Электрохимическое производство хлора, щелочи и водорода

Электрохимические методы производства в ряде случаев имеют преимущества перед химическими упрощается технологический процесс, более полно используется сырье и энергия, одновременно может производиться несколько ценных продуктов, продукты получаются высокой степени чистоты, недостижимой при химических способах производства. Благодаря указанным достоинствам электрохимические методы охватывают многочисленные и разнообразные производства, важнейшими из которых являются получение хлора, щелочей, водорода, кислорода, неорганических окислителей (перманганатов, персульфатов, перекиси водорода и др.), получение и рафинирование металлов (алюминия, магния, цинка, натрия, меди и др.), декоративные и защитные (от коррозии) покрытия металлов. [c.410]

В электрохимических производствах химические процессы происходят под действием постоянного электрического тока на раствор или расплав электролита. Электрохимические процессы широко применяются для производства хлора, щелочей, водорода, кислорода, металлов, неорганических окислителей, а также для получения декоративных и защитных покрытий металлов, для рафинирования металлов и др. [c.78]

В настоящее время практически все новые электрохимические производства хлора, щелочи и водорода по методу электролиза с твердым катодом и фильтрующей диафрагмой оснащены электролизерами с малоизнашивающимися металлическими анодами. [c.152]

Электрохимические процессы основаны на взаимных превращениях электрической энергии в химическую и наоборот. Эти превращения происходят в соответствии с законами Фарадея. Электрохимические процессы широко применяются для производства хлора, щелочей, водорода, кислорода, металлов, неорганических окислителей и т. д. В перспективе роль электрохимии должна еще более возрасти в связи с производством водорода из воды. Достоинства электрохимических процессов — их простота в аппаратурном оформлении, ма- [c.228]

Современные электрохимические предприятия, производящие весьма важные для народного хозяйства продукты например хлор, щелочи, водород и кислород, работают с выходом по току выше 95%, с автоматическим регулированием большие цеха в таких производствах обслуживают двое-трое рабочих в смену. [c.503]

Производство хлора, щелочи и водорода относится к числу самых крупнотоннажных электрохимических производств. В настоящее время в мире производится свыше 30 млн. т хлора ежегодно. Подавляющее количество хлора получают электрохимическим методом — электролизом водных растворов хлорида натрия. [c.141]

Электрохимическими называются производства, в которых химические процессы протекают под действием постоянного электрического тока. В промышленности широкое распространение получил электролиз водных растворов и расплавов. Электрохимические методы производства в ряде случаев имеют преимущества перед химическими упрощается технологический процесс, более полно используется сырье и энергия, одновременно может производиться несколько ценных продуктов, продукты получаются высокой степени чистоты, недостижимой при химических способах производства. Благодаря указанным достоинствам электрохимические процессы используют при производстве важнейших продуктов хлора, щелочей, водорода, кислорода, неорганических окислителей (перманганаты, персульфаты, перекись водорода и др.), при получении и рафинировании металлов (алюминия, магния, цинка, натрия, меди и др.), декоративных и защитных (от коррозии) покрытий металлов. [c.129]

Электрохимические производства (хлора, водорода, едких щелочей, металлов и др.). [c.17]

К промышленности неорганических веществ относят основные химические производства (производства щелочей, кислот, солей, минеральных удобрений), производство тонких неорганических препаратов (редких элементов, реактивов, фармацевтических препаратов), электрохимические производства (производство хлора, водорода, едких щелочей и др.), производство силикатов (цемента, стекла, керамики и др.), производство красок и пигментов. Производство неорганических веществ занимает одно из важнейших мест в развитии народного хозяйства СССР. [c.386]

Структурная схема производства хлора и каустической соды приведена на рис. 1-1. Особое место в структуре производства занимает цех электролиза. Работа этого цеха определяет важнейшие технико-экономические показатели всего производства по выпуску готовых продуктов, так как здесь сосредоточены основные процессы и оборудование. Затраты на выпуск продуктов в цехе электролиза составляют 40—65% от общих затрат всего производства. В электролизерах под воздействием постоянного электрического тока происходят электрохимические процессы, приводящие к образованию хлора, водорода и электролитической щелочи. Для питания электролизеров постоянным током цех имеет агрегаты преобразователей переменного тока в постоянный. Преобразователи должны иметь характеристики, допускающие значительные токовые нагрузки на выходе (в зависимости от типов электролизеров токовая нагрузка может составлять от 25 до 150 кА и более при выходном напряжении 450—900 В). [c.9]

