Биполярные ванны

На рис. 13 изображена фильтр-прессная биполярная ванна с выносными электродами. В камере происходит охлаждение электролита, сбор газа и отделение его от электролита. С обеих сторон камеры расположены электролитические ячейки. Через расположенные вверху газосборников штуцера электролитические газы направляются в сборные коллекторы. Под газосборниками имеется резервуар, предназначенный для компенсации электролита при вытеснении его газом во время пуска ванны. Под камерой имеется фильтр для очистки электролита от механических загрязнений. Электролит из камеры поступает в электролитические ячейки через питающий канал. Ток проводится к крайним электродам через токоподводящие шины. Ячейки ванны включены последовательно. [c.59]

РАБОТА 26. УТЕЧКА ТОКА В БИПОЛЯРНОЙ ВАННЕ ЭЛЕКТРОЛИЗА ВОДЫ [c.161]

Моделирование в лабораторных условиях появления утечки тока при работе с монополярной ванной представляется сложной задачей. Такую возможность, однако, предоставляет биполярная ванна. Предлагаемая в работе лабораторная модель позволяет не только непосредственно наблюдать сам факт утечки тока, но и регулировать в широких пределах его значение. Источник утечки тока создается при этом искусственно достаточно лишь образовать щель между нижним торцом электрода и дном электролизера. [c.163]

Цель работы — изучение условий появления утечки тока и биполярном электролизере нахождение зависимости между значением утечки тока и плотностью тока, а также размером зазора между краем электрода и дном ванны определение опытным путем баланса напряжения биполярной ванны электролиза воды. [c.163]

Примерный баланс напряжения фильтрпрессной биполярной ванны, имеющей межэлектродное расстояние 3,6 см и работающей при 80 С и давлении 10 атм с плотностью тока около 1000 а/м , приведен в табл. 45. [c.345]

Баланс напряжения фильтрпрессной биполярной ванны [c.345]

Биполярная ванна для электролиза воды нагрузкой 9000 А содержит 180 последовательных ячеек и работает с выходом по току 96, 5 %. [c.135]

Так, например, при электролизе воды в фильтрпрессной биполярной ванне при 80° и давлении 100 атм примерный баланс напряжения таков [c.325]

В биполярных ваннах (рис. 84) ток подводится к крайним электродам — аноду и катоду тогда другие, промежуточные электроды, например электрод 3, будут включены в электричес- [c.196]

В биполярных ваннах только крайние электроды — катод и анод — соединены с шинами. Остальные, промежуточные электроды при прохождении электрического тока являются биполярными, т. е. одна сторона их служит катодом, а другая — анодом. В биполярных ваннах имеет место последовательное включение электродов в электрическую цепь. При последовательном включении электродов величина напряжения на ванне (7ц) представ-вляет произведение разности потенциалов между двумя ближайшими электродами (7о) на число пар катодов и анодов (ячеек) — п. Плотность тока в биполярных ваннах (при данной силе тока) [c.239]

Биполярные ванны по сравнению с монополярными более компактны и обладают значительно большей производительностью (имеются биполярные ванны мощностью до 3000 кет и более, производительностью 600 и выше водорода в час). При установке биполярных ванн существенно снижаются удельные затраты металла, а также потребность в площади и кубатуре, приходящихся на единицу производительности по водороду. Коэффициент использования тока при биполярных ваннах выше, а затраты на токоподводящие устройства во много раз меньше, чем при монополярных, так как в первом случае ток подводится только к крайним электродам. [c.240]

Наиболее распространенными являются биполярные ванны фильтрпрессного типа. Одним из преимуществ биполярных ванн фильтрпрессного типа является минимальное расстояние между электродами, что делает данный электролизер весьма компактным и уменьшает омическое сопротивление электролита. Однако при близком расположении электродов друг от друга возникают трудности для четкого разделения выделяющихся газов и увеличивается скопление газовых пузырьков в электролите. [c.240]

Биполярные ванны (рис. 88), так же как и монополярные, имеют ряд расположенных параллельно друг другу электродов /, но включенных в электрическую цепь последовательно. Ток подводят только к крайним электродам — аноду 2 и катоду 3. [c.217]

Сила тока на биполярной ванне зависит только от плотности тока и поверхности одного моно-полярного электрода (анода или катода) и не зависит от числа биполярных электродов. Напряжение на ванне, наоборот, зависит от разности потенциалов между соседними электродами и прямо пропорционально числу пар анодов и катодов. Если разность потенциалов между анодом и катодом составляет 2 в, то напряжение на ванне, изображенной на рис. 88, равно 2-6 = 12 в. [c.217]

Для биполярных ванн характерной электрической особенностью является то, что напряжение на них в десятки и даже [c.217]

Рис.88. Схема биполярной ванны

Монополярные и биполярные ванны можно разделить иа ящичные и фильтрпрессные. Монополярные ванны бывают почти исключительно ящичные. [c.218]

Ящик биполярной ванны (рис. 88) должен быть сделан непроводящим тока, электроды должны разделять все пространство ящика на ряд изолированных друг от друга ячеек 4, которые могут сообщаться между собой только через узкие газовые каналы и каналы для ввода в ячейки питающей воды. Устройство таких ящиков дорого и сложно. [c.218]

Основными частями ф и л ь т р и р е с с н о й биполярной ванны (рис. 89) являются стальные рамы 1 прямоугольного или круглого сечения и биполярные электроды 2. Электроды помещены между рамами и отделены от них изолирующими и уплотняющими прокладками 3. Рамы и электроды плотно прижаты друг к другу с помощью стягивающих болтов и образуют одну общую ванну с большим или меньшим числом электродов. [c.218]

Поэтому, несмотря на всю простоту устройства монополярных ванн, легкость их монтажа и ремонта, в последние годы все чаще начинают применять биполярные ванны. [c.233]

Другим типом ящичной биполярной ванны является многоэтажная ванна. [c.235]

Ванна с выносными электродами. Успешная практическая работа фильтрпрессных ванн с плоскими электродами и возрастающая потребность в чистом водороде побудили заняться дальнейшим усовершенствованием фильтрпрессных биполярных ванн, главным образом, в направлении увеличения их производительности и плотности тока. [c.238]

Рис. 12. Схема ящичной биполярной ванны с железобетонным дном

Первые ванны с биполярными электродами также пытались соорудить в виде ящичного устройства. Этот ящик, однако, должен быть не электропроводным сейчас такой вопрос легко решается применением пластических масс, в начале же XX столетия приходилось идти на сложные устройства, затрудняющие путь тока по стенкам и дну ванны. На рис. 12 показана одна из старых конструкций биполярных ванн. Дно этой ванны составлено из стальных швеллеров, заделанных в бетон для прохождения тока по такому дну надо было бы преодолеть разности потенциалов, возникающие на границах сталь — бетон, и значительное сопротивление самого бетона, пропитанного электролитом. Утечки тока все же имеют место, так что выход по току в таких ваннах редко превышал 90%. Расход электроэнергии был значительным. Газы получались загрязненными. [c.38]

Ванны первого типа, в которых ток подводится к каждой электролитической ячейке, характеризуются малым напряжением на ванне и большой величиной тока. В ваннах с биполярными электродами ток подводится к крайним ячейкам. Вследствие деполяризации одна сторона биполярного электрода служит катодом, другая — анодом. Такие электролизеры характеризуются малым током и высоким напряжением. Схема биполярной ванны фильтрпрессного типа представлена на рис. УИ-6. [c.196]

До сих пор однако отказывались от создания таких униполярных ячеек, главным образом потому, что эксплоатация установки со столь сильными токами, которые пришлось бы применять для отдельных серий (несколько сот тысяч амп.), имеет ряд больших трудностей, в особенности в случаях выключения отдельной ванны без нарушения работы остальных это значительно проще может быть произведено с биполярными ваннами. Во всяком случае, при одинаковой производительности установки и при удачном расположении для униполярных ванн требуется значительно большее количество материала для проводников, чем для биполярных ванн даже в том случае, если бы величина и производительность отдельных аггрегатов в обоих случаях была одинакова. При всех перечисленных преимуществах, биполярные ванны имеют почти единственный недостаток, заключающийся в том, чФо они требуют значительно большую изоляцию и более сложные изолирующие прокладки, чем униполярные, и что при исправлении повреждений несколько труднее подойти к отдельным их частям. [c.22]

Производство электролитического водорода основано на электролизе воды постоянным током в электролизных ваннах (электролизерах) различных конструкций. В качестве электролита обычно используется водный раствор едкого кали или едкого натра. Электролизеры в зависимости от расположения электродов и способа подведения к ним элёктротока подразделяются на моно-полярные и биполярные. Наиболее распространены открытая мо-нополярная ванна с двойными плоскими металлическими электродами, подвешенными в стальном ящике (кожухе) ванны параллельно один другому и погруженными в электролит, и фильтр-прессные биполярные ванны, состоящие из ряда соединенных одна с другой электролитических ячеек с размещенными между ними электродами. [c.59]

Потенциал поляризованного электрода, когда начинается пе-тферывное разряжение ионов, называют потенциалом разряжения (выделения, растворения) катода или анода соответственно. По-тенццал разложения, перенапряжение и потенциал разряжения зависят от концентрации раствора, его pH, материала, формы, размеров и характера поверхности электродов, температуры, плотности тока и других факторов. С увеличением площади катода (анода) прн прочих равных условиях уменьщаются плотность тока и перенапряжение. Перенапряжение вызывает увеличение расхода электроэнергии при электролизе и нагревание электролитической ванны. Перенапряжение имеет максимальное значение, когда продукты электролиза — газообразные вещества, например при электролизе воды с использованием 30%-ного раствора КОН шод действием тока протекает реакция Н2(ж) = Нг(г)+7202(г). которая является сум- мой катодной и анодной реакций 2Н20(ж)+2е = Н2(г) + 20Н- и 20Н- = Н20(ж) +7202(г)+2е. В биполярной ванне с железными катодом и анодом при 0° С и давлении газов 760 мм рт. ст. и плотности тока 1000 А/м2 электролиз идет при напряжении 2,31 В. В этих условиях °г.э= 1,233 В Т1к = 0,2 В т]а = 0,22 В падение напряжения. в электролите, диафрагме и проводниках первого рода 0,65 В. Следовательно, к. п. д. напряжения около 53%. Если принять, что на выделение 1 г-экв водорода, занимающего в газообразном состоянии при давлении 760 мм рт. ст. и 0°С 11,2 л, требуется 96 487 КлХ 202 [c.202]

В силу вышеизложенного за последнее время новые элетролиз-ные установки промышленного типа оснащаются почти исключительно биполярными ваннами. [c.240]

Фильтрпрессная ванна с плоскими электродами. Первая промышленная конструкция фильтрпрессной биполярной ванны не получила большого промышленного применения вследствие недостатков, вызывавших значительные утечки электричества и взаимное загрязнение газов. После усовершенствования конструкции фильтрпрессные биполярные вариы получили широкое применение. [c.235]

Так как в биполярных ваннах отдельные части зажаты между конечными пластинками на подобие фильтрпресса, то этот тип часто называют фи льтрпрессообразными ваннами . Ячейки, указанные на рис. 2 и 4, у которых электроды и проч. обычно опускаются в прямоугольный ящик, наполненный электролитом, называются также корытообразными (ящикообразными). Они допускают введение любого количества параллельно включаемых анодов и катодов, чем достигается лучшее, чем это указано в про- [c.19]

Преимущества биполярных ванн перед униполярными заключаются в компактности конструкции и в отсутствии необходимости подводить ток к каждому отдельному электроду. Другое преимущество биполярных ванн состоит в их легкой приспособляемости при малых и средних установках к обычным и по электротехническим соображениям выгодным напряжениям в несколько сотен вольт. Если вся установка расходует 500 ка/га при о.бшёМ ва-пряженииГ1Г550 в, то для. эюго достаточна биполярная ванна на 2000 амп., состоящая приблизительно из 100—125 отдельных ячеек или, во всяком случае, из немногих последовательно включенных, соответственно меньших, биполярных ванн. В случае же униполярных ванн потребовалось бы 100—125 отдельных единиц, конечно значительно меньших по размеру или же пришлось бы вести производство при более низком напряжении и более сильном токе. [c.21]

В этом разделе будут рассмотрены методы охлаждения больших ванн. Во всех случаях наличия внешней циркуляции электролита, обычной для биполярных ванн (ср. однако с ваннами типа Egasko, стр. 94) охлаждение достигается очень просто тем, что по пути внешней циркуляции электролита устанавливают обыкновенный холодильник. При употреблении неочищенной воды для охлаждения трубчатых холодильников змеевиков, в целях более легкой очистки поверхностей охлаждения от ила и налетов, рекомендуется электролит пропускать через трубу, а воду для охлаждения снаружи. Ванны же без внешней циркуляции электролита или снабжаются в соответствующих местах внутри ячейки змеевиками или карманами для охлаждения, или ванна охлаждается снаружи, напр., надевают, припаивают или отливают двойные стенки, через промежуточное пространство между которыми протекает охладитель. Устраивают еще специальные каналы в стенках ванны или, наконец, устанавливают весь аггрегат в сосуд для охлаждения, сделанный, например, из дерева. Правда, для биполярных ванн, у которых разные части внешней стенки ванны показывают значительную разность потенциала по отношению друг к другу, этот способ встречает значительные затруднения, так как электропроводностью воды для охлаждения пренебрегать нельзя. Во всех случаях, когда охлаждающая жидкость протекает через недоступные изнутри трубы, каналы и т. п., целесообразно применять не непосредственно сырую воду, а брать дестиллированную воду, к которой можно прибавлять вещества, препятствующие ржавлению или, напр., охлаждать маслом и такую охлаждающую жидкость посредством насоса прогонять через холодильник, охлаждаемый сырой водой. Но так как при этом температура охладителя не может быть снижена до температуры охлаждающей воды, то для такого не прямого охлаждения ванн требуются большие, чем при прямом способе, поверхности охлаждения. По предложению I. G. Farben-industrie A.-G. даже для таких (биполярных) ванн, которые сами по себе работают без внешней циркуляции электролита, применяется сравнительно слабая общая внешняя циркуляция для того. [c.27]

Fauser (ср. стр. 83) также применил в своих ваннах принцип двойных электродов. Правда, расстояние между обеими пластинами одного электрода здесь практически так мало, что кажется сомнительным, может ли оно здесь оказывать заметное влияние на движение электролита. Как в униполярных ваннах с двойными электродами, так и в биполярных ваннах конструкции I. G. Farbenindustrie A.-G. с вынесенными вперед сплошными электродами можно [c.30]

Рис. 15. Биполярная ванна I. G. Far-benindustrie A.-G. с циркуляцией электролита внутри каждой ячейки.

Справочник химика 21

Химия и химическая технология