Объем - электролизер
Cтраница 2
На крышке закрепляется катод 5 и стеклянный змеевик 6 для охлаждения электролита. Ввиду ограниченности объема электролизера обычно целесообразно использовать змеевик без центральной отводной трубки ( рис. 45), при изготовлении которого стеклянную трубку сгибают вначале пополам, а затем навивают на шаблон, как при изготовлении обычного змеевика. [16]
 |
Стеклянный корпус электролизера с водяной рубашкой и нижним. [17] |
На крышке закрепляется катод 5 и стеклянный змеевик 6 для охлаждения электролита. Ввиду ограниченности объема электролизера целесообразно использовать змеевик без центральной отводной трубки ( рис. 2.6), при изготовлении которого стеклянную трубку сгибают вначале пополам, а затем навивают на шаблон, как при изготовлении обычного змеевика. Во многих случаях в электролизерах такого типа целесообразно применение охлаждаемых электродов. [18]
 |
Схема биполярного электролизера ( вид сверху. I-концевые элементы. 2 - аноды. 3-катодные пальцы. 4-биполярные элементы. 5-стяжные плиты. [19] |
Одним из путей повышения производительности электролизеров является увеличение плотности тока. При этом возрастает производительность единицы объема электролизера и снижаются капитальные вложения на строительство и обслуживание отделения электролиза. Однако вместе с этим возрастает расход электроэнергии на 1 т продукции, так как увеличиваются потери на преодоление омического сопротивления электролита и в токоведущих частях. Поэтому эффект, достигаемый повышением плотности, в значительной степени зависит от стоимости электроэнергии. [20]
В последнее время уделяется большое внимание разработке способа электролитического получения магния со сбором металла на подине электролизера. При этом представляется возможным: 1) изолировать жидкий магний от газовой фазы; 2) улучшить герметизацию электролизера; 3) улучшить использование объема электролизера. [21]
Значительное количество работ относится к применению псев-доожиженных электродов. Псевдоожиженные катоды состоят из металлических или металлизированных шариков или гранул, которые загружаются на металлическую токоподводящую сетку [82] и при интенсивном прокачивании жидкости снизу вверх начинают двигаться и распределяться во всем объеме электролизера. Этим достигается большая рабочая поверхность катода и создается интенсивное перемешивание и турбулентное движение жидкости. [22]
Предположим, что константа переноса массы m равна 10 - 2 см сек-1. Если не проводить перемешивания растворов, то б - величина порядка 0 04 см, но она быстро уменьшается при повышении скорости перемешивания до тех пор, пока не начинает преобладать конвекция; тогда она становится величиной4 порядка 10 - 5 см. При объеме электролизера 100 см3 и площади катода 20 смг константа Л Д / и / К20 - 10 - 2 / 100 2 - 10 3 сек-1. Эта величина соответствует полупериоду 0 69 / А 345 сек. Равновесный потенциал покрывающегося серебром электрода вначале равен 0 80 - 0 и590 74 вив конце 0 80 - 4 - 0 059 0 56 в. Рабочий потенциал должен быть на 2 - 0 059 0 118 в отрицательнее конечного значения равновесного потенциала ( сверхпотенциал не принимается во внимание), чтобы концентрация иона серебра на поверхности электрода была 10 - 6 М ( 1 % от конечной концентрации его в растворе) для обеспечения контроля процесса переносом массы. Нижняя граница соответствует равновесному потенциалу меди. [23]
Возможно создание конструкции МИА на металлической основе с сильно развитой рабочей поверхностью, что при высокой плотности тока по сечению электролита в ячейке дает возможность работать при сравнительно низкой плотности тока на развитой поверхности электрода. МИА, как правило, имеют небольшую толщину, очень компактны. Это способствует увеличению объемной плотности тока и удельной производительности на единицу объема электролизера. Высокая точность изготовления металлической основы МИА по сравнению, например, с графитовыми изделиями позволяет конструировать электролизеры с меньшим расстоянием между электродами, что увеличивает компактность электролизера и снижает потери напряжения в электролите. [24]
 |
Схема водяного кулонометра. [25] |
Водяной кулонометр, являющийся одним из вариантов газовых кулонометров [120-125], чрезвычайно прост в изготовлении и поэтому доступен любой лаборатории. Используемую для соединения трубку предварительно кипятят в концентрированном растворе щелочи и тщательно промывают дистиллированной водой. В нижнюю часть электролизера впаивают две платиновые пластинки 3 площадью около 2 см2 каждая. Объем электролизера можно менять в зависимости от измеряемых количеств электричества, но для большинства работ вполне достаточно объема 100 см3, что соответствует примерно 500 к. Бюретку устанавливают вертикально в держателе таким образом, чтобы ее можно было перемещать вверх и вниз. Это необходимо для доведения жидкости в электролизере и бюретке до одинакового уровня. Объем заливаемого в электролизер электролита должен быть достаточным для того, чтобы при максимальном подъеме бюретки уровень жидкости в электролизере находился на расстоянии 1 - 2 см от крана. [26]
 |
Схема щелевого электролизера. [27] |
Электролизер, схематически изображенный на рис. 167, представляет собой блок из графитовых дисков толщиной около 10мм, покрытых, с одной стороны, слоем гальванически осажденной двуокиси свинца толщиной 200 мкм. Диски, изолированно скрепленные в блок, отделяются друг от друга радиально расположенными полосками полиэфирной пленки толщиной 125 мкм. То-коподвод осуществляется к крайним дискам и, таким образом, каждый диск работает как биполярный электрод за счет того, что используются электролиты с низкой электропроводностью, а расстояние между электродами на два порядка меньше, чем расстояние между парами электродов, определяемое их толщиной. Электролит подается в полость, образованную цен -, тральными отверстиями в графитовых дисках под давлением насоса и продавливается, преодолевая капиллярные силы через зазоры между пластинами, после чего, через теплообменник возвращается в насос, работа такого электролизера не требует заполнения электролитом всего объема электролизера, что обеспечивает очень высокую объемную плотность тока. Напряжение на каждой паре пластин не превышает 5 В, что позволяет в один блок собирать до 100 дисков. Конструкция допускает размещение в одном корпусе нескольких таких блоков. [28]
Чтобы т меньше зависело от высоты ртутного столба, применяют принудительный отрыв ртутной капли. Более широко стали применять РКЭ с принудительным отрывом с регулируемым периодом жизни капли. Удаление предыдущей капли можно осуществить воздействием молоточка ( бойка) непосредственно на капилляр или на его держатель. Молоточек приводится в действие электромагнитом. Второй способ предпочтительнее, так как ограничена механическая прочность капилляра. Кроме того, при постоянном механическом воздействии на капилляр теряется герметичность его соединения с держателем или шлангом. Этот способ обеспечивает большую воспроизводимость поверхности капли и лучшую работу РКЭ, так как исключает втягивание ртутной нити и засасывание раствора в канал капилляра. Но практическое выполнение такого устройства связано с необходимостью увеличения объема электролизера и введения в него дополнительных деталей, которые затрудняют промывку системы ячейки. [29]
Чтобы т меньше зависело от высоты ртутного столба, применяют принудительный отрыв ртутной капли. Более широко стали применять РКЭ с принудительным отрывом с регулируемым периодом жизни капли. Удаление предыдущей капли можно осуществить воздействием молоточка ( бойка) непосредственно на капилляр или на его держатель. Молоточек приводится в действие электромагнитом. Второй способ предпочтительнее, так как ограничена механическая прочность капилляра. Кроме того, при постоянном механическом воздействии на капилляр теряется герметичность его соединения с держателем или шлангом. Этот способ обеспечивает большую воспроизводимость поверхности капли и лучшую работу РКЭ, так как исключает втягивание ртутной нити и засасывание раствора в канал капилляра. Но практическое выполнение такого устройства связано с необходимостью увеличения объема электролизера и введения в него дополнительных деталей, которые затрудняют промывку системы ячейки. [30]
Страницы: 1 2