Ванны для электролиза биполярные

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

В связи с изучением особенностей работы фильтр-прессной ванны электролиза воды представляется вал<ным снять опытным путем баланс напряжения биполярного электролизера. Закономерности влияния различных факторов на составляющие баланса напряжения изложены в предыдущей работе. Там же даны необходимые методические указания, которые окажутся полезными и при выполнении этой работы. [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]

Работа 23. ИЗУЧЕНИЕ УТЕЧКИ ТОКА И БАЛАНСА НАПРЯЖЕНИЯ БИПОЛЯРНОЙ ВАННЫ ЭЛЕКТРОЛИЗА ВОДЫ [c.135]

Фильтр-прессные электролизеры с биполярным включением электродов имеют целый ряд преимуществ перед монополярными ваннами электролиза воды. Из них наиболее существенными являются высокая электрическая мощность и, следовательно, высокая производительность резкое сокращение падения напряжения в шинах и контактах (в биполярном электроде потеря напряжения ничтожно мала) уменьшение затрат рабочей силы на обслуживание в связи с высоким уровнем автоматизации процесса. К основным недостаткам описываемых электролизеров относятся сложность конструкции и эксплуатации, а также значительная утечка тока, которая не только снижает выход по току основных продуктов, но и вызывает появление очагов электрокоррозии. Последнее обстоятельство сокращает срок службы электролизеров и комплектующего их оборудования. [c.135]

Принцип работы биполярного электролизера труден для понимания скачки потенциала противоположной полярности на двух сторонах одного электрода озадачивают студента. В связи с этим представляется важным снять опытным путем баланс напряжения биполярного электролизера. Материал относительно влияния различных факторов на составляющие баланса напряжения ванны электролиза воды изложен в предыдущей работе. Там же даны необходимые методические указания, которые окажутся полезными и при выполнении этой работы. [c.137]

Рассчитайте количество джоулевой теплоты, выделяющейся за 1 ч в биполярном хлорном электролизере для электролиза соляной кислоты нагрузкой 1000 А, состоящего из 50 последовательных ячеек. Напряжение на ванне 115 В, выход по току 90 %. При расчете предполагать,что снижение выхода по току полностью обусловлено внутренними утечками тока и взаимодействием анодных и катодных продуктов. Электролизом воды и теплотой от сгорания анодов пренебречь. Расчет теплового эффекта электрохимической реакции провести через термодинамические функции ее отдельных компонентов. [c.135]

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]

Работа установки периодического действия КГ-14 (рис. 9.14,6) основана на естественной циркуляции рассола в десяти ячейках, образованных биполярно подключенными вертикально расположенными графитовыми пластинчатыми электродами. Рассол 10%-ной концентрации периодически заливается из растворного бака в ванну до уровня, на котором расположены отверстия в боковых стенках электролизера. Циркуляция электролита через отверстия в корпусе происходит в результате разности плотностей рассола, находящегося в ванне, и рассола, заключенного в ячейках, пронизанного мелкими пузырьками выделяющегося при электролизе водорода. В результате такой циркуляции и электрохимического действия тока в рассоле постепенно возрастает концентрация гипохлорита натрия. По достижении максимальной концентрации гипохлорита в растворе электролиз прекращают и раствор сливают в сборный бак. [c.787]

Электрохимическое полирование проводится в обычных гальванических ваннах, причем обязателен, как и в других случаях анодной обработки, плотный контакт подвесного приспособления с деталями и электродной штангой. Ленты, проволоку, трубы обрабатывают при непрерывном их протягивании иа специальных установках, часто одновременно с циркуляцией электролита. Подача тока на обрабатываемое изделие осуществляется по биполярной схеме. Мелкие детали можно обрабатывать на установках, обеспечивающих их перемещение при электролизе. [c.331]

Было предложено вести электролиз в ванне из двух ячеек с промежуточным биполярным электродом из расплавленного свинца, В первой ячейке электролитом служит расплавленный хлористый натрий, катодом — свинец. Образовавшийся здесь свинцово-натриевый сплав перемещается во вторую ячейку, где он служит анодом, а электролитом — расплавленный едкий натр. Катоды железные. Здесь происходит анодное растворение на-610 [c.610]

Для промышленного электролиза воды используются ванны с монополярными и в особенности с биполярными электродами. [c.196]

Текущее обслуживание при правильно сконструированных установках для электролиза воды ограничивается обычно общим наблюдением, для того, чтобы наступающие нарушения сразу же устранять. При ваннах с высокой нагрузкой, работающих с охлаждением, необходимо контролировать соблюдение указанных температурных пределов, затем необходим регулярный контроль чистоты газов и напряжения, путем соответственных анализов и измерений. В биполярных ваннах рекомендуется регулярно контролировать также напряжение на отдельных ячейках, для чего удобно применять переносный вольтметр, связанный с двумя контактными рукоятками, оканчивающимися остриями, которые прижимаются к выступающим наружу краям биполярных электродов. Добавление израсходованной воды производится в большинстве конструкций ванн автоматически, и только в некоторых за этим приходится следить обслуживающему персоналу. В таком случае ванна должна иметь значительное пространство для электролита для того, чтобы его можно было добавлять не слишком часто. При автоматической подаче воды и при изменяющейся силе тока, в известных условиях необходимо изменять установку приспособления от руки (ср. стр. 58) [c.59]

Электролиз соляной кислоты обычно проводят в биполярных ваннах, где катодные и анодные ячейки разделены диафрагмами, препятствующими смешиванию хлора и водорода. Применение диафрагм усложняет конструкцию электролизера, поэтому был предложен так называемый косвенный метод электролиза соляной кислоты. Суть этого метода заключается в следующем. [c.51]

Для приготовления раствора гипохлорита натрия Na lO использован электрохимический способ. Для электролиза применена ванна с биполярными электродами, состоящая из 25 электролитических ячеек. Исходный раствор (с концентрацией Na i 107 г/л) подается в верхнюю ячейку каскадно расположенной ванны и последовательно проходит через все ее ячейки. Выходящий раствор содержит 20 г/л Na lO. Нагрузка на ванну 50 А, среднее напряжение 140 В. Выход по току для гипохлорита равен 60%. [c.132]

Из многих вариантов электролитического метода практическое применение нашел на одном заводе метод электролиза в керамиковой ванне с биполярными угольными электродами. Напряжение тока на ванну составляло 3,5 в. Утилизация тока не превышала 50%. Выход брома составлял 60—65% оставшийся в растворе бром отгоняли парюм. Бром, полученный электролизом, содержал 0,4—0,6% хлора. Получение брома электролитическими методами пока не нашло распространения, так как в связи с высокой стоимостью электроэнергии химические методы оказались более экономичными. [c.209]

Для снижения расхода энергии обычно уменьщают перенапряжение и газонаполнение путем подбора подходящих материалов для электродов и их активирования. Огромное значение имеют конструкции электролизеров 1153]. Некоторые из них, пригодные для электролиза воды, рассмотрены в предыдущей главе. По-видимому, для электролиза воды наиболее подходящими будут ванны с биполярными перфорированными электродами, снабженные диафрагмой. Подходящим материалом для анодов является никелированная сталь с соответствующими поверхностными присадками (активаторами). [c.39]

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]

Вопрос о том, представляют ли расплавленные силикатные стекла чисто катионные проводники или анионы также участвуют в электролизе, был рассмотрен Шварцем и Хальберштадтом на примере чистого натриево-силикатного стекла, содержащего 30% МагО и 70% 5102, при помощи измерения числа переноса до температуры 500 С. Для сравнения аналогичные эксперименты были проведены на тюрингском стекле, содержащем 12% Na20 при температуре до 560°С. Серебряные электроды погружались в стекло, из которого металлическое серебро диффундировало в другую часть стекла при температурах 600— 6 20°С в очень заметных количествах (см. А. II, 87). Электролитическая ванна была разделена на две части промежуточным слоем карбоната натрия анионы карбоната не мигрировали и при низких температурах проводимость была чисто катионная. При более высоких температурах были замечены неправильности, указывающие на биполярную проводимость с участием в переносе тока силикатных анионов типа 81205 . Подмеченное явление, однако, оказалось при более точных наблюдениях ошибочным. Слой силиката серебра на аноде очень легко разлагался, что сопровождалось образованием металлического серебра, кремнезема и кислорода. Шварц и Хальберштадт пришли к выводу, что при температуре 600°С в переносе тока участвуют только ионы натрия, что электронная проводимость также исключена о и что только в кри- [c.143]

Ради исторической полноты кратко описаны первые, вытекавшие из чисто лабораторных экспериментов, ванны для электролиза воды, имевшие целью получение газов. D Arsonval в Париже применил в 1885—87 году сконструированный им электролизер для получения кислорода для своих лекций по медицине. Водород в этой ванне не собирался. Первые ванны для технического применения сконструировал русский, Дмитрий Лачинов (герм. пат. от 1888). Ванны его конструкции были выставлены на электротехнической выставке в Петербурге в 1892 г. Этот дальновидный конструктор предложил также биполярную ванну с отделением газа в отдельных ячейках и электролизер под давлением для непосредственного получения компримированного газа для стальных баллонов (ср. стр. 107). [c.69]

Фирма Bamag-Meguin-A.-G., которая уже давно начала строить установки для получения водорода химическим путем, в последние годы занялась конструированием электролизеров для электролиза воды. Она изготовляет биполярные ванны, используя имеющийся в этой области опыт. [c.70]

Работа установки периодического действия КГ-14 (рис. 78) основана на естественной циркуляции рассола в 10 ячейках, образованных биполярно подключенными вертикальными электродами. Установка работает на 10-проиентном рассоле, который периодически згливается из растворного бака в ванну до отверстий в боковых стенках электролизера. Циркуляция электролита через отверстия в корпусе происходит в результате разности удельных весов рассола, находящегося в ванне и заключенного в ячейках, пронизанного мелкими пузырьками выделяющегося при электролизе [c.178]

На основании приведенного выше был выполнен расчет на ЦВМ Пром1нь распределения выхода водорода по току в биполярных ваннах для электролиза воды типов ЭФ-20 и Ф-24. Параметры электролизеров и рассчитанные величины среднего выхода по току водорода приведены в таблице. [c.108]

Электролиз проводили при анодной плотности тока 50 и 80 а/ж. Поверхность анода составляла 1,2 дм . В процессе рафинирования таллия осадок таллия заполнял поперечное сечение ванны и медленно поднимался к аноду. Примерно через месяц непрерывного электролиза выде.тившийся осадок таллия удаляли из электролизера. При этом с помощью вакуума электролит отсасывался в сборник, а осадок промывался дистиллированной водой, после чего его вручную извлекали из электролизера. Рафинированный таллий плавили в графитовых тиглях. Содержание металлов-примесей в рафинированном таллии было следующим (в %) кадмия 1-10 , свинца 1,5-10 , меди 1-10" —10-10" , никеля 1-10 , железа 2-10 , серебра 0,9-10 , олова 1 10 —3 10 . Полученный таллий подвергали электролитическому рафинированию в электролизере с амальгамными биполярными электродами. Схема электролизера приведена на рисунке 7.10. [c.221]

Описана работа установки электролиза соляной кислоты фирмы БАСФ (ФРГ) [214]. Электролизер фильтрпрессного типа состоит из 32 ячеек с диафрагмой из поливинилхлорида. Электроды из графита зацементированы в стальной раме, покрытой эбонитом и действующей как биполярные электроды. Расстояние между электродами 4 мм. Напряжение на ячейке 2,4 В, на всей ванне 75 В. Установка состоит из 12 электролизеров и требует 900 В постоянного тока. Температура электролиза 75—85°С. Срок службы диафрагмы из поливинилхлорида [c.30]

В заключение рассмотрим основные тенденции в развитии электролизеров для электросинтеза органических соединений. Одной из особенностей электролиза органических веществ является низкая электропроводность электролита. Поэтому для успешного электролиза расстояние между электродами должно быть очень малым, а площадь электродов по возможности велика. Вопрос о требованиях к такому электролизеру проанализирован в работе [162]. Этими авторами для электролиза органических соединений был предложен электролизер специальной конструкции, так называемый капиллярно-щелевой. Схема его приведена на рис. 22. Он состоит из электрографитовых круглых пластин, служащих биполярными электродами. Катодной стороной служит графит, анодная сторона покрыта слоем из двуокиси свинца РЬО , осажденной электролитически. Раствор насосом подается в центр ванны, затем протекает по капиллярам (диаметром 125 мм). При получении адипонитрила выход по току составляет -90%. В ряде работ (например, [194]) было показано, что для электроорганического синтеза наилучшими являются электролизеры либо с насыпными электродами, либо с трехразмерными псевдосжиженными электродами. В частности, описано получение окиси пропилена в электролизере с насыпными электродами, состоящими из графитовых и стеклянных шариков. [c.100]

Несмотря на серьезные преимущества, этот метод не получил распространения вследствие значительных трудностей, связанных с конструированием электролизеров, работающих под давлением. К этому добавляются и трудности эксплуатации, относящиеся, главным образом, к процессу разделения электродных газов. Сравнительно небольшие относительные колебания давления в системе вызывают большие абсолютные давления на диафрагму. Поэтому попытки создать электролизеры под давлением свыше 50 атм до сих пор не увенчались успехом. Практикой и теоретическими расчетами доказано, что экономически наиболее выгодно получать газы электролизом под давлением 10—20 атм. В Советском Союзе разработана ванна для получения водорода и кислорода под давлением 8—10 аотлг, чертеж её представлен на рис. 82. Ванна состоит из 100 биполярных ячеек диаметром 650 мм, сжатых болтами между стальными литыми плитами. Ванна питается током силой в 200 а при напряжении 230—240 в. Производительность её составляет 8,5 водорода в час. Над ванной расположены газовые коллекторы, под нею — питающие каналы. [c.148]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология