Практическое применение электролиза в промышленности

Практическое применение электролиза в промышленности [c.150]

Практическое применение электролиза. Химическое действие электрического тока нашло широкое использование в различных отраслях промышленности. Отметим важнейшие из них. [c.347]

Практическое применение электролиза. В настоящее время электрохимия выросла в мощную отрасль промышленности. Количество объектов, приготовляемых или очищаемых электролизом, непрерывно возрастает. Важнейшие области приложения электролиза следующие [c.147]

ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОЛИЗА В ПРОМЫШЛЕННОСТИ [c.137]

За последние 5—10 лет в промышленности получили практическое применение два новых метода производства хлора — электролизом соляной кислоты [39, 40] и из хлористого аммония (нашатыря) [41]. Эти методы получения хлора не связаны с одновременным выделением каустической соды, в качестве сырья в них используются трудно реализуемые отходы производства хлорорганических продуктов и кальцинированной соды. Однако эти методы имеют небольшой удельный вес в общем производстве хлора. [c.19]

Практические применения электролиза. Процессы электролиза получили широкое и разностороннее применение в нашей промышленности. Мы отметим здесь некоторые важнейшие из применений. [c.606]

Практические применения электролиза. Процессы электролиза получили широкое и разностороннее применение в промышленности. [c.447]

Электролитическое производство хлора и щелочей является одним из наиболее сложных примеров промышленного электролиза водных растворов. В связи с высокой химической активностью продуктов электролиза (хлор, щелочь, водород) в практическом осуществлении этого процесса возникают серьезные трудности. Так, например, сложной является задача разделения электродных продуктов, решаемая путем применения диафрагм жесткие требования предъявляются к анодам и т. д. Несмотря на это, современные электролизеры для получения хлора и щелочей являются весьма совершенными агрегатами значительной мощности (до 180 ООО а), надежно работающими с высокими выходами по току (90—98%) и хорошими экономическими показателями. Такая степень совершенства достигнута благодаря тому, что на примере электролиза хлористых солей щелочных металлов были подробно изучены диафрагмы для разделения хлора и щелочи, процессы на графитовых анодах, закономерности изменения состава раствора при электролизе, расчеты выхода по току с проточным электролитом и целый ряд других вопросов, имеющих значение и для других случаев электролиза Ниже эти вопросы подробно рассматриваются. [c.48]

Известны и другие случаи практического применения электролиза. Использование его в промышленности из года в год расширяется. [c.227]

Практическое применение электролиза для проведения процессов окисления и восстановления. Электрохимические процессы широко применяют в различных областях современной техники, в аналитической химии, биохимии и т. д. В химической промышленности электролизом получают хлор и фтор, щелочи, хлораты и перхлораты, надсерную кислоту и персульфаты, химически чистые водород и кислород и т. д. При этом одни вещества [c.214]

Неоднократно предлагали использовать металлические электроды для электролиза соляной кислоты [23] катоды из стали, никелированной стали или сплавов никеля [25—26], а также покрытые активным слоем мелкодисперсного серебра [24] предлагали использовать и металлические аноды с покрытиями из иридия или сплавов платины с иридием [27]. Однако о практическом применении металлических анодов в промышленном электролизе соляной кислоты сведения отсутствуют. Отсутствие металлов, достаточно стойких в среде горячей соляной кислоты, делает сомнительным целесообразность применения металлических электродов в этом процессе. Из электродных материалов только графит удовлетворяет основным требованиям, предъявляемым к электродным материалам. Он достаточно стоек при анодной и катодной поляризации в горячей концентрированной соляной кислоте, имеет сравнительно хорошую электропроводность и невысокую стоимость [22]. [c.286]

Электрохимия имеет большое практическое значение в связи с развитием промышленных электрохимических методов получения металлов, щелочей, солей, электросинтеза ценных органических веществ, применением электролиза для нанесения гальванических покрытий для защиты металлов от коррозии и др. Электрохимические методы исследования и анализа приобретают все большее значение на практике в качестве быстрых и точных методов анализа и производственного контроля. [c.8]

Оба метода электролиза зародились и получили применение в промышленности практически одновременно, тем не менее длительное время развивался преимущественно метод электролиза с диафрагмой. С расширением промышленности искусственных и синтетических волокон возникла потребность в значительных количествах чистой каустической соды. Для удовлетворения этой потребности стал усиленно разрабатываться метод электролиза с ртутным катодом, преимущественное развитие он получил в последние 15—20 лет. [c.15]

Электролиз широко используется в различных областях промышленности. Практически нет ни одной отрасли техники, где бы он ни применялся. Остановимся на некоторых широко распространенных областях применения электролиза. [c.292]

Электролиз растворов соляной кислоты исследован в работах [56—58]. Первоначально при прямом получении хлорной кислоты электролизу подвергали только разбавленные воДные растворы соляной кислоты при низких температурах [59], так как уже при применении 1 н. раствора практически вся соляная кислота расходуется на получение хлора и хлорная кислота практически не образуется. При использовании 0,1 н. раствора солйной кислоты половина ее окисляется до хлорной кислоты и половина — до хлора [60]. При применении в качестве электролита 0,5 н. раствора НС1 получали хлорную кислоту концентрации 20 г/л. При 18 °С и плотности тока 90 А/м напряжение на ячейке составило 8 В и расход электроэнергии 28 кВт-ч на 1 кг 60%-ной хлорной кислоты. Недостатками этого метода были получение очень разбавленных растворов хлорной кислоты и большие затраты на ее концентрирование. Было предложено трехступенчатое окисление с использованием 0,5 н. кислоты, сообщалось об использовании этого способа в промышленности [5]. [c.427]

Практически во всех промышленных электролизерах для получения водорода и кислорода стремятся к возможно более полному и надежному разделению образующихся газов. Только в некоторых случаях электролиз воды ведут без разделения газов. При этом получают гремучий газ ( /з водорода и /з кислорода). Такие установки не получили широкого применения, так как при нарушениях режима процесса иногда происходили взрывы газа в аппарате. [c.98]

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]

Способ с одной фильтрующей диафрагмой. Радикальное решение вопроса о разделении электродных продуктов при электролизе водных растворов хлоридов щелочных металлов на твердом катоде было получено при применении способа с фильтрующей диафрагмой. Этот способ разделения электродных пространств электролизера в настоящее время является практически единственным, применяемым в промышленности. [c.43]

Многие металлы и сплавы, включая и такие практически нерастворимые в ртути, как сталь, платина, титан, пермаллой и другие, при удалении с их поверхности окисной или адсорбированной пленки покрываются тонким слоем ртути. Это свойство также нашло применение в лабораторной практике и в промышленности. Например, его используют при получении каустической соды и хлора методом электролиза водных растворов хлоридов щелочных металлов на ртутном катоде, предварительно амальгамируя днища стальных электролизеров. Амальгамирование до настоящего времени используют в золотодобывающей промышленности для отделения золота от породы с последующей отгонкой ртути, хотя в последнее время этот способ, имеющий многовековую историю, заменяется более прогрессивным способом цианирования. [c.11]

В последние годы разработаны [67, 68] и находят применение в промышленности электроды из двуокиси свинца, которые могут работать при более высокой температуре, чем графитовые. Аноды из РЬОз достаточно стойки в процессе электролиза, могут работать при плотности тока 1000—3000 А/м . При 60 °С, плотности тока около 1500 А/м процесс электролиза можно проводить при напряжении 3,4—3,6 В с выходом по току 85—86%. Применение этих анодов имеет большие преимущества по сравнению с графитовыми анодами. Электролизеры с анодами из РЬОз более компактны, вследствие малого износа работают при практически постоянном во времени тепловом и электрическом режиме, позволяют осуществлять более глубокую переработку поваренной соли в хлорат, чем графитовые [69—70], и получать растворы, содержащие до 750 г/л хлората при остаточном содержании поваренной соли 50 г/л и менее. [c.381]

Такое широкое применение электрохимических процессов в промышленности объясняется целым рядом преимуществ их перед чисто химическими методами производства указанных соединений. Так, при электролизе, как правило, упрощается технологический процесс, значительно полнее используется сырье, продукты получаются очень высокой степени чистоты, практически недостижимой при обычных химических способах получения. Однако развитие электрохимических производств сдерживается большим расходом электроэнергии. [c.210]

Трудность получения бериллия объясняет то, что вплоть до начала XX в. он имел только научный интерес, практического же применения не находил. Первые попытки промышленного получения бериллия электролизом расплавленных солей относятся к концу 20-х годов нашего века, т. е. были сделаны 100 лет спустя после первых опытов по выделению металлического бериллия. [c.429]

Широкое применение в народном хозяйстве получила калийная селитра — одно из самых ценных минеральных удобрений. Ее также используют при производстве пороха, так как в отличие от натриевой селитры она практически не гигроскопична. Большое промышленное значение имеет гидроксид калия. В технике его получают в основном электролизом раствора КС1, Большую часть гидроксида калия транспортируют в виде концентрированных растворов (примерно 50 %-ных). Выпариванием раствора получают твердый КОН. Калиевый щелок [c.48]

Электролитический способ получения осадков металлов группы железа нашел лшрокое применение в промышленности. В отличие от ранее рассмотренных металлов, осаждение которых производится преимущественно из комплексных растворов, металлы группы железа осаждаются практически только из растворов простых солей. Осадки, полученные из этих растворов, являются плотными, равномерными и мелко кристаллическими. Такой характер осадков обусловлен высоким ингибирующим действием чужеродных частиц, присутствующих в растворе или возникающих при электролизе. Чужеродные частицы, которые адсорбируются на активных центрах поверхности электрода, препятствуют свободному росту кристаллов. Осадки металлов группы железа содержат значительные количества посторонних включений, таких как водород, гидроокиси и другие [24], и по своим физико-механическим свойствам (твердость, внутренние напряжения, эластичность и т. д.) существенно отличаются от свойств чистых металлов [25]. [c.103]

В процессе электролиза с ртутным катодом в промышленности используются почти исключительно горизонтальные электролизеры различных конструкций, но ни одна из них не имеет таких технико-эконо.мических преимуществ перед другими, чтобы получить преимущественное распространение. Дисковые электролизеры пока не находят большого применения доля дисковых электролизеров, используе.мых в промышленности, постепенно снижается. Несмотря на множество работ в области конструирования электролизеров с вертикальным ртут-кы.м катодом, практического решения этой проблемы пока еще не найдено. [c.22]

Первые практические шаги электролиза поваренной соли mnvf по естественному направлению в смысле применения вертикального расположения анодов и диафрагм, обеспечивающего наиболее простейшие конструктивные приемы в установке их в ваннах. Удобство вертикального расположения в виде возможности двухстороннего использования анодов было оценено лишь впоследствии, и в этом направлении работа изобретателей не прекращается до сих пор. По мере, однако, углубления в анализ химизма совершающихся при электролизе процессов в промышленности начали оценивать и преимущество горизонтального расположения, состоящее вкратце в следующем [c.137]

Бериллий — металл светло-серого цвета, тугоплавкий (т. пл. 1284 °С), самый легкий из конструкционных материалов (плотность при 25°С равна 1,847 т/см ). Впервые получен в 1898 г. электролизом расплава, содержащего фторбериллат калия. Промышленное производство начато в 30-х годах нашего столетия. Бериллий находит широкое применение в специальных целях в качестве замедлителя и отражателя нейтронов, для получения сплавов, обладающих высокой электропроводимостью п механической прочностью, а также е качестве покрытия, наносимого термодиффузионным способом. Широкое распространение находят медно-бериллиевые бронзы (0,5—2% Ве), которые отличаются высокой твердостью и упругостью. Оксид бериллия (т. пл. 2550 °С) — один из лучших огнеупоров, обладает высокой химической и термической стойкостью. Прокаленный оксид бериллия практически нерастворим в кислотах и не взаимодействует с расплавленными металлами. [c.502]

Большими техническими трудностями осуществления процесса электролиза под давлением объясняется то обстоятельство, что, несмотря на многочисленные предложения, работы и патенты в области электролиза под давлением, этот процесс долгое время не находил практического применения в промышленности. Впервые промышленные конструкции электролизеров для работы под давлением были созданы и внедрены в производство в нашей стране 8,89 3 зо-х годах XX в. В 50-х годах электролизеры для работы под давлением были выпущены фирмой Лонца В настоящее время в промышленности применяются электролизеры, работающие под сравнительно небольшим давлением — до 30—40 ат. Сведений о применении промышленных электролизеров для работы при более высоком давлении не опубликовано. [c.89]

В период, когда было организовано промышленное производство на основе перекиси бария, был открыт и исследован современный процесс электролитического производства, а также ряд других процессов, не нашедших практического применения, но продолжающих привлекать внимание своими возможностями. В 1853 г. Мейдингер [531 обнаружил образование перекиси водорода в процессе электролиза серной кислоты. Еще со времен работы Фарадея было известно, что при электролизе ощущается запах озона и что объем кислорода, выделяющегося в тече1Н1с опьгга, иногда меньше половины объема водорода. Мейдингер указал, что недостающий кислород, очевидно, сохраняется в растворе, вероятно в виде растворенного озона или перекиси водорода, и пришел к заключению, что это действительно перекись водорода. На основании своих работ Мейдингер установил, что перекись водорода образуется в наибольших количествах 1) при удельном весе серной кислоты 1,4, [c.20]

Несмотря на эффективность и простоту пескоструйной обработки поверхности катода и нанесения на нее никелевого покрытия, содержащего серу, указанные способы снижения катодного потенциала не нашли практического применения. По мнению В. Г. Хомякова и М. Я. Фиошина , причина этого заключается в значительном отличий условии промышленного электролиза от условий лабораторных исследований. В производственных условиях эффект снижения перенапряжения вовсе не наблюдается либо является кратковременным. [c.34]

Как показали исследования, наиболее медленной является реакция (3-36). Добавление Hg l2 и СиС1г снижает электропроводимость электролита и повышает потери напряжения на преодоление омического сопротивления электролита. Практически процесс электролиза можно осуществить в обычных хлорных электролизерах с ртутным катодом [338]. Однако вместо разлагателя следует установить аппаратуру для растворения ртути в соляной кислоте и регенерации исходного электролита. Процесс испытан на опытной установке, но по-видимому мало пригоден для промышленного использования из-за неизбежных трудностей, связанных с применением больших количеств ртути. [c.263]

Промышленное производство тяжелой воды в значительных количествах впервые было организовано в Норвегии на заводе электролиза воды фирмы Норск-Гидро (в Рьюкане) незадолго перед второй мировой войной. В связи с развитием работ по использованию атомной энергии производство тяжелой воды было организовано в ряде стран. На стадии начального концентрирования использовалась ректификация воды и сочетание электролиза с каталитическим и фазовым изотопным обменом на стадии конечного концентрирования применялся электролитический метод Затем в ряде стран были разработаны и внедрены другие более экономичные методы Однако, несмотря на применение таких методов производства тяжелой воды, как низкотемпературная ректификация водорода и двухтемпературный обмен между НгЗ и Н2О, электрохимические методы концентрирования сохраняют практическую целесообразность в тех случаях, когда, исходя из местных экономических условий, выгодно получение больших количеств водорода электролизом воды. При этом тяжелая вода может являться побочным продуктом [c.238]

Если принять выход СО равным 10 молекулам на 100 эВ, выход СО при мощности реактора 100 МВт составит 3,6-105 моль/ч. Эта величина соответствует практическому выходу водорода при нормальных условиях (0,1 МПа, 273 К) 8,1-10= м= /ч. В реальных условиях лишь 30—60 % мощности реактора переходит в химическую энергию, а степень конверсии составляет 90 % Вследствие этого максимальный выход водорода будет на уровне 4-10 м /ч. При электролизе воды для установки такой же мощности (100 МВт) выход водорода составит 17-10 м /ч, т. е, в 2 раза больше, Но электроэнергия, вырабатываемая реактором, составляет лишь одну треть его тепловой мощности. Исходя из этого, считают, что стоимость производства водорода с применением хемоядерного реактора, который может непосредственно превращать ядерную энергию в химическую, будет примерно на уровне стоимости электролиза воды [602]. От промышленной реализации приведенная схема еще далека, поскольку неясен ряд технологических вопросов. Поэтому данный процесс можно рассматривать как некоторую приближенную модель радиационно-химического процесса получения водорода и электроэнергии. [c.411]

Предложено несколько способов создания ртутного катода. Применение в качестве катода неподвижного зеркала ртути, помещенной в корыто, связано с необходимостью периодически, по мере образования амальгамы, заменять ее свежей ртутью. Этот способ в промышленности не используется. Практически применяется только движущийся ртутный катод, в котором образуюпщяся в процессе электролиза амальгама непрерывно выводится из электролитической ячейки в разлагатель и заменяется свежей ртутью. Почти во всех применяемых на практике злектролизерах движущийся ртутный катод образуется за счет перемещения тонкого слоя ртути по плоскому слабо наклонному днищу злектролизера. Все электролизеры этого типа получили название злектролизеров с горизонтальным катодом. [c.156]

Процессом анодного замещений является электрохимическое фторирование органических соединений — один из немногих методов электроорганического синтеза, очень быстро нащедших себе промышленное применение, поскольку только с его помощью удалось синтезировать целый ряд полностью фторированных органических соединений с функциональными группами и гетероатомами. При электрохимическом фторировании происходит анодное замещение атомов водорода в молекуле органического соединения на. фтор — самый электроотрицательный элемент. Процесс этот протекает при высоких анодных потенциалах и поэтому практически единственной средой, пригодной для осуществления такого замещения, является безводный фтористый водород. Реализация этого процесса в водной среде невозможна из-за того, что стандартный потенциал кислорода и его перенапряжение при разряде воды значительно ниже потенциалов, при которых возможно замещение водорода на фтор. Результатом электролиза водных сред, содержащих фтор-ион и органический деполяризатор оказывается выделение кислорода и окисление органического вещества. При электролизе фтористого водорода, содержащего до 10% воды, фторированию прежде всего подвергается вода с образованием моноокиси фтора OF2. Процесс сопровождается также образованием озона, и нередко приводит к взрывам и разрушению аппаратуры. Электролиз становится безопасным, а электрохимическое фторирование возможным только при содержании влаги менее 1%, однако присутствие ее в количестве более 0,1% заметно снижает выход целевых продуктов по току. [c.456]

Все эти соображения оправдывают поиски более выгодных путей промышленного получения тяжелой воды. При современном состоянии вопроса заслуживают рассмотрения кроме обычного электролиза в виде последовательных стадий лишь следующие методы непрерывный электролиз в каскадном агрегате фракционная разгонка воды в многотарелочных колонках разделение изотопов в водороде, водяном паре или жидкой воде термодиффузионным методом. В литературе неоднократно указывалось на возможность применения этих методов для замены обычного электролитического метода или наиболее невыгодных первых его стадий. Все остальные многочисленные способы более или менее далеко идущего разделения изотопов водорода могут быть исключены из рассмотрения, поскольку речь идет о практических методах промышленного получения тяжелой воды. [c.278]

Для практических целей этот метод был впервые применен в 1877 г. при обогащении графитовых руд. И только в 1951 г. флотацию с получением газовых пузырьков при помощи электролиза исполЪзовали для очистки сточных вод в г.Горьком. За рубежом, в ФРГ, электрофлота-ция как способ очистки сточных вод от диспергарованных загрязнений запатентована в 1953 г. В настоящее время Метод рекомендован к широкому внедрению для очистки сточных вод в различных отраслях промышленности. [c.10]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология