p>
У перших конструкціях промислових електролізерів нерухомий електроліт поділявся пористої діафрагмою на катодне і анодне простір. Така електрохімічна система не дає можливості здійснити виробництва хлору, каустичної соди зі стабільними виходами по струму, тому що в цьому випадку неможливо запобігти дифузію і електроперенесення гідроксильних іонів, що накопичуються в катодному просторі, в анодне, що призводить до падіння виходу по струму.
Запобігання цих втрат може бути забезпечено при електролізі з пористою діафрагмою і твердим катодом при здійсненні принципу протитоку, тобто безперервної подачі електроліту в анодне простір і фільтрації його через діафрагму в катодне простір назустріч гідроксид-іонів.
При цьому напрямок руху електроліту в порах діафрагми буде протилежним напрямку руху іонів ОН - , швидкість подачі електроліту в електролізер (Швидкість протитоку) дорівнює або більше швидкості електролітичного перенесення і дифузії іонів гідроксилу з катодного простору
Умови електролізу. Аноди для хлорних електролізерів повинні володіти високою хімічною стійкістю. Цій вимозі задовольняють магнетит, діоксид марганцю, вугілля, графіт, платина.
У виробництві хлору використовуються аноди з графіту або окисно-рутенієвому-титанові аноди (ОРТА). До 70-років XX століття графіт служив основним матеріалом для виготовлення анодів. Недоліком таких анодів є їх значний знос, що становить 3,5 - 6,0 кг/т хлору, що приводить до зростання напруги на електролізі через збільшення міжелектродного відстані. Діоксид вуглецю, що утворюється внаслідок хімічного зносу, забруднює хлор. Термін служби графітових анодів не перевищує 12 - 14 міс. p> В останні роки графітові аноди витісняються ОРТА - титановими анодами, покритими шаром оксидів рутенію і титану товщиною в кілька мікронів. Знос таких анодів становить 0,1 г/т хлору, що забезпечує експлуатацію протягом 4 - 6 років.
В даний час практично всі нові електрохімічні виробництва хлору і луги за методом електролізера з твердим катодом і фільтруючою діафрагмою оснащені електролізерами з малоізнашівающіхся металевими анодами. Катоди для них виготовляють з маловуглецевої сталі.
Щільність струму залежить від природи матеріалу анода, застосовуваного в хлорному виробництві. При використанні графітових анодів максимальна щільність струму складає 1,0 - 1,5 кА/м 2 . Застосування ОРТА дозволяє підвищити щільність струму до 2,5 - 3,0 кА/м 2 без збільшення напруги і витрати електроенергії, тобто інтенсифікувати процес в 2 рази.
Основною сировиною для виробництва хлору і каустичної соди служить кухонна сіль, у невеликих масштабах використовується також хлорид калію.
Склад розчину характеризується початковою концентрацією вихідного хлориду, рН аноліта, концентрацією лугу і хлориду в електроліті. Залежність виходу за струмом від концентрації їдкого натру в електролітичній лугу представлена ​​на рис. 8.2. p> Величина рН пріанодном шару розсолу визначає співвідношення між виходами за струмом хлору і кисню. Вихід кисню по струму для ОРТА, що представляє практичний інтерес у Як анода у виробництві хлору, підвищується при рН> 3,5. При зниженні рН зменшується знос графітових анодів і падає розчинність хлору у аноліте.
Домішки деяких металів, які присутні у вихідному електроліті, впливають на процес електролізу з фільтруючою діаграмою. У порах діафрагми відбувається взаємодія розчинних солей кальцію і магнію з лугом і карбонатами з утворенням нерозчинних опадів.
Для очищення розсолу від домішок кальцію і магнію при електролізі з діафрагмою застосовують содово-Каустичний метод, заснований на утворенні малорозчинних опадів СаСО 3 і Мg (ОН) 2 .
У промислових електролізерах поділ електродних просторів здійснюється за допомогою фільтрує діафрагми. Діафрагма виготовляється з азбестового волокна, яке осідає з пульпи, яка містить азбест хлорид натрію, і їдкий натр, на катодний сітку.
Останнім часом в виробництві хлору широко застосовують модифіковані полімерним речовиною азбестові обложені діафрагми, що мають більш тривалий термін служби.
Сіль розчиняють в гарячій воді і подають в нагрівач 2, де температура неочищеного розсолу підвищується до 50 В° С. Далі розсіл надходить в апарат безперервної очищення - освітлювач 3. p> Прояснений розсіл збирається в баку 5, звідки подається на фільтри 6, де звільняється від механічних домішок. Далі розсіл надходить на нейтралізацію соляної кислотою в бак 7.
Розсіл з напірного бака 9 подається в електролізер 10. Хлор, що відводиться з електролізера при підвищеній температурі, насичений парами води, і надходить на сушіння, що складається з двох стадій - охолодження водою в колоні 11 і обробка сірчаною кислотою у вежі 12. Після цього хлор надходить споживачеві, або на зріджування. <В
Глава 2. ЕЛЕКТРОЛІЗ з ртутними КАТОДОМ
Хоча частк...
