Cтраница 3
В ваннах, работающих по методу с твердым катодом, отделение щелочи, наоборот, является важнейшей задачей. Это достигается или путем устройства диафрагмы, разделяющей катодное и анодное пространства, или расслоением католита и анолита на основании различия в их плотностях при одновременном медленном противотоке электролита от анода к катоду. Чаще же всего применяют диафрагму и противоток электролита. [31]
В ваннах, работающих по методу с твердым катодом, отделение щелочи, наоборот, является важнейшей задачей. Это достигается или путем устройства диафрагмы, разделяющей катодное и анодное пространства, или расслоением католита и анолита на основании различия в их плотностях при одновременном медленном противотоке электролита от анода к катоду. Чаще же всего применяют диафрагму и противоток электролита. [32]
В электролизерах с твердым катодом состав электролита в порах диафрагмы может - быть неодинаковым по ее толщине. В слое диафрагмы, непосредственно примыкающей к катоду, состав слоя аналогичен составу католита. При низкой концентрации щелочи в католите, когда скорость противотока существенно выше скорости движения ионов ОН, поры диафрагмы заполнены в основном кислым хлорсодержащим анолитом. Когда скорость противотока электролита равна или близка к скорости движения ионов ОН, граница между кислым анолитом и щелочным като-литом проходит в толще диафрагмы. При очень высокой концентрации щелочи в католите ( более 155 г / л), когда скорость противотока меньше скорости движения ионов ОН, диафрагма полностью пропитана католитом, и граница между кислым анолитом и католитом проходит по жидкости с анодной стороны диафрагмы. [33]
Вторичные процессы, связанные со смешением образующихся на электродах продуктов - хлора и каустической соды. Характер и значение этих процессов меняются в зависимости от способа разделения электродных пространств и режима работы электролиза. Как отмечалось ранее, в электролизерах с неподвижным электролитом эти процессы в основном определяются электролитическим переносом гидроксильных ионов в анодное пространство. При электролизе с противотоком электролита, в зависимости от условий ведения процесса, необходимо учитывать возможность смешения получаемых продуктов вследствие растворения хлора в проточном электролите, а также потери продуктов, обусловленные диффузией и переносом иогюв ОН в анодное пространство и ионов Н в катодное пространство. [34]
В промышленных электролизерах разделение электродных пространств осуществляют с помощью фильтрующей диафрагмы. В электролизерах с твердым катодом в основном используют осажденную асбестовую диафрагму. Ее изготовляют из хризотилового асбеста, с высокой щелочестойкостью. Перспективно применение ионообменных мембран, что позволит отказаться от противотока электролита. [35]
Рассмотрим вначале наиболее простой случай, когда и плотность тока и скорость фильтрации электролита по всей площади диафрагмы одинаковы. Близкие к этому случаю условия создаются, например, в электролизерах типа Сименса-Билли - тера с горизонтальным расположением диафрагмы и электродов и в электролизерах современных конструкций с вертикальными электродами и полностью заполненным катодным пространством. Пока скорость движения электролита от анода к катоду равна или больше скорости электролитической миграции ионов ОН, устраняется основная причина снижения выхода по току в электролизерах с неподвижным электролитом, благодаря чему обеспечивается возможность проведения электролиза с высоким выходом по току. При этом понижение выхода по току ( кроме выделения небольших количеств кислорода на аноде) может быть связано с переносом хлора вместе с анолитом в катодное пространство, с участием ионов Н в переносе тока и с явлениями диффузии, если они не устраняются в результате противотока электролита. [36]