Электролиз также Электролиз с диафрагмой, Электролиз

Получение. В промышленности кислород получают, в основном, из жидкого воздуха (см. разд. 7.5.1). Иногда в промышленности используют электролиз воды (данный процесс проводят в основном с целью получения водорода высокой чистоты, но попутно образуется и кислород, который также находит применение). Электролитом служит 30%-ный раствор КОН, катоды железные, аноды никелевые, они разделены асбестовой диафрагмой. На электродах происходят следующие процессы [c.436]

Экспериментальная проверка влияния ионов магния и кальция на электролиз показала, что при работе диафрагменных электролизеров (при плотности тока 900 а/м и 70 С) нд неочищенном рассоле, приготовленном из баскунчакской соли, уже через 18 суток протекаемость диафрагмы была примерно в 2 раза меньше, а сопротивление в 3 раза больше, чем в электролизерах, питаемых очищенным рассолом. Концентрация щелочи при этом намного превышала нормальную . А. М. Агальцов изучал влияние забивки диафрагмы примесями кальция в промышленных электролизерах. По условиям эксперимента в одну из ванн подавали рассол, содержащий 30 мг/л кальция, в другую — рассол, содержащий 60 мг/л, в контрольные электролизеры подавали очищенный рассол. На ванне, в которую подавали рассол, содержащий 60 мг/л ионов Са +, вскоре по-.высилось напряжение, и она была отключена через 3 месяца. Ванна, для питания которой использовали рассол с концентрацией 30 мг/л Са +, вышла из строя через 5 месяцев. Контрольные электролизеры были отключены через 7 месяцев работы. Было показано также, что в присутствии примесей ухудшается распределение щелочи по высоте катода. [c.48]

Анодная плотность тока может колебаться от 120 [2511 до 500 а/м [253]. Для предотвращения проникновения частиц СнгО и восстановления их на катоде, а также засорения диафрагмы, рекомендуется проводить электролиз с протоком электролита из катодного пространства в анодное через, диафрагму [253]. [c.191]

Исследовался также процесс электролиза с ионообменной диафрагмой с получением хлора и карбоната или бикарбоната натрия [13]. При размещении производства хлора на содовом заводе электролитические щелока могут быть направлены для карбонизации на производство кальцинированной соды или для регенерации NH3 из фильтровой жидкости [14]. И в том и в другом случае взамен каустической соды получают более дешевую кальцинированную соду. Пока эти методы не нашли широкого применения в мировой промышленности. В нашей стране и в ближайшие 20—30 лет вряд ли будут созданы условия, благоприятствующие применению этих методов в промышленности. [c.282]

Основные теоретические исследования последнего времени направлены на изучение кинетики реакции (1, 6) [46, 47, 52—56] и реакций (I, 7) и (I, 8) [58, 60], а также долей электрохимической (I, 6) и химических (I, 7) и (I, 8) реакций в образовании хлората [53—55, 58, 59, 61, 63, 65]. По результатам проведенных исследований в настоящее время нет оснований считать, что при электролизе растворов хлорида без диафрагмы хлорат образуется только по электрохимической или только по химической реакциям. По-видимому, при низких концентрациях гипохлорита, когда, как показано в некоторых работах [53, 54], скорость его анодного окисления в хлорат определяется скоростью гидролиза хлора [реакция (I, 3)] в диффузионном слое, образование хлората происходит преимущественно по химическим реакциям (I, 7) и (I, 8), протекающим в объеме раствора. В случае высокой кон- [c.18]

Для метода электролиза с твердым катодом и диафрагмой, где применяется вертикальное расположение анодов, нет рациональных методов регулирования межэлектродного расстояния. Это обстоятельство, а также отсутствие диафрагмы, приспособленной для работы с высокими плотностями тока, ограничивало интенсификацию процесса в электролизерах с твердым катодом. В промышленных конструкциях электролизеров г с твердым катодом плотность тока не превышает 1,3—1,5 кА/м . [c.21]

В процессе электролиза состав раствора вследствие расхода буры и соды, а также выделения углекислоты изменяется и требует корректирования путем добавки соответствующих продуктов. Электролиз ведут без диафрагм, поэтому для защиты от восстановления на катоде необходима добавка небольшого количества хромовокислой соли и ализаринового масла. [c.395]

Основные требования, предъявляемые к диафрагмам для электролиза воды максимальная электропроводность, достаточная плотность, механическая прочность и химическая стойкость. Для разделения продуктов электролиза воды применяются чистая асбестовая ткань, асбестовая ткань с вплетенной проволокой, а также (реже) металлические, фарфоровые и керамические диафрагмы. [c.119]

Предложен также метод одновременной регенерации металлического марганца и двуокиси марганца из отработанных растворов [545]. При электролизе с двумя диафрагмами, помещенными в ванну, можно в определенных условиях одновременно с МпОз на аноде получать металлический марганец на катоде с оптимальными выходами обоих продуктов до 50 %. [c.179]

Технологическая схема получения салицилового альдегида из салицилата натрия, разработанная в Индии, представлена на рис. 170. Электролит готовят в смесителе 1 растворением салициловой кислоты в необходимом количестве раствора едкого натра, к которому добавляют сульфат натрия и борную кислоту, а также бисульфит натрия. Электролиз ведут в электролизерах с диафрагмой из пористой резины на вращающихся катодах из амальгамированной меди при плотности тока до 1500 А/м и скорости вращения 1800 об/мин. Аноды, отделяемые от катодов диафрагмой, изготовляются из перфорированного свинца, в качестве анолита используется 20% раствор серной кислоты. Процесс контролируется pH и температурой электролита, оптимальные значения которых лежат в интервале pH 5,4—5,7 и при 18 °С. Продукты электролиза на выходе из электролизера обрабатывают серной кислотой для разрушения бисульфитного комплекса и отгоняют салициловый [c.402]

Электролиз в электролизерах с нерастворимыми анодами для извлечения никеля из растворов имеет ограниченное распространение. В этом случае также применяют диафрагмы, но цель-ИХ несколько иНая. Так, при электролизе сернокислых растворов в анодном пространстве образуется серная кислота. Высокая концент рация кислоты в католите снизила бы выход по току. Протекание католита в анолит сквозь диафрагму предохраняет от излишнего переноса кислоты в катодное пространство. [c.41]

Недопустимые концентрации щелочи, как показывают данные табл. 38. создаются в процессе электролиза также в электролизерах с листовой диафрагмой, особенно в период максимальной нагрузки серии. [c.178]

По заданиям координационного плана отрабатываются процессы электролиза с повышенными плотностями тока, технология получения диафрагмы с длительным рабочим пробегом, способы изготовления окиснорутениевых титановых анодов, (ОРТА) с минимальной закладкой благородного металла, универсальная технология очистки рассола, рассчитанная на все имеющиеся в стране виды сырья, процесс электролиза с цонообменными мембранами, а также исследуются процессы электролиза под давлением I-I2 атм с диафрагмой и мембраной. [c.25]

Так, для получения электролита с концентрацией золота в пересчете на металл 5 г л требуется 1 а-ч на литр электролита. Следовательно, при площади анодов в 2 дм" , анодной плотности тока 1 а дм и рабочей емкости ванны 10 л для получения электролита с концентрацией золота 5 г/л достаточно 5 ч. По достижении заданной концентрации золота электролиз прекращают, убирают диафрагмы, а полученный электролит золочения доливают дистиллированной водой до требуемого уровня, анализируют на содержание золота и свободного цианистого калия и по мере надобности корректируют. Контрольный расчет концентрации золота в электролите производят также путем взвешивания золотых анодов до и после электролиза. [c.55]

Вместо описанного способа можно применять также способ внутреннего электролиза с диафрагмой по Ю. А. Чернихову. В этом случае анод предварительно 2—3 раза погружают в раствор коллодия и оставляют на воздухе до тех пор, пока образующаяся коллодиевая пленка не высохнет. Электролиз проводят на холоду в течение 50—70 мин. [c.452]

На этом основаны галургические методы переработки сильвинита [2, 23, 24]. Выделяемый в виде отхода Na l может быть также использован для электролиза с диафрагмой. [c.205]

Основы процесса. Рассол, подаваемый на электролиз, называется очищенным рассолом. Содержание в нем поваренной соли не должно быть ниже 305 кг/м . Более низкое содержание соли в рассоле влечет за собой заметное уменьшение выхода по току. Так как в присутствии иона сульфата, как указывалось, выход по току также снижается и увеличивается износ анодов, то концентрация его в очищенном рассоле ограничивается и не должна быть более 5 кг/м . Ионы кальция и магния в щелочной среде образуют плохо растворимые осадки гидратов, забивающие диафрагму. Вследст- [c.80]

При электролизе с диафрагмой так же, как и в случае электролиза с ртутным катодом, допустимо повышенное содержание сульфатов в рассоле и более глубокое вырабатывание поваренной соли,, однако требования к очистке рассола от солей кальция, магния, железа становятся более жесткими, так как диафрагма должна служить более длительное время и, следовательно, необходимо предотвратить эабивку ее пор. Более жесткие требования предъявляются также и к конструкционным материалам, чтобы продукты их коррозии не ускоряли также забивку пор диафрагмы. Хлор и каустическая сода в этом случае не загрязняются продуктами разрушения графитовых анодов — углекислотой, графитовой пылью и окрашенными органическими соединениями. Средний расход окиснорутениевого покрытия анодов на 1 т хлора при получении его электролизом с диафрагмой составляет около 0,1 г в пересчете на металлический рутений [1061. [c.214]

Стандартный потенциал основной анодной реакции состаи-ляст 0,56 В. На электродах протекают также побочные реакции на аноде — образование кислорода, на катоде — восстановление К2МПО4, Поэтому выход по току всегда оказывается меньпк ]00 %, а выход по веществу сохраняется при этом весьма высоким, так как продукты упомянутых побочных реакций не за грязняют электролит. С увеличением концентрации К2М.ПО4, уменьшением температуры электролита и анодной плотности тока выход перманганата калия возрастает. В промышленности, однако, электролиз проводят при повышенной температуре, что позволяет несколько улучшить массоперенос и снизить напряжение на электролизере. Для снижения потерь манганата вследствие восстановления его на катоде последний заключают в чехол пз химически стойкой ткани, а также уменьшают поверхность катодов. Возможно применение микропористой диафрагмы, В этом случае поверхности катодов и анодов могут быть одинаковыми. [c.192]

Ут = Фар — фкр). При ЭТОМ электролиз протекает с бесконечно малой скоростью. Для увеличения скорости процесса необходимо приложить к ванне напряжение Упр, превышающее напряжение разложения, которое затрачивается на преодоление концентрационой поляризации и перенапряжения на катоде и на аноде, а также на преодоление омических сопротивлений — электролита, электродов, различных контактов, диафрагмы (в случае если она имеется)., Таким образом, напряжение на ванне, т. е. разность потенциалов между электродами, равна сумме напряжений [c.324]

Электролиз ведут без диафрагмы, так как она засоряется двуокисью марганца, небольшое количество которой образуется при электролизе. Поэтому выход по току зависит главным образом от степени обратного восстановления перманганата на катоде. Большая щелочность электролита препятствует использованию добавок для образования на катоде защитной пленки. Уменьшению выхода по току способствует также выделение на аноде кислорода и обратный переход КМПО4 в КгМпО из-за высокой концентрации щелочи [c.783]

В ограниченном объеме для удовлетворения потребности в едком калп ирименяется также электролиз р-ров КС1. Практически в современных ваннах выход продуктов электролиза по отношению к теоретическому (выход по току) составляет 94—97%. В пром-сти применяется 2 основных метода электролиза Na l — метод с твердым стальным катодом й диафрагмой (диафрагмепный метод) и метод с ртутным катодом (ртутный метод). В обопх методах электрохимич. процесс на аноде одинаков п может быть выражен ур-нием 2С1- - 2е = С1г [c.345]

До самого последнего времени в хлорной промышленности применялись аноды из искусственного графита Однако применение графитовых анодов имеет ряд существенных недостатков В процессе электролиза аноды довольно быстро изнашиваются, причем с росток плотности тока скорость разрушения их по абсолютной величине возрастает. Весь цикл работы электролизера протекает с изменяю, щимся мехзлекТ )одныи расстоянием, а следовательно, с изиеншощи-мися напряжением и температурным режимом. Износ графита приводит также к загрязнению продуктов электролиза, при наличии диафрагмы графитовая пыль забивает поры диафрагмы сокращая срок ее службы. [c.3]

Крупным шагом в повышении уровня техники хлорного производства была разработка, а затем внедрение в промышленность малоизпашиваю-щихся анодов (МИА) с активным слоем из смеси окислов рутения и титана, наносимых па титановую основу анода. Они получили название ОРТА [16]. Применение ОРТА позволило интенсифицировать процесс электролиза и осуществить дальнейшее увеличение мощности электролизеров. Электролизеры с такими анодами на нагрузку 50 и 100 кА стали использоваться при строительстве всех хлорных производств, работающих по способу электролиза с фильтрующей диафрагмой. Этими электролизерами оборудованы производства хлора на Калушском, Первомайском и других химических заводах. Интенсивно осуществляется также перевод действующих цехов на новые аноды. В конце десятой пятилетки около 35% производимого хлора в нашей стране получали на электролизерах с анодами ОРТА, доля которых в общем производстве хлора поднимется в одиннадцатой пятилетке до 70%. Применение мощных электролизеров с малоизнашивающимися анодами позволило снизить удельные затраты электрической энергии, резко сократить трудовые затраты на обслуживание и ремонт электролизеров и улучшить технико-экономические показатели производства. [c.78]

ГК-50/25 затрудаягот подучение на нем равномерной диафрагмы. Низкое качество электролитических щелоков имел по-прегоему Первомайский химзавод содержание хлората натрия в среднем 1,15 г/л, МЛО 0,0059 г/л. Это обусловлено, как и в Усольском производственном объединении "Химпром" некачественным насасыванием диафрагмы на катода, а также подачей на электролиз очищенного рассола, не соответствущего норлам технологического режима. [c.20]

Гидроокись натрия (едкий натр или каустическая со5а , NaOH, можно получать, действуя на металлический натрий или окислы натрия водой, гидроокисью кальция Са(ОН)г на карбонат натрия (по методу каустификации), а также электролизом водных растворов хлорида натрия (в электролитической ячейке с диафрагмой, колоколом или с ртутным катодом). [c.73]

Исследованы также электролитические методы осаждения. Электролиз карбонатного раствора приводит к образованию ионов гидроксила, которые затем осаждают нерастворимые полиуранаты. Восстановление урана (VI) до четырехвалентного состояния может быть проведено электрохимически на ртутном катоде в разделенной ячейке. Здесь для предотвращения повторного окисления необходима диафрагма. Весьма эффективна диафрагма типа катионной мембраны, поскольку восстановленные компоненты присутствуют в виде анионных комплексов и пе могут мигрировать через диафрагму. При повышенных температурах (80° С) эффективность восстановления увеличивается. Были исследованы катоды из других материалов, однако результаты экспериментов с платиновыми, медными и графитовыми электродами не убедительны и здесь не обсуждаются. Мак-Клейн, Буллуинкел и Хаггинс [25] представили содержательное описание достижений в области электрохимического выделения урана из щелочных растворов. [c.133]

Для расчета падения напряжения в диафрагме практическое применение приведенной формулы затруднительно, так как основные входящие в нее величины являются переменными вследствие того, что в процессе электролиза диафрагма загрязняется примесями (вносимыми с рассг Лрм и образующимися при выщелачивании цементных деталей и разрушении анодов) и подвергается некоторым изменениям, например набухает. Однако использование этой формулы для расчетов при конструировании электролизеров и изготовлении диафрагм позволяет определить основные условия создания минимального падения напряжения, а именно возможно большая поверхность диафрагмы при минимальной ее толщине, максимальная объемная пористость и минимальная извилистость пор материала диафрагмы. Следует также отметить, что на выход пю току решающее влияние оказывает протекаемость диафрагмы и размеры пор, которые должны быть такими, чтобы не происходило их быстрой забивки. Следовательно, при выборе диафрагмы должно быть найдено оптимальное решение, позволяющее проводить процесс электролиза с наименьшими производственными расходами. [c.48]

Процесс электрохимической деструкции может осуществляться в электролизерах с диафрагмой и без диафрагмы. Наличие диафрагмы между электродами приводит к значительному повышению напряжения на аппарате и, следовательно, к увеличению расхода электроэнергии. Следует иметь также в виду, что электролизеры с диафрагмами представляют более сложную конструкцию применяемые в промышленности материалы для разделения анодных и катодных процессов не обладают 100%-ной селективностью, что не позволяет полностью вести процесс в требуемых режимах электрохимических реакций диафрагмы в процессе работы изменяют свою структуру, а также забиваются продуктами электролиза или механическими примесями электролитов, что вызывает необходимость их замены или регенерации. Применение диафрагменных электролизеров обусловливается в некоторых случаях спэцифическими свойствами содержащихся загрязнений. Так, очистку стоков от нитросоединений целесообразно [c.156]

Наличие ионов СР нежелательно, так как из-за анодного выделения хлора аноды преждевременно разрушаются. Для улучшения процесса электролиза и повышения выходов по току в последнее время предложены различные усовершенствования. Так, например, в работе [2141 обращается внимание на то, что во время электролиза раствора сернокислой меди анодное пространство сильно подкисляется. При этом ионы гидроксония Н3О мигрируют к катоду (через диафрагму) и там разряжаются, уменьшая выход по току. Для подавления этих процессов рекомендуется применять вращающиеся аноды, а также двухслойные диафрагмы. Еще лучшие результаты дает добавление солей алюминия и применение селективных диафрагм. Для интенсификации электролиза в работе 1218] предложено применять электролизеры с проточным электролитом. При скорости дви-жеиия электролита до 1,0 м/с можно работать при плотностях тока до 60 А/дм и достигать выходов по току порядка 98%. В работе [265] сделано интересное предложение — катодно восстанавливать малахит до меди. В щелочной среде при нагревании малахит частично превращается в тенорит СиО. Такой материал становится электропроводным, и если суспензию из смеси малахита и тенорита в растворе щелочи поместить в катодное пространство, то на катоде выделяется медь. [c.64]

При диафрагменном,методе электролиза достичь необходимого содержания водорода в хлоре значительно легче при стабильном режиме на больщинстве заводов концентрация водорода в хлоре выдерживается в пределах 0,3—0,5%, но в случае разрыва диафрагмы, недостаточного покрытия катода осажденной диафрагмой, нарушении режима вакуума (превышение давления водорода над хлором) может также произойти резкое внезапное и значительное пцвышение концентрации водорода в хлоре. [c.53]

Соляную кислоту получали в две стадии сжиганием водорода в хлоре в стальной двухконусной печи и абсорбцией хлористого водорода водой в абсорбционных колоннах. Газообразный хлор из цеха электролиза через регулирующий вентиль и измерительную диафрагму поступал в горелку печи. Водород, также поступающий из цеха электролиза, проходил последовательно водоотделитель, пламегаситель, регулирующий клапан, диафрагму, регулирующий вентиль и поступал в горелку печи синтеза, где смешивался с хлором. В день аварии перед пуском печи открыли верхнюю свечу для вентиляции и люк для розжига печи. Анализ печной среды показал, что содержание кислорода в ней составляет 18,8%, поэтому печь была дополнительно продута азотом. После этого приступили к розжигу печи. В момент розжига произощел взрыв, который по трубопроводу распространился в абсорбционную колонну. В печи синтеза разорвалась предохранительная мембрана абсорбционная колонна была разрушена. Как показали результаты расследования неработающая печь синтеза была отключена от коллектора только вентилем. На трубопроводе водорода не ыли установлены заглушки. Через неплотности вентиля водород пр01нпк в печь синтеза и абсорбционную колонну. По этой же причине в печь проник хлор, что и привело к взрыву. [c.351]

Наибольшее практическое значение имеет едкий натр. Его мировое производство составляет миллионы тонн в год. Едкий натр получают в основном электролизом раствора Na l. При этом при меняют железные катоды и аноды из искусственного графита для предотвращения смешивания продуктов электролиза катодное и анодное пространства разделяют асбестовой диафрагмой. Вместр графитовых анодов используют также титановые, покрытый JOHKHM слоем смеси оксидов рутения и титана у этих анодоа [c.303]

В настоящее время каустическую соду (МаОН)ихлор в промышленности получают электролизом поваренной соли в электролитических ваннах с ртутным катодом (рис. УПМб) или с диафрагмой (рис. VIII-17) 1[107]. В США 66% продукции получают диафрагменным сгюсобом. В СССР наибольшее применение нашел способ электролиза с ртутным катодом, так как получаемый продукт отличается высокой степенью чистоты. Кро Ме того, данный способ более экономичен в сравнении с диафрагменным. Существенным недостатком способа является образование токсичных ртутьсодержащих отходов. Образовавшуюся амальгаму натрия разлагают на специальных насадках из соединений различных металлов (циркония, вольфрама), а также графита на едкий натр и водород, а ртуть вновь возвращается в камеру электролиза (см. рис. УПМб). [c.252]

Так как потенциалы водородного и кислородного электродов находятся в одинаковой зависимости от pH, теоретическое напряжение разложения воды не зависит от pH электролита, но зависит от температуры. При повышении температуры от 25 до 80 °С оно снижается от 1,23 до 1,18 В. На практике же электролиз воды осуществляется при более высоком напряжении (2,1—2,6В). Такая разница между практически необходимым напряжением и теоретически Еюзможным обусловлена тем, что кроме расхода электроэнергии на собственно электролиз, т. е. на разложение воды, электроэнергия расходуется также на преодоление дополнительных сопротивлений, вызванных сопротивлением электролита, диафрагмы, электродов, контактов, а также концентрационной поляризацией и перенапряжением газов на электродах. [c.110]

В зависимости от типа растворителей, применяемых при электролизе, 31лектролитические методы (см. разд. 36.2.1.5) можно разделить на электролиз в водных (препараты 73—76, 139) и неводных (препарат 77) растворах, а также в расплавах (препарат 140). Материал для изготовления электролизера нужно выбирать в соответствии с агрессивностью электролита и образующихся веществ. Работа с вращающимися электродами (препарат 75),, диафрагмами, мешалками, без доступа воздуха, в атмосфере инертных газов (препараты 76, 77) и т. д. требует значительных технических и аппаратурных затрат. [c.519]