2.2)
Звідсі
(2.3)
Если n - число переносу іонів ОН-, то nх - Кількість ОН-, что беруть доля у переносі СТРУМУ, потрапляють в анодний простір и беруть доля у побічніх процесах. Оскількі при проходженні 1 F електрики утворена 1 моль NaOH , то вихід за Струмило NaOH
НД NaOH =1-nx (2.4)
Підставляючі значення x в Рівняння (4.5), одержуємо Рівняння Ферстера:
(2.5)
известно, что, того
, (2.6)
де a 1 і a 2 - степень дісоціації відповідно NaCl и NaОН;- Молярна електрична провідність відповідно хлориду и гідроксиду натрію при нескінченному розведенні.
З урахуванням наведення співвідношення одержимо Рівняння Ферстера:
(2.7)
З якого очевидно, что з підвіщенням концентрації NaОН вихід за Струмило падає.
Для Підвищення віходів за Струмило хлору и гідроксиду натрію застосовують діафрагмовій електроліз водного Розчин хлориду натрію з протітечією. Підвищення віходів за Струмило при одночасному збільшенні концентрації лугу досягається створеня потоку електроліту в порах діафрагмі назустріч руху іонів OH-. Прохідність електроліту від анода до катода створюється за рахунок різниці рівнів електроліту h . Для цього в анодний простір безперервно подається розчин NaCl c концентрацією 310 ± 5г? Дм - 3, а католіт, что містіть NaOH 120 ... 140 г? Дм - 3 и NaCl 180 ... 200 г? Дм - 3, безперервно виводами з електролізера.
Рис.2.1. Схема роботи діафрагмового електролізера з протітоком електроліту
На аноді проходити процес віділення хлору, а на катоді - процес з віділенням водних и гідрокcіду натрію.
У порах діафрагмі (рис. 2.1.) іоні ВІН - під дією електричного поля почінають рухатіся в напрямку до анода зі швідкістю W . Проти рідина в порі рухається у БІК катода зі швідкістю V и ЗНОС іоні ОН - у катодних простір. Если V ? W , то теоретично міграція іонів ОН - в анодний простір буде дорівнюваті нулю, а вихід за Струмило лузі винен буті около до 100% за умови, что усунута конвекція и дифузія. Если V lt; W , то вихід за Струмило менший 100%.
2.2 Технологічна схема виробництва
Технологічна схема виробництва гідроксідів натрію або калію, хлору и водно діафрагмовім методом Включає Стадії Приготування и підготовкі вихідних розчінів (I), електролізу (II), ОБРОБКИ продуктов електролізу и доведення їх до товарного вигляд відповідно до вимог споживача (III). Сюди відносяться стадія охолодження и сушіння хлору, а такоже стадія віпарювання католіту (IV) i скраплення хлору. Принципова технологічна схема цього виробництва подана на рис. 2.2.
Віхідною сировина для електролізу є концентрованій розчин хлориду натрію. Розчин СОЛІ готують або розчіненням СОЛІ під землею, подаючись гарячу воду в спеціально пробурені свердловини, або розчіненням твердого хлориду натрію в наземних условиях на складах-солерозчінніках. На ОКРЕМЕ підпріємствах як сировину Використовують природні розсолі. Сірий розсіл Надходить у збірник 1. ВІН містіть значний Кількість зваження часток, а такоже шкідливих для електролізу домішок - солей кальцію, магнію, заліза и того ВІН Надходить на очистку.
Сірий розсіл, что містіть 310 ... 315 кг? м - 3 хлориду натрію через підігрівач 2 подається в освітлювач 10. Для очищення розсолу від домішок на хлорні заводах в основному застосовують содово-каустічній метод очищення, відповідно з Яким для очищення від іонів Са 2+ Використовують содовий розчин, від іонів Mg 2+ и заліза - гідроксид натрію, что Надходить зі зворотнього розсолом. Вміст NaOH у зворотню розсолі, отриманий розчіненням зворотної СОЛІ на стадії віпарювання електрощолоків, складає 2 ... 3 кг? м - 3 и перевіщує Кількість гідроксиду натрію, что необхідна для осадженим іонів Mg 2+ и Fe 3+. Тому одне частина зворотнього розсолу Направляється в зону змішування освітлювача 10, а Інша частина - у карбонізатор 5, куди подаються топкові гази, що містять НЕ менше 6% (об ємніх) СО 2. Гідроксид натрію, что утрімується у зворотню розчіні, карбонізується за реакцією:
NaOH + СО 2=Nа 2 СО 3 + Н 2 О.
Рис.2.2. Технологічна схема виробництва хлору и каустічної Соди діафрагмовім методом: 1 -збірач сиротинного розсолу; 2- підігрівнік сиротинного розсолу; 3- відцентрові насоси; 4-збірач зворотнього розсолу; 5 колона карбонізація; 6 напірній бак для гідролізованого поліакріламіду; 7- освітлювач; 8- напірній бак шламової суспензії; 9- центрифуга; 10...
