Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Якименко Л.М. -> "Производство хлора, каустической соды и неорганических хлорпродуктов" -> 50

Производство хлора, каустической соды и неорганических хлорпродуктов - Якименко Л.М.

Якименко Л.М. Производство хлора, каустической соды и неорганических хлорпродуктов — М. «Химия», 1974. — 600 c.
Скачать (прямая ссылка): jakimenko.djvu
Предыдущая << 1 .. 44 45 46 47 48 49 < 50 > 51 52 53 54 55 56 .. 269 >> Следующая


О

10

20

30

40

0
4,58
4,4
4,2

20
17,54
16,9
16,0

40
55,34
53,2
50,6

60
148,46
143,5
137,0

80
355,47
' 341,5
325,5

100
760
730,0
697,0

120
1488,9
1430,0
1365,0

3,6 13,9 44,2 120,5 288,5 621,0 1225,0

2,9 11,3 36,6 101,0 246,0 537,0 1070,0

2,2 8,7 28,7 81,0 202,0 450,0 920,0

Снижение парциального давления паров воды над электролитическими щелоками як может быть приближенно принято равным

сумме снижения парциального давления над соответствующими растворами ГИДРООКИСИ НатрИЯ KNaOH И ХЛОРИСТОГО натрИЯ JlNaCl

Як — ^NaOH +.'11NaCl

(2-86)

При таком подсчете парциальное давление паров воды над като-литом мало отличается or парциального давления над насыщенным раствором поваренной соли при той ще температуре.

Если принять, что р' = р" = р, выражение (2.84) примет вид

55,5

55

,5 —CCm0 ^1 +

)

(2,87)

Ниже приведены значения Ь, рассчитанные для электролиза раствора поваренной соли (т = 6,0) при степени превращения хлорида в гидроокись а = 0,5, общем давлении газов 760 мм рт. ст. и различных значениях парциального давления паров воды р:

p1 мм рт. ст. Ь

р, мм рт. CT

р. мм рт. ст. Ь р( мм рт. ст. Ь

О 1,055 100 1,062 200 1,078

300 400 500

1,100 1,130 1,185

550 600 650

1,240 1,345 1,600

700 710 719

3,180 56,600 оо

При парциальном давлении паров воды над электролитом выше 40G—500 мм рт. ст. унос паров воды резко возрастает. При парциальном давлении паров около 720 мм рт. ст. теоретически с газами должна быть унесена вся вода из раствора. Поэтому при сильном повышении температуры электролиза происходит интенсивное испарение влаги, пересыщение раствора и выделение кристаллов соли, которые забивают поры диафрагмы и приводят к нарушению нормального процесса электролиза.

Материальный баланс электролизера осложняется наличием примесей, например соды, щелочи и сульфатов, в питающем электролизер рассоле, протеканием процессов выделения на аноде кислорода и окисления графитовых анодов с образованием в основном двуокиси углерода, а также вторичных процессов растворения и гидролиза хлора в анолите и последующих реакций между растворенным хлором и ионами ОН" с образованием гипохлорита и хлората. Однако для практических целей приведенная выше приближенная схема расчета материального баланса обычно дает достаточно точные результаты.

Образовавшийся в электролизере гипохлорит практически полностью восстанавливается на катоде с образованием исходного хлорида натрия. Количество хлората натрия, уходящего с катодными щелоками, не превышает обычно десятых долей процента от образовавшейся каустической соды. Поэтому в практических балансах электролизера эти процессы могут не учитываться. Расход воды и образование двуокиси углерода за счет сгорания анодов в связи с выде-

лением кислорода можно учесть приближенно, приняв, что снижение ,выхода по току связано лишь с разрядом ионов ОН" на аноде.

Расход воды на разложение составит 9 (1 — г|), а количество двуокиси углерода, образовавшегося от сгорания анодов, равно г, 11 (1 — Tj). При температуре 90—95 °С, поддерживаемой в совре-??г медных электролизерах, потери воды на побочные процессы не пре-шают 0,5—1,0% общего расхода воды на химические процессы

^|-0и испарение.

J I7pw электролизе с ртутным катодом выражения для расчета V- материального баланса электролизера имеют более простую форму. ^?! При сохранении тех же обозначений получаем

Ма~т0 (1-а)

(2.88)

Sl Количество влаги, уносимой с хлором, можно определить по урав-* нению (2.72) и

TTIa —

55,5

55,5

то (1 —сс)

(2.89)

Р-р

Материальный баланс разлагателя должен учитывать расход воды ШШ1 на химическую реакцию, на испарение и унос паров с водородом.

В мощных электролизерах с ртутным катодом унос воды в виде па-HK' Ров с В0Д°Р°Д0М составляет значительную величину, поэтому практикуют установку на разлагателе холодильников водорода для конденсации основного количества паров воды и ртути и возвращения конденсата в разлагатель.

I:1-

Тепловой балано электролизера

Повышение температуры в электролизере приводит к снижению напряжения и увеличению выхода по току. Поэтому, несмотря на возрастание скорости коррозионных процессов и, в частности, усиление износа графитовых анодов, стараются работать при повышенной температуре. Однако увеличение температуры в электролизере ограничено определенным пределом. При приближении рабочей температуры к температуре кипения электролита резко повышается парциальное давление паров воды, возрастает объем влажных газов, выделяющихся на электродах, что приводит к росту газонаполнения и соответственно увеличению напряжения на ячейке. При чрезмерном повышении температуры электролит «вскипает», увеличивается унос электролита с газами. Такое явление наблюдается при температуре выше 100і—105 0C

^ В электролизерах с ртутным катодом температуру в электролизере стараются не поднимать выше 80—90 0C из-за отсутствия