Общее напряжение на ячейке

I — теоретическое напряжение разложения 2 — перенапряжение на катоде 3 — перенапряжение на аноде 4 — потери напряжения в электролите и диафрагме 5 — прочие потери напряжения (концентрационная и диффузионная поляризация, сопротивление проводников первого рода) 6 — общее напряжение на ячейке. [c.68]

Режим формирования определяется вариантом работы. В ходе формирования следует замерять как общее напряжение на ячейке, так и потенциалы электродов. Для получения зависимости напряжение — время применяют регистрирующий вольтметр. Потенциалы электродов принято замерять относительно кадмиевого электрода сравнения с помощью высокоомного вольтметра. Кадмиевый электрод имеет вид стержня, на который на некотором расстоянии один от другого надеты узкие резиновые кольца— изолирующие прокладки. Такая конструкция электрода сравнения позволяет при замере потенциала прижимать его вплотную к плоскости пластины без опасения вызвать короткое замыкание, а также обеспечивает постоянную дистанцию между электродами. [c.217]

С ростом плотности тока напряжение на ячейке увеличивается в основном за счет тех составляющих его баланса, которые сильно зависят от температуры. Поэтому при высоких плотностях тока, когда доля перенапряжения на электродах и потери напряжения в электролите и диафрагме в общем балансе напряжения на ячейке больше, чем при низких плотностях тока, значения температурного коэффициента напряжения на ячейке выше. При очень малых плотностях тока значения составляющих общего напряжения на ячейке, сильно изменяющихся в зависимости от температуры, невелики и изменение напряжения на ячейке меньше зависит от температуры. [c.62]

Первое слагаемое в уравнении (93) представляет собой активную компоненту тока, второе — емкостный ток, расходуемый на заряжание конденсатора С. Общее напряжение на ячейке / складывается из поляризации и падения напряжения в электролите эл [c.44]

На платинированной платине перенапряжение выделения водорода и хлора невелико, однако на других электродных материалах оно составляет значительную часть общего напряжения на ячейке. [c.85]

Общее напряжение на ячейке 2,27 2,446 2,369 2,354 [c.17]

Обычно величина изменяется по высоте электрода вследствие различного газонаполнения электролита. Это приводит к неравномерной плотности тока по высоте электрода и к соответствующему изменению других составляющих общего напряжения на ячейке, которое, естественно, сохраняет постоянное значение. [c.38]

ЗАВИСИМОСТЬ ОБЩЕГО НАПРЯЖЕНИЯ НА ЯЧЕЙКЕ [c.59]

Зависимость сопротивления газонаполненного электролита от температуры процесса более сложна. Как было указано (стр. 53), вначале с ростом температуры газонаполнение электролита мало изменяется, а иногда снижается в связи с уменьшением его вязкости и облегчением подъема газовых пузырьков в электролите. При дальнейшем повышении температуры газонаполнение электролита начинает возрастать, особенно сильно при температурах, близких к 100° С. В электролизерах, работающих под атмосферным давлением, потеря напряжения в электролите за счет большего газонаполнения настолько увеличивается, что при температурах около 105° С напряжение на электролизере возрастает с повышением температуры, несмотря на снижение величины остальных составляющих общего напряжения на ячейке. [c.60]

Для электролизеров, работающих под атмосферным давлением, при плотности тока 2,5—3,0 тса/л общее напряжение на ячейке снижается примерно на 0,25% с повышением температуры на ГС. [c.61]

При 80° С величина = 1,48 в, Ео = 1,18 в. При общем напряжении на ячейке 2,3 в коэффициенты полезного использования энергии на электролиз воды составят = 0,626 и Лг = 0,502. [c.85]

Кроме того, экспериментально установлено, что в практических условиях процесса электролиза с ростом давления несколько снижается общее напряжение на ячейке, особенно при высоких плотностях тока и малых давлениях На рис. П-20 представлена зависимость напряжения на ячейке от давления при различных нагрузках на опытном электролизере [c.87]

На платинированной платине перенапряжение выделения водорода и хлора невелико, но на других электродных материалах оно составляет значительную часть общего напряжения на электролитической ячейке. При выделении водорода перенапряжение приводит только к повышению общего напряжения на ячейке и увеличению расхода электроэнергии. Явление перенапряжения при анодном процессе позволяет направить электролиз в желательном направлении. [c.81]

При разработке косвенных методов электролиза соляной кислоты исходят из стремления, сохранив неизменными условия и продукты анодного процесса, изменить катодный процесс так, чтобы снизить величину катодного потенциала и соответственно уменьшить общее напряжение на ячейке, что позволяет сократить расход электроэнергии на получение хлора. В этих условиях на катоде водород не образуется, а происходит восстановление катионов до металла, как, например, в процессах электролиза хлоридов никеля или ртути, или же до образования катионов меньшей валентности, как при электролизе хлоридов меди или железа. [c.285]

Электролитический водород часто используют в процессах, проводимых под давлением. Необходимость сжатия водорода усложняет технологическую схему производства, а при использовании поршневых компрессоров водород загрязняется маслом. Поэтому электролиз воды под давлением представляет большой практический интерес. Кроме того, помимо экономии электроэнергии, расходуемой на сжатие водорода, с повышением давления несколько снижается общее напряжение на ячейке. [c.46]

Общее напряжение на ячейке Е можно выразить следующим образом [c.78]

На рис. 2-2 схематически показаны составляющие общего напряжения на ячейке. Левая часть рисунка характеризует процесс электролиза при плотности тока, близкой к нулю. При этом потерями напряжения на преодоление сопротивления электролита, диафрагмы и металлических проводников, так же как и электродвижущей силой концентрационной и диффузионной поляризации [c.56]

Падения напряжения в электролите и диафрагме обычно составляют заметную долю в общем напряжении на ячейке. Падение напряжения на преодоление сопротивления электролита зависит от плотности тока в электролите, длины пути тока и удельного сопротивления электролита. Если электроды плоские и расположены параллельно друг другу, потерю напряжения в электролите можно определить из уравнения [c.61]

Общее напряжение на ячейке [c.65]

С ростом плотности тока напряжение на ячейке увеличивается в основном за счет возрастания тех составляющих баланса напряжения, которые в большей степени зависят от температуры. Поэтому при высоких плотностях тока, когда на долю перенапряжения на электродах и на потери напряжения в электролите и диафрагме приходится большая часть общего баланса напряжения на ячейке, чем при низких плотностях тока, температурный коэффициент напряжения на ячейке выше. При очень малых плотностях тока значение этих составляющих общего напряжения на ячейке невелико, поэтому изменение напряжения на ячейке в зависимости от температуры меньше. [c.67]

Зависимость сопротивления газонаполненного электролита от температуры процесса более сложна (этот вопрос был рассмотрен в 1 гл., см. с. 30). В электролизерах, работающих при атмосферном давлении при повышении температуры до 100 °С и более потери напряжения в электролите за счет усиленного газонаполнения принимают настолько большое значение, что при температуре -105°С наблюдается повышение напряжения на электролизере, несмотря на снижение остальных рассмотренных ранее составляющих общего напряжения на ячейке. [c.66]

При увеличении температуры ускоряются процессы диффузии, приводящие к сокращению разницы в концентрации анолита и католика, и уменьшается э.д.с. концентрационной поляризации. Поскольку с ростом температуры значения чисел переноса анионов и катионов приближаются друг к другу э. д. с. диффузионной поляризации также снижается. Однако эти величины невелики и мало влияют на общее напряжение на ячейке. [c.66]

В электролизерах, работающих при атмосферном давлении и плотности тока 2,5—3,0 кА/м , общее напряжение на ячейке снижается примерно на 0,25% при повышении температуры на 1 °С. [c.66]

При увеличении температуры температурный коэффициент общего напряжения на ячейке снижается и при 106 °С становится равным нулю. При более высокой температуре напряжение на ячейке повышается с ростом температуры из-за быстрого увеличения газонаполнения и потерь напряжения в электролите. Температурный коэффициент зависит от применяемой плотности тока. Это явление связано с тем, что различные составляющие баланса напряжения по-разному изменяются с ростом температуры. Термодинамически обратимое значение потенциала разложения мало меняется с температурой. Перенапряжение выделения водорода на катоде и кислорода на аноде и потери напряжения на преодоление сопротивления электролита и диафрагмы, наоборот, изменяются в значительной степени. [c.67]

При увеличении давления процесса общее напряжение на ячейке снижается, особенно сильно при высоких плотностях тока. На рис. 2-16 приведена зависимость напряжения на ячейке от давления при различных нагрузках. [c.86]

Если общее напряжение на ячейке — разность потенциалов анода и катода — АК — составляет, например 2,3 В, то разница потенциалов между анодом и рамой АР колеблется в интервале 0,8—1,5 В и между катодом и рамой КР — в интервале 1,5—0,8 В. При этом всегда сохраняется равенство АК=АР+КР. Такое положение сохраняется до тех пор, пока поверхность диафрагменной рамы не начинает участвовать в электрохимическом процессе, потребляющем заметные количества тока. В нормально работающем биполярном электролизере величины АР и КР лежат в указанных выше пределах и всегда ниже напряжения разложения. Только в рамах крайних ячеек происходит отклонение от этого правила, вызываемое утечками тока вдоль электролизера по каналам. [c.73]

Е — общее напряжение на ячейке Яо — теоретическое напряжение разложения химическая энергия продуцируемых газов отвод тепла через холодильники — отвод тепла с газами [c.84]

Хотя обратимый потенциал электродов и напряжение разложения воды при электролизе под давлением должны возрастать, другие составляющие баланса напряжения на электролитической ячейке могут быть существенно уменьшены, и суммарно общее напряжение на ячейке будет снижено. Наибольшее значение имеет возможность повышения рабочей температуры и уменьшение газонаполнения электролита с переходом на работу под давлением. Повышение давления электролиза позволяет работать при более высокой температуре без увеличения газонаполнения электролита из-за роста парциального давления паров воды и общего объема влажных газов. [c.87]

Если общее напряжение на ячейке электролизера составляет около 2,3 в, потери напряжения в электролите и диафрагме равны 11—12% этой величины при применении растворов КОН и 15—16% для растворов NaOH. Замена растворов КОН растворами NaOH приводит к росту напряжения на ячейке примерно на 80 мв, или на 3,5%. Поэтому, несмотря на более высокую стоимость едкого кали по сравнению с каустической содой, для приготовления электролита обычно применяют растворы КОН. Увеличение затрат на первоначальное заполнение электролизеров таким электролитом и пополнение его потерь в процессе эксплуатации с избытком компенсируются снижением расхода электроэнергии. [c.58]

Наблюдения за электролизерами, вырабатывающими кислород, загрязненный водородом, показали, что процессы, приводящие к этому, сопровождаются изменением величины потенциала диаф-рагменной рамы ячейки по отношению к потенциалам анода и катода. В нормально работающей ячейке значение потенциала рамы обычно находится примерно посередине между потенциалами анода и катода данной ячейки. Если общее напряжение на ячейке, т. е. разность потенциалов анода и катода АК, составляет, например, 2,3 в, то разность потенциалов между анодом и рамой АР обычно находится в пределах 0,8—1,5 в, а разность потенциалов между катодом и рамой КР колеблется в интервале 1,5—0,8 в. Естественно, всегда сохраняется равенство [c.69]

Для уменьшения отложения осадков и обеспечения повышенной плотности тока на катоде без ярезмерного увеличения общего напряжения на ячейке электролизера предложено катоды делать меньшего размера по сравнению с анодами, так, чтобы аноды выступали за край катода [53]. [c.25]