Потери - выход
Cтраница 3
Величина выхода по току щелочи ( В) может быть определена как В I - BQH, где nQH - число переноса гидроксильннх ионов через ионообменную мембрану. Таким образом, числа переноса гидроксильных ионов непосредственно характеризуют потери выхода по току щелочи и являются одним из основных показателей качества мембраны. [31]
В методе электролиза с ионообменной мембраной перенос тока через нее осуществляется преимущественно катионами: ионами натрия или калия. Это позволяет получать в катодном пространстве чистую щелочь и ограничить потери выхода по току из-за переноса ионов ОН - в анодное пространство. [32]
 |
Снижение выхода по току ( в % за счет хлора, поступающего в катодное пространство с анолитом. [33] |
При очень высокой скорости противотока электролита, когда концентрация щелочи в католите низка, потеря выхода по току из-за поступления в катодное пространство растворенного в анолите хлора увеличиваются. При уменьшении скорости противотока возрастает концентрация щелочи в католите и снижаются потери выхода по току. [34]
Возможно взаимодействие между амальгамой натрия и хлором, растворенным в аволите или находящемся в нем в виде мелких пузырьков. Примере сближения анрда с катодом одновременно со снижением потерь напряжения жа преодоление рмического сопротивления электролита должны возрастать потери выхода по току вследствие катодного восстановления активного хлора на амальгаме натрия. [35]
Рассмотрим построение кривой потерь давления в тракте. Следует только иметь в виду, что суммарные потери в тракте включают потери входа в водоподвод, потери в водоподводе и потери выхода из него, потери радиального участка подвода воды к обмотке, потери входа в обмотку и выхода из нее, потери радиального участка от обмотки к водоотводу и потери водоотвода. Еще раз подчеркнем, что при исследовании кавитации местные ( обратимые) понижения давления при сужениях следует в каждом данном сечении прибавлять к суммарным гидравлическим потерям давления от начала тракта до данного сечения. [36]
Рассмотрим построение кривой потерь давления в тракте. Следует только иметь в виду, что суммарные потери в тракте включают в себя потери входа в водоподвод, потери в водоподводе и потери выхода из него, потери радиального участка подвода воды к обмотке, потери входа в обмотку и выхода из нее, потери радиального участка от обмотки до водоотвода и потери водоотвода. [37]
Выходы по току каждого из этих продуктов могут несколько отличаться друг от друга. Снижение выхода по току обусловливается протеканием на электродах побочных процессов ( на аноде - выделение кислорода, окисление ионов СЮ - до хлората, на катоде - восстановление ги-похлорита или хлората), а также вторичных процессов, связанных: с взаимодействием между собой получаемых продуктов электролиза. Потери выхода хлора по току определяются в основном выделением кислорода на аноде и попаданием растворенного в анолите-хлора и продуктов его гидролиза в катодное пространство; потери выхода водорода по току зависят от процессов восстановления на катоде ионов гипохлорита и хлората; на потери выхода щелочи по току влияет перенос щелочи из катодного в анодное пространство за счет диффузии и электролитического переноса ОН - а также затраты щелочи на нейтрализацию хлора и кислоты, вносимых анолитом в катодное пространство. Процессы, приводящие-к снижению выхода по току, взаимосвязаны между собой. Так, увеличение переноса щелочи в анодное пространство приводит к повышению рН анолита, возрастанию затрат тока на выделение кислорода на аноде и увеличение потерь хлора на гидролиз с образованием гипохлорита и хлората. [38]
 |
Зависимость падения напряжения в мембране от плотности тока.| Зависимость падения напряжения в мембране от температуры. 1 - модифицированная мембрана. 2 - простая. [39] |
На катоде электролизера с ИОМ происходит разряд молекул воды с выделением водорода и образованием гидроксид-ионов почти со 100 % - ным выходом по току. Однако практический выход щелочи по току значительно ниже из-за миграции ионов ОН - через мембрану из катодного пространства в аноде. Помимо потери выхода щелочи по току, этот процесс приводит также к под шел а-чиванию анолита, увеличению доли тока, затрачиваемого на выделение кислорода на аноде, и к образованию гипохлоритов и хлоратов в анодном пространстве. Для снижения скорости этих процессов значение рН в анодном пространстве обычно поддерживают на оптимальном уровне добавлением соляной кислоты. [40]
Выходы по току каждого из этих продуктов могут несколько отличаться друг от друга. Снижение выхода по току обусловливается протеканием на электродах побочных процессов ( на аноде - выделение кислорода, окисление ионов СЮ - до хлората, на катоде - восстановление ги-похлорита или хлората), а также вторичных процессов, связанных: с взаимодействием между собой получаемых продуктов электролиза. Потери выхода хлора по току определяются в основном выделением кислорода на аноде и попаданием растворенного в анолите-хлора и продуктов его гидролиза в катодное пространство; потери выхода водорода по току зависят от процессов восстановления на катоде ионов гипохлорита и хлората; на потери выхода щелочи по току влияет перенос щелочи из катодного в анодное пространство за счет диффузии и электролитического переноса ОН - а также затраты щелочи на нейтрализацию хлора и кислоты, вносимых анолитом в катодное пространство. Процессы, приводящие-к снижению выхода по току, взаимосвязаны между собой. Так, увеличение переноса щелочи в анодное пространство приводит к повышению рН анолита, возрастанию затрат тока на выделение кислорода на аноде и увеличение потерь хлора на гидролиз с образованием гипохлорита и хлората. [41]
Выходы по току каждого из этих продуктов могут несколько отличаться друг от друга. Снижение выхода по току обусловливается протеканием на электродах побочных процессов ( на аноде - выделение кислорода, окисление ионов СЮ - до хлората, на катоде - восстановление ги-похлорита или хлората), а также вторичных процессов, связанных: с взаимодействием между собой получаемых продуктов электролиза. Потери выхода хлора по току определяются в основном выделением кислорода на аноде и попаданием растворенного в анолите-хлора и продуктов его гидролиза в катодное пространство; потери выхода водорода по току зависят от процессов восстановления на катоде ионов гипохлорита и хлората; на потери выхода щелочи по току влияет перенос щелочи из катодного в анодное пространство за счет диффузии и электролитического переноса ОН - а также затраты щелочи на нейтрализацию хлора и кислоты, вносимых анолитом в катодное пространство. Процессы, приводящие-к снижению выхода по току, взаимосвязаны между собой. Так, увеличение переноса щелочи в анодное пространство приводит к повышению рН анолита, возрастанию затрат тока на выделение кислорода на аноде и увеличение потерь хлора на гидролиз с образованием гипохлорита и хлората. [42]
Часть кислорода отдувается из электролита выделяющимся в катодном пространстве водородом, загрязняя его. Потери выхода по току за счет растворимости водорода и кислорода в циркулирующем электролите могут быть рассчитаны, если известны скорость циркуляции электролита и температура, при которой электролит поступает в ячейку из холодильника. В обычных промышленных условиях процесса электролиза эти потери очень невелики. Потери выхода по току из-за диффузии растворенных газов, проникания газовых пузырьков через диафрагму и уноса газовых пузырьков циркулирующим электролитом зависят от конструкции и режима работы электролизера, а также от качества и состояния диафрагмы. [43]
Если же раму, включенную в качестве катода, из-за образования мостиков соединить с анодом через сопротивление, то она прекращает участвовать в электрохимическом процессе и тем самым будет исключено опасное для производства загрязнение кислорода водородом. Однако при этом потери выхода по току не только не уменьшаются, но наоборот растут. Вследствие сдвига потенциала рамы в анодную сторону и возрастания КР сила тока, переходящего от катода на раму при том же сопротивлении мостиков между рамой и катодом, увеличивается пропорционально росту величины КР. В такой же степени возрастают потери выхода водорода по току. Так как при этом весь ток, поступающий на раму, отводится по металлическому проводнику на анод ячейки - на такую же величину снижается выход кислорода по току. [44]
На рис. 9 приведены схемы электролизеров с одной и двумя фильтрующими диафрагмами. В электролизере с двумя фильтрующими диафрагмами рассол подается в среднее пространство между диафрагмами и фильтруется в катодное и в анодное пространство. При соответствующей скорости протекания рассола через катодную диафрагму можно предотвратить попадание щелочи в среднее пространство электролизера ( обусловленное переносом тока ионами ОН), аналогично тому, как это предотвращается в электролизерах с одной фильтрующей диафрагмой. При этом, в отличие от электролизеров с одной фильтрующей диафрагмой, к катоду поступает рассол, не содержащий растворенного хлора, что исключает потери выхода по току, обусловленные прониканием кислого анолита к катоду. [45]
Страницы: 1 2 3 4