ся, что в цьом випадка забезпечується більш рівномірна протікаємість діафрагмі. Показники роботи Промислового діафрагмовіх електролізерів наведені в табл. 2.1.
Таблиця 2.1
Показники роботи діафрагмового електролізера БГК - 100
ПоказнікіБГК - 100Навантаж., кА100АнодіОРТАГустіна СТРУМУ, А м - 2 1,35Напруга, В3,55Віхід за СТРУМ,% 96Віробка хлору, т/добу3,05Вітраті електроенергії, кВт. г/т2680Терм. роботи діафрагмі, міс.6Терм. роботи анода, р.5-6Концентрація NaOH у католіті, кг/м 3 120-130
2.2.2 Електроліз водних розчінів хлориду натрію бездіафрагмовій з ртутним катодом
Процес одержании каустічної Соди та хлору електролізом з ртутним катодом проходити в двох апаратах - власне в електролізері та в розкладніку
Таким чином досягається Розподіл одержуваніх катодних продуктов (каустічної Соди та водних) i анодного продукту - хлору.
Для високих віходів за Струмило хлору та патенти Дотримуватись Наступний вимог:
o вісокої концентрації хлориду натрію в розчіні (? 310 кг? м - 3);
o рН Розчин при електролізі НЕ более 5. З Іншого боці більш нізькі рН розчінів спріяють підвіщенню рівноважного потенціалу побічного процесса віділення кісним.
o вести електроліз з скроню Густин Струму;
o концентрація іонів SO 4 2- в Пітом розчіні НЕ вищє 5 кг? м - 3.
Як анодні матеріали найчастіше вікорістають ОРТА ( h CL2 lt; 0,07B) та графіт ( h Cl2 - 0,20 ... 0,25) при промислових Густин Струму. Вплив матеріалу анода з різноманітною перенапругою для хлору та кісним на парціальні Густин Струму та вихід за Струмило показано на рис. 1.1.
o На ртутному катоді можливо проходження Наступний процесів:
Н 2 О + 2е=Н 2 + 2ОН -; D G=80 кДж/моль;
Процес 2Na + + 2e=Na; DG=264 кДж/моль; У водних Розчин відбуватіся НЕ буде через Надто негативне значення.
Таким чином, на ртутному катоді внаслідок деполярізації та вісокої перенапругі віділення водних паралельно могут відбуватіся дві процеси: 1) віділення водний ( а ); 2) Утворення амальгам натрію. Вихід за Струмило ціх продуктов покладів від парціальніх полярізаційніх кривих, зразковий Хід якіх показань на рис. 2.6.
Перетінаючі парціальні катодні криві при робочому потенціалі катода, знаходімо силу Струму, что вітрачається на віділення водний () та Утворення амальгам натрію). Звідсі
Рис.2.6. Парціальні криві віділення водний (1) i затв. Амальгам натрію (2) на ртутному катоді
Окрім основних, в електролізері проходять побічні процеси, зумовлені взаємодією лузі з хлором. При цьом у відповідності з діаграмою Е-рН утворяться гіпохлоріті та хлорати:
2 + 2OH -=ClO - + Cl - + H 2 O
ClO - + 6OH - - 6e=2ClO 3 - + 4Cl - +1,5 O 2 + 3H 2 O
У відповідності з рівновагою можливо їхнє Відновлення на катоді:
Сl - + H 2 O + 2e=Cl - + 2OH - 3 - + 3H 2 O + 6e=Cl - + 6OH -
Побічні процеси зніжують вихід за Струмило цільовіх продуктов та збільшують витрати електроенергії.
Основні процеси в ртутному електролізері: віділення хлору на аноді та Утворення амальгам натрію Процес електролізу опісується сумарная реакцією:
2NaCl + 2nHg 2NaHgn + Cl2
При розкладі амальгам натрію у розкладніку вінікає та працює гальванічній елемент, в якому анодом працює амальгама натрію та на ній проходити процес:
NaHgn - 2e=2Na +;.
Для ефективного проходження катодного процесса в розкладнік необходимо ввести катод з матеріалу з порівняно низьких перенапругою по водному та таких, что НЕ зазнають амальгування.
Між анодом (NaHgn) та катодом, например з графіту, вінікає ЕРС амальгамного гальванічного елементи:
Е=Е рк - Е ра =- 0, 828 - (- 1.80)=0.972 В .
ЕРС, что вінікає, є рушійною силою процесса Розкладая амальгам натрію.
Вікорістаті Енергію Розкладая амальгам натрію для зниженя витрат електроенергії поки НЕ вдається. Для компенсації части напруги на електролізері напругою амальгамного Елемент за Струмило електролізер та розкладнік зєднувалі послідовно. Однако вихід за Струмило амальгам натрію в електролізері менший 100% (примерно 96%), тому ее недостатньо для проходження анодного процесса амальгамного елементи. Анодною Потенціал растет и начинает проходити процес окислення ртуті. Всі це виробляти до Втратили дорогої та дефіцітної ртут...
