Электролиз воды усовершенствование процесса

В последние годы параллельно с усовершенствованием традиционных методов электролиза с щелочными электролитами и асбестовой диафрагмой определились два новых направления в развитии процесса электролиза воды высокотемпературный электролиз водяного пара при температурах 800—1000 °С [4, 8, 9, 90— 94] и электролиз с твердым полимерным электролитом [9, 87, 92, 95—97] на основе перфторсоединений. Высокотемпературный электролиз водяного пара проводится в ячейках с твердым электролитом на основе оксидов циркония, модифицированных добавками 10—15% (мол.) оксидов некоторых элементов для увеличения его электропроводимости. К таким оксидам относятся оксиды кальция, иттрия, иттербия, селена, ванадия [90—94]. Подобный электролит обладает униполярной проводимостью ток через него переносится ионами кислорода, образующимися при диссоциации воды и выделения водорода на катоде по выражению [c.90]

Первоначально. цля питания электролизеров постоянным током применялись генераторы на невысокое напряжение (до 250—275 в). По мере развития техники преобразования переменного тока в постоянный и усовершенствования конструкций электролизеров напряжение постоянного тока, подаваемого на питание серий электролизеров, повышалось. При использовании ртутных выпрямительных агрегатов для питания постоянным током цехов электролиза растворов щелочных хлоридов применялось напряжение до 825—850 в. В близких отраслях электрохимической промышленности известны случаи применения и более высокого напряжения. Так, в процессе электролиза воды для получения водорода и кислорода в течение нескольких десятков лет успешно применяется постоянный ток напряжением 1500 в. [c.244]

Из различных методов разложения воды (электрохимический, термический, термохимический, биохимический, фотохимический и др.) в настоящее время технически наиболее разработан электролитический метод, который позволяет производить водород с полезным использованием затрачиваемой электрической энергии примерно 70%. При дальнейшем усовершенствовании процесса теоретически возможно увеличение этого показателя до 80%, а при высокотемпературном электролизе и до 80—90% [4]. Если учесть, что превращение тепловой энергии атомных источников в электрическую может быть осуществлено с коэффициентом полезного использования не более 40%, то максимальный ожидаемый коэффициент использования энергии всей схемы электрохимического разложения воды с использованием энергии атомных реакторов будет составлять 32—36%. [c.51]

Основные задачи, которые стоят перед исследователями, занимающимися усовершенствованием процесса электролиза воды, заключаются в снижении удельных затрат электрической энергии на получение целевых продуктов, в увеличении единичной мощности электролизеров, в снижении удельных капитальных вложений для организации крупного производства электролитического водорода. [c.41]

Основные научные работы — в области электрохимии и химической технологии. Установил (1868) строение нитрозосоединений. Показал (1870-е), что при электролизе водных растворов кислород-и серусодержащих органических соединений на аноде выделяется остаток, взаимодействие которого с водой приводит к новым реакциям окисления — восстановления. Объяснил выделение тех или иных продуктов на аноде зависимостью от условий процесса, впервые установил (1892) влияние силы тока и величины поверхности анода на скорость и полноту электролиза. Ввел усовершенствования в методику газового анализа. Изучил [c.84]

Электрофоретическое нанесение лакокрасочных материалов, растворимых в воде, представляет собой усовершенствованный способ погружения, недостатки которого устранены действием электростатического поля. Электрофорез основан на ориентированном перемещении коллоидных частиц в диэлектрической среде. При наложении электрического тока возникают два процесса. Первый — это электролиз, характеризующийся перемещением ионов, образовавшихся при диссоциации электролита. Второй — собственно электрофорез, т. е. движение коллоидных частиц под действием электрического поля в среде с высокой диэлектрической постоянной. Частицы в соответствии со своей полярностью движутся к одному из электродов. Отрицательно заряженные частицы движутся к аноду, т. е. к изделию. На аноде или в непосредственной близости от него происходит потеря электрического заряда и коагуляция частиц. Одновременно с электрофорезом происходит и электроосмос, т. е. процесс, при котором под действием разности потенциалов из лакокрасочного материала вытесняется диспергирующий агент, например вода, и слой загустевает. Технологическим достоинством этого способа является возможность обеспечения высокой степени автоматизации, при которой потери лакокрасочного материала не превышают 5%. Достигается равномерная толщина слоя, которую можно регулировать в пределах 8—45 мкм. Слой не имеет пор и видимых дефектов. Коррозионная стойкость его примерно в 2 раза выше, чем у лакокрасочных покрытий, полученных способом погружения. Линия, в которой использована такая технология, -в основном состоит из оборудования для предварительной подготовки поверхности, оборудования для непосредственно электрофоретического нанесения, включая соответствующую промывку, и оборудования для предварительной и окончательной сушки лакокрасочного покрытия при температуре 150—220° С в течение 5—30 мин. Способ нашел применение в автомобильной промышленности, на предприятиях по производству мебели, металлических конструкций для строительства и в других областях. [c.87]

Основной причиной малой доли электролитического водорода в общем объеме производства этого продукта является высокий расход электроэнергии на электролиз. Поэтому основные усилия исследователей, работающих в области усовершенствования электролиза воды, направлены как на интенсификацию процесса, так и на снижение расхода электроэнергии. [c.140]

Вследствие роста мощностей хлорных це.ков эксплуатация керамических холодильников еще более усложнилась. Значение рационального способа предварительного охлаждения хлора особенно возросло в связи с повышением температуры электролиза, вызвавшим резкое увеличение содержания паров воды в хлоре. Возникла крайняя необходимость технического усовершенствования процесса осушки хлора и в первую очередь стадии его охлаждения. [c.212]

Проводятся исследования, направленные на усовершенствование традиционного процесса электролиза воды и повышение его экономичности. Усиленно ведутся также поиски новых путей осуществления процесса электрохимического разложения воды. Разрабатываются методы электролиза водяного пара с твердым электролитом на основе 2гОг, модифицированного различными добавками, при температурах 800—1000 °С и электролиза с твердым полимерным электролитом на основе перфторуглеводородов. Многочисленные работы [4, 11—15], в которых сделана попытка дать технико-экономическую оценку путей развития производства водорода на ближайшие годы, свидетельствуют о перспективности разрабатываемых электрохимических методов. В перспективе можно ожидать, что параллельно с разработкой термических, термохимических, биохимических и других методов получения водорода из воды, начнутся интенсивные работы по усовершенствованию существующих и созданию новых более экономичных методов электролитического разложения воды на базе электрической энергии станций, работающих на атомной энергии. [c.52]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология