Электролизер с фильтрующей диафрагмо

Выход по току. Схема диафрагменного электролизера с фильтрующей диафрагмой представлена на рис. 3.2. [c.47]

Поэтому в современных хлорных электролизерах с фильтрующей диафрагмой осуществляется непрерывная подача раствора хлорида в анодное пространство, фильтрация его через диафрагму и вывод из катодного пространства в виде смеси щелочи с хлоридом. Таким образом, поток электролита направлен навстречу миграции ионов 0Н , что затрудняет проникновение щелочи в анолит и протекание побочных процессов. [c.169]

Конструкции электролизеров. Ниже описаны некоторые современные конструкции электролизеров с фильтрующей диафрагмой, используемые в промышленности нашей страны и зарубежных стран. [c.155]

Лабораторная модель электролизера с фильтрующей диафрагмой (рис. 27.2) состоит из двух частей корпуса электролизера / и анодно-катодного (основного) блока 2, выполненного в виде полого цилиндра из органического стекла с отверстиями для протока электролита. Внутри цилиндра закреплен ОРТА 3 с помощью токоподвода 9. Снаружи блока закреплены диафрагма 4 из асбестовой ткани и перфорированные катоды 5 в виде двух сегментов из нержавеющей стали, подвод тока к которым осуществляется через клеммы 6. В верхней части анодно-катодного блока имеются штуцеры 10 — для отвода хлора и 5 — для подачи рассола в анодное пространство электролизера, а также отверстие 7 — для отвода водорода. [c.171]

Диафрагмы. В гидроэлектрометаллургии обычно применяют фильтрующие диафрагмы (рис. 4.12, а—в). В электролизерах с фильтрующей диафрагмой обеспечивается циркуляция раствора из одного электродного пространства в другое противотоком ионам, стремящимся проникнуть в ограждаемое от них электродное пространство. [c.376]

Современные промышленные электролизеры с фильтрующей диафрагмой работают непрерывно, с проточным электролитом. В зависимости от устройства и расположения диафрагмы в электролизере различают электролизеры с вертикальной или горизонтальной фильтрующей диафрагмой. [c.341]

Промышленные электролизеры с фильтрующей диафрагмой широко применяются в промышленности. Схема такой ванны приведена на рис. 154. Ванна имеет стальной перфорированный (с отверстием) катод и графитовый анод. К катоду плотно прилегает фильтрующая диафрагма из асбестового картона. [c.417]

Если обеспечить по всему сечению электролизера равномерное движение электролита от анода к катоду со скоростью, равной или большей скорости электролитического переноса гидроксильных ионов, то они не будут попадать в анодное пространство и устранятся связанные с этим снижение выхода по току и ускоренный износ графитовых анодов. В электролизерах с фильтрующей диафрагмой для этой цели необходимо создать достаточную и равномерную по всей ее площади скорость фильтрации анолита в катодное пространство (при этом имеется в виду, что плотность тока по всей поверхности диафрагмы одинакова). [c.35]

Электролизеры с фильтрующей диафрагмой чувствительны к перерывам подачи тока и перерывам работы, которые кроме изменения протекаемости могут приводить к ржавлению стального катода. При последующем включении электролизера продукты коррозии, проникающие в диафраг.му, могут восстанавливаться до металлического железа, проникающего через диафрагму в анодное пространство. Металлизированная диафрагма начинает работать, как катод, что вызывает загрязнение хлоргаза водородом и способствует прониканию щелочи в анодное пространство. Аналогичные явления наблюдаются при нарушении целостности диафрагмы. В случае длительных остановок электролизеров их катодное пространство заполняют щелочным раствором для предотвращения коррозии катодов. [c.48]

В хлорных электролизерах с фильтрующей диафрагмой жидкость, заполняющая катодное пространство, находится вне пути тока. [c.61]

Анодный процесс. Большое влияние на выход по току может оказать анодный процесс. В зависимости от материала электрода и условий электролиза — плотности тока, концентрации хлорид-иона в анолите и pH может меняться выход по току хлора, а также состав анодного газа и доля тока, расходуемого на выделение кислорода. Как уже говорилось выше, в электролизерах с фильтрующей диафрагмой используют графитовые или титановые с электрокаталитическим покрытием аноды. Графитовые аноды готовят из искусственного графита. Для этого из смеси нефтяного кокса, антрацита и каменноугольной смолы сначала спрессовывают аноды нужной формы, обычно в виде прямоугольных плит, обжигают их в печах при 1000—1200°С и затем после пропитки маслопеком проводят графитацию при температурах 2500—2700 °С, переводя уголь в графит. [c.54]

Рис. 10. Электролизеры с фильтрующей диафрагмой

Имеются две разновидности электролизеров с фильтрующими диафрагмами с горизонтальным и вертикальным расположением диафрагм и электродов. Электролизеры с вертикальным расположением электродов являются в настоящее время основным типом диафрагменных электролизеров, применяемых 3 производстве хлора. Это отчасти объясняется тем, что при вертикальном расположении электродов, по сравнению с горизонтальным, требуется в 4—5 раз меньше площади пола на единицу продукции и сами электролизеры значительно дешевле. [c.19]

Промышленные электролизеры с фильтрующей диафрагмой широко применяются в промышленности. Принципиальная схема такой ванны приведена на рис. 56. Ванна имеет стальной перфорированный (с отверстиями) катод и графитовый анод. К катоду плотно прилегает фильтрующая диафрагма из асбестового картона. Раствор хлорида натрия подается в анодное пространство, фильтруется сквозь диафрагму и достигает катода. Скорость фильтрации электролита характеризуется так называемой протекае-мостью диафрагмы v (см /ч) и зависит от площади сечения диафрагмы F (см ), гидростатического давления столба электролита h (см вод. ст.), толщины диафрагмы Ь (см) и вязкости электролита д. (сПз) [c.135]

Изменение структуры мирового парка электролизеров с фильтрующей диафрагмой в зависимости от нагрузки на электролизер показано на рис. 3-1, а изменение структуры парка электролизеров с проточной диафрагмой в зависимости от плотности тока на рис. 3-2. В 1976 г. доля электролизеров, работающих с плотностью тока <1 кА/м , составляла менее 10% общего их количества. Аналогичная картина повышения единичной мощности электролизеров и плотности тока на них наблюдается и для электролизеров с ртутным катодом. [c.158]

Скорость протока рассола через диафрагму, плотность тока на диафрагме, концентрация щелочи в католите и выход по току связаны между собой. Опубликовано много работ, посвященных созданию математической модели электролизера с фильтрующей диафрагмой, с помощью которой можно рассчитать выход по току, состав анолита и католита, концентрацию компонентов электролита в различных точках ячейки, напряжение на электролизере и распределение потенциала, а также материальный и энергетический баланс электролизера в зависимости от различных условий [c.178]

Развитие конструкций электролизеров. После того, как была предложена конструкция электролизера с фильтрующей диафрагмой, электролизеры с непроточной диафрагмой типа Грисгейм-Электрон и бездиафрагменного типа были полностью вытеснены из промышленности. [c.183]

Особенно быстрое развитие получили электролизеры с фильтрующей диафрагмой с начала 60-х годов в связи с освоением малоизнашивающихся титановых анодов с активным слоем из смеси оксидов рутения и титана. Это совпало также со значительным сокращением в ряде стран доли электролиза с ртутным катодом в общем производстве хлора из-за загрязнений окружающей среды ртутью. [c.184]

Монополярные электролизеры с фильтрующей диафрагмой и графитовыми анодами. [c.185]

V. Какие веигества можно обнаружить в газовой фазе а[[одного пространства электролизера с фильтрующей диафрагмой [c.206]

Для процесса электролиза с катионообменной мембраной в качестве питающего раствора используют раствор хлорида натрия, содержащий 300—315 кг/м Na l. При этом основные процессы, протекающие на анодах мембранных электролизеров, аналогичны процессам, имеющим место при электролизе в ванных с фильтрующей диафрагмой или ртутным катодом, а реакции, протекающие на катоде, аналогичны реакциям, протекающим на катоде в электролизерах с фильтрующей диафрагмой. [c.100]

Обесхлоренный и очищенный от ртути рассол поступает после фильтра 15 на склад-растворитель 16, где донасыщается твердой солью. Донасыщенный рассол подвергают химической очистке в баке 17, если содержание кальция, магния и сульфата превышает установленные нормы. Очистку от этих примесей проводят так же, как и при электролизере с фильтрующей диафрагмой и твердым катодом. [c.171]

Электролизеры с фильтрующей диафрагмой чувствительны к перерывам тока. Помимо изменения протекаемости, выключения тока и перерывы в работе могут приводить к ржавлению стального катода. При последующем включении электролизера продукты коррозии, пропитывающие диафрагму, могут восстанавливаться до металлического железа, проникающего от катода через диафрагму в анодное пространство. Металлизированная диафрагма начинает работать как катод, что приводит к загрязнению хлора водородом и попаданию щелочи в анодноё пространство. Аналогичные процессы протекают при нарушении целостности диафрагмы. При длительных остановках электролизеров катодное пространство для предотвращения коррозии заполняют щелочным раствором. [c.50]

Больший интерес, на наш взгляд, может представить показанная С. И. Скляренко и сотр. [203, 204] возможность применения диафрагменного метода производства щелочей для получения гидроокиси лития. Исследование процесса электролиза водных растворов хлорида лития с концентрацией от 2,5 до 12,5 моль/л в электролизере с фильтрующей диафрагмой и твердым катодом показало, что вполне возможно получать растворы LiOH вплоть до насыщенных с высоким выходом (95—99%) по току. При упаривании же католита можно выделить в виде LiOH Н2О до 50% образующейся при электролизе гидроокиси лития. Это — обнадеживающие результаты. [c.273]

При применении электролизеров с фильтрующей диафрагмой или с ионообменной мембраной может быть использована схема хлорирования воды газообразным хлором, а растворы каустической соды могут быть использованы для других нужд [61]. При этом можно получить достаточно высокий выход хлора и каустической соды по току, близкий к получаемому при электролизе концентрированных растворов Na l, при низком удельном расходе электроэнергии и поваренной соли. [c.25]

После открытия принципа электролиза с проточным электро-лито.м, создания диафрагм, необходимых для этого процесса (асбестовый картон, диафрагмы типа Сименса—Биллитера), к внедрения графитированных анодов взамен угольных и магне-титовых были созданы конструкции электролизеров с фильтрующей диафрагмой, получившие широкое распространение в промышленности и вытеснившие ранее применявшиеся ванны. [c.18]

Соотношение плотностей анолита и католита может изменяться вследствие различного газонацолнения жидкостей в анодном и катодном пространстве. В анодном пространстве электролизера газонаполнение жидкости целесообразно иони-жать во избежание излишних потерь напряжения на преодоление омического сопротивления анолита. В электролизерах с фильтрующей диафрагмой католит находится вне пути прохождения тока, и потому возможно повышение газонаиолнения католита без дополнительного роста напряжения на электролизере. Применяя те или иные конструктивные решения катода, обеспечивающие повышение газонаполнения католита, можно уравнять кажущиеся плотности жидкостей в анодном и катодном пространствах электролизера и предотвратить изменения давления фильтрации по высоте диафрагмы. Особое значение приобретает эта возможность при большой высоте электродов и работе с высокой концентрацией щелочи в католите. [c.47]

Схема современного хлорного электролизера с фильтрующей диафрагмой и ого общий вид показаны на рис. 9 п 10. Электролизер состопт пз трех частей — стального корпуса 1, бетонной крышки 9 и стального днища 6. Ток к графитовым анодам 3, укрепленным в днище, подводится сппзу через днище с помощью шины 2. Катоды 13 представляют собой гребенку из плетеной стальной сетки, между зубьями которой располагаются анодные графитовые И.ЛИТЫ. Катодная гребенка связана с корпусом. Ток от катодной шипы подводится к гребенке через корпус. Рассол подают в анодпое пространство пз трубопровода 12 через расходомер 8. Католит отводится в трубу 4 через капельницу 5. Хлор через трубу, укрепленную в крышке, поступает в коллектор 11, а водород собирается в ко.л-лекторе 10 трубка 7 служит для регулирования уровня католнта. [c.45]

Оценку необходимости выполнения ремонтной оцерации (замены диафрагм (катодов), промывок, замены анодов в электролизерах с фильтрующей диафрагмой) на действующих предприятиях, как правило, проводят на основании опыта руководителя, результатов анализа работы цеха за прошедшие месяцы, по результатам еженедельных анализов католита. Между тем эта оптимизационная задача может быть строго сформулирована и решена на основе математической модели электролизера. Действительно, преждевременная замена электролизера приводит к уменьшению затрат на 1 т щелочи по электроэнергии, но увеличивает затраты по статьям условно-постоянные расходы, зарплата основных производственных рабочих и вспомогательные материалы. Поздний вывод электролизера на ремонт дает обратные результаты. Очевидно, на ремонт ванну необходимо выводить в тот момент, когда себестоимость 1 т щелочи за отработанное электролизной ванной время станет наименьшей (рис. П1-4). Для электролизеров с анодами ОРТА наложенное выше остается справедливым. Вследствие особенностей кинетики процессов на ОРТА на срок замены электролизеров менее существенно влияет рост напряжения, и появляются новые причины для этого возрастающие концентрации хлората натрия в католите и кислорода в хлор-газе, на которые при достаточно изношенных анодах мало влияет замена диафрагмы. [c.105]

В литературе подробно освещен вопрос о зависимости выхода По току в диафрагменном хлорном электролизере с фильтрующей диафрагмой от концентрации едкого натра в электролитической щелочи при питании ванн рассолом, содержащим 310—315 г/л Na l, то есть почти насыщенным при 20°. [c.51]

Сложность полной математической обработки всех явлений, связанных с выходом по току при электролизе растворов ЫаС1 в электролизерах с фильтрующей диафрагмой, приводит к тому, что в ряде посвященных этому вопросу работ, например [28— 31], авторы вынуждены делать упор на некоторые основные процессы, не учитывая все их многообразие. В результате, хотя работы представляют большой интерес, нх не всегда можно использовать для практических целей. [c.26]

С целью увеличения выхода по току при прочих равных условиях в электролизерах с фильтрующей диафрагмой предложено донасыщать анолит солью путем циркуляции через наружный аппарат [108]. [c.180]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология