Электролитическая ячейка энергетический баланс

Одной из наиболее важных технических проблем прикладной электрохимии является правильный выбор материала и конструкция электродов. От решения этих задач зависят во многом конструкция электролизера, энергетический баланс электролитической ячейки и расход электрической энергии, а также направление и селективность протекания электродных процессов. Продукты коррозии электродов могут загрязнять электролит и конечные продукты электролиза п вызывать ряд побочных, вредных процессов. [c.10]

В процессе электролиза по мере износа электродов увеличивается электрическое сопротивление электрода и межэлектродное расстояние, что существенно влияет на величину напряжения электролитической ячейки. При этом изменяется энергетический баланс электролитической ячейки, ее температурный режим, и поддерживать оптимальные условия процесса становится трудно. Замена электродов новыми вызывает перерывы производственного процесса и требует больших затрат труда. Продукты коррозии электродов загрязняют электролит и целевые продукты электролиза, снижая их качество, что вызывает необходимость дополнительных производственных операций па очистке. Такие осложнения возможны при электрохимическом получении хлора и каустической соды, а также хлоратов с использованием графитовых анодов. [c.15]

Существенное значение для энергетического баланса электролитической ячейки имеет сопротивление твердого электролита особенно в процессе интенсивной работы при высоких плотностях тока. Применяемые в настоящее время твердые электролиты на основе 2гОг имеют сравнительно высокое удельное сопротивление, которое существенно зависит от модифицирующих добавок и температуры. Электропроводимость смешанных оксидных электролитов, содержащих добавки иттербия, выше, чем электролитов с добавками одного иттрия, но последняя добавка более доступна и менее дорога. Смешанные электролиты состава (ZrOg) ( гОз) при с=0,08—0,12 при 800 °С имеют удельное сопротивление 0,32 Ом-м, при 1000°С—0,05 Ом-м и при 1500°С 0,01 Ом-м [12, 94], т. е. выше, чем растворы КОН и NaOH оптимальных концентраций. При 80—90°С удельное сопротивление этих растворов составляет соответственно 0,007 и 0,009 Ом-м. Несмотря на это процесс электролиза с твердым электролитом может быть осуществлен при более низком напряжении на ячейке, чем в электролизерах с водными растворами электролитов. Это объясняется снижением теоретического напряжения разложения воды при повышении температуры, уменьшением практически до незначительной величины перенапряжения на электродах и возможностью уменьшения толщины слоя электролита до 0,25—0,50 мм. Разработка твердых электролитов с меньшим удельным электрическим сопротивлением позволит интенсифицировать процесс электролиза и снизить потери напряжения на ячейке. [c.92]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология