Производство хлора и каустической соды электроды

На ранних стадиях развития электрохимических методов производства, когда технология получения искусственного графита еще не была освоена в промышленности, в качестве анодного материала использовали угольные блоки и в меньшей степени отливки из магнетита. Широко применяли как анодный материал плативу, а также сплав платины и иридия. Высокая стоимость платины, ее дефицитность, сложность конструкций анодов из платиновой сетки или фольги и большой расход платины на изготовление электродов привели к тому, что платиновые аноды, так же как угольные и магнетитовые в производстве хлора, каустической соды и некоторых других продуктов, были полностью вытеснены графитированными анодами. Платиновые аноды сохранились только в производствах перхлоратов, перекиси водорода и других производствах. [c.81]

Графитированные аноды используют в качестве электродов при электролизе водных растворов в производстве, например, хлора, каустической соды. Основными требованиями здесь являются максимальная электропроводность и минимальный удельный расход анодов, влияющий на чистоту конечного продукта. Свойства материалов, используемых в качестве анодов, даны в табл. 48. Габаритные размеры (по ГОСТ 11256—65) анодов марки А толщина 45-50, ширина 40-50, длина 1000-1100 мм. [c.256]

Первичные процессы, протекающие на электродах в производстве хлоратов и при получении хлора и каустической соды, аналогичны. Однако в отличие от производства хлора и каустической соды, где одним из основных требований к конструкции электролизеров является возможно более полное разделение выделяющихся на электродах продуктов, в производстве хлоратов необходимо добиваться возможно более полного взаимодействия выделяющегося на аноде хлора со щелочью, образующейся у катода. Наблюдаемое некоторое выделение элементарного хлора, уносимого в виде примеси с газами электролиза, приводит к потерям выхода по току и к необходимости соответственно подкислять электролит. [c.395]

В производстве хлора и каустической соды электролизом с твердым катодом нет необходимости использовать катодную титановую сетку, и предлагаются другие типы конструкций биполярных электродов. Например, предложено изготовлять анодную сторону биполярного электрода из титана с нанесением на него активного слоя, а катодную сторону из стали [77], соединяя эти элементы механически и электрически в биполярный электрод и предусматривая защиту контакта от воздействий кислого анолита [78]. [c.53]

Основное внимание при составлении справочника было уделено физико-химическим свойствам исходных веществ и получаемых продуктов, а также характеристикам процесса электролиза, кратко рассмотрены вспомогательные материалы, применяемые в производстве хлора и каустической соды. Сведения по электрохимии касаются в основном электропроводности применяемых электролитов, потенциалов электродов и расхода электроэнергии в процессе электролиза. [c.7]

Магнетитовые электроды из-за низкой электропроводности, неудовлетворительных механических свойств, трудности обработки, повышенного напряжения на электролизере и большого расхода электроэнергии на электролиз также не могли конкурировать с графитом в производстве хлора и каустической соды. Применение магнетитовых электродов в электролизерах Грисгейм—Электрон приводило к повышению напряжения на них примерно на 0,4—0,5 в. [c.107]

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]

Эти электрода широко используются в производстве хлора и каустической сода как в методе с диафрагмой, так и в способе с ртутным катодом, успешно вытесняя применявшиеся ранее графитовые анода. [c.5]

В производстве хлора и каустической соды наиболее широко используют предохранительные клапаны. Разрывные мембраны просты в изготовлении и сравнительно дешевы, но в хлорной промышленности пх применяют реже и только в тех случаях, когда предохранительные клапаны не могут надежно работать, например в печах синтеза хлористого водорода из элементов, в электролизерах с твердыми электродами без диафрагмы, колоннах для охлаждения и осушки хлоргаза и т. д. Разрывные мембраны иногда используют также для защиты входного устройства предохранительных клапанов от агрессивного воздействия хлора. Следует помнить, что нри быстром и резком повышении давления в сосудах для хранения и перевозки жидкого хлора возможны аварии, поэтому составной частью этих сосудов должны являться устройства для сброса давления. [c.114]

МИА с активным слоем, составленным на основе оксида Ru (IV) (ОРТА) начали применяться в промышленности в начале 60-х годов и уже широко используются на практике [58—64]. В настоящее время они быстро вытесняют графитовые электроды в процессах электролиза водных растворов поваренной соли в производстве хлора и хлоратов. МИА с активным покрытием на основе оксида Ru (IV) обладают такими свойствами, которые делают их исключительно удобными и экономичными в производстве хлора и каустической соды. Помимо перечисленных ранее преимуществ такие электроды имеют очень низкое перенапряжение выделения хлора и малое значение коэффициента Ь в уравнении Тафеля. Это позволяет увеличить плотность тока при электролизе растворов хлоридов без существенного увеличения напряжения на электролизере. Нанесение активного слоя путем термохимического разложения смеси солей рутения и титана — процесс простой и удобный. [c.25]

Перечисленные выше обстоятельства привели к тому, что нагрузка на электролизеры с монополярным включением электродов во многих процессах промышленной электрохимии за последние 10—15 лет значительно выросла. Так, в производстве хлора и каустической соды способом электролиза с твердым катодом она увеличилась с 50—60 кА при использовании графитовых анодов до 100—150 кА в электролизерах с МИА с активной массой из смеси оксидов металлов на основе оксида Ки (IV) [93]. Тенденция к дальнейшему повышению нагрузки на электролизер ясно видна в процессах производства хлора, а также при получении хлоратов, перекиси водорода, перхлоратов, соединений марганца и других продуктов. [c.36]

Было предпринято много попыток создания электролизеров с биполярным включением электродов для получения хлора и каустической соды электролизом водных растворов поваренной соли, однако до последнего времени в этой области не было достигнуто сколько-нибудь значительных результатов. Это можно объяснить недостаточной стойкостью применявшихся ранее графитовых анодов и малым сроком работы асбестовой диафрагмы. После разработки ОРТА, долгоживущих диафрагм и использования новых полимерных материалов для изготовления различных деталей электролизеров появились условия для создания конструкций электролизеров с биполярным включением электродов для производства хлора и каустической соды. [c.37]

Графитироваиные аноды используются преимущественно при электролизе водных растворов, в производстве хлора, каустической соды и т. д. Эти аноды выполняют функцию электродов — подводят ток в реакционный объем. Поэтому главное требование к ним — максимальная электропроводность. Другое, не менее важное требование— обеспечение наибольшей продолжительности работы анодов, т. е. минимальный удельный расход анодов (что влияет и на чистоту конечного продукта). [c.90]

Аподы из плавленого магнетита широко применяли в производстве хлора, каустической соды и хлоратов. Впоследствии магнетитовые аноды были вытеснены графитовыми, однако их долго еще использовали в производстве хлората калия. Помимо недостаточной стойкости, магнетитовые аноды по своим механическим свойствам непригодны для конструирования сложных форы электродов, они имеют низкую электропроводность, в работе подвергаются рас-троскивапию. Сведения об использовании анодов из литого искусственного магнетита в производстве хлора, хлоратов и некоторых других производствах приведены в литературе [17, 18]. [c.224]

Принципиально все анодные материалы, пригодные для получения хлора электролизом водных растворов хлоридов щелочных металлов, могут быть использованы и для электролитического получения гипохлорита натрия. Новые возможности при выборе материалов для анодов и катодов при получении растворов гипохлорита натрия возникли в связи с успешной разработкой новых малоизнашивающихся электродов для производства хлора, каустической соды и хлоратов. Проведены исследования процесса электролиза разбавленных растворов поваренной соли и морской воды на титановых анодах с покрытием из платиновых металлов, смесей оксидов платиновых и неблагородных металлов и оксидов некоторых неблагород- [c.19]

В книге подробно рассмотрен подход к выбору материалов для электродов. Кратко изложены физпко-химпческие, электрохимические и коррозионные свойства электродных материалов. Оппсаны способы изготовления электродов, псиользуемых в основных электрохимических производствах (получение хлора, каустической соды, хлоратов, перхлоратов, перекпсп водорода, электролиз воды, соляной кислоты II морской воды) приведены эксплуатационные характеристики электродов. Основное внимание уделено анодам с активным слоем из двуокпси рутения, платиновым и платцнотитаиовым анодам, а также электродам, полученным ири нанесении на титановую основу окислов неблагородных металлов (свинца, марганца, железа и др.). Рассмотрено в.лпяние выбора материала и конструкции анодов на электрохимические показатели электрохимических производств. [c.2]

Исследования в области производства чистой каустической соды электролизом с ИОМ ведутся и в нашей стране. В настоящее время испыты1ваются опытные модели фильтр-прессного электролиза с биполярными электродами и МИА большой мощности и разрабатывается проект крупного промышленного производства хлора и каустической соды этим методом. [c.240]

Во многих производствах прикладной электрохимии желательно иметь минимальное напряжение на ячейке и поэтому применять для анода и катода материальг с возможно более низким перенапряжением для процессов, протекающих па электродах. К таким процессам относятся электролиз водных растворов хлоридов с целью получения хлора и каустической соды,. хлоратов, гппохлорита натрия, электролиз водных растворов сульфата натрия для получения серной кислоты и щелочи, электролиз воды для получения водорода и кислорода и некоторые другие. [c.10]

Свинцово-щелочные сплавы и ртутные амальгамы могут быть использованы как биполярные электроды, у которых иа катодной стороне идет разряд щелочного металла из расплавов или водных растворов солей, а на анодной стороне — ионизация этого металла с последующим получением чистой щелочи в водных растворах или чистого металла в неводном электролите. На таком включении амальгамного электрода основывается большинство предложений по полезному использованию энергии разложения амальгамы в производстве хлора и каустической соды по методу с ртутным катодом. Возможно сочетание амальгамного электрода с катионообменной мембраной для осуществления непрерывного процесса электролиза с неподвижным ртутным катодом [14]. При использовании неподвижных жидких катодов такого типа обычно наблюдается высокий градиент концентрации щелочного металла в слое жидкого катода, и чтобы повысить выход по току, необходимо перемешивать яшдкий электрод или работать с движущимся жидким электродом. [c.38]

Движущиеся электроды используют в промышленности реже, чем стационарные, но все же довольно широко. В полярографии часто применяют капельный ртутный злектрод, т. е. электрод с непрерывно обновляющейся рабочей поверхностью. Обновление работающей поверхности происходит также прп работе с движущимся жидким катодом, например ртутным в производстве хлора и каустической соды. Движущийся ртутный катод получают в результате движения потока ртути по горизонтальной слегка наклонной плоскости (горизонтальпые электролизеры с ртутным катодом в производстве хлора и каустической соды, а также некоторых других продуктов). [c.38]

В производстве хлора и каустической соды при использовании графитовых анодов конструкция биполярных, электродов усложняется. В биполярном электроде, схема которого показана на рис. П-15, практически мы имеем агрегат, в котором на общей плите смонтирован гребенчатый стальной катод с насосной диафрагмой, применяемой в обычных монополярных электролизерах, и анодный блок с типичным решением подвода тока и защиты мест тойоподвода от воздействия анолита и анодной поляризации. Такой бицолярный электрод можно устанавливать в корпусе таким образом, чтобы края его заходили и уплотнялись в пазах стенок корпуса электролизера [69], либо его монтируют другим способом. Варианты элементов конструкции узлов аподной п катодной сторон такого биполярного электрода показаны на рис. П-16. [c.51]

Доля тока, приходящаяся на глубинные слои графитового анода, невелика. Окисление графита на поверхности пор в глубине электрода в процессе электрохимического получения хлора не превышает 2—10% общей окисленности анода [10, 46, 70, 71]. В производстве хлоратов, особенно на последних электролизерах каскада, внутренний износ графитового анода выше [72]. Это можно объяснить значительно более низкой концентрацией хлорида натрия в электролите. Изменение кислотности и снижение концентрацйи хлорида в порах в толще графитового электрода в этом случае выше, чем при получении хлора и каустической соды [70, 73]. На внутреннее окисление графитового анода может существенно влиять адсорбция иопов сульфата [74] и бихромата [85]. [c.96]

Катодную защиту металлических электродов при остановках электролиза часто используют в процессах получения хлоратов и перхлоратов, а также в некоторых других промышленных процессах. В производстве хлора и каустической соды методом электролиза с твердыл катодом и диафрашой, во время остановок процесса прекращается протекание содержащего активный хлор электролита через диафрагму к катоду, поэтому рекомендуется подщелачивание электролита в анодном пространстве для предотвращения коррозии катодов. [c.238]

Важнейшим про.мышленны.м процессо.м с нерасходуемыми электродами является процесс электролиза раствора хлорида натрия с целью производства хлора на аноде и едкого натра iNaOH (так называемой каустической соды) в католите по общей реакции [c.308]

Например, в 1979 г. в США было получено 11,28 млн. т NaOH, что эквивалентно 9,8 млн. т СЬ. Если учесть, что 21,8% из этого количества получают в ваннах с ртутным электродом [243], то потери ртути составят 320 т/год. Согласно данным Агентства по защите окружающей среды США, в 1971 г. только в атмосферу было выброшено 623 т ртути из них 136 т, т. е. 21,8%, приходилось на предприятия каустической соды и хлора [243]. Выбросы хлора из этих производств составляют 60% от общего количества хлора в отходящих газах всей промышленности в целом. [c.168]

Без графита трудно представить современное электрохимическое производство. Графитовые электроды используются не только электрометаллургами, но и химиками. Достаточно вспомнить, что в электролизерах для получения каустической соды и хлора аноды — графитовые. [c.92]

Имеется большая номенклатура материалов, удовлетворяющая требованиям коррозионной стопкос ги в среде влажного и сухого хлора, растворов хлорида натрия и едкого натра, серной и соляной кислот. Но многие эти материалы не могут быть рекомендованы в качестве конструкционных для изготовления оборудования и машин производства каустической соды и хлора, находящи.хся под давлением, вследствие низких механических свойств (стекло, керамика, поливинилхлорид и многие другие неметаллические материалы). В производстве каустической соды и хлора их применяют, главным образом, для защиты от коррозии оборудования и трубопроводов, изготовленных из углеродистой стали. В настоящее время в производстве каустической соды и хлора ниходят широкое применение оборудование, трубопроводы и арматура, изготовленные из стеклопластиков, обладающих высокой стойкостью к агрессивному воздействию влажного и сухого хлора, растворов хлорида натрия, серной и соляной кислот. Из стеклопластиков изготавливают крышки и многие другие детали электролизеров с диафрагмой и моно-и биполярным включением электродов, детали мембранных электролизеров, колонное и емкостное оборудование, соприкасающееся с влажным хлором и растворами гипохлорита натрия иедкого натра, коллекторы трубопроводов для влажного хлора, рассола хлорида натрия, серной и соляной кислот и т. д. [c.105]

При эквимолярном содержании диоксида рутения и иридия в ОРГА срок эксплуатации ттродлввается, например в растворе N OH (5 н.) при плотности тока 2 А/см , температуре 90 °С, в 1,2-1,5 раза. Потен-циаж выделения хлора относительно стандартного водородного электрода сравнения и содержание кислорода в хлоре для этого электрода при плотностях тока 0,1 0,2 1,0 А/см , концентрации хлорида натрия 300 г/л, pH анолита 4, температуре 90 °С соответственно равны 1,33 1,34 1,39 В и 0,8 0,4 0,15 % (по 0(>ьему). По всей видимости, указанные композиции целесообразно использовать в процессах, где требуется повыиенная надежность в случае защела-чивания анолита, например в производстве каустической соды и хлора с применением ионообменно мембраны. [c.31]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология