Электролиз воды диафрагмы

В процессе электролиза воды диафрагма должна устранять попадание газовых пузырьков нз одного электродного пространства ячейки в другое. Вследствие малой растворимости водорода и кислорода в электролите взаи.мное загрязнение газов из-за диффузии электролита и растворенных в нем газов при электролизе под атмосферным давлением невелико. Поэтому для процесса электролиза воды при атмосферном давлении в качестве диафрагмы могут применяться сравнительно крупнопористые материалы. Известно, что в ряде конструкций электролизеров (Пехкранца) применялась диафрагма в виде металлических листов с большим количеством отверстий, но наиболее широкое применение получили диафрагмы из асбестовой ткани. [c.101]

Получение. В промышленности кислород получают, в основном, из жидкого воздуха (см. разд. 7.5.1). Иногда в промышленности используют электролиз воды (данный процесс проводят в основном с целью получения водорода высокой чистоты, но попутно образуется и кислород, который также находит применение). Электролитом служит 30%-ный раствор КОН, катоды железные, аноды никелевые, они разделены асбестовой диафрагмой. На электродах происходят следующие процессы [c.436]

Основные требования, предъявляемые к диафрагмам для электролиза воды максимальная электропроводность, достаточная плотность, механическая прочность и химическая стойкость. Для разделения продуктов электролиза воды применяются чистая асбестовая ткань, асбестовая ткань с вплетенной проволокой, а также (реже) металлические, фарфоровые и керамические диафрагмы. [c.119]

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 значение перенапряжения выделения этих газов связано с плотностью тока полулогарифмической [c.157]

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]

На практике процесс электролиза воды реализуется при более высоком напряжении. Данное обстоятельство связано с тем, что, помимо затрат электроэнергии на проведение собственно электрохимического разложения воды, необходимо затрачивать электроэнергию на преодоление электрического сопротивления электролита, диафрагмы, электродов, контактов, а также дополнительного сопротивления, обусловленного концентрационной и диффузионной поляризацией, перенапряжением процессов выделения водорода и кислорода. Напряжение на ячейке для электролиза воды можно представить в виде суммы следующих составляющих (баланс напряжения) [c.23]

Рассол для электролиза с диафрагмой должен быть тщательно очищен от кальция и магния, поэтому вместе с водой для растворения подается необходимое количество щелочи и кальцинированной соды для осаждения кальция и магния. Чтобы снизить затраты реагентов, в скважину можно подавать частично карбонизованный обратный рассол после выпарки каустической соды. Расход реагентов на очистку зависит от состава примесей в пласте соли. [c.201]

Для соблюдения этого требования нужно применять более плотную диафрагму, с большим сопротивлением диффузии по сравнению, например, с диафрагмой при электролизе воды. Поэтому обычно сопротивление диафрагм, применяемых при электролизе соляной кислоты значительно (в 5—10 раз) выше сопротивления асбестовых диафрагм при электролизе воды. [c.288]

В период разработки конструкции первых аппаратов для электролиза воды делались попытки разделять водород и кислород без диафрагмы, при помощи колоколов (колпаков), размещаемых над электродами, и с применением жалюзийных электродов. В колокольных электролизерах электроды размещали под колоколами для сбора газов как показано на рис. П1-2, а. При электролизе кислых электролитов образуются более крупные пузырьки газов при использовании щелочных электролитов преобладают пузырьки малых размеров. [c.98]

Если электролиз воды проводится под повышенным давлением, растворимость газов в электролите сильно возрастает и пренебрегать этим нельзя, вследствие чего требования к диафрагме для электролиза под давлением возрастают. Такие диафрагмы должны иметь мелкопористую структуру и более высокое сопротивление диффузии жидкости. Подобным требованиям отвечает, например, асбестовый картон. [c.101]

Плотность тока, перенапряжение, материалы электродов и диафрагм в процессе электролиза воды. Плотность тока, протекающего через ячейку, определяет скорость выделения водорода на единицу поверхности электрода и, таким образом, является важным фактором в определении удельной стоимости оборудования для данной скорости получения водорода. И эффективность, и удельная стоимость могут меняться при простом изменении эксплуатационных параметров ячейки. Таким образом, имеется ряд характеристик— действующее напряжение (эффективность), скорость выделения водорода (ток) и капиталовложения, которые зависят от индивидуальной вольт-амперной характеристики данного типа электролизера. [c.299]

Влияние материала электродов, диафрагм и катализаторов на процесс электролиза воды. С целью повышения реальной эффективности процесса электролиза, ускорения электрохимических реакций действующие потенциалы могут быть понижены для данного тока использованием электродов, несущих каталитически активные металлы или подвергнутых обработке, повышающей их пористость. Основной целью подобной обработки электродов, структуры их поверхности является увеличение реальной поверхности электрода без увеличения общего размера ячейки. [c.301]

Для успешного проведения электролиза воды существенное значение имеет выравнивание давления между катодным и анодным пространством системы. Неравенство давлений в газовых пространствах может привести к обнажению диафрагмы и, как следствие, к смешению газов и образованию гремучей смеси. Кроме того, частые колебания давления, сопровождающиеся гидравлическими толчками, неблагоприятно сказываются на механической прочности диафрагм, содействуя их преждевременному износу. Разность в давлениях водорода и кислорода вызывается неодинаковым сопротивлением в линиях этих газов, что может иметь место как по причине частичной закупорки трубопроводов и аппаратов, так и вследствие прекращения или неравномерного отбора газов. Для выравнивания давления в обоих газовых пространствах электролизера обычно используется принцип гидравлического регулирования. [c.242]

Для разделения водорода и кислорода при электролизе воды применяются погруженные пористые диафрагмы в виде тка- [c.65]

В фильтр-прессных электролизерах диафрагма имеет форму листа (пластина или ткань). Для придания повышенных механических свойств асбестовой ткани, применяемой в качестве диафрагмы при электролизе воды, ее армируют никелевой проволокой [131. [c.168]

Баланс напряжения на ванне. В практических условиях осуществить электролиз воды обратимым путем, понятно, невозможно, так как невозможно работать с исчезающе малыми плотностями тока, чтобы избежать потери энергии на преодоление ряда вредных сопротивлений, например перенапряжения газов на электродах, сопротивления электролита, сопротивления диафрагмы, сопротивления электродов, контактов и т. п. Поэтому напряжение на ванне всегда в большей или меньшей степени превосходит теоретическое. [c.197]

Диафрагмы для топливных элементов были первым случаем применения фторсодержащих ионообменных мембран в качестве твердых полиэлектролитов (ТПЭ). Затем эту технологию использовали для получения водорода электролизом воды, а в дальнейшем - в описанном выше процессе получения едкой щелочи. В будущем ожидается совершенствование этой технологии. [c.350]

Напряжение на электролизере для электролиза воды складывается из напряжения разложения (или разности равновесных электродных потенциалов), перенапряжения на электродах, концентрационной поляризации, падения напряжения в электролите, диафрагме, электродах и токоведущих шинах, контактах [c.25]

Коэффициент разделения. Коэффициенты разделения для четырех упомянутых выше электролизных установок приводятся в табл. 11. 4. В этой же таблице указаны условия эксплуата- ции, которые могут влиять на коэффициенты разделения. Коэффициенты разделения в обеих вторичных установках составляли от 6 до 8, т. е. были близки к наилучшим значениям, полученным в лабораторных исследованиях [361. Более низкие значения коэффициентов разделения в обеих первичных установках связаны с более высокой температурой, меньшим напряжением и наличием диафрагм все эти факторы, как известно, снижают коэффициент разделения при электролизе. В дешевых установках для электролиза воды подобные условия неизбежны. Кроме того, известно 436 [c.436]

Учитывая это, электролиз воды необходимо вести при повышенных температурах порядка 75—80° С, но не более, так как иначе усиливается коррозия электродов, диафрагм и ванны. [c.193]

АТ-6.........В качестве диафрагмы при электролизе воды [c.288]

Процесс электролиза водных растворов соляной кислоты имеет некоторое формальное сходство с электролизом воды. В обоих процессах газообразные продукты электролиза должны быть разделены при помощи диафрагмы, состав электролита в катодном и анодном пространствах практически одинаков. Однако по существу как ход электролиза, так и условия его проведения настолько различны в этих процессах, что для промышленного оформления электролиза водных растворов НС1 могут быть использованы лишь некоторые общие принципы конструирования электролизеров для разложения воды. Высокая агрессивность электролита и газов, образующихся при электролизе НС1, значительный износ анодов и ряд других особенностей этого процесса находят свое отражение в инженерном оформлении электролиза соляной кислоты. [c.273]

Электрокмиетические явления были открыты профессором Московского уипиерситета Ф. Ф. Рейссом в 1808 г. при исследовании электролиза воды. Рейсс поставил два эксперимента. В одном из ннх он использовал У-образиую трубку (рис. IV. 8а), перегороженную в нижней части диафрагмой из кварцевого песка и заполненную водой. При наложении электрического поля он обнаружил движение жидкости в сторону отрицательно заряженного электрода, происходящее до тех пор, пока не устанавливалась определенная разность уровней жидкости (равновесне с гидростатическим давлением). Поскольку без диафрагмы движение жидкости отсутствовало, то последовал вывод о заряжении жидкости при контакте с частицами кварца. Явление перемещения жидкости в пористых телах под действием электрического поля получило название электроосмоса. [c.216]

Так как потенциалы водородного и кислородного электродов находятся в одинаковой зависимости от pH, теоретическое напряжение разложения воды не зависит от pH электролита, но зависит от температуры. При повышении температуры от 25 до 80 °С оно снижается от 1,23 до 1,18 В. На практике же электролиз воды осуществляется при более высоком напряжении (2,1—2,6В). Такая разница между практически необходимым напряжением и теоретически Еюзможным обусловлена тем, что кроме расхода электроэнергии на собственно электролиз, т. е. на разложение воды, электроэнергия расходуется также на преодоление дополнительных сопротивлений, вызванных сопротивлением электролита, диафрагмы, электродов, контактов, а также концентрационной поляризацией и перенапряжением газов на электродах. [c.110]

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]

Электролитическую ячейку (рис. 4), снабженную стеклянным фнльтром-диафрагмой, применяют для электролиза вод-ньи растворов. ЭлеЕСтрады помещают в боковых трубках ячейки. [c.15]

Крупнопористые диафрагмы имеют высокую протекаемость и не могут предотвратить смешение аиолита и католита. Они используются в основном для разделения газообразных продуктов (например, при электролизе воды) или для улавливания шлама, образующегося при работе с растворимыми анодами в гидрометаллургии и гальванотехнике, а также применяются при изготовлении ХИТ в качестве сепараторов. [c.19]

В некоторых процессах продукты электролиза удаляют про-сасыванием их вместе с частью электролита через пористый электрод, чтобы предотвратить попадание продуктов электролиза к электроду противоположного знрка. Таким образом, можно в электролизере без диафрагмы обеспечить хорошее разделение анодных и катодных продуктяв с хорошим выходом по току целевых продуктов. В качестве примера такого использования пористых электродов можно привести электролиз хлоридов меди для регенерации хлора из соляной кислоты [44]. Пористые электроды могут быть использованы и для отделения газов от жидкости в установках электролиза воды для регенерации воздуха в закрытых герметичных объектах в условиях невесомости. [c.41]

Ткань марки АТ-12 изготовляют из асбестового волокна, скрученного с латунной проволокой. Максимально допустимая т-ра эксплуатации ткани 400° С. Для жарозащитной одежды применяется ткань марок АЛТ-1 (ГОСТ 6102-67), АЛТ-ЗС (ТУЗ— 5—70) и АСТ-1Ж. Ткань марки АЛТ-ЗС состоит из асбестового волокна (76,5%), лавсана (не более 20%) и стеклянного волокна (не менее 3,5%) ткань марки АСТ-1Ж — из асбестового (79,6%), хлопкового (15,8%) и стеклянного (не менее 4,6%) волокон. Ткань марок АТ-2, АТ-3 и АЛТ-4 (ТУ 38-11 455-72), состоящая из асбестового волокна (94%) и лавсана (не менее 6%), идет на изготовление прорезиненных тканей, асботекстолитовых материалов. Для фрикционных изделий, различных прокладок, манжет и т. н. используют ткань марок АТ-3 и АТ-5 (ГОСТ 6102—67),состоящую из асбестового (81,5%) и хлопкового (18,5%) волокон. Коэфф. теплопроводности ее (в зависимости от ср. т-ры) 0,106-[--Ь 0,000159 ср ккал/м ч град. В качестве диафрагм при электролизе воды применяют ткань марки [c.106]

Большинство диафрагм после погружения в электролит приобретает по отношению к нему определенный заряд. Асбестовые, фарфоровые и керамические диафрагмы обычно заряжаются отрицательно, диафрагмы из шерстяной ткани, алунда, из окислов тяжелых металлов — положительно. Диафрагмы из пергаментьюй бумаги, карборунда, льняной ткани нейтральны. Заряд диафрагмы может изменяться в зависимости от реакции среды — с увеличением щелочности электролита диафрагма приобретает более отрицательный заряд. Заряд диафрагмы может вызвать электроосмоти-ческий перенос жидкости из одного электродного пространства в другое, однако в процессе электролиза воды это явление не имеет существенного значения. [c.102]

В развитии производства водорода методом электролиза воды, начиная со второй половины 60-х годов, в частности, в связи с использованием техники электролиза для космических целей [449], наметились новые возможности [435, 450, 451, 452, 453] 1) ведение электролиза воды при повышенных температурах (400—1300 К) 2) использование в процессе электролиза высоких давлений (от 1—3 МПа до 20 МПа) 3) активация и увеличение поверхности электродов с целью снижения перенапряжения и интенсификации процесса электролиза 4) уменьшение расстояния между электродами до непосредственного контакта с диафрагмой 5) создание конструкций электролизеров с твердыми ионопроводящими высокополимерными электролитами ТВЭ 6) интенсификация процесса электролиза путем повышения плотности тока на электродах 7) создание конструкции парофазных электролизеров с твердым электролитом и 8) укрупнение единичных аппаратов. [c.303]

Едкий кали и хлор получаются в промышленности совместно путем электролиза водиого раствора хлористого калия Поэтому для превращения электролитического производства едкого кали и хлора в производство бертолетовой соли достаточно устранить из электролизера нарочито создаваемое препятствие для взаимодействия хлора с едким кали, т. е. вести электролиз нагретого раствора не только без диафрагмы, но и с перемешиванием раствора. [c.247]

Это наиболее крупные из современных аппаратов для электролиза воды. На рис. 13 показан общий вид электролизера типа Бамаг, на рис. 14 — принцип его устройства. Основной частью электролизера являются стальные, сварные четырехугольные рамы Р специального сечения. В каждой раме натянута асбестовая тканевая диафрагма О, в нити которой вплетена металлическая тонкая проволока из Ре—N1 сплава. В верхней части каждая рама имеет два отверстия, расположенные по толщине рамы по разные стороны диафрагмы и сдвинутые друг относительно друга по ширине рамы к этим отверстиям присоединены газоотводные трубки Т, входящие в кольцевые секции сборного газохода Г. Между каждой парой рам на про- [c.39]

Опубликованы данные по другому типу фильтр-прессного аппарата для электролиза воды, построенного по патенту Пехкранца на крупнейшей установке Норск-Гидро в Норвегии (рис. 17), потребляющей около 100 ООО кет. Диафрагма из никелевой фольги (см. 8). Газоходы составляются из каналов, выделенных в виде сегментов в верхней части круглых рам. Промыватель и холодильник для газов и электролита располагаются [c.40]

Диафрагма — это пористая перегородка, предназначенная для разделения продуктов электролиза. Продукты электролиза могут быть газообразными, твердыми или жидкими. При электролизе воды (см. 8) электродные, продукты газообразны задача диафрагмы сводится к разделению газовых пузырьков. Диафрагма может быть довольно крупнопористой, она должна возможно меньше препятствовать свободной диффузии щелочного электролита, быть химически стойкой и прочной. Таким требованиям, как мы видели, удовлетворяют асбестовая ткань и мелкодырчатая никелевая фольга. Разделение твердых продуктов необходимо, например, при электролитическом рафинировании серебра (см. 47), когда иглы катодного серебра, падающие на дно ванны, могли бы смешаться с частичками анодного шлама. В этом случае применяются обычно тканевые диафрагмы с малым сопротивлением диффузии. Сюда же надо отнести так называемые сепараторы , предназначенные для разделения электродов в свинцовом аккумуляторе (см. 113). [c.72]

Баланс фактического наирял ения электролиза воды слагается из теоретического потенциала V, перенапряжения, возникающего на электродах Уа, перенапряжения, зависящего от внутреннего сопротивления электролитической ванны Ув, и перенапряжения, связанного с сопротивлением диафрагмы [c.192]

Одновременно с Лачиновым Du rete и Renard во Франции сконструировали электролиз р для электролиза воды, который предназначался главным образом для целей воздухоплавания. Первыми ваннами, действительно введенными в промышленность в Европе, были колокольные ванны с металлической диафрагмой [c.69]

Новейшие ванны, которые в настоящее время (июль 1931 г.) по данным фирмы проработали непрерывно уже свыше года, представляют собой самые большие из построенных до сих пор электролизеров для электролиза воды (см. рис. 25). Они описаны ниже с использованием непосредственных сообщений фирмы. В них применены проницаемые электроды, вынесенные с обеих сторон средней пластины. Электроды эти, вероятно, сетчатые, по французскому патенту 673 038, при чем катоды подвергаются специальной формовке для снижения перенапряжения. Расстояние между электродами околб 10 мм. В качестве диафрагмы служит асбестовая [c.71]