Электрохимический метод производства хлора с одновременным получением щелочи и водорода начал применяться в конце XIX — начале XX вв. благодаря развитию в широких масштабах промышленного производства электроэнергии. По этому методу на 1 т хлора расходуется 2800—3500 кет ч электроэнергии. [c.32]

В настоящее время электрохимический метод является основным в производстве хлора и каустической соды. Он основан на свойстве водных растворов хлористых солей щелочных металлов — поваренной соли или хлористого калия — разлагаться под действием постоянного тока с образованием газообразного хлора, раствора едкой щелочи и газообразного водорода. [c.32]

Книга является общим курсом технологии электрохимических производств. В первой части излагается технология химических источников электрической энергии — гальванических элементов, свинцовых и щелочных аккумуляторов. Вторая часть посвящена электрокинетическим процессам, технологии электролитических производств водорода и кислорода, хлора и щелочей, а также продуктов окисления и восстановления. В третьей части разбираются вопросы электрометаллургии и гальванотехники. [c.2]

Электрохимический метод производства хлора достиг в настоящее время высокого технического уровня. Этим методом получают хлор высокой концентрацин и чистоты и одновременно весьма ценные продукты — щелочь (едкий натр или едкое. кали) и водород. При электролизе поваренной соли на 1 т хлора образуется 1,139 т едкого натра и до 300 м водорода (объем при 0°С и 760 мм рт. ст.). [c.325]

Электрохимическая система, состоящая из электролизера с разделенным нефильтрующей пористой перегородкой межэлектродным пространством не дает возможности осуществить производство хлора, каустической соды и водорода со стабильными выходами по току. При неподвижном электролите или при независимой циркуляции анолита и католита через электролизер, снабженный пористой диафрагмой, невозможно предотвратить диффузию и электроперенос гидроксильных ионов, накапливающихся в катодном пространстве, в анодное пространство. По мере электролиза и роста концентрации щелочи проникновение ее в анодное пространство усиливается, что приводит к протеканию рассмотренных выше реакций, связанных с образованием гипохлорита и хлората. [c.148]

Электролизом водных растворов в настоящее время получают фтор, хлор, водород, хром, марганец, щелочи, хлораты, перхлораты, перманганаты, пероксидные соединения (пероксид водорода, персульфаты) и др. Он находит применение и для очистки (рафинирования) некоторых металлов, например цинка, меди, свинца, серебра, золота и других малоактивных металлов. При получении активных металлов (лития, натрия, калия и т. п.) и металлов, на которых перенапряжение водорода имеет небольшое значение (тантал, бериллий и т. п.), применяют электролиз расплавов (см. главу Vni). Особенности его — высокие температуры электролита, доходящие иногда до 1000°С, и повышенный расход электроэнергии как на поддержание электролита в расплавленном состоянии, так и на устранение различных вторичных процессов на электродах. Заводы с электрохимическими производствами потребляют большие количества электрической энергии, поэтому выгодно располагать их вблизи крупных гидроэлектростанций, вырабатывающих дешевую энергию. [c.124]

Рассмотрен процесс электролиза воды с целью получения водорода и кислорода при атмосферном и повышенном давлении, производство тяжелой воды электрохимическим методом. Показаны новые технические достижения в производстве хлора и щелочей на примере получения каустической соды методами электролиза водных растворов хлоридов щелочных металлов с фильтрующей диафрагмой, ионообменными мембранами и ртутным катодом. [c.4]

Электролиз используется для получения ряда химических продуктов — хлора, водорода, кислорода, щелочей и др. Следует отметить, что путем электролиза получают химические продукты высокой степени чистоты, в ряде случаев недостижимой при химических методах их производства. Легкие металлы, такие как магний, алюминий, и тяжелые металлы — медь, цинк, никель, свинец и др. в промышленной практике производят также электрохимическим путем. Таким образом, ассортимент продуктов, получаемых электролизом, чрезвычайно велик. [c.123]

Описанный нами электрохимический способ получения х.лора, щелочи и водорода завоевал прочное положение, в настоящее время ото один из основных промышленных способов производства электролитического хлора. Однако метод не лишен ряда существенных недостатков. [c.45]

Электрохимические процессы в химической промышленности Производство водорода, кислорода, хлора и щелочей,—М. Химия, 1981. 280 с., ил. [c.4]

Большую отрасль современной химической промышленности составляет электросинтез неорганических и органических соединений. При помощи электрохимических методов могут быть получены водород, кислород, персульфаты, перхлораты, хлор, фтор, щелочи, ади-подинитрил, фармацевтические препараты, перфторированные органические соединения и ряд других веществ, которые или используются затем непосредственно, или являются промежуточными в процессе приготовления различных продуктов. Электролиз воды, при помощи которого разделяются изотоны водорода, используется в процессе получения тяжелой воды. Производство таких важных полимеров, как полихлорвинил и перхлорвинил, в значительной степени базируется на электрохимическом производстве хлора. Промышленные методы обогащения атомного горючего были бы неосуществимы без гексафторида урана, для получения которого необходим продукт электролиза — свободный фтор. Многие процессы, которые осуществляются обычным химическим путем, могут быть реализованы электрохимическими методами, и критерием при выборе того или иного пути служат экономические соображения. [c.12]

Электрохимическое производство химических продуктов составляет большую отрасль современной химической промышленности, Среди крупнотоннажных электрохимических производств на n piiOM месте стоит электролитическое получение хлора и щелочей, которое основано на электролизе водного раствора поваренной соли. Мировое электролитическое производство хлора составляет —30 млн, т в год. Хлорный электролиз принадлежит к числу наиболее старых электрохимических производств, начало ему было положено еще в 80-х годах прошлого века. В настоящее время используют два метода электролиза с ртутным катодом и с твердым катодом (диафрагменный метод). На ртутном катоде разряжаются ионы Na+ и образуется амальгама, которую выводят из электролизера, разлагают водой, получая водород и щелочь, и снова возвращают в электролизер. На твердом катоде, в качестве которого используют определенные марки стали с относительно низким водородным перенапряжением, выделяется водород, а электролит подщелачивается. Диафрагма служит для предотвращения соприкосновения выделяющегося на аноде хлора со щелочным раствором. На аноде обоих типов электролизеров выделяется хлор, а также возможен разряд ионов гидроксила и молекул воды с образованием кислорода. Материал анода должен обладать высокой химической стойкостью, В качестве анодов используют магнетит, диоксид марганца, уголь, графит, В последнее время разработаны новые малоизнашиваемые аноды из титана, покрытого активной массой на основе смеси оксидов рутения и титана. Эти электроды называются оксидными рутениевотитановыми анодами — ОРТА, [c.271]

Особенно перспективно использование рассматриваемых карбидов в качестве катодных материалов в электрохимических производствах, поскольку в этих условиях их высокая коррозионная стойкость удачно сочетается со сравнительно низким перенапряжением выделения водорода и большой износостойкостью ([23, 191, 192, 206], а также табл. 1). В согласии со сказанным, карбид титана успешно выдержал длительные промышленные испытания в качестве неамаль-гамируемого материала насадки для разложения амальгамы натрия в процессе получения хлора и щелочи рутным способом [207, 208]. [c.74]

В электролизер, разделенный пористой фильтрующей диафрагмой 3, подается 20%-ный раствор хлорида натрия. Метан и кислород или воздух под давлением поступают во внутреннюю полость пористого графитового анода 4, продавливаются сквозь поры на наружную поверхность, где происходит реакция электрохимического хлорирования. На катоде 2 выделяется водород, а в катодном пространстве образуется едкий натр. Температура электролита в процессе электролиза 1 [оддерживается 40 С. Для предотвращения диффузии и электропереноса ионов ОН" из катодного пространства в анодное в процессе электролиза раствор непрерывно фильтруется через пористую асбестовую диафрагму 3, т. е. в электролизере осуществлен принцип противотока раствора и ионов ОН , как в производстве хлора и щелочи. Раствор хлорида натрия и едкого натра из катодного прдстранства направляется на переработку для [c.354]

В химической технологии электролиз применяется для производства хлора, едких щелочей, чистых водорода и кислорода, фтора, перманганата калия, перекисных соединений, например надсерной кислоты, используемой для получения перекиси водорода, и др. Электрохимические методы используются и в некоторых процессах органического синтеза (электровосстановление, электроокисление, электрогалоидирование и др.)- [c.307]

XX в. знаменуется бурным развитием электрохимии, которое особенно усиливается в ходе научно-технической революции. В последние годы значительно увеличился объем производства хлора и щелочей (путем электролиза растворов хлорида натрия или калия), водорода (электролизом воды), ряда окислителей и других денных неорганических и органических продуктов (электросинтез). Значительную роль играет электролиз в производстве и рафинировании некоторых металлов. Развиваются электрохимические методы обессоливания водьъ и другие элек-троосмотические и электрофоретические процессы. [c.4]

Электрохимические производства выросли за последние десятилетия в крупную отрасль промышленности, имеющую большое народнохозяйственное значение. Применение электрохимии позволяет получать сравнительно простым и относительно дешевым путем большие количества таких важных продуктов, как хлор, едкие щелочи, водород, кислород, перекиси, хлорокислородные соли и др. Электролизом расплавленных сред (преимущественно солей) получаются в больших количествах алюминий, магний, натрий и другие металлы. Благодаря электрохимическим методам удалось осуществить в производственном масштабе получение таких металлов, как бериллий, церий, сурьма, литий. Весьма велико значение электрохимии для получения чистых металлов, например меди, цинка, никеля, серебра, золота. Эти металлы можно получать электрохимическим путем не только из природного сырья и полупродуктов, но и из отходов производства (лома цветных металлов, травильных растворов и т. п.). Электрохимические методы с успехом применяются и в некоторых процессах органического синтеза, например для получения азобензола, бензидина, йодоформа и др. [c.551]

Химические методы получения хлора основаны на окислении хлористого водорода различными окислителями или на действии азотной кислоты на поваренную соль. Основной электрохимический метод производства хлора заключается в электролизе водных растворов хлористых солей натрия или калия. Продуктами электролиза, кроме хлора, являются водород и раствор щелочи. При электролизе расплавленных хлористых солей щелочных металлов, например Na l или КС1, получаются щелочной металл и газообразный хлор. [c.567]

До настоящего времени в ходу лабораторная посуда, электрохимические электроды и нерастворимые аноды из платины. Еще не так давно большое количество электрических печей сопротивления изготовлялось с платиновой обмоткой (ныне платиновая обмотка с большим успехом заменяется жаростойкими сплавами на железной основе с хромом и алюминием). До настоящего времени платина довольно часто применяется для термопар и неокисляющихся электроконтактов. В виде сплавО В платина применяется для фильер при производстве искусственного волокна. Используе 1ся платина также в качестве контакта и катализатора при окислении аммиака в азотную кислоту. В некоторых химических производствах применяют обкладку платиновыми листами (толщиной не менее 0,1 мм) аппаратов и отдельных деталей приборов, работающих в наиболее агрессивных средах. Плагина стойка во многих минеральных и во всех органических кислотах и едких щелочах. Однако смесь соляной и азотной кислот, а также смесь соляной кислоты с другими сильными окислителями разрушают платину, хотя и заметно медленнее, чем золото. Чистые галогено-водородные кислоты при нормальных температурах почти не действуют на платину, однако при нагреве начинают воздействовать (причем более сильно бромисто-водородная и иодисто-водород-ная). Свободные галогены при высоких температурах также воздейст вуют на платину. Платина не окисляется ори нагреве на воздухе и з кислороде до температуры плавления, однако подвергается разрушению даже при гораздо более низких температурах в атмосферах, содержащих СО, или в контакте с углем, при одновременном наличии хлора или хлористых солей, следствие способности образовывать летучие карбонил-хлориды платины. [c.577]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология