Кислород электролизеры

В настоящее время для электролиза воды и разделения изотопов водорода используются фильтрпрессные воднощелочные электролизёры с биполярным включением электродов, при этом значительная часть энергозатрат приходится на электрохимическое выделение кислорода, который для задачи концентрирования дейтерия и трития не является необходимым продуктом. Поэтому для избежания потерь энергии, расходуемой на выделение кислорода, можно устранить эту стадию. Для этого можно использовать электроды, проницаемые для водорода, но не проницаемые для щёлочи и воды, например, при использовании деполяризующего анода. [c.282]

В случае разделения в системе Н-О с использованием электролиза с ТПЭ, а = 6-9 при энергозатратах 3,8-4,3 кВт ч на 1 нм водорода, что превосходит параметры зарубежных водно-щелочных электролизёров. В работе [3] было проведено исследование процесса разделения изотопов водорода в системе протий — дейтерий при электролизе воды в ячейке с ТПЭ. При проведении электролиза в электрохимической ячейке с ТПЭ вода может подводиться как в анодное, так и в катодное пространство. С точки зрения энергетики более выгоден вариант с анодной подачей воды. При этом на поверхности анодного электрокатализатора происходит разложение молекул воды. Образующийся при этом кислород в газообразном состоянии выделяется в анодное пространство, а гидратированные ионы водорода переносятся через мембрану из ТПЭ [c.285]

При электролизе воды водород и кислород практически всегда получаются влажными. Концентрация дейтерия во влажных газах, отводимых от электролизёра, всегда выше, чем в сухих, так как концентрация тяжёлого изотопа водорода в парах воды, насыщающих газы, близка к концентрации дейтерия в электролите. В зависимости от содержания паров воды в газах, отходящих из электролизёра, величина эффективного коэффициента разделения изотопов водорода аэф снижается по сравнению с его величиной, получаемой из выражения (6.10.13). [c.282]

В этой установке очищенный поток воды вступает в среднюю часть колонны изотопного обмена, в которой находится смесь гидрофобного катализатора и гидрофильной насадки. Стекающая по колонне вода обогащается тритием и дейтерием в соответствии с реакцией (6.7.2) и поступает в электролизёр, где почти полностью разлагается на кислород и водород. Небольшая часть неразложившейся воды отводится в виде тритиевого и дейтериевого концентрата и может быть использована для переработки в чистый тритий (например, методом изотопного обмена водорода с гидридом твёрдой фазы, см. раздел 5.8). Водород, выходящий из электролизёра, поступает в колонну изотопного обмена, где он движется противотоком к воде и поступает в узел окисления. Образовавшаяся в УОП вода практически не содержит трития (содержание трития меньше 10 Ки/л) и поступает во вторую колонну, в которой идёт разделение дейтерия и протия. Конечным результатом этого процесса является получение 020 с содержанием дейтерия более 99,9% (моль) и протиевой воды, содержание дейтерия в которой меньше природного (поток Р, рис. 6.7.1). [c.253]

Рис. 6.7.1. Схема универсального модуля для очистки дейтерийсодержащей воды от трития. Р — исходная вода, содержащая дейтерий и тритий Т — тритиевый концентрат В — кондиционная тяжёлая вода Р — протиевая вода 1, 2 — колонны каталитического изотопного обмена, 3, 4 — электролизёры, выполняющие функции нижних УОП, 5, 6 — верхние УОП, в качестве которых используются пламенные горелки или каталитическое окисление водорода кислородом

Справочник химика 21

Химия и химическая технология