Метод электроэнергии при электролизе

До 1947 г. промышленное получение сорбита было основано на электролитическом восстановлении глюкозы [18]. Раствор глюкозы пропускали последовательно через три ванны из нержавеющей стали, в которых происходил электролиз (при 500 А, 15—20 В). Общий выход сорбита достигал 90% от теоретического. Метод чрезвычайно длителен, требует большого расхода электроэнергии, рабочей силы и крупных удельных капиталовложений. В дальнейшем электролитическое восстановление глюкозы было вытеснено каталитическим восстановлением [21]. [c.165]

Простая операция погружения свинцовой проволоки в раствор, содержащий медь, приводит к тому,что ион меди восстанавливается до металла и эквивалентное количество свинца переходит в раствор. Однако металлическая медь получается в форме, неудобной для взвешивания. Это затруднение можно преодолеть специальными приспособлениями в аппаратуре, а именно присоединением свинцовой проволоки к платиновому электроду, вследствие чего платина становится катодом, а свинец—анодом. Следует принять меры, чтобы ионы меди не достигали свинцового анода, так чтобы осаждение происходило только на платине. Для этой цели применяют камеры из пористого материала (рис. 81). Изложенный способ электроосаждения, который не требует внешнего источника электроэнергии, известен под названием метода внутреннего электролиза . [c.113]

Локальная система автоматического регулирования процесса получения хлора и каустической соды методом диафрагменного электролиза должна обеспечить оптимальные условия работы основного аппарата — электролизера, т. е. такие условия, при которых достигаются максимальный выход по току, минимальный удельный расход электроэнергии, сырья и графита, а также максимальный межремонтный пробег электролизеров (тур работы). [c.143]

Электролиз вода. Это единственный промышленный способ получения водорода, не основанный на использовании топлива электролиз воды выгодно отличается от других методов получения водорода простотой и надежностью технологической схемы, для его осуществления требуется только электрическая энергия, но он отличается большой энергоемкость ). В наиболее современных методах электролиза под давлением требуется 55-65 тыс. квт.ч электроэнергии на I т водорода, [c.10]

Для разделения солей используют их различную растворимость. Модификацией метода является электролиз совместного раствора хромата и хлорида, при этом в качестве побочных продуктов получают хлорат и щелочь [371]. Хлорный и электролитический методы могут быть экономичны лишь при весьма дешевой электроэнергии. [c.141]

Эти методы не нашли пока промышленного применения из-за относительно высокой стоимости электроэнергии. В основе различных вариантов этих методов лежит электролиз растворов, содержащих ионы иода, с выделением иода на угольном или на медном аноде в последнем случае получается нерастворимый осадок СиЛ. Расход энергии на 1 кз иода в опытных установках — 12—14 квт-ч. Выход 80—85%. [c.216]

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 книге даны некоторые (разделы электрохимии металлов, не получившие достаточного освещения в учебниках теоретической электрохимии. Изложены теория и практика электролитического получения меди, драгоценных металлов, свинца, сурьмы, олова, никеля, кобальта, железа, цинка, кадмия, марганца, хрома, некоторых редких и рассеянных металлов. Кратко описаны методы электролитического получения особо чистых метал-. лов и проектирования аппаратуры электролиза. Обращено внимание на вопросы снижения расхода электроэнергии, комплексное использование сырья и экономики производства. Приведены соображения о путях развития электролиза в гидрометаллургии Советского Союза. [c.2]

Электролиз в растворе щелочного электролита служит сейчас основным процессом промышленного получения водорода этим методом. Производительность крупных установок составляет по водороду 700—1100 м /ч. Этот процесс энергоемок для получения 1 м водорода и 0,5 м кислорода требуется затратить около 6 кВт-ч электроэнергии. Поэтому, как правило, такие установки базируются на использовании дешевой гидроэлектроэнергии. Ведутся исследования по повышению энергоэффективности электролиза в щелочных растворах. Например, за счет повышения температуры до 100—120 °С, что достигается применением электролизеров, работающих под давлением 1—5 МПа, снижаются напряжение в ячейках и плотность тока. При этом расход электроэнергии на производство [c.130]

Перспективен электролиз воды для получения водорода, но при наличии дешевой электроэнергии. Этим способом производят некоторое количество водорода в Норвегии и АРЕ, ведутся работы во Франции по получению водорода различными методами с использованием дешевой электроэнергии АЭС в ночное время. Тем не менее паровая конверсия природного газа остается самым дешевым способом получения водорода. Выполненные в США расчеты с учетом перспективных оценок в изменении стоимости углеводородного сырья показали, что к 2000 г. себестоимость получения водорода составит при паровой конверсии природного газа — 830 долл/т, при газификации нефтяных остатков — 2218 долл/т, при газификации угля — 1080 долл/т, при электролизе воды с использованием энергии АЭС (к. п. д. = 27%)— 1427—1732 долл/т. [c.224]

Незначительная доля электролитического водорода в общем объеме его производства обусловлена высоким расходом электроэнергии на электролиз. Однако современный уровень развития электрохимического метода получения водорода делает этот метод достаточно экономичным для производства небольших количеств водорода, к качеству которого предъявляются повышенные требования. [c.41]

В электролизерах с диафрагмой применение металлических анодов позволяет повысить плотность тока до 2—3 кА/м , обеспечить стабильный во времени энергетический и температурный режимы работы электролизера и снизить затраты электроэнергии на производство при одновременной его интенсификации. Применение металлических анодов облегчает решение конструкции биполярного электролизера с диафрагмой, открывает новые пути развития электрохимического метода получения хлора и каустической соды как по методу с ртутным катодом, так и по способу электролиза с диафрагмой. [c.22]

КСЮз и др.). В промышленных условиях кислород получают из воздуха. Для этого воздух сжижают и, используя различие температур кипения кислорода (—183°) и азота ( — 196°), их разделяют. Кислород высокой чистоты получают электролизом воды. Однако этот метод требует затраты большого количества электроэнергии. Хранят кислород в стальных баллонах под давлением около 150 атм. [c.165]

При электролизе хлоридных растворов никеля можно повысить в 1,5—2,0 раза плотность тока без ухудшения качества катодного никеля и повышения расхода электроэнергии, но этот метод требует изменения аппаратурного оформления всей технологической схемы. [c.261]

Из смеси газов, содержащих много водорода (коксовый газ, газы от переработки нефти и т.п.), его извлекают при сильном охлаждении. Более удобным методом получения водорода является электролиз слабощелочных водных растворов, однако большие затраты электроэнергии значительно повышают его себестоимость. Решение задачи удешевления способов получения водорода из воды позволит шире его использовать в качестве моторного топлива, продукты сгорания которого не загрязняют окружающую среду, обеспечит повышение плодородия почв за счет увеличения производства аммиака и продуктов его переработки в азотные удобрения, ускорит синтез его неорганических соединений, играющих роль катализаторов. Если в середине 70-х годов XX в. ежегодно в мире производилось около 30 млн. т. водорода, то к 2000 г. ожидается увеличение его выпуска в 2,5—3 раза. [c.211]

Электрохимический способ получения водорода основан на электролитическом разложении воды Этот метод может иметь преимущества перед другими методами там, где по условиям технологии требуется газ высокой чистоты, не содержащий каталитических ядов, либо при наличии дешевой электроэнергии. Малые количества водорода, требуемые постоянно или периодически, целесообразно во всех случаях получать электролизом, как наиболее простым из известных способов. [c.337]

В производстве хлора и каустической соды методом диафрагменного электролиза водных растворов хлорида натрия наибольшее значение имеют такие теоретические положения, на основе которых достигак>тся наилучшие показатели по перепаду напряжения- на электролизерах и высокий выход по току. Эти показатели определяют производительность оборудования, расход электрической энергии и основных материалов и, следовательно, экономику производства. Чем меньше падение напряжения на электролизере, тем большее количество электролизеров можно включить в электрическую цепь генератора (при его номинальном напряжении). Чем выше выход по току, т. е. чем меньше электроэнергии расходуется на протекание побочных реакций, тем больше можно получить целевых продуктов электролиза. [c.14]

Несомненный практический интерес представляет комбинированный метод получения водорода, включающий электролиз с образованием на катоде водорода, а на аноде — определенного химического продукта, подвергаемого в последующем термическому разложению. Анодный процесс в данном случае должен протекать при менее положительном потенциале, чем реакция выделения кислорода. Проведение процесса по комбинированному методу позволяет снизить напряжение и расход электроэнергии в основном за счет уменьшения теоретического напряжения разложения, а в некоторых случаях и за счет снижения перенапряжения выделения водорода и омического падения напряжения. [c.42]

Пример 1. Определить расход электроэнергии для получения 1 кг бертолетовой соли K IO3 методом электролиза хлористого калия КС1, если напряжение, при котором ведется электролиз, равно 5 в и т] = 90%, [c.379]

В настоящее время изготавливаются также электролизеры для получения магния, рассчитанные на ток 120— 130 кА при напряжении 5,0—6,0 В и плотности ток 0,4—0,5 А/см . Расход электроэнергии на тонну магния составляет 14 000—13 500 кВт-ч. Методом электролиза расплавленных соединений получают натрий, калий, кальций, а также ряд тугоплавких металлов. [c.335]

Возможность, взаимного превращения химической и электрической энергий, была открыта в начале XIX в. Первым известным химическим источником электроэнергии явился так называемый вольтов столб , описанный итальянским физиком Вольта в 1800 г. В 1802 г. русский академик В. В. Петров с помощью созданной им мощной гальванической батареи выполнил ряд важных исследований по электролизу оксидов ртути, свинца и олова, воды и органических соединений. В 1837 г. член Российской академии наук академик Б. С. Якоби опубликовал сообщение о разработанном им методе гальванопластики — получении металлических копий с рельефных изделий методом электролиза. Открытие Б. С. Якоби в 1847 г. получило практическое применение при рафинировании меди. В 1807—1808 г.г. английским исследователем Г. Дэви с помощью электролиза были получены неизвестные ранее металлы натрий и калий, а позднее электролиз был использован для получения магния и алюминия. [c.8]

Перспективы применения в промышленности процесса электролиза с ионообменными диафрагмами будут ограничены более сложной конструкцией электролизеров, повышенным расходом электроэнергии на проведение процесса и более низким качеством каустической соды по сравнению с ртутным методом [38]. [c.19]

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]

Внешнюю энергию можно сообщить при постоянной температуре системы, действуя излучением с достаточно малой длиной волны (следовательно, с достаточно высокой энергией квантов), либо (ЗомбардировкоА частицами высокой энергии или подводом электроэнергии. Последний метод - электролиз - широко используется в технологии неорганических веществ. [c.226]

В цехе каустической сода методом диафрагменного электролиза по почину Т.Зайцева работают смены (32 человека), в результате производительность труда в этих сиаяах увеличилась на против плановой. Расход электроэнергии аа I тонну вырабатываемой злектрощелочи снизился аа 3,7 кВт.ч, [c.133]

Назначение локальной системы автоматического регулирования (ЛСАР) процесса получения хлора и каустической соды методом ртутного электролиза то же, что и для ЛСАР процесса по методу диафрагменного электролиза обеспечить максимальную производительность агрегата электролизер — разлагатель по целевым продуктам (хлор, щелочь, водород) при минимальных удельных затратах рабочей силы, электроэнергии, сырья и материалов, т. е. при минимальных расходных коэффициентах себестоимости. [c.147]

В основе этих методов лежит электролиз буровой воды, содержащей Л. с выделением иода на медном или угольном аноде медном аноде иод выделяется в виде иодида меди. Выделение иода на угольном аноде может осуществляться по нескольким схемам. Так, анодом может служить активированный уголь, который и адсорбирует выделившийся иод по другим схемам выделяющийся на аноде иод растворяется в буровой воде, а затем извлекается из нее активированным углем или выдуванием воздухом. Электролитические методы пока не нашли промышленного применения из-за высокого расхода электроэнергии и трудности технологического оформления. [c.163]

При проведении электролиза в промышленных масшт 1бах требуется очень много электроэнергии, что делает этот метод дорогим, хотя и эффективным способом получения и очистки металлов. Используемый в настоящее время промышленный метод очистки меди основан на электрометаллургической очистке металла, полученного пирометаллургическим способом. [c.154]

Количественно электрохимические процессы описыв тся законами Фарадея. Эффективность электролиза характеризуется такими факторами, как сила и плотность тока, напряжение, выход по току и веществу, расход электроэнергии на единицу массы полученного продукта. Особенность электрохимических методов заключается в селективности, зависящей от потенциала электрода. [c.187]

Установлено, что для каждой плотности тока может быть подобрана такая концентрация серной кислоты, при которой расход электроэнергии сохраняется сравнительно низким (рис. 1Х-2). В связи с этим инженер Тейнтон предложил интенсифицировать процесс электролиза, проводя его при высоких кислотности и плотности тока. Поэтому долгое время различали так называемый стандартный метод (метод Анаконда ) и метод Тейнтона (интенсифицированный метод), табл. 1Х-2. [c.274]

По прогнозам ряда ведущих ученых роль электрохимии в народном хозяйстве будет возрастать. Считают даже, что по мере истощения запасов природного топлива человечество вступит в атомно-электрохимическую эру. Электроэнергия, вырабатываемая атомными электростанциями, будет использоваться тогда для генерации водорода электролизом воды, водород заменит природный газ и углеводороды и будет применяться в водородно-кислородных топливных элементах. Будут реализованы на практике процессы электролиза воды в фотоэлектрохимических системах, преобразующих солнечную энергию. Возрастет роль химических источников тока, удельные характеристики которых будут приумножены. Электрохимия, станет основой многих экономичных н экологически чистых технологических процессов, а разработанные электрохимикам методы навсегда покончат с проблемой коррозии. Ученые познают природу электрохимических процессов в живом орг ч из.ме и поставят достижения биоэлектрохчмин на службу человечеству. [c.286]

