Электролиз расход энергии

При повышении температуры значения От уменьшаются прн 80°С ит=1,18 В. Фактическое напряжение, прилагаемое к электролизеру при электролизе воды, много выше из-за поляризации электродов и составляет (2,3—2,5) В. Теоретический расход энергии на получение 1 м водорода составляет в соответствии с (11.25) [c.80]

Расход энергии в балансе электролизера будет включать тепловой эффект реакции разложения хлорида натрия и воды на хлор, водород и гидроокись натрия, а также реакции разложения воды на водород и кислород, физическое тепло, уносимое из электролизера с катодными щелоками, хлором и водородом, энтальпию паров воды, уносимых из электролизера с газообразными продуктами электролиза, и потери тепла стенками аппарата в окружающую среду. [c.114]

Электролиз — процесс несамопроизвольный, поэтому для его проведения требуется расход энергии — закон Фарадея [c.189]

Рис. IX-2. Зависимость расхода энергии от плотности тока и содержания кислоты в электролите при электролизе цинка

Электролиз расплавов является одним из наиболее энергоемких отраслей прикладной электрохимии. Так, производство алюминия по расходу электроэнергии занимает первое место среди всех продуктов, получаемых электрохимическим путем. Расход энергии на производство 1 кг натрия составляет около 14 кВт-ч, алюминия—П, магния — 18, кальция — 30, лития — 60 кВт-ч. Поэтому производство таких металлов необходимо размещать в районах, обладающих дешевой энергией, т. е. около больших гидроэлектростанций. Наши первые заводы по получению алюминия возникли на базе первых мощных гидроэлектростанций, построенных в СССР по плану ГОЭЛРО. [c.464]

Выход по току и удельный расход энергии при электролизе расплавов [c.470]

Коэффициентом использования энергии р, (%) называется отношение теоретически необходимого при электролизе расхода энергии и т к фактическому факт [c.224]

Коэффициентом использования энергии ц (%) называется отношение теоретически необходимого при электролизе расхода энергии W t к фактическому И факт [c.224]

Рассмотренный метод применяется в том случае, когда имеется недорогая электроэнергия, расходуемая в больших количествах в процессе электролиза. Благодаря большому расходу энергии можно из тех же исходных веществ, что и в варианте 4 (или других способах), реализовать процесс в промышленном масштабе. [c.55]

В конце заряда при напряжении 2,2—2,3 В начинается электролиз воды и напряжение быстро повышается до 2,6—2,7 В. Электролиз воды при заряде приводит к излишнему расходу энергии, а выделяющиеся при этом газы способствуют отделению частичек активной массы от электрода. [c.64]

Выход по току при 24-часовом электролизе равен 55—65%, напряжение на ваннах 5 В, расход энергии на 1 т металла 7000— 8000 кВт-ч. [c.284]

Производство никеля этим способом было освоено на одном из зарубежных заводов (Финляндия). Исходным сырьем служит дважды конвертированный металлизированный файнштейн, из которого сера удалена настолько, что в виде сульфида остается только медь никель находится в виде металла. Этот материал выщелачивается кислым отработанным анолитом электролизных ванн, работающих с анодами из свинца. Для поддержания pH католита не менее 2,5—3 необходимо применять диафрагму из весьма плотной ткани. Электролиз ведут с такой скоростью протекания электролита, что при 1к = 175—180 А/м2 концентрация серной кислоты, образующейся в анолите, не превышает 30—40 г/л. Выход по току 95%. Расход энергии 4000 кВт-ч/т никеля. [c.298]

Расход энергии, затрачиваемой на электролиз, равен [c.200]

Цель работы — изучение влияния на выход по току продукта и на удельный расход энергии концентрации электролита, плотности тока, температуры, добавок, продолжительности электролиза. [c.187]

В технологии электрохимических производств перенапряжение может оказаться как полезным, так и нежелательным. Например, при электролизе воды (растворов щелочи) для получения водорода катодное перенапряжение приводит к бесполезной затрате электрической работы. Если же цель технологического процесса — выделение металла, но одновременно в качестве побочного процесса может идти выделение водорода, то большое перенапряжение водорода полезно, так как оно, затрудняя выделение водорода, снижает бесполезный расход энергии на этот побочный процесс. Например, при электролизе щелочных растворов комплексных солей цинка на катоде должны разряжаться ионы водорода, а не цинка, так как равновесный потенциал водородного электрода менее отрицателен, чем цинкового. Но ионы гидроксония разряжаются на цинке с большим перенапряжением, т. е. при потенциале, гораздо более отрицательном, чем потенциал цинка. Поэтому из раствора при электролизе выделяется цинк. [c.297]

За оптимальные параметры электролиза принимают те, которые соответствуют наименьшему из четырех значений удельного расхода энергии. [c.119]

Цель работы — изучение влияния условий электролиза на выход по току и по веществу, а также на удельный расход энергии процесса образования перманганата калия. [c.193]

Вычислить катодный выход по току, если на выделение 1 кг алюминия электролизом расходуется 14 кВт-ч энергии (не считая электроэнергии, затрачиваемой на расплавление электролита и и поддержание его в расплавленном состоянии). Напряжение на клеммах 4 В. [c.138]

При протекании процессов в рассматриваемой системе происходят изменения только на границах раздела металл — электролит, и, следовательно, электрическая энергия генерируется только за счет этих химических (точнее, электрохимических) превращений, и, наоборот, при электролизе электрическая энергия расходуется только на указанные химические превращения (естественно, при условии обратимости процессов). [c.316]

Особого внимания заслуживает рассмотрение процесса электролиза воды. При электролизе вода разлагается на водород и кислород. Электролизу подвергают растворы серной кислоты или щелочи. В первом случае расход энергии меньше вследствие более высокой электропроводности. Однако из-за высокой коррозионной агрессивности предпочтение отдают щелочным электролитам. Кинетика выделения водорода и кислорода весьма сложна. В кислых растворах процесс выделения водорода слагается из следующего ряда последовательных стадий собственно электрохимическая стадия (разряд) [c.360]

Анодная обработка изделий для придания им требуемой формы получила название электрохимической обработки металлов (ЭХОМ). Этот способ обработки металлов во многих случаях имеет важные достоинства, так как позволяет обрабатывать детали сложной конфигурации и металлы, которые механически или вообще не могут быть обработаны, или обрабатываются с большим трудом (например, очень твердые металлы и сплавы). Кроме того, инструмент (катод) при этом не изнашивается, а обработка не влечет изменения структуры металла. К недостаткам ЭХОМ относятся большой расход энергии и малая производительность, поэтому этот метод не применяется для обработки обычных металлов и сплавов и изделий простой конфигурации. Как и при обычном электролизе с растворимыми анодами, при ЭХОМ происходит анодное растворение металла М — ле М"" . На катоде, который при электрохимической обработке называют инструментом, обычно выделяется водород 2Н + 2е Нз. [c.371]

Анодный эффект — характерное явление, наблюдаемое при электролизе расплавленных солей. Это явление заключается в том, что нормально протекающий процесс электролиза внезапно прерывается, напрял ение на единичной ванне резко возрастает, а ток уменьшается. Газы, легко удалявшиеся до этого от анода в виде пузырьков, теперь, при анодном эффекте, как бы обволакивают анод газовой пленкой и оттесняют электролит от поверхности анода. Между анодом и электролитом появляется световая полоса— кольцо, состоящее из множества мельчайших искр. Анодный эффект, как правило, является вредным для промышленного электролиза, так как увеличивает расход энергии, ведет к разрушению анодов и т. п. [c.254]

Условия электролиза для смешанного электролита не изменяются. Расход энергии несколько ниже, чем для КаСЮз и составляет около 6000 кбт-ч на 1 т КСЮз. [c.427]

Электролиз проводится при 70—90° С и одинаковых анодной и катодной плотностях тока (200 а/м ) с выходом по току 99%. Напряжение на ванне около 4,0 в. Расход энергии 1600 квт-ч на 1 г СигО. Полученную СигО сохраняют под водой. Высушивание после промывки в этиловом спирте ведут в тонком слое, в вакууме. [c.435]

Расход энергии при электролизе определяют произведением количества электричества на напряжение, подаваемое на электроды, и выражают в ватт-часах (вт-ч) или киловатт-часах (квт-ч). [c.131]

В настоящее время электролизом расплавов в промышленных масштабах получают алюминий, магний, литий, натрий, калий, бериллий, кальций, цирконий, тантал. Расход энергии на производство 1 кг натрия составляет около 14 кВт-ч, алюминия—17, магния—18, кальция —30, лития —40 кВт-ч, поэтому производство этих металлов следует размещать в районах, имеющих запас дешевой энергии, т. е. около больших электростанций. На производство алюминия, учитывая его большие масштабы, в мире расходуется 60% все.й энергии, затрачиваемой на электрохимическое получение металлов. [c.441]

Проведение электролиза воды под давлением сопряжено с кон- тpyктивнJJIми трудностями. Монтаж и эксплуатация электролизеров под высоким давлением также отличаются сложностью. На практике установлено, что расход энергии на компримирование газов от 1 до 10 кгс/см приблизительно такой же, как и на последующее компримирование от 10 до 100 кгс/см . Поэтому электролиз целесообразно вести под давлением 10—40 кгс/см (в пределах наиболее заметного снижения напряжения) с последующим компримированием газа до требуемого давления. I [c.115]

Процесс электрохимической регенерации обычно осуществляют при 30—70° на анодах из РЬ02. Выход по току составляет 80—98% в зависимости от условий электролиза, расход энергии на 1 кг Н2СГ2О7 составляет 7—9 кВт-ч, а при окислении Сг(ОН)з в двухромовой кислоте 4,5 кВт-ч/кг. [c.205]

Анодный эффект. Особенностью электролиза расплавленных солей является анодный эффект, заключающийся в том, что нормальный процесс электролиза внезапно нарушается резким повышением напряжения на ванне (в 5—20 раз больше нормального) с одновременным падением силы тока. Явление анодного эффекта сопровождается искрообразова-нием выделение анодного газа резко понижается. Анодный эффект отрицательно сказывается на ходе электролиза расход энергии увеличивается, производительность ванны понижается, происходит сильный перегрев электролита (большое количество электрической энергии превращается в тепловую), нарушается нормальный технологический режим и т. п. Анодный эффект заключается в том, что при высоких плотностях тока на анодах, в особенности на угольных, накапливаются газы, отделяющие аноды от жидкой среды непроводящим слоем. Это обстоятельство препятствует нормальному прохождению тока, причем при достаточном напряжении в газовом слое происходят искровые разряды. Плотность тока, при которой обычно возникает анодный эффект, зависит от природы электролита и от температуры, но в среднем может быть принята равной 4—5 а1см для угля и 7—8 а/см для графита. Анодный эффект можно временно устранить путем подъема анодов и перемешивания расплава, т. е. при помощи приемов, вызывающих разрушение газовой пленки, окружающей анод. [c.612]

Плотность криолита, алюминия и глинозема в твердом состоянии равны, соответственно 2,95 2,70 3,90 т/м . Притемпера-ту1>е электролиза плотность расплавленного алюминия составляет 2,3 т/м , а электролита около 2,0 т/м . Вследствие разности плотностей жидкий алюминий отделяется от криолито-глиноземного расплава и собирается на дне ванны. В процессе электролиза в результате охлаждения ванны наружным воздухом на поверхности расплава образуется твердый слой электролита (гарнисаж), который утепляет ванну и снижает расход энергии. Для извлечения из ванны расплавленного алюминия используют вакуумные ковши или сифоны, засасывающая труба которых вводится в ЖЩ1ШЙ юминий через слой гарнисажа. [c.34]

Электролитическое производство водорода из водных щелочных растворов позволяет получать газ высокой чистоты (более 99,9% об.), но весьма энергоемко. Расход электроэнергии в нем составляет 5,5 кВт-ч/м водорода, причем до 90% себестоимости составляет энергия. Это ограничивает масштабы промышленного производства электролитического водорода и он используется в ограниченных целях, главным образом, в ракетной технике. Для снижения расхода энергии, помимо классической схемы электролиза, предложены методы высокотемпературного электролиза водяного пара с использованием оксидных элек- [c.205]

Опыт проводят при двух значениях температуры минимально возможной (зависит от температуры охлаждающей воды) и при температуре порядка 40 °С. В качестве нагревателя можно использовать змеевиковый катод, пропуская через него горячую воду. Состав электролита, как в опыте 1, анодная плотность тока в интервале 2—5 кА/м . Продолжительность электролиза в обоих случаях 1,5—2 ч. Сравнивают выход по току КМПО4 и удельный расход энергии. Сравнивают полученные результаты. [c.197]

Для каждого конкретного условия проведения электролиза (кислотности, температуры и пр.) можно найти такую плотность тока, при которой удельный расход энергии будет минимальным. При выборе оптимальной плотности тока учитывается, однако, не только удельный расход энергии, но и производительность, капитальные затраты и пр. Поэтому процесс не всегда ведут при такой плотности тока, которая соответствуег минимально возможному расходу электроэнергии. Обычно удельный расход энергии составляет 3000—3500 квт-ч на 1 т цинка. Чистота катодного цинка 99,97—99,99%. [c.66]

Электролизер представляет ванну, сходную с ртутной, длиной 20 м., шириной 3 м и высотой 3 м. Неподвижные графитовые аноды расположены сверху и вся ванна тщательно герметизирована и теплоизолирована. Циркуляция свинцового катодного сплава с натрием осуществляется электромагнитным насосом при температуре процесса около 850° С. Натрий из сплава его со свинцом ( 10% Na) отгоняется в вакууме или в атмосфере инертного газа в специальных дистилляторах с остаточным давлением 0,1 мм рт. ст., а сцлав с 9,5% Na возвращается на электролиз. В сообщениях подчеркивается экономия капиталовложений и эксплуатационных расходов по сравнению с производством натрия в самых совершенных электролизерах Даунса. Отличительные особенности ванн Сцехтмана заключаются в большой мощности электролизера (производительность около 3 г и 4,5 т хлора в сутки), невысокой стоимости натрия и высокой чистоты натрия и хлора. При анодной плотности тбка 1—3 а/см напряжение на ванне 5 в, выход по току 90% и расход энергии 6450 квт-ч на 1 т натрия. [c.316]

Представляет интерес электролитический метод получения сплава Li—Са с содержанием последнего 70—60%. В этом слу-чае электролит состоит из 60 /о Li l и 40% СаСЬ с температурой плавления около 500° С. Электролиз ведется при 58Q—620° С в электролизере из талькового камня с угольным анодом и железным катодом, опущенным в ванну сверху (катод соприкосновения). При плотности тока на аноде 1,0—1,6 а/см и начальной катодной плотности тока 50—55 aj M напряжение на ванне составляло 9—13 в. Выход по току 85—75% и расход энергии 22—25 квт-ч на 1 кг сплава. [c.320]

Процесс электролиза проводят при температуре электролита 20—25° С. Исходный электролит содержит 150—160 г/л Na l. Можно применять графитовые аноды и катоды. В одной из предложенных конструкций электролизеров графитовые электроды включаются биполярно. Плотность тока достигает 1400 а/м . Напряжение между электродами 3,7—4,2 в. В начале процесса выход по току достигает 95%), при накоплении 10—12 г/л активного хлора выход по току падает до 50—55%. При этих условиях расход энергии на 1 кг активного хлора достигает 6,5 кет - ч, а расход Na l 12— [c.423]

Электролиз проводят в деревянных или железных ваннах, футерованных свинцом (или винипластом). Электроды изготовляют из свинца или графита. Исходный раствор содержит 250—350 л Мп504 и 50 г л Н2504. Электролиз ведут при 20—25° С с анодной плотностью тока 500 а/ж . Напряжение на ванне 3,0—3,5 в и выход по току 80—85%. Электролит вырабатывают до содержания 50 г/л Мп504 и направляют на донасыщение МпО. Двуокись марганца выделяется в виде черного, дисперсного порошка. Ее промывают до исчезновения кислой реакции и сушат в вакуум-сушилках. Расход энергии около 2000 кет ч на 1 г МпОг. [c.435]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология