Напряжение снижение деполяризацией

Для электролиза соляной кислоты разработаны конструкции биполярных электролизеров фильтр-прессного типа [42] на нагрузку до 10—12 кА с числом ячеек до 40 [43]. Установки для электролиза г.оляной кислоты оборудованы в ряде стран [44]. Для снижения напряжения при электролизе предложено добавлять к электролиту соли палладия [45], а также соли меди и железа с деполяризацией катода путем подачи кислорода [46]. Разрабатывается также электролиз НС1 в расплаве смеси хлоридов щелочных и щелочноземельных металлов [47, 48] с целью снижения напряжения на ячейке примерно до 1,45 В против 1,8—2,0 В, необходимых при электролизе водных растворов. Электролиз соляной кислоты для регенерации хлора и попутного хлористого водорода находит применение в ФРГ, США, Японии и других странах. Однако даже в такой стране как ФРГ, где электролиз соляной кислоты нашел наибольшее применение, доля его в общем производстве хлора составляет около 4% [4]. [c.20]

Имеются многочисленные предложения по снижению напряжения на ячейке деполяризацией процесса выделения водорода за счет применения пористого катода с подачей воздуха или кислорода [58—61] и сочетание этого приема с добавлением солей металлов к электролиту [54, 62—64] или каталитически активных металлов к материалу катода [65]. В этом случае соли металлов выполняют роль катализаторов. [c.296]

При более низких амплитудах напряжения, когда время до разрушения циклически нагруженного образца значительно, успевают проявиться не только наводороживание и адсорбционные факторы снижения выносливости, но и коррозионные (анодные), что подтверждается появлением продуктов коррозии в трещинах усталости и окнс-ленностью излома. При снижении циклических напряжений микро-пластические деформации менее интенсивны, поэтому даже в случае коррозии с водородной деполяризацией явление водородной усталости протекает слабее, зато усиливаются коррозионные (анодные) яв-лй я, так как увеличивается время до разруше ния. [c.174]

Для снижения среднего напряжения на ячейке и расхода электроэнергии на электролиз допустимо отключать электролизеры через определенный период времени с тем, чтобы вести процесс электролиза не при максимальном (стационарном), а при более низком напряжении на ячейке. Чем чаще прерывается процесс электролиза для деполяризации ячеек, тем более приближается среднее напряжение на ячейке к его минимальному значению в момент включения ячейки под нагрузку. [c.63]

По мере повышения давления увеличивается растворимость газов (водорода и кислорода) в электролите, соответственно должны усиливаться процессы деполяризации электродов растворенными газами. Высказывались мнения что снижение напряжения на ячейке по мере роста давления связано с деполяризацией катода и анода растворенными в электролите газами — кислородом и водородом. Ниже приведены данные Фаузера об изменении выхода по току с ростом давления электролиза [c.88]

При понижении уровня электролита и неполном заполнении газовых каналов утечка тока в них резко снижается. Утечка тока в питательном канале при этом остается неизменной. При меньшем напряжении на электролизере, чем необходимо для разложения воды Б пакете ячеек, рост утечки тока с повышением напоя-жения совпадает с увеличением обшего тока, проходящего через электролизер, до перегиба кривой I — Е, соответствующего началу выделения газов в ячейках. Сравнительно небольшое (на 5—7%) снижение напряжения на ячейках в первые часы после деполяризации приводит к уменьшению утечки тока на 20—25%. Однако достигнутый эффект непродолжителен в течение нескольких суток по окончании опыта он снизился до нуля. Величина токов утечки заметно влияет на выход по току, удельный расход электроэнергии, тепловыделения в электролизере и на чистоту продуцируемых газов. [c.177]

В последнее время значительное внимание уделяется снижению напряжения на электролизерах за счет деполяризации процесса, протекающего на электроде противоположного знака. Для этой цели используются вещества, окисляющиеся или восстанавливающиеся при меньших потенциалах, чем потенциалы, при которых в электрохимической реакции участвуют растворитель или находящиеся в нем ионы. Возможно также проведение на электроде противоположного знака электрохимической реакции с участием молекул других соединений, превращение которых происходит при меньших потенциалах и приводит к образованию ценных продуктов. [c.224]

Еще более значительный эффект снижения напряжения может быть достигнут при деполяризации анодного процесса ЗОг, подаваемого в электролизер под давлением (кривая 4). Эффект влияния давления рво связывается с повышением растворимости 80г. Выведено уравнение, позволяющее количественно оценить влияние давления ЗОг на перенапряжение т]а [272] [c.240]

Для снижения катодного потенциала и общего напряжения на хлоратных электролизерах могут применяться пористые катоды с кислородной деполяризацией [43—45]. На пористых катодах, содержащих катализаторы, например, металлы платиновой группы или композиции активированного угля и металла, можно снизить напряжение на электролизер на величину до 1,2 В за счет окисления выделяющегося на катоде водорода [П2]. [c.50]

Катодный процесс проводится с деполяризацией кислородом с целью снижения напряжения на электролизере [c.195]

Электролитическое получение сплавов с жидким катодом происходит с большим выходом по току и при меньшем напряжении, чем при обычном электролизе расплавленных солей с твердым индифферентным катодом. Естественное разделение (по плотностям) электродных продуктов уменьшает потери их, связанные с воссоединением, что должно обеспечить высокий выход по току. Отсутствие диафрагмы и возможность свести к минимуму расстояние между электродами должны приводить к снижению напряжения на электролизере. В том же направлении действует деполяризация при выделении металла на жидком катоде. Так, деполяризация при выделении натрия или калия на жидком свинце составляет величину -0,51 В, а при выделении кальция — даже 0,7 В. [c.289]

При определении стационарных электродных потенциалов установлено, что после магнитной обработки раствора электродный потенциал стальных пластин изменяется симбатно защитному эффекту. С ростом напряженности магнитного поля до 2,4-10 А/м увеличивается электроотрицательное значение электродных потенциалов, затем они становятся электроположительными. В первом случае, очевидно, происходит торможение катодного процесса, протекающего с катодной деполяризацией, что соответствует некоторому снижению в этой области концентрации кислорода в растворе. Однако концентрация кислорода уменьшается очень незначительно и едва ли может быть единственным фактором, обусловливающим уменьшение коррозии. Возможно, велика роль степени активности кислорода. В описываемой работе не нашла также отражения возможная роль ионов хлора. [c.87]

Отсутствие при электролизе с жидким катодом диафрагм, небольшие расстояния между электродами, явления деполяризации на катоде при получении сплавов делают возможным ведение процесса при меньшем напряжении по сравнению с электролизом с твердым катодом. Все это обеспечивает снижение расхода электроэнергии при получении металлов и их сплавов. Поэтому электролиз расплавленных сред с жидким катодом используется для осуществления ряда технических процессов. [c.165]

Характер примерного снижения напряжения на ячейке после выключения электролизера при разомкнутых полюсах электролизера показан нарис. 2-10. Напряжение на выключенной ячейке в первые мгновения снижается до величины, близкой к 1,23 В. Напряжение, равное нескольким десятым вольта, сохраняется в течение многих часов. Деполяризация ячеек происходит вследствие постепенного выделения адсорбированных на электродах газов — водорода и кислорода и разрядки водородно-кислородного элемента токами утечки. [c.69]

Улучшение энергетического и теплового баланса электролиза. Для улучшения энергетического баланса электролиза стремятся соблюсти следующие условия максимальное снижение электродного напряжения (деполяризация выгоднее перенапряжения) максимальное увеличение электропроводности электролита минимальное газонаполнение электролита максимальное исключение побочных реакций минимальное расстояние между электродами исключение диафрагмы там, где это возможно минимальные омические потери в контактах и токоподводах создание конструкции электролизера, которая в максимальной мере учитывает вышеперечисленные условия. Все эти условия должны уточняться в каждом конкретном случае электрохимического производства. [c.155]

Напряжение электрохимического конвертора значительно еньше, чем напряжение электролизера, поэтому электрохимическую конверсию иногда называют электролизом с деполяризацией. Снижение расхода электрической энергии компенсируется увеличением расхода топлива. В случае, если используется недорогое топливо или продукт неполного сгорания топли-ра, выбрасываемый в настоящее время в атмосферу, в электрохимическом конверторе можно получить более дешевый водород. [c.175]

Таблица УП.9. Снижение напряжения при электросинтезе перманганата калия с катодной деполяризацией кислородом (скон = 2/0 г/л, СК2СОз=г0 г/л 4=2,5 кМм 1=21 °С, анод — Мп —81,9%, Ре— 7,28%, 81—1.73%, Р — 0,3%)

Таблица VII.10. Снижение напряжения в процессе получения водорода электролизом с деполяризацией анода диоксидом серы (раствор — 50% Н ЗО , температура — 50 °С, давление — атмосферное, диафрагма — микропористая резина, плотность тока — 2 кА1м )

Еще большего снижения напряжения при электролизе с твердым электролитом можно достигнуть при деполяризации процесса выделения водорода кислородом или воздухом. Схема такого процесса представлена на рис. VI 1.43 (пат. США 4332662). К перфторировапной ионообменной мембране 3 с одной стороны примыкает пористый никелевый катод 2, активированный катализаторами, например серебром или медью. С другой стороны к мембране прижимается анод 4 — титановая сетка, покрытая диоксидом рутения. Кислород подается в катодную газовую камеру через трубу 9. Гидроксильные ионы, получающиеся нри восстановлении кислорода на катоде, с ионами натрия, переносимыми через мембрану из анодного пространства, образуют раствор едкого натра с концентрацией 293 г/л, отводимый через трубу 1. Анолит, содержащий 100 г/л Na l, подается по трубе 5. [c.239]

Представляет интерес сопост,авление различных методов интенсификации электрохимических процессов с точки зрения снижения напряжения и расхода электроэнергии. Это сопоставление может быть сделано на примере электрохимического получения водорода. На рис. УП.44 приведена зависимость напряжения на электролизере от плотности тока для различных электрохимических методов получения водорода [278]. Как следует из данного рисунка, деполяризация анодного процесса диоксидом серы (кривая 3) позволяет достигнуть более существенного снижения напряжения по сравнению с электролизом раствора КОН при 100 °С и атмосферном давлении (кривая 1) и по сравнению с электролизом воды с использованием твердого полимерного электролита (кривая 2). [c.240]

С целью снижения напряжения на электролизере и уменьшения расхода электроэнергии проведено исследование возможности получения перманганата калия анодным растворением маложелезистого ферромарганца с деполяризацией катодного процесса кислородом [3, т. 5, с. 247]. В качестве катода использовали вентильный электрод, представляющий собой пористую систему с крупными внутренними порами и мелкими наружными. В газовую камеру, примыкающую к внутреннему крупнопористому слою, подавали кислород, за счет восстановления которого катодный потенциал был ниже по- [c.160]

Эффект деполяризации графитового катода проявляется в довольно значительном снижении напряжения на электролизере, благодаря чему экономится до 43% электроэнергии, расходуемой на электролиз. Следовательно, электрохимическая регенерация феррицианида замыкает производственный цикл синтеза пропиленгли-коля, который может быть выражен суммарным уравнением [c.178]

Под действием растягивающих напряжений наводороживание титана вызывает растрескивание, которое происходит, вероятно, по сорбционно-механокоррозионному (смк) механизму (схема 5). Определяющие факторы — наводороживание металла в процессе коррозии и снижение критических напряжений акр возникновения и развития трещин вследствие адсорбционного и абсорбционного эффектов. Разрушение защитной пленки при электрохимической коррозии с водородной деполяризацией создает предпосылки для интенсивной сорбции водорода титаном. Адсорбированный водород вступает в химическое взаимодействие с титаном, образуя гидридную пленку и диффундируя в металл с образованием гид- [c.186]

Анализ исследований, выполненных в нашей стране и за рубежом, позволяет отметить следующие характерные особенности воздействия сероводорода на металлы. Воздействие сероводорода проявляется тем сильнее, чем выше прочностные характеристики металла - твердость, предел текучести и предел прочности. Механические напряжения играют большую роль в процессе коррозионного растрескивания, стимулируя электрохимическое локальное растворение металла, и, как следствие, зарождение и развитие трещин. Степень коррозионного воздействия з 1висит от отношения приложенного напряжения к пределу текучести. Исследования влияния pH раствора на коррозию малоуглеродистых сталей в системе НгЗ - СО - НгО показали значительное снижение коррозии с переходом от кислых к нейтральным и щелочным растворам. Считается, что при pH > > 10 коррозионное растрескивание не происходит. Необходимым условием для протекания активных процессов коррозии в сероводородсодержащих средах является наличие влаги, в которой сероводород находится в диссоциированном состоянии. При этом коррозионные процессы приобретают электрохимический характер, катодный процесс протекает с водородной деполяризацией, в результате которой появляется водород в атомарной и молекулярной формах. При относительно малой влажности (4-26 %) сероводород оказывает незначительное влияние на углеродистые стали, вызывая за 30 сут только потускнение его поверхности. Наличие капельной влаги увеличивает коррозию сталей примерно в 100 раз по сравнению с сухим газом [138]. С повышением внутренних напряжений возникает [c.18]

Имеющиеся данные о влиянии pH на потенциал МпОз-графитовых электродов позволяют, в частности, оценить величину концентрационной поляризации, происходящей при работе гальванических элементов с марганцевой деполяризацией. Расчет показывает, что концентрационной поляризацией можно объяснить снижение потенциала положительного электрода за время разряда на 0,2—0,3 в. В действительности же происходит значительно большее изменение потенциала. В качестве примера на рис. 1 даны кривые изменения потенциалов электродов при разряде элемента с жидким электролитом (тип ]"еркулес , непрерывный разряд током 0,2 а). Здесь и ф обозначают потенциалы анода (цинка) и катода (аггломерата), U — напряжение на зажимах, Е — э. д. с., измерявшаяся при кратковременных размыканиях элемента, ri — внутреннее сопротивление, измерявшееся переменным током. Как видно из приведенных данных, потенциал цинка изменяется незначительно и основная часть уменьшения э. д. с. приходится на долю снижения потенциала положительного электрода, которое доходит почти до 1 в. При этом следует учесть, что электрод имеет большой избыток МпОг, не используемый полностью при разряде. Столь сильное изменение потенциала, не объяснимое концентрационной поляризацией, является одной из характерных особенностей технических МпОа-графитовых электродов. В меньшей степени аналогичное явление имеет место у металлоокисно-графитовых электродов (Мп02К1(0Н)з) и в щелочных электролитах, где концентрационная поляризация практически отсутствует и тем не менее происходит плавное снижение потенциала в нроцессе разряда. [c.514]