Отримання розсіл винен мати концентрацію СОЛІ 310-315 р./л, щоб Забезпечити, більш низьких Потенціал розряду іонів при електролізі. Такоже існують Допустимі Межі вмісту іонів кальцію и магнію.
Розсіл, что Надходить на електроліз, представляет багатокомпонентну систему, в Якій містяться іоні натрію, хлору, гідроксонію-Катіон и гідроксид-аніон. Розрізняють дві варіанти технологічного процесса електролізу водного Розчин хлориду натрію: електроліз Із твердимо катодом залізним (діафрагмовій метод) i електроліз з рідкім ртутного катодом.
анод електролізерів в обох випадка виготовляють з Однаково матеріалів: штучного графіту, просоченням для Зменшення ЗНОС лляне масло, або з якихось титану, покрита кулею оксидів ртуті и титану. Аноди іншого типу дозволяють вести електроліз при вісокій щільності Струму и більш нізькій напрузі. Такі умови зніжують витрати електроенергії на 10-12%. Тому оксидно-ртутні аноди вітісняють графітові: ними оснащено в Сейчас годину до 70% всех установок електролізу. Для забезпечення високих віходів за Струмило газоподібного хлору, можна сформулюваті Такі вимоги ї умови для технології електролізу:
. Для електролізу Використовують концентровані, насічені розчини хлорідів Лужний металів; например, концентрація NaCl у Розчин, что подаються на електроліз, складає 310 ± 5 г? дм - 3;
. Розчин, Який подається на електролізер, підкіслюють соляною кислотою до рН примерно чотірьох, того что в ціх условиях газоподібній хлор термодінамічно Стійкий.
. Застосовують анодні матеріали з скроню перенапругою віділення кісним и низьких перенапругою віділення хлору, например ОРТА. Важлівість виконан цієї вимоги ілюструється парціальнімі полярізаційнімі криві, Які наведені на рис. 1.1.
З досягнені анодного потенціалу, більш позитивного за рівноважній Потенціал Реакції (3.6), на аноді почінається віділення кісним. Проти, оскількі перенапруга віділення кісним велика (крива 1 на рис. 3.5), то вже при малих Густин Струму досягаються потенціалі анода більш Позитивні за і начинает проходити процес віділення хлору c низьких перенапругою (крива 2). Проводимо еквіпотенціальну лінію при робочому потенціалі анода ( Е а =1,42 В ) до перетінання з поляризуєтьсяаційнімі Кривого и знаходімо силу Струму (, что вітрачається на кожен процес. У даного прікладі = 45 ... 60 А ? м - 2 , а =1450 А ? м - 2 . Звідсі І, отже, вихід за Струмило хлору складає 96 ... 97%.
Таким чином, Завдяк ЗАСТОСУВАННЯ анодного матеріалу з скроню перенапругою віділення кісним и низьких перенапругою хлору, основним процесом на аноді є Утворення хлору.
Аналізуючі Хід парціальніх полярізаційніх кривих (рис. 1.1), можна сделать Висновок про том, что чім вищє робоча Густина Струму, тім БІЛЬШОГО виходим за Струмило хлору слід очікуваті. Тому електроліз рекомендується вести за Густин Струму: діафрагмовім методом - 1500 ... 2500 А? М - 2, мембрана - 2000 ... 4000 А? М - 2, Із ртутного катодом - 6000 ... 15000 А? М - 2.
Рис.1.1. Парціальні полярізаційні криві віділення кісним (1) i хлору (2) на ОРТА
. Для зниженя напруги на електролізері и пітомої витрати електроенергії електроліз доцільно Проводити при підвіщеніх температурах - 358 ... 369 К. Такі технологічні параметри діктуються кінетікою Електродний процесів и витрати електроенергії и могут уточнюватіся при конкретному методі електролізу.
. Надійний розділ анодних и катодних продуктов. При електролізі водних розчінів хлорідів Лужний металів в зоне потенціалів негатівніше Лінії а рівновагі води з водних, на твердому МЕТАЛЕВИЙ катоді буде проходити Реакція:
Н 2 О + 2е=2ОН- + Н 2
з Накопичення лузі в католіті и віділенням водний.
Если анодні продукти (Cl 2, рН lt; 4) не відокреміті від катодних (NaOH ~ 100 ... 140 г? дм - 3), почнут проходити побічні процеси 2, 4, 5, 12 и 18 з утвореннями гіпохлориту, хлориту и хлорату натрію, и цільовіх продуктов НЕ одержимо.
Для відділення анодного простору з кислими Розчин від катодного, заповненості Розчин лузі, застосовують катіонообмінні мембрану и порісті діафрагмі. У залежності від виду роздільного елемента в промісловості застосовують три методи електролізу водних розчінів хлориду натрію:
· діафрагмовій з твердимо катодом;
· мембрани з твердимо катодом;
· бездіафрагмовій з ртутним катодом.
Розглянемо більш докладно Кожний з них.
Коженая їх зазначену способів відрізняється реакціямі, что протікають. У діафрагм...
