Электролизеры с графитовым анодом

Рис. 3.22. Днище диафрагменного электролизера с графитовыми анодами

На производствах с диафрагменными электролизерами с графитовыми анодами потребляется около 0,4—0,5 кг асбеста на 1 т произведенного хлора. [c.255]

Попытки создания мощных биполярных электролизеров с графитовыми анодами оказались безуспешными из-за трудностей, связанных с изготовлением биполярного элемента сталь — графит. Однако такие электролизеры были сконструированы после разработки окисно-рутениевых электродов. Принципиальная схема биполярного электролизера представлена на рис. У-18. Электролизер состоит из нескольких биполярных элементов, соединенных между собой стальными стяжками. Ток подводится к концевым [c.156]

Несмотря на одинаковое значение потенциала ПТА и графитового анода при применении ПТА достигается снижение напряжения на электролизере и уменьшение удельного расхода электроэнергии. Снижение напряжения можно получить за счет сокраш ения потерь напряжения на преодоление сопротивления электролита и тела электрода. Особенно сильно это сказывается к концу тура работы электролизеров с графитовыми анодами. В начале испытания напряжение на ячейке с ПТА на 0,5 В, а в конце на 1,2 В ниже по сравнению с ячейкой с графитовыми анодами. [c.78]

В диафрагменном хлорном электролизере с графитовыми анодами, токовой нагрузкой / = 25 кА параллельно протекают следующие суммарные процессы,каждому из которых соответствует определенный выход по току [c.115]

Диафрагменный хлорный электролизер с графитовыми анодами работает с токовой нагрузкой 50 кА. [c.130]

Хлор-газ, получающийся в хлорном ртутном электролизере с графитовыми анодами, содержит 96 % (мае.) bi, 0,30 % (мае.) СОг и другие примесные газы, не являющиеся продуктами анодного процесса (кроме выделяющегося в небольших количествах кислорода). Анодный выход по току хлора составляет 97 %. Диоксид углерода является продуктом (первичным и вторичным) электрохимического окисления графитовых анодов. Электрохимический износ графитовых анодов составляет 40 % их общего износа (остальное — механическое выкрашивание). Плотность вещества анодов 1,8 г/см . Анодная плотность тока 6,0 кА/м . [c.132]

Хлоргаз, получаемый в электролизерах с графитовыми анодами, имеет состав [% (об.)] СЬ — 99,0 СО2 — 0,6 Нг — 0,2 воздух — остальное, в случае металлооксидных анодов СЬ — 98,5 О2— 1,0 СО2 — 0,2 Нг — 0,1 остальное — воздух. Приведенные данные получают при работе электролизера в режиме, близком к оптимальному. [c.98]

В СССР промышленные установки для получения хлората натрия снабжаются несколькими типами электролизеров. Основные показатели электролизеров с графитовыми анодами приведены в табл. 4.3. Практически все электролизеры имеют верхний токоподвод к анодам. Оптимальный температурный режим электролиза обеспечивается за счет охлаждения катодов, либо с помощью охлаждающих змеевиков. [c.155]

Другая форма электролизера с графитовым анодом и железным катодом показана на рнс. 58. [c.129]

Из многочисленных предложений и вариантов по созданию анодов на титановой основе с нанесенным на нее активным слоем наибольший интерес представляют аноды с активным слоем из смешанных окислов рутения и титана, условно называемые металлическими анодами. Такие аноды в последние годы находят большое применение в промышленности как для метода электролиза с ртутным катодом, так и в электролизерах с диафрагмой [53]. В электролизерах с ртутным катодом такие аноды позволяют увеличить плотность тока до 12—15 кА/м без повышения напряжения и даже с некоторым снижением его против практически имеющегося на электролизерах с графитовыми анодами. Помимо этого, стабильные во времени размеры анодов исключают необходимость периодического опускания анодов, что позволяет упростить конструкцию электролизеров. [c.22]

При проведении электролиза с платиновыми анодами или анодами, содержащими активное покрытие из металлов платиновой группы, вследствие большого перенапряжения выделения кислорода по сравнению с графитовым анодом реакция (2.10) протекает с очень малой относительной скоростью. В анодном пространстве устанавливается значительно более высокое значение pH, чем при тех же условиях в электролизере с графитовыми анодами. [c.61]

Напряжение на электролизере с МИА мало изменяется в течение его работы. Потери напряжения на преодоление омического сопротивления анода, плотность тока на аноде, анодный потенциал, межэлектродное расстояние и потери напряжения в электролите в течение работы электролизера с МИА остаются постоянными, в отличие от электролизеров с графитовыми анодами, у которых по мере износа графита все эти составляющие энергетического баланса возрастают, обусловливая непрерывный рост напряжения на ячейке. [c.153]

Хотя принцип конструирования электролизеров с горизонтальным катодом за последние три четверти столетия мало изменился, уровень техники электролиза значительно возрос. Плотность тока в электролизерах с графитовыми анодами увеличилась от 1—2 до 10—12 кА/м , а нагрузка — от 5—10 до 400—500 кА. В электролизерах с металлическими анодами происходит дальнейшее увели- [c.162]

Ниже указаны основные конструктивные и технологические показатели новых мощных отечественных электролизеров с графитовыми анодами у [c.176]

Хлоратные электролизеры с графитовыми анодами работали при плотности тока 700—1000 А/м . [c.391]

В Советском Союзе для промышленного получения хлората натрия нашли применение несколько типов электролизеров без диафрагмы с графитовыми анодами, рассчитанные и работающие в интенсивном режиме при электродной плотности тока от 700 до 1000 А/м и объемной плотности тока от 7 до 15 А/л. Все электролизеры имеют верхний подвод тока к анодам. В табл. 7-5 приведены основные показатели применяемых в СССР конструкций электролизеров с графитовыми анодами для получения хлората натрия [107]. [c.400]

Публикуются сообщения, об установке [110] и разработке новых конструкций электролизеров с графитовыми анодами [111], электролизеров с интенсивной циркуляцией, создаваемой путем подачи газа для создания эрлифта или с помощью механических побудителей циркуляции в виде пропеллеров [111, 112]. [c.405]

Рис. 7-18. Зависимость среднего напряжения от плотности тока на хлоратном электролизере с графитовыми анодами, пропитанными 15%-ным раствором льняного масла

Ниже дается баланс напряжения (в вольтах) отечественного промышленного электролизера с графитовыми анодами, работающего при плотности тока 910 А/м . [c.52]

Равновесные потенциалы выделения хлора на аноде и образования амальгамы натрия на катоде зависят от условий электролиза и равны соответственно 1,326 В на аноде, а на катоде приблизительно 1,80 В. Перенапряжение на аноде в зависимости от плотности тока изменяется в пределах 0,12—0,14 В. Перенапряжение на катоде составляет около 0,04 В. Падение напряжения в электролите определяется расстоянием между электродами, электропроводностью электролита, плотностью тока и газонаполнением электролита. Чтобы его снизить, устанавливают минимально-возможный промежуток между анодом и катодом, который практически составляет 3-10 —5-10 з м. Из-за горизонтального расположения анодов й трудности отвода пузырьков хлора с их нижней поверхности значительное влияние на падение напряжения в электролите у электролизеров с графитовыми анодами оказывает газонаполнение электролита. У электролитов с ОРТА, имеющих решетчатую конструкцию, газонаполнение анолита влияет на падение напряжения в меньшей мере. В табл. 17 дан примерный баланс напряжения ртутных электролизеров при различных плотностях тока. Общее напряжение на клеммах ртутных электролизеров отечественных конструкций с графитовыми анодами с удовлетворительной точностью можно определить по следующей эмпирической формуле [c.100]

Характеристика электролизеров с графитовыми анодами [c.215]

Электролизеры с графитовыми анодами [c.351]

На рис. XVII-8 схематически показан электролизер с графитовым анодом, питаемый парами Ti U. Аналогичный электролизер может быть использован для получения ванадия и V U- [c.531]

Диафрагменный хлорный электролизер с графитовыми анодами начальной толщиной б, =50 мм работает при анодной плотности тока /а - 1000 А/м с выходом по току щелочи Вт =96%. Выходящие щелока содержат [NaOH] = 130 г/л и [Nao Oal = 0,25 г/л. В высушенном хлор-газе находится хлора рс1, =" 97,0 % (об.) и диоксида углерода p o = 0,90% (об.). Высота рабочей части анодов = 90 см (аноды работают двусторонне). Удельное сопротивление анодов (принимаем неизменным в период работы) при рабочей температуре электролизера ра = 8,0 Ом-мм /м плотность материала анодов da = 1>9 г/см Электрохимическое окисление графитовых анодов составляет р = 40 % от их общего разрушения (электрохимического и механического). Начальное межэлектродное расстояние 1 = 12 мм. Эксплуатация ванны должна быть прекращена при достижении толщины анодов в их рабочей части 62 15 мм. Удельная электрическая проводимость электролита (средняя) при температуре процесса х = 0,60 Смх Хсм Газонаполнение раствора в начале тура работы электролизера Ti = 20 %, конце тура работы = 10 %. Напряжение на ванне в начале тура работы электролизера I/, = = 3,42 В. [c.109]

Щелока, вытекающие из диафрагменного хлорного электролизера с графитовыми анодами, содержат, г/л NaOH 130, Na lOa 0,25 Na2 03 0,35. Электролизер работает с выходом по току щелочи 96,0 %. Средний состав получающегося хлор-газа (в расчете на высушенный газ), % (об.) lj 97,0 N2 0,22 О2 0,14 СО2 1,10 Hj 0,70. Выходящий водород практически не содержит хлора. [c.128]

Обеспечение максимального выхода по току в данном случае достигается поддержанием оптимального температурного режима электролиза и требуемого значения pH раствора электролита. Продолжительность электролиза во многом зависит от используемых анодных материалов. При получении Na lOa в электролизерах с графитовыми анодами процесс прекращают при концентрации Na l меньше 100—120 кг/м . [c.150]

Показатели работы электролизеров зависят от конкретных условий работы производства. При эксплуатации электролизеров с графитовыми анодами при плотности тока 0,7—1,0 кА/м и температуре 40 °С среднее напряжение за тур работы анодов составляет примерно 3,8—4,2 В, выход по току Na lOa —80— 85%, удельный расход электроэнергии постоянного тока— 7200—7900 кВт-ч на тонну товарного Na lOa. [c.153]

На рис. 2.48 показана конструкция отечественного монополярного электролизера с графитовыми анодами 9 и охлаждаемыми катодами 8. Последние выполнены в виде двойной гребенки из плоских прямоугольных коробок, присоединенных к коллекторам, по которым протекает охлаждающая вода. Корпус 1 изолирован от крышки 2 прокладками 3. Головки анодов и стояки для подачи воды проходят через крышку. Отдельные аноды над крышкой соединены с анодными шинами, которые в свою очередь присоединены к общей токоподводящей шине 4. Ток к катода1М подводится через стояки для охлаждающей воды. Герметизация мест вывода анодов и стояков достигается с помощью битумной заливки 6, которая находится в коробах 5. Корпус электролизера гуммирован. Электролизер данного типа рассчитан на нагрузку 20—25 кА при анодной плотности тока 1 кА/м и объемной плотности тока 10 А/л. [c.183]

В л1етоде электролиза с ртутным катодом при горизонтальном расположении анодов были разработаны способы улучшения отвода пузырьков выделяющегося хлора из зоны прохождения тока, а также технически удобные приемы регулирования расстояния между электродами за счет опускания анодов ло мере их срабатывания в процессе электролиза. Это позволило в течение последних 10—15 лет перейти к использованию в электролизерах с графитовыми анодами плотности тока 7—10 кА/м вместо 2—5 кА/м без существенного увеличения напряжения на электролизере. [c.21]

Использование окиснорутениевых анодов (OPA) в электролизерах с ртутным катодом позволяет значительно увеличить плотность тока ло сравнению с электролизерами с графитовыми анодами. Указывается [176, 177], что электролизеры с OPA при плотности тока 13 кА/м имеют напряжение 3,95 В против 4,3 В на электролизерах с графитовыми анодами при плотности тока 9,3 кА/м . Снижение напряжения достигается за счет создания рациональной конструкции проницаемых анодов, обеспечивающих легкий отвод пузырьков хлора из зоны прохождения тока. Помимо этого, OPA имеют низкое значение потенциала выделения хлора. На электролизерах с OPA при повышении плотности на 1 кА/м напряжение возрастает на 100 мВ против 200 мВ на электролизерах с графитовыми анЬдами [176]. При замене графитовых анодов на окиснорутениевые в электролизерах с ртутным катодом также исключается загрязнение хлора двуокисью углерода, достигается более глубокое разложение рассола и снижаются требования к очистке рассола от сульфатов. Поскольку отпадает необходимость регулирования положения анодов, сильна сокращаются трудовые затраты. Экономия электроэнергии при применении OPA может достигать 20% [177]. [c.80]

В электролизере с графитовыми анодами на нагрузку 200— 300 кА принята плотность тока около 8 кА/м , в электролизерах на нагрузку 500 кА — около 10 кАУм . За счет специальной формы перфораций анодов напряжение и соответственно расход электроэнергии невелики. Применение высокой плотности тока и значительных уклонов катода электролизера позволяют уменьшить загруэку ртути в электролизере. В электролизерах с малоизнашивающимися анодами принимается более высокая плотность тока. [c.176]

Предложено комбинировать электролизеры с графитовыми анодами для работы на первых ступенях электролитического каскада при высокой концентрации Na l в электролите и электролизеры с анодами, имеющими активный слой из металлов платиновой группы, для последних ступеней каскада, где содержание Na l в электролите может составлять 10—3% конечной концентрации хлората натрия [76]. [c.395]

В электролизерах с графитовыми анодами температура должна быть не выше 30—40 °С. Для охлаждения внутри электролизеров ус анавливаются холодильники. В большинстве конструкций используются водяные змеевики, которые с целью защиты от коррозии соединяются электрически с катодом и работают как катоды со сравнительно небольшой плотностью тока, необходимой для катодной защиты металла змеевиков. Применяются также охлаждаемые катоды, хотя в целом это значительно усложняет конструкцию катода и электролизера. При наружной циркуляции электролита через выносной реактор регулирование температуры осуществляется обычно в наружных теплообменниках, устанавливаемых на пути циркуляции электролита перед поступлением его в электролизер. [c.397]

Фирма Персон предложила электролизер с графитовыми анодами цилиндрической формы, покрытыми слоем перекиси свинца, осажденной электрохимическим способом из азотнокислого электролита. Электроды располагаются вертикально в цилиндрическом или прямоугольном корпусе, служащем одновременно катодом. Электролизер может быть использован также для получения гипохлоритов и перхлоратов [69]. Преимуществом такого электролизера является более полная конверсия поваренной соли (остаточное содержание около 50 г/л Na l) и соответственно возможность получения более концентрированных растворов хлората натрия — до 750 г/л. Тур работы электродов составляет до 2 лет [81]. Аналогичные результаты получены при использовании анодов из двуокиси свинца, нанесенной на титановую основу электрода [39, 69]. [c.400]

Монополярные конструкции электролизеров с графитовыми анодами и анодами из PbOj для получения хлората натрия продолжают совершенствоваться. Нагрузка на электролизеры повышена до 60 кА, увеличивается применяемая плотность тока [109]. [c.405]

Описано производство хлората калия электролизом растворов КС1 в электролизерах с графитовыми анодами и стальными катодами [138]. В электролизеры поступает раствор, содержащий примерно 250 г/л КС1, 50 г/л K IO3 и 2 г/л К2СГ2О4 при pH oKoiio 5,5. При прохождении через электролизеры 5—10 г/л хлористого калия превращается в хлорат и гипохлорит. Раствор из электролизеров лри pH = 6,9 поступает в реакторы, где в течение примерно 7 ч основная масса гипохлорита превращается в хлорат. Затем раствор охлаждается до 15—20 °С распылением в колонне, продуваемой воздухом, при этом кристаллизуется хлорат калия. Кристаллы отделяют на центрифуге. Маточник донасыщают хлористым калием для восполнения его расхода и возвращают вновь на питание электролизеров. [c.410]

Интересен и новый электрохимический способ очистки загрязненных сточных вод, особенно для прибрежных регионов, приле- Гающих к морям и океанам, соленым озерам. К сточным водам добавляют 30% морской воды и обрабатывают в электролизере с графитовым анодом и чугунным решетчатым катодом. В анодном пространстве выделяется вйсокоактивный хлор, а в катодном— гидроксид натрия и водород. [c.59]

В электролизерах с графитовыми анодами, распо.ложенными вертикально, неравномерность в распределении плотности тока по высоте электродов вызвана в основном двумя факторами. Наиболее важной причиной является значительная потеря напряжения на преодоление омических сопротивлений графитовых электродов. Обычно потеря напряжения в теле стального катода не превышает нескольких десятков мВ и мало влияет на распределение плотности тока по высоте. Потеря напряжения в теле графитового анода во 51Н0Г0 раз больше и является в большинстве случаев основной причиной неравномерного распределения плотности тока по высоте электродов [111]. [c.64]

Несмотря на равенство потенциалов ПТА и графитового анода, при использовании ПТА в одинаковых условиях уменьшаются напряжение на электролизере и удельный расход электроэнергии. Это происходит в результате уменьшения потерь напряжения на преодоление сопротивления электролита и тела электрода. 0, обенно сильно это сказывается в конце тура работы электролизеров с графитовыми анодами. В начале испытания напряжение на ячейке с ПТА ниже на 0,5 В, а в конце на 1,2 В по сравнению с ячейкой, где аноды графитовые. [c.139]

ОРТА нашли широкое применение в производстве хлора и щелочей электролизом с ртутным катодом. В этом методе используют конструкции электролизеров с горизонтальным расположением электродов и применяют высокие плотности тока до 10 кА/м и выше. В этих условиях газонаполнение электролита в межэлектродном. пространстве при использовании графитовых анодов может достигать большой величины й потери ыапряжения на преодоление сопротивления газонаполненного электролита составляют 0,2—0,3 В/мм. Электролизеры с графитовыми анодами требовали систематической регу.тировки межэлектродного расстояния для компенсации износа анодов их приходилось опускать во время работы электролизеров. Это усложняло конструкцию электролизеров и их обслуживание в процессе эксплуатации. Поэтому возможность замены графитовых анодов проницаемыми для газа анодами стабильных размеров в процессе электролиза с ртутным катодом была очень заманчира, и ОРТА получили широкое распространение. [c.209]

Нами была опробована возможность получения хлора активного из сточных коксохимических вод, содержащих NH4 I. Опыты проводили на лабораторном электролизере с графитовым анодом и стальным катодо.м. Сила тока / варьировалась от 0,1 до 5А. [c.119]