза вызывает ряд неудобств прн эксплуатации электролизеров и приводит к усложнению их конструкций. Поэтому в течение всего периода развития электрохимического. метода производства хлора и каустической соды делались многократные попытки заменить угольные и графитовые аноды электродами из материалов, неизнашивающихся в процессе электролиза. Как уже отмечалось, применялись, например, платиновые аноды, аноды из сплава платины с иридием магнетитовые аноды имели ограниченное применение (стр. 107). [c.119] Заманчивой является идея создания металлического анода, например стального или биметаллического, покрытого сплошным и достаточно прочным слоем окислов типа магнетита. Подобный электрод мог бы работать как магнетитовый и не имел бы таких недостатков магнетита, как низкая электропроводность, трудность обработки и придания ему нужных геометрических форм. Однако многочисленные попытки создания такого электрода до сего времени не имели успеха. Изыскания возможностей создания анодного материала (для электролиза водных растворов хлоридов) на основе сплавов серебра со свинцом, окислов свинца и марганца также не дали положительных результатов . [c.119] Однако увеличение проводимости окисного слоя и плотности тока разряда ионов хлора сопровождается снижением стойкости анода. С увеличением количества добавок ванадия и вольфрама в их сплавах с титаном, а также с образованием поверхностного слоя карбида возрастает доля тока, расходуемого на окисление металла анода. [c.120] тантал и ниобий не могут быть непосредственно использованы в качестве электродных материалов, но успешно применяются для подвода тока к рабочей поверхности анодов. По экономическим соображениям и доступности из этих трех металлов находит применение главным образом титан. Использование титана для подвода тока к графитовым анодам будет рассмотрено ниже (стр. 126). [c.120] Если рабочей поверхностью анода является платина, возможны два варианта сочетания платиновой поверхности анодов с титановым токоподводом. В процессах электролиза, протекающих со сравнительно высоким удельным расходом платины, когда требуется довольно большая толщина платинового покрытия (20 мк и более), можно наваривать платиновую фольгу на титановую основу анода. При этом в зависимости от условий платиновой фольгой следует покрывать всю поверхность анода или только ее часть. [c.120] При толщине платинового слоя около 1 мк потенциал выделения хлора на ПТА не отличается от потенциала его выделения на гладкой платине. [c.121] На рис. 30 приведены потенциалы платиновых и платино-титановых анодов, полученные на модельном электролизере при различной плотности тока, температуре 80 °С и pH, равных 1 и 3. На этом же рисунке показаны значения потенциала ПТА в промышленном электролизере. [c.121] Потенциалы платинового и платино-титанового анода могут сильно изменяться в зависимости от pH электролита. [c.121] При повышении pH потенциал выделения хлора может возрастать на 0,3—0,5 в. При одинаковом рн и равных плотностях тока потенциалы платинового анода и ПТА одинаковы. [c.121] Электрохимические характеристики ПТА при правильной подготовке поверхности титана к покрытию и нормальном выполнении процесса покрытия не изменяются в течение длительного времени работы анодов. В табл. 29 приведены результаты длительных испытаний ПТА в электролизере типа БГК-17 при плотности тока 1000 а/лг и pH электролита около 3. [c.121] В таких же условиях анодный потенциал на графитовом аноде составил 1,43—1,54 в, т. е. практически не отличался от потенциала на ПТА. В процессе электролиза, проводимом при более высоком pH, потенциал ПТА может увеличиться до 1,8— 2,0 в при плотности тока до 2000 a M . [c.121] В зарубежных сообщениях об испытании ПТА приводится мало технических данных. Эти электроды находят широкое применение для антикоррозионной защиты морских сооружений и для других целей - Э предложено применение ПТА в хлорных электролизерах . Платино-титановые аноды испытываются как в условиях электролиза с диафрагмой, так и в условиях электролиза с ртутным катодом. Публикуемые данные пока не дают сведений, достаточных для однозначной оценки перспектив применения ПТА в хлорной промышленности. [c.122] При применении ПТА в электролизерах с диафрагмой отме-чается улучшение качества хлора и каустической соды вследствие того, что в них отсутствуют продукты разрушения графитовых анодов. Увеличивается также срок службы диафрагмы благодаря тому, что она не загрязняется шламом, образующимся при разрушении графита. Предполагается , что срок службы диафрагмы может увеличиться при этом вдвое. Возможность повышения плотности тока и меньшая толщина ПТА по сравнению с толщиной графитовых анодов позволят повысить компактность электролизеров. Считают , что при использовании ПТА напряжение на электролизере можно снизить на 0,15 в это эквивалентно снижению удельного расхода электроэнергии примерно на 100 кет - ч на 1 т хлора. [c.122] При испытаниях ПТА в электролизерах БГК-17 расход платины на 1 т хлора составил около 0,8 г. [c.122] При перерывах процесса электролиза расход платины увеличивается, в случае длительной работы без перерывов — значительно сокращается. Применение в качестве электродного материала сплавов платины с иридием может привести к сокращению удельного расхода платины. [c.123] Использование ПТА в настоящее время связано все же с большими каииталовлол ениями, обусловленными высокой стоимостью титана и платины. Это существенно ограничивает возможности применения платино-титановых анодов в хлорной промышленности. Однако надо учитывать перспективы значительного снижения капитальных затрат при применении ПТА в связи с использованием более экономичных методов производства титана и возможного снижения цен на него. [c.123] Применение гальванических платиновых покрытий ПТА малой толщины (2—5 мк) позволяет сократить единовременные затраты на платину. Существенное удешевление платино-титановых анодов возможно также за счет применения вместо титана биметаллических материалов для конструирования ПТА. В этом случае затраты титана резко сокращаются, так как подвод и распределение тока по аноду осуществляются по медной или стальной части биметалла. [c.123] Перспективы использования ПТА зависят от результатов проводимых в настоящее время исследовательских и опытных работ. Для успешного внедрения платино-титановых анодов в хлорную промышленность необходимо разработать условия ведения электролиза при низких значениях анодного потенциала выделения хлора и малом расходе платины. [c.123] В случае применения ПТА в электролизерах с горизонтальным расположением электродов возникает также вопрос об отводе из зоны прохождения тока хлора, выделяющегося на аноде. Вопрос об оптимальной перфорации такого анода был изучен на модели электролизера с ртутным катодом, электролитом служил водный раствор NaOH. Зависимость напряжения на электролизере от плотности тока при разной степени перфорации анода показана на рис. 31. [c.123] В табл. 30 приведены данные о влиянии размеров отверстий в анодах на напряжение на электролизере при одинаковой степени перфорации. [c.123] Вернуться к основной статье