Электрохимический метод в отличие от двухстадийного комбинированного метода получения КМПО4 позволяет получать этот продукт в одну стадию. Однако одностадийный метод требует большого расхода электроэнергии на проведение электролиза и на выплавку в электропечах ферросплавов, используемых для изготовления анодов. Тем не менее этот метод постоянно совершенствуется и дает возможность для появления новых перспектив благодаря использованию насыпных электродов вместо литых анодов. [c.180]

Нетод, основанный на сжигании водорода третьей ступени электролиза в рекуперационной иечи и возвращения образовавшейся воды на предыдущую ступень электролиза. Удельные затраты электроэнергии в этом случае значительно ниже, чем при периодическом методе, однако зсе же достаточно велики. Основные энергетические затраты будут зависеть от количества сжигаемого в рекуперационных печах водорода, обогащенного дейтерием. [c.138]

Каталитический изотопный обмен так же, как и электролиз, проводят в несколько ступеней, что существенно снижает затраты электроэнергии по сравнению с методом рекупСрацИИ. Процесс изотопного обмена является парофазным и протекает между парами воды и водородом, пэи этом возрастают расходы пара. [c.138]

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]

Традиц. способы получения (см. Водород) для В.э. экономически не выгодны. Для нужд В. э. предполагается усовершенствовать традиц. методы и разработать новые, нетрадиционные, используя ядерную и солнечную энергию. Предлагаемое усовершенствование осн. традиц. метода получения Н -каталитич. конверсии прир. газа и газов нефтепереработки - заключается в том, что процесс проводят в кипящем слое катализатора, тепло подводят от высокотемпературного ядерного газоохлаждаемого реактора (ВТГР). Применение этого метода позволит более чем в 10 раз увеличить объемную скорость процесса, снизить т-ру в хим. реакторе на 150°С, уменьшить затраты на произ-во Н2 на 20-25%. Однако ВТГР, обеспечивающие высокие т-ры теплоносителя (ок. 1000°С), пока находятся в стадии разработок. Др. вариант получения Н -водно-щелочной электролиз под давлением с использованием дешевой разгрузочной электроэнергии, вырабатываемой в ночное время атомной электростанцией. Расход электроэнергии на получение 1 м Н2 составляет 4,3-4,7 кВт ч (по обычному способу 5,1-5,6 кВт ч), напряжение на ячейке 1,7-2,0 В при плотности тока 3-5 кА/м и давлении в электролизере до 3 МПа. Использование установок по получению Н2 в ночное время на атомных электростанциях позволит регулировать график их суточной нагрузки и снизить себестоимость Н2. Полученный Н2 может направляться на нужды пром-сти либо использоваться как топливо на электростанции для выработки дополнит, электроэнергии в дневное время. [c.405]

Использование метода электродиализа лля получения особо чистой поды пе считается экономически выгодным [34, 38—41]. После снижения солепой концентрации меньше 0,05°/о основ ач часть электроэнергии непромзводителыю затрачивается на электролиз воды. Но лаже продолжительный злектродиализ не позполяет получить поду с солевым остатком меньше 1 10 % и удельным сопротивлением болыне 0,1 Мом - см [38, 42, 43], К этому следует добавить, что примеси кремния и различных органических веществ из воды при злектродиилизе не удаляются [3, 34]. [c.377]

При проведении электролиза с ртутным катодом расход электроэнергии выше, а расход пара ниже, чем при электролизе с диафрагмой, так как в последнем случае большое количество пара затрачивается на выпарку электролитических щелоков с целью цолуче-ния товарной каустической соды. Поэтому районы с дешевой электрической энергией и дорогим паром наиболее выгодны для метода электролиза с ртутным катодом и, наоборот, в районах с дорогой электроэнергией и дешевым паром целесообразно развивать электролиз с диафрагмой. Если соль, необходимую для донасыщения анолита в электролизе с ртутным катодом, ползгчают выпаркой рассолов, расход пара на производство приближается к расходу приэлек-тролизе с диафрагмой. [c.15]

На основе сказанного можно сделать вывод, что электролиз растворов Hg l2, по-видимому, позволяет регенерировать хлор из соляной кислоты с меньшими удельными затратами электроэнергии, нежели при прямом электролизе соляной кислоты. Однако необходимость применения дефицитной ртути и возможные потери ртути в процессе производства и особенно на стадии регенерации раствора являются серьезными недостатками этого метода. [c.303]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология