ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Различные типы ванн из "Электролиз воды" Стой схеме, использование сосудов й электродов, работающих в этом случае обеими сторонами, и получается возможность приложить практически любой силы ток, если при этом обеспечено нужное охлаждение. [c.20] При очень больших установках это преимущество не является настолько важным, так как и без того в этом случае приходится устанавливать значительное число отдельных ванн, и конечно для униполярных ванн еще больше, чем для биполярных. Последние теперь строят значительными единицами — до 500 и даже 1000 Агв/и в одном аггрегате (напр. РесЬкгапг, Baшag) наибольшие униполярные ванны строят на 20000 амп., т. е. всего на 45—50 кет. Принципиально эти ванны можно было бы построить на такую же производительность и такой же величины, как и биполярные, ибо в обоих случаях требуется поместить определенную и одинаковую поверхность электродов при одинаковом расстоянии между ними в одинаковый объем. [c.22] До сих пор однако отказывались от создания таких униполярных ячеек, главным образом потому, что эксплоатация установки со столь сильными токами, которые пришлось бы применять для отдельных серий (несколько сот тысяч амп.), имеет ряд больших трудностей, в особенности в случаях выключения отдельной ванны без нарушения работы остальных это значительно проще может быть произведено с биполярными ваннами. Во всяком случае, при одинаковой производительности установки и при удачном расположении для униполярных ванн требуется значительно большее количество материала для проводников, чем для биполярных ванн даже в том случае, если бы величина и производительность отдельных аггрегатов в обоих случаях была одинакова. При всех перечисленных преимуществах, биполярные ванны имеют почти единственный недостаток, заключающийся в том, чФо они требуют значительно большую изоляцию и более сложные изолирующие прокладки, чем униполярные, и что при исправлении повреждений несколько труднее подойти к отдельным их частям. [c.22] В главе Расход энергии был приведен ряд условий, позволяющих снизить напряжение на ваннах, однако применение их ограничено другими требованиями. Прежде всего снижение напряжения возможно при условии снижения нагрузки, т. е. плотности тока, но одновременно с этим падает производительность ванны и тем самым на единицу производительности возрастают расходы по установке, амортизации и использованию помещения. Поэтому для каждого типа ванн имеется своя оптимальная плотность тока, снижение которой, несмотря на дальнейшую возможность снижения напряжения, оказывается нерентабельным (см. стр. 66). [c.22] Пластинчатый (или радиаторный) электрод Stuart a имеет особо развитую поверхность. Stuart составляет свой электрод из огромного количества тонких металлических полосок, укрепленных на незначительном расстоянии в 1—3 мм друг от друга так, что их края образуют внешние поверхности электрода линии тока внедряются в отдельные щели между полосками. Таким способом истинная поверхность электродов, плотность тока на которых конечно не одинакова по глубине, многократно увеличивается по сравнению с проекцией электрода на диафрагму. [c.23] Поданным патентов, ванна (униполярная) с такими электродами, при ширине пластинок в 37 мм, толщине в 0,5 мм, ширине щели 2,5 мм и расстоянии между электродами также в 2,5 мм, дает, например, при плотности тока 1780 амп. л (считая по поверхности диафрагмы) напряжение на клеммах всего 2,0 в. [c.23] На рис. 11 даны два разреза такой ячейки, взятые из патентов, которые показывают, как собираются электроды из пластинок 6 с выпуклостями для сохранения расстояний между ними. Пластинки натянуты на рамы 7, и электроды тесно составлены с прокладками из асбестовых диафрагм 5. [c.23] Из опыта с платинированной платиной известно, что перенапряжение особенно низко на губчатых металлах, поэтому было неоднократно предложено искусственно, путем гальванического осаждения, покрывать электроды губчатым металлом (никкель, железо). Обычно в ваннах, в которых значительная поверхность железа соприкасается с электролитом, и особенно при железных анодах, с течением времени на катоде образуется осадок из тонко распыленного железа, не оказывающего заметного влияния на потенциал ванны. [c.25] Напряжение на клеммах ванны падает с повышением температуры. Поэтому обычно ванны работают при горячем режиме но, так как с повышением температуры корродирующее действие электролита на большинство применяемых материалов увеличивается, то исходя из интересов прочности, не следует выбирать слишком высокой температуры. На практике ванны обычна работают между 60° и 80° при приближении к температуре кипения электролита (около 110° для едкого натра) газы увлекалц бы с собой также и очень большое количество водяных паров. При — 90° отходящие газы состоят почти наполовину из водяных паров. [c.26] В связи с этим необходимо упомянуть, что Baur достигает повышения температуры, применяя в качестве электролита расплавленную едкую щелочь, содержащую воду. При этом он получает напряжение на клеммах ванны при значительной плотности тока всего от 1,4 до 1,5 . Незначительное содержание воды в расплаве непрерывно пополняется вдуванием перегретого пара. Практические применения этого предложения неизвестны, так как проведение его встречает ряд затруднений. [c.26] Р—изоляционные прокладки, О — камеры для газа, /= —дырчатые вставки и ) — диафрагму. Циркуляция электролита показана стрелками. Средняя стенка обычно делается металлической, и, имея контакт с болтами, она действует до некоторой степени как биполярный электрод, но силовые линии тока задерживаются стоящими впереди электродами, так что выделение газа на средней стенке играет подчиненную роль и не мешает движению электролита вниз между нею и электродом. [c.31] Крайние электроды устраиваются по такому же принципу, но, естественно, у них работает только одна сторона. На подобной ванне (с расстоянием между электродами 10 мм) при одновременном применении приведенных выше (стр. 25) мероприятий для уменьшения перенапряжения при продолжительной эксплоатации было получено напряжение на клеммах 1,96 в. при плотности тока 1500 амп./м (ср. также рис. 30, стр. 76). [c.31] Все же наступающее при этом движение электролита внутри ванны достигает из за трубопроводов, через которые электролит должен вытекать наружу, гораздо меньших значений, чем при применении двойных электродов с достаточно большим расстоянием между ними или электродов, вынесенных вперед по рис. 15. При применении этих электродов тдъемная сила газовых пузырьков почти не задерживает циркуляцию внутри ванны. В простых фильтрпрессообразных ваннах, имеющих внешнюю циркуляцию, движение электролита внутри ванны слишком слабо, чтобы оно могло в указанном выше смысле иметь заметное влияние на напряжение. [c.35] В большинстве ванн газы разделяются при помощи диафрагм. Диафрагмы—это перегородки, разделяющие анодное пространство от катодного. Эти перегородки должны пропускать ток или, точнее говоря, быть проницаемыми для электролитических проводников тока. В их задачу не входит, как во многих других электролитических процессах, затруднить смешивание или диффузию веществ, растворенных в анолите или католите они должны только не допускать смешивания пузырьков газа, выделившихся или взвешенных в электролите. Для этой цели служат значительно более грубые диафрагмы, чем обычно. Сильная диффузия может быть при этом даже полезной (ср. стр. 58). Выбор диафрагмы, однако, ограничивается требованием стойкости по отношению к электролиту, т. е. к горячей, кре 1кой едкой щелочи. [c.37] 369 943, см. лит. обзор. [c.38] Вернуться к основной статье