Электролиз воды газонаполнение

Электроды для электролиза воды должны обладать развитой рабочей поверхностью и обеспечивать эффективное удаление газовых пузырьков из межэлектродного пространства. На рис. 1У-3 показаны различные конструкции электродов. Простейшим является плоский электрод (рис. 1У-3, а). Недостатки плоского гладкого электрода — высокая степень газонаполнения электролита и повышенный расход электроэнергии — частично устраняются в конструкции двойных неперфорированных (рис. 1У-3, в) и перфорированных электродов (рис. 1У-3,б). [c.117]

Цель работы — изучение влияния плотности тока и материала электродов на баланс напряжения ванны электролиза воды, а также на коэффициент газонаполнения электролита получение сравнительных данных по влиянию материала электродов на потенциал выделения водорода и кислорода в некотором интервале плотности тока. [c.158]

Исследования электролиза воды под давлением показали, что такой процесс возможен. При этом было обнаружено, что напряжение на ванне, работающей под давлением, не увеличивалось, а, наоборот, в ряде случаев прн повышении давления до 50 атм несколько снижалось. Это явление, согласно исследованиям В. В. Ипатьева с сотрудниками [16], объясняется тем, что, при электролизе под давлением, объем, занимаемый выделяющимися газами, уменьшается, а это снижает газонаполнение электролита и диафрагмы и уменьшает их сопротивление. Последний фактор перекрывает рост напряжения разложения с повышением давления. На практике оказывается затруднительным вести электролиз при давлениях выше 10—20 атм. Для работы при этих давлениях используются тщательно выполненные и надежно собранные фильтрпрессные электролизеры. [c.351]

Эксплуатация электролизера при повышенном давлении позволяет повысить технико-экономические показатели процесса электролиза воды за счет увеличения рабочей температуры и уменьшения газонаполнения раствора электролита. [c.31]

Основным методом снижения газонаполнения является создание конструкций электродов, обеспечив.ающих быстрый отвод образующихся газов пз межэлектродного пространства в пространство, находящееся с обратной стороны электродов. Такой электрод, применяющийся в современных электролизерах для электролиза воды, представлен на рис. 10. Он состоит из основного сплошного листа /, на котором с помощью анкерных болтов укрепляют выносные перфорированные электроды 2. Газы выделяются при электролизе в основном на выносных электродах и сквозь перфорацию удаляются на его обратную сторону, не заполняя, таким образом, межэлектродное пространство. [c.33]

Зависимость газонаполнения от различных факторов наиболее подробно изучена для процесса электролиза водных растворов хлоридов щелочных металлов с получением хлора, водорода и каустической соды. Поскольку этот процесс также протекает с выделением газов на аноде и катоде, установленные для него зависимости могут быть использованы и для оценки величины газонаполнения в процессе электролиза воды. [c.52]

Для снижения величины напряжения и сокращения расхода электроэнергии на электролиз стремятся повысить температуру электролита. Верхний предел его температуры ограничивается быстрым ростом газонаполнения за счет повышения парциального давления паров воды. При проведении электролиза воды под давлением верхний предел допустимых температур электролита тем больше, чем выше применяемое давление. Это обстоятельство является одной из причин, обусловливающих возможность существенного снижения напряжения на ячейке и расхода электроэнергии при электролизе воды под повышенным давлением. [c.62]

Работа 22 ИЗУЧЕНИЕ БАЛАНСА НАПРЯЖЕНИЯ И ГАЗОНАПОЛНЕНИЯ МОНОПОЛЯРНОЙ ВАННЫ ЭЛЕКТРОЛИЗА воды [c.129]

В процессе электролиза воды с повышением плотности тока напряжение на электролизере увеличивается главным образом в результате роста падения напряжения в электролите и диафрагме и в значительно меньшей степени за счет возрастания перенапряжения выделения кислорода и водорода. Это объясняется тем, что величина перенапряжения выделения этих газов связана с плотностью тока полулогарифмической зависимостью Тафеля, в то время как потери напряжения в диафрагме прямо пропорциональны плотности тока но линейной зависимости, а рост падения напряжения в электролите еще более интенсивен из-за увеличивающегося газонаполнения. [c.131]

При различных практических процессах электролиза, в частности при электролизе воды, при получении хлора и каустической соды в ваннах с твердым катодом, в ряде процессов электроокисления на катоде электролизеров выделяется водород. Выделение водорода на катоде приводит к газонаполнению раствора у катода и росту омических потерь напряжения в растворе. Кроме того, в зависимости от материала катода и состава раствора выделение водорода происходит с различным перенапряжением и, следовательно, различными затратами электрической энергии на электролиз. [c.157]

Наиболее подробно зависимость газонаполнения от различных факторов была изучена для процессов электролиза воды и водных растворов хлоридов щелочных металлов. Зависимость газонаполнения от плотности тока и высоты электродов при одинаковых прочих условиях ведения процесса отклоняется от линейной. Так, при увеличении плотности тока или высоты электродов количество выделяющихся газов возрастает линейно, а газонаполнение растет в меньшей степени. Такое явление можно объяснить укрупнением размеров газовых пузырьков вследствие слияния их во время подъема в электролите, при увеличении пути движения пузырьков в жидкости за счет возрастания высоты электрода, или при увеличении интенсивности образования пузырьков газа с ростом плотности тока. [c.30]

Электродное перенапряжение — крайне нежелательное явление, так как обусловливает повышенный расход энергии. Величина перенапряжения (водородного и кислородного) зависит от материала электрода, состояния его поверхности, концентрации электролита и других факторов. Водородное перенапряжение описывается уравнениями (2.81) и (2.85). Кислородное перенапряжение носит более сложный характер. Особенностью электролиза воды является значительное газонаполнение электролита, что увеличивает его сопротивление. Последнее может быть охарактеризовано соотношением [c.38]

Хотя обратимый потенциал электродов и напряжение разложения воды при электролизе под давлением должны возрастать, другие составляющие баланса напряжения на электролитической ячейке могут быть существенно уменьшены, и суммарно общее напряжение на ячейке будет снижено. Наибольшее значение имеет возможность повышения рабочей температуры и уменьшение газонаполнения электролита с переходом на работу под давлением. Повышение давления электролиза позволяет работать при более высокой температуре без увеличения газонаполнения электролита из-за роста парциального давления паров воды и общего объема влажных газов. [c.87]

Па позволяет повышать рабочую температуру электролиза до 110—120 °С без чрезмерного увеличения количества воды, испаряемой и уносимой с газами, и соответственно без значительного увеличения газонаполнения электролита. [c.129]

В качестве электролита в ваннах для электролиза воды использованы а) 17 %-ный раствор NaOH б) 27 %-ный раствор КОН. Электродная платность тока 2000 А/м". Межэлектродное расстояние 5 мм. Газонаполнение электролита 20 %. Температура процесса 80 С. [c.112]

Однако в процессах получения хлора и каустической соды, хлоратов, растворов гипохлоритов, электролиза воды и ряде других как для анода, так и для катода требуются материалы с минимальными похенциалами выделения хлора или соответственно в процессе электролиза воды — кислорода на аноде и водорода на катоде. Потенциал электрода для одного и того же материала зависит от плотности тока и изменений, которые могут происходить с поверхностью электрода в процессе длительной работы, а также условий их эксплуатации. Конструкция электродов влияет на величину газонаполнения электролита и потери напряжения на преодоление сопротивления газонаполненного электролита. [c.37]

На рис. П-7 показано изменение электрического сопротивления газонаполненных щелочных электролитов (растворы КОН и NaOH), применяемых в процессе электролиза воды, в зависимости от высоты электродов при различной плотности тока. [c.52]

На рис. 1-2 показана зависимость газонаполнения водных растворов ЫаС1 при анодном выделении хлора от плотности тока при расстоянии между электродом и диафрагмой 12 мм, а на рис. 1-3— изменение сопротивления щелочных электролитов (КОН и ЫаОН), применяемых в процессе электролиза воды, от газонаполнения в зависимости от высоты электродов при различной плотности тока [86]. [c.30]

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]

С повышением температуры вязкость электролита снижается, что способствует увеличению скорости подъема газовых пузырьков, т. е. уменьшению газонаполнения. Одновременно с ростом температуры увеличивается объем газов, как за счет их расширения, так и вследствие повышения парциального давления паров воды, насыщающих газы. При температуре до 70—80° С газонаполнение мало изменяется с ее ростом, а иногда даже снижается. Выше 70—80° С влияние увеличения объема газов является определяющим и газонаполнение возрастает, особенно при 100—105° С. Для иллюстрации этих положений на рис. 11-10 показана зависимость газонаполнения анолита от температуры в процессе электролиза водных растворов Na l. [c.53]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология