ри фільтр-прессной типу, зібрані з окремих рам, між якими поміщені іонообмінні мембрани.
За характером підключення до джерела живлення розрізняють монополярні і біполярні електролізери (рис. 1.2.3.1). Монополярний електролізер складається з однієї електролітичної комірки з електродами однієї полярності, кожен з яких може складатися з декількох елементів, включених паралельно в ланцюг струму. Біполярний електролізер має велику кількість осередків (до 100-160), включених послідовно в ланцюг струму, причому кожен електрод, за винятком двох крайніх, працює однією стороною як катод, а інший як анод. Монополярні електролізери зазвичай розраховані на великий струм і малі напруги, біполярні - на порівняно невеликий струм і високі напруги. Сучасні електролізери допускають високу струмовий навантаження: монополярні до 400-500 кА, біполярні еквівалентну 1 600 кА [4].
Рис. 1.2.3.1 Види електролізерів за характером підключення до джерела живлення
. 2.4 Промислові способи отримання хлору
В даний час хлор виробляється трьома електрохімічними методами, два з яких представляють собою електроліз із твердим катодом: діафрагмовий і мембранний методи. Третій метод - електроліз з рідким ртутним катодом. В ряду електрохімічних методів виробництва найлегшим і зручним способом є електроліз з ртутним катодом, але цей метод завдає значної шкоди навколишньому середовищу в результаті випаровування і витоків металевої ртуті [1].
Для нових виробничих потужностей воліють використовувати мембранний процес, оскільки він більше економічний, більш безпечний для навколишнього середовища і дає можливість отримати кінцевий продукт вищої якості.
У технології з використанням диафрагменного електролізера сольовий розсіл подають у першу камеру (рис. 1.2.4.1), в якій встановлено титановий анод з покриттям з солей рутенію та інших металів. У верхньої пластикової стінки електролізера скупчується тепло і вологий газоподібний хлор, одержуваний на аноді.
Рис. 1.2.4.1 Схема діафрагмового електролізера
За допомогою всмоктувального насоса хлор подають в колектор для подальшої обробки, що складається з процесу охолоджування, сушки і стиснення газу. Воду і не набрав реакцію розсіл відводять через пористий діафрагмовий сепаратор в камеру, де розташований катод і де в результаті взаємодії води і сталевого катода утворюється гідрохлорид нат?? ия (каустична сода) і водень. Діафрагма розділяє хлор, отриманий в анодному камері, і гідрохлорид натрію, отриманий на катоді. Ці дві речовини, вступаючи в з'єднання, утворюють хлорне вапно або хлорат натрію. Найчастіше діафрагму виготовляють з азбесту і фторполімери. При виробництві хлору в диафрагменних електролізерах слабкий розчин гідроокису натрію містить не вступила в реакцію сіль. Отже, для отримання каустичної соди потрібної концентрації потрібен додатковий процес випарювання і видалення більшої частини солі, щоб отримати каустичну соду стандартної якості.
У мембранному електролізері протікають ті ж хімічні реакції, що і в диафрагменном електролізері. Замість пористої діафрагми використовують катіонну мембрану (Мал. 1.2.4.2).
Рис. 1.2.4.2 Схема мембранного електролізера
Мембрана перешкоджає проникненню іонів хлору в католіт, за рахунок чого безпосередньо в електролізері можна отримати каустичну соду майже без солі, концентрацією від 30 до 35%. Оскільки зникає необхідність відокремлювати сіль, випарювання забезпечує отримання 50% -ної комерційної каустичної соди значно простіше і при менших капіталовкладень і енерговитратах. Оскільки каустична сода в мембранному процесі значно більшій концентрації, то в якості катода використовують дорогий нікель.
Ртутний електролізер складається з двох електролітичних камер (Рис. 1.2.4.3). У першій камері на аноді протікає наступна реакція:
Cl-=Cl2 + 2e- (1.2.4.1)
У першій камері на катоді протікає наступна реакція:
+ + Hg + e-=Na * Hg (1.2.4.2)
Розсіл затікає по сталевому похилому жолобу, покритому з боків гумою. Ртуть, що є катодом, протікає під розсолом. Титанові аноди з покриттям підвішені в розсолі для отримання хлору, який з електролізної камери надходить у систему накопичення та переробки. Натрій піддається електролізу і амальгамируют ртуттю в першій електролізної камері. Амальгама направляється в другу електрохімічну камеру, звану разлагателі амальгами. Разлагателі амальгами - це електролізер з графітовим катодом і амальгамою в якості анода.
У разлагателі амальгами відбувається наступна реакція:
2Na * Hg + 2H2O=2Na...
