Электрохимические способы получения кислорода

Электрохимический процесс получения водорода из воды давно известен. Для проведения электролиза воды в щелочной или кислый раствор помещают два электрода. Катод присоединяют к отрицательному полюсу внешнего источника питания, а анод — к положительному полюсу второго источника питания. Водород выделяется на катоде, отдельно от кислорода, и это самый чистый способ получения водорода. На рис. XVI-6 показана типичная установка для электролиза воды. [c.486]

В нашей стране электрохимический способ получения перекиси водорода является основным, с помощью которого производится 80% всей перекиси водорода. Перекись водорода — сильный окислитель, продуктами разложения ее являются только кислород и водород, поэтому она применяется для отбеливания дорогих тканей, мехов, в медицине, тонкой химической технологии. Высококонцентрированные перекиси применяются для получения парогазовой смеси в различных реактивных устройствах. [c.109]

Для электрохимического получения водорода и кислорода промышленное применение нашли различные типы электролизеров, отличающиеся друг от друга устройством электродов и способами [c.115]

Сырьем для производства аммиака является смесь азота и водо рода. Эту смесь получают разными способами. Наиболее распространенные из них газификация твердого и жидкого топлив с последующей конверсией окиси углерода, конверсия метана и других углеводородных газов, комплексная переработка природного газа в ацетилен и синтез-газ, фракционное разделение горючих газов, в частности коксового, методом глубокого охлаждения, разделение воздуха на азот и кислород с применением для этого глубокого холода и электрохимический способ получения водорода и кислорода. [c.151]

Значение обратимого потенциала выделения хлора более положительное, чем для кислорода, однако при электролизе не сильно разбавленных растворов хлоридов на аноде происходит преимущественное выделение хлора. Повыщенное перенапряжение выделения кислорода (по сравнению с перенапряжением для хлора) практически на всех анодных материалах, применяемых в производстве, позволяет при электролизе концентрированных растворов хлоридов получать хлор высокой концентрации с примесью кислорода и диоксида углерода в пределах 1—5% [1]. При значительном снижении концентрации хлоридов щелочных металлов в электролите (как это имеет место при электрохимическом способе получения растворов гипохлорита натрия) доля тока, расходуемого на выделение кислорода, существенно возрастает и выход хлора по току соответственно снижается. [c.14]

Электрохимический способ получения водорода и кислорода заключается в разложении воды. В воде всегда имеются ионы ОН" и Н+ в равновесии с НаО [c.197]

Электрохимический способ получения водорода основан на электролитическом разложении воды. Кислород является при электролизе попутным продуктом самостоятельного значения этот процесс не имеет, поскольку получать кислород из воздуха экономичнее. [c.362]

Электрохимические методы производства в ряде случаев имеют преимущества перед химическими упрощается технологический процесс, более полно используется сырье и энергия, одновременно может производиться несколько ценных продуктов, продукты получаются высокой степени чистоты, недостижимой при химических способах производства. Благодаря указанным достоинствам электрохимические методы охватывают многочисленные и разнообразные производства, важнейшими из которых являются получение хлора, щелочей, водорода, кислорода, неорганических окислителей (перманганатов, персульфатов, перекиси водорода и др.), получение и рафинирование металлов (алюминия, магния, цинка, натрия, меди и др.), декоративные и защитные (от коррозии) покрытия металлов. [c.410]

Существенным недостатком данного электрохимического способа получения перманганата является низкая скорость процесса. Анодная плотность тока составляет всего лишь 100 А/м . Попытки повысить плотность тока приводят к падению выхода по току перманганата калия на аноде начинается интенсивное выделение кислорода, так как манганат не успевает продиффундировать из объема раствора к поверхности анода. Иными словами, расход манганата за счет окисления на аноде не успевает компенсироваться подводом из глубины раствора. [c.73]

Существует также электрохимический способ получения газов, заключающийся в электролитическом разложении воды на ее составные части водород и кислород. Этот метод не является основным и используется в производстве продуктов разделения воздуха только дял получения водорода, который необходим для очистки сырого аргона от кислорода. [c.6]

В том же институте разработан способ получения битума термоокислением углеводородного сырья кислородом воздуха в присутствии 0,1—0,8 % (мае.) на сырье железосодержащего катализатора, в качестве которого использован мелкодисперсный порощок, получаемый после сущки и размола осадка-щлама, образующегося при электрохимической очистке сточных вод гальванического производства. Состав порошка-катализатора из различных образцов электрокоагуляционного осадка приведен в табл. 25. Этот состав является достаточно стабильным, в связи с тем, что уровень свойств, полученных битумом, сохраняется [39]. [c.113]

Отклонение экспериментальных данных от этой зависимости, наблюдающееся при низком содержании РиОг N< <0,1—0,3), авторы [53] связывают с увеличением содержания в активном слое диоксида титана в форме анатаза. В этой структуре диоксид титана не дает с диоксидом рутения смешанных кристаллов, которые обуславливают электрохимическую активность ОРТА. Последняя в значительной мере зависит от морфологии поверхности активного слоя. На ОРТА, полученных термическим способом, перенапряжение кислорода ниже, чем на полученных высокотемпературным окислением металлического рутения. [c.33]

Электрохимические процессы применяются в промыш-1 ленности для получения хлора, щелочей, водорода и кислорода, перекиси водорода, перманганатов, а также многих металлов алюминия, меди, цинка и т. п. Такие металлы, как алюминий, магний, натрий, литий и другие, производят исключительно электрохимическими способами. Кроме того, электрохимия дает большие возможности для защиты металлов от коррозии нанесением тонких гальванических покрытий. [c.210]

В целях изменения фазового состава осадка и улучшения его свойств был разработан новый способ электрохимической очистки с модифицированием осадка [211], заключающийся во введении в сточную воду зародышей кристаллизации а-РеООН, полученных быстрым окислением кислородом воздуха химически осажденного гидроксида железа по схеме [c.180]

В качестве основы анода может быть использован также тантал. При испытаниях платино-танталовых анодов, полученных нанесением платины на танталовую основу электрода электроискровым способом, при потенциалах 3,0—3,1 В и комнатной температуре полученные электрохимические показатели аналогичны показателям на платино-титановых анодах. При температуре —20 °С выход хлорной кислоты и хлора по току несколько ниже, а кислорода выше, чем на платино-титановом аноде. Это, по-видимому, можно объяснить образованием платино-танталовых сплавов на поверхности анода при нанесении платины электроискровым способом [18]. [c.89]

Электрохимическими называются производства, в которых химические процессы протекают под действием постоянного электрического тока. В промышленности широкое распространение получил электролиз водных растворов и расплавов. Электрохимические методы производства в ряде случаев имеют преимущества перед химическими упрощается технологический процесс, более полно используется сырье и энергия, одновременно может производиться несколько ценных продуктов, продукты получаются высокой степени чистоты, недостижимой при химических способах производства. Благодаря указанным достоинствам электрохимические процессы используют при производстве важнейших продуктов хлора, щелочей, водорода, кислорода, неорганических окислителей (перманганаты, персульфаты, перекись водорода и др.), при получении и рафинировании металлов (алюминия, магния, цинка, натрия, меди и др.), декоративных и защитных (от коррозии) покрытий металлов. [c.129]

Комбинированный метод производства водорода заключается в комбинировании термо- и электрохимических стадий процесса. Ожидаемые преимущества комбинированного метода состоят в том, что могут быть использованы достоинства каждого из рассмотренных способов электрохимический хорошо освоен, имеет простое аппаратурное оформление, а термохимический более экономичен, но мало освоен и включает стадии, трудные для промышленного осуществления. Примером может служить сернокислотный комбинированный цикл получения водорода и кислорода из воды. Это двухступенчатый процесс первая стадия (а) — термохимическая, т. е. эндотермическая реакция, осуществляемая при 900°С [c.233]

Электрохимический способ получения водорода и кислорода основан на электролитическом разложении воды. Впервые этот способ был использован в 1789 г. Труствиком и Диманном. Первый электролизер для электрохимического разложения воды был. разработан Д. А. Лачиновым в 1888 г., причем в его патентах [c.108]

Электрохимический способ получения водорода н кислорода имеет преимущества перед другими способами там, где по условиям технологии требуется газ высокой чистоты в малых количествах. Высказываются предположения, что в связи с ограниченностью запасов природного газа, нефти п других углеродсодержащих видов энергетического сырья в будущем производство водорода электролизом воды может послужить основой для создания глоГ)а,1ьпой энергетической системы [7, 8], [c.9]

Таким образом, технология производства пербората натрия электрохимическим способом состоит из двух процессов получения бората калы1ия (химический) и получения пербората натрия (электрохимический), Перборат натрия, полученный этим способом, содержит активного кислорода 10,4 + 0,3% (масс.). [c.93]

Электрохимический способ получейия водорода заключается в электролитическом разложении воды на ее составные части — водород и кислород. Так как при этом удельный расход электроэнергии весьма велик (до 5—6 квт-ч на 1 кж водорода), электролиз воды в больших промышленных масштабах осуществляется преимущественно в районах с низкой стоимостью электроэнергии. Электролитическое получение водорода весьма распространено в странах, богатых гидроэнергетическими ресурсами, таких, как Норвегия, Италия, Япония. [c.231]

После того как в 1894 г. В. Оствальд [1] высказал идею о переходе от малоэкономичного теплового двигателя к высокоэффективному способу получения энергии путем обратимого соединения топлива и кислорода в гальваническом элементе, а Э. Баур [2], посвятивший всю свою жизнь топливному элементу, впервые вскрыл разнообразные трудности, связанные с его реализацией, этот комплекс проблем снова и снова привлекал к себе внимание исследователей многих стран. Многие исследования, проводившиеся в этом направлении, оканчивались безуспешно. Будучи чисто термодинамическими, школы Нернста, Габера и Баура не могли объяснить свои неудачи по созданию топливного элемента прямого действия (элемента, в котором непосредственно окисляется уголь) такое объяснение стало возможным лишь с точки зрения обоснованного позднее учения о кинетике )еакций. Только в 1956 г. Бишоффу, Юсти и Шпенглеру 3] (в связи с их безуспешными попытками осуществить идею Шоттки [4] о топливном элементе прямого действия с твердыми электролитами) удалось доказать, что элементы прямого действия (главным образом из-за малой электрохимической активности твердых топлив) при температурах ниже примерно 800 0 не могут обеспечить плотность тока выше 1 ма смР-. Возникающая вследствие этого необходимость иметь большой объем элемента на 1 кет установленной мощности, тепловые потери, превышающие мощность на выходе, небольшой (при таких высоких температурах) срок службы материала конструкции и сложность удаления. несгоревших остатков явились причиной неосуществимости идеи Оствальда. [c.13]

Основы немецкой классификации изложены в книге Gruppeneinteilung der Patentklassen , 4-е издание (1928 г.) которого имеется в русском переводе. В 1958 г. вышло 7-е издание этого труда. Немецкая классификация патентов аналогична принятой в Советском Союзе. Химические патенты относятся в основном к классу 12 Химические способы и аппараты, поскольку они не вошли в другие классы . Класс 12 разделяется в свою очередь на 18 подклассов 12а — Способы кипячения и оборудование для выпаривания, концентрирования и перегонки в химической промышленности 12Ь — Кальцинирование, плавление 12с — Растворение, кристаллизация, выпаривание жидких веществ 12d — Осветление, выделение осадков, фильтрование жидкостей и жидких смесей 12е — Адсорбция, очистка и разделение газов и паров, смешение твердых и жидких веществ, а также газов и паров друг с другом и с жидкостями 12f — Сифоны, сосуды, затворы для кислот, предохранительные устройства 12g — Общие технологические методы химической промышленности и соответствующая аппаратура 12h — Общие электрохимические способы и аппаратура 121 —Металлоиды и их соединения, кроме перечисленных в 12к 12к— Аммиак, циан и их соединения 121 — Соединения щелочных металлов 12т — Соединения щелочноземельных металлов 12п — Соединения тяжелых металлов 12о — Углеводороды, спирты, альдегиды, кетоны, органические сернистые соединения, гидрированные соединения, карбоновые кислоты, амиды карбоновых кислот, мочевина и прочие соединения 12р— Азотсодержащие циклические соединения и азотсодержащие соединения неизвестного строения 12q — Амины, фенолы, нафтолы, аминофенолы, аминонафтолы, аминоантраце-ны, оксиантрацены, кислородо-, серо- и селеносодержащие циклические соединения 12г — Переработка смол и смоляных фракций из твердых топлив, например сырого бензола и дегтя добывание древесного уксуса, экстракция угля, торфа и пр. добывание и очистка горного воска 12s — Получение дисперсий, эмульсий, суспензий, т. е. распределение любых химических веществ в любой среде, использование химических продуктов или их смесей как диспергирующих или стабилизирующих средств. Многие подклассы в свою очередь делятся на группы и подгруппы. [c.89]

Получаемый электрохимическим способом совместно с хлором едкий натр остается в избытке, что и заставляет искать дополнительные пути его использования и, в частности, перерабатывать его на Naa Og. В связи с этим может быть перспективной разработка способа разложения хлористого аммония с получением хлоргаза и регенерацией аммиака. В настоящее время имеется ряд патентов и на-учно-исследовательских работ, посвященных получению хлоргаза таким способом. Предложен [67], например, способ, при котором твердый хлористый аммоний при 550 °С разлагается на NHg и НС1. Смесь этих газов реагирует затем при температуре примерно 450 С с окисью магния. При этом образуется Mg l а, а оставшийся от реакции аммиак возвращается на производство соды. Полученный IVIg la окисляется далее кислородом при 680 °С с получением хлоргаза и регенерацией MgO. [c.180]

Разработка топливных элементов в ряде стран насущно необходима Например, для ГДР она определяется тем фактом, что в обычных батареях и аккумуляторах используется импортное сырье, например свинец и пиролюзит. В топливных же элементах можно применять более дещевые материалы, имеющиеся в достаточных количествах в собственной стране (кислород воздуха, метанол, уголь и др.). К этому можно добавить, правда пока лищь в качестве долгосрочного прогноза, интересное технологическое рещение в области применения топливных элементов. Если для используемых в промышленности самопроизвольно протекающих окислительно-восстановительных процессов (например, при получении соляной и серной кислот) разработать электрохимический способ осуществления реакций, то в качестве, так сказать, побочного продукта вместо тепла можно производить большие количества электроэнергии. Только в ГДР таким способом можно было бы получить дополнительно несколько миллиардов киловатт-часов электроэнергии. [c.175]

Обессоливание необходимо и для более чистых вод, если они предназначены для питания котлов высокого давления. На практике довольно широко применяется выпаривание воды с последз ющей конденсацией пара при охлаждении его водой, а также обессоливание при помощи ионитов. Электрохимический способ обессоливания, основанный на электролизе солевого раствора с выделением на катоде металлов, а на аноде кислотных остатков, не нашел широкого распространения по экономическим соображениям. Он применяется для очистки воды, предназначаемой для электролитического получения водорода и кислорода. [c.135]

Первоначальная идея топливного элемента, выдвинутая известным физико-химиком В. Оствальдом (1894), заключалась в получении дешевой электроэнергии прн электрохимическом сжигании угля. Действительно, машинный способ получения электроэнергии по схеме паровой котел — паровая турбина—генератор тока и в наше время технически сложен и недешев. Последовательное превращение химической энергии угля в тепловую, а затем в механическую и в электрическую энергии сопровождается в лучшем случае потерей 60— 70% исходной энергии топлива, сто лет назад эти потери превышали 90%. Получение энергии постоянного тока безм а шинным способом непосредственно из угля и кислорода воздуха сулило гигантскую экономию топлива, поскольку на начальном этапе развития ТЭ предполагался КПД превращения ДЯ- -Д1Г, близкий теоретическому. [c.149]

Электрохимические опыты Г. Дэви были посвящены разложению воды. Он установил, что при этом получается водорода в два раза больше, чем кислорода. Вместе с тем он высказал некоторые обобщения о механизме электролиза. В 1805 г. Г. Дэви начал опыты по разложению едких щелочей. Вначале он безуспешно пытался выделить металлы, содержащиеся в щелочах, электролизом растворов и расплавов. После этого он взял небольшой кусочек высушенного едкого кали, который в течение нескольких секунд подвергся действию влажного воздуха, поместил его на платиновый диск отрицательного полюса батареи и замкнул через этот кусочек ток. Тотчас же он заметил образование шарика металла, похожего на ртуть. Таким способом был впервые получен металлический калий (потассий) и натрий (содий). [c.83]

При увеличении концентрации пероксодисерной кислоты в электролите независимо от способа охлаждения электролита повышается концентрация пероксомоносерной кислоты и снижается выход по току продукта (табл. 4-4, табл. 4-5). В связи с этим при проведении непрерывного процесса электрохимического получения H2S2O8 необходимо каскадное оформление процесса. Так, выход по току в электролизере из 7 ячеек составляет 75%, а в электролизере из одной ячейки — 65%. Снизить содержание пероксомоносерной кислоты и уменьшить потери активного кислорода можно также путем повышения объемной плотности тока (рис. 4-5). [c.125]

Процесс электрохимической деструкции с каталитическим окислением на практике осуществляют двумя способами 1) введением в электродное пространство вместе с потоком сточных вод подвижного гомогенного или неподвижного гетерогенного катализатора 2) введением катализатора в поток жидкости после электролизера в специальном реакторе. С технологических и экономических позиций более перспективно применение твердых катализаторов в отдельном реакторе. В этом случае электролизер может служить для минерализации легкоокисля-емых органических соединений и получения активного хлора, который затем будет использован в реакторе для генерации активированного атомарного кислорода, обеспечивающего глубокое каталитическое окисление трудноокисляемых продуктов. Это позволит снизить затраты и значительно повысить эффективность очистки воды. В технологии водоочистки в качестве катализаторов используют соединения таких металлов, как Мп, Со, №, Си, Ре, Zn. [c.51]

Способы хранения энергии ветра. При использовании энергии ветра возникает серьезная проблема избыток энергии в ветреную погоду и недостаток ее в периоды безветрия. Простейщим способом накопления и сохранения энергии ветра является использование движения ветроколеса для перекачки насосами воды в расположенные на достаточной высоте резервуары (бассейны), как это происходит, например на гидроаккумулирующих ГЭС. Существуют и другие способы и проекты от обычных аккумуляторных батарей, нагнетания воздуха в подземные пещеры до производства водорода в качестве топлива. Последний способ в настоящее время рассматривается как наиболее перспективный. Электрический ток от ВЭУ используют для получения из воды кислорода и водорода электролизом с последующим (по окончании хранения) применением Н2 в качестве топлива, например в электрохимических генераторах — топливных элементах. [c.326]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология