Скорость - противоток
Cтраница 2
По мере увеличения скорости противотока количество ионов ОН -, попадающих в анодное пространство, начнет уменьшаться. Тем самым устраняется основная причина снижения выхода по току, но при этом возрастает перенос в катодное пространство ано-лита, насыщенного хлором. Растворенный в анолите хлор, поступающий в катодное пространство, реагирует со щелочью. Образующийся гипохлорит катодно восстанавливается до хлорида, что снижает выход водорода по току. [16]
При низкой концентрации щелочи в католите, когда скорость противотока существенно превышает скорость движения ионов ОН -, поры диафрагмы в основном заполнены кислым хлорсо-держащим анолитом. Когда скорость противотока электролита равна или близка к скорости движения гидроксильных ионов, граница между кислым анолитом и щелочным католитом находится 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 анолитом и католитом проходит в жидкости, находящейся с анодной стороны диафрагмы. [17]
В реальном электролизере создать по всему сечению диафрагмы скорость противотока, равную скорости миграции ионов ОН, не представляется возможным. В диафрагме движение электролита происходит через капиллярные поры. Скорость движения электролита в поре неодинакова по ее сечению. Она максимальна в центре поры и минимальна около стенки. В то же время скорость движения ионов ОН равномерна по всему сечению поры. Поэтому, если даже средняя скорость противотока выше скорости движения ионов ОН, последние все же могут проникать в анодное пространство. Кроме того, необходимо отметить трудность создания абсолютно равномерной протекаемости по всей поверхности диафрагмы, что также отрицательно сказывается на выходе по току. [18]
 |
Предельные концентрации NaOH для диафрагм различной толщины. [19] |
Выход по току гидроксида металла незначительно возрастает за счет уменьшения скорости противотока. [20]
 |
Коэффициенты формы вынужденного потока Ftf ( кривая / и противотока Fp ( кривая 2.| Типичные эпюры скоростей поступательного течения. [21] |
Эпюра скоростей вынужденного потока имеет трехугольную форму, а эпюра скоростей противотока - форму равнобокой параболы. Фактический профиль эпюры скоростей поступательного потока устанавливается в результате векторного суммирования в каждой точке скорости вынужденного течения и скорости противотока. [22]
В процессе эксплуатации электролизера протекаемость диафрагмы, а следовательно, и скорость противотока меняются. Этот процесс связан с физико-химическими изменениями, происходящими в диафрагме. За первые несколько суток работы ( до 7 сут. Кроме того, происходит постепенное забивание гор диафрагмы примесями, образующимися вследствие перехода ионов кальция и магния в порах диафрагмы в нерастворимые соединения, либо графитовым шламом - в случае применения графитовых анодов. Поэтому в период формирования диафрагмы скорость противотока выше, чем это необходимо для предотвращения проникновения ионов ОН - в анодное пространство и выход по току снижается за счет нейтрализации хлорноватистой кислоты и растворенного о анолите хлора щелочью, присутствующей в катодном пространстве. Затем процесс стабилизируется и в течение 3 - 4 мес. [23]
 |
Схема электролиза с противотоком раствора хлорида.| Зависимость выхода по току продуктов электролиза от концентрации NaOH при изменении скорости противотока. [24] |
В процессе эксплуатации электролизера протекаемость диафрагмы, а следовательно, и скорость противотока меняются. Этот процесс связан с физико-химическими изменениями, происходящими в диафрагме. За первые несколько суток работы ( до 7 сут. Кроме того, происходит постепенное забивание пор диафрагмы примесями, образующимися вследствие перехода ионов кальция и магния в порах диафрагмы в нерастворимые соединения, либо графитовым шламом - в случае применения графитовых анодов. Поэтому в период формирования диафрагмы скорость противотока выше, чем это необходимо для предотвращения проникновения ионов ОН - в анодное пространство и выход по току снижается за счет нейтрализации хлорноватистой кислоты и растворенного в анолите хлора щелочью, присутствующей в катодном пространстве. Затем процесс стабилизируется и в течение 3 - 4 мес. [25]
Эпюра скоростей вынужденного потока имеет форму прямоугольного треугольника, а эпюра скоростей противотока - параболы ( фиг. [26]
 |
Схема протекания раствора хлорида в поре фильтрующей диафрагмы.| Зависимость протекаемости Пр ( / и коэффициента протекаемости К ( 2 фильтрующей диафрагмы от гидростатического дан-лени я Н. [27] |
В течение указанного срока протекае-мость диафрагмы постепенно снижается, что приводит к уменьшению скорости противотока, смещению зоны нейтрального рассола в анодное пространство и падению выхода по току хлора и щелочи вследствие образования гипохлорита и хлората. [28]
Максимальные выходы по току, около 98 %, получаются в условиях стабильного режима, когда скорость противотока препятствует проникновению щелочи к аноду вследствие диффузии и электропереноса, но в то же время количество кислоты, доста вляемое противотоком от анода, - минимально. [29]
Фактический профиль скоростей поступательного потока устанавливается в результате векторного суммирования в каждой точке скорости вынужденного течения и скорости противотока. [30]
Страницы: 1 2 3 4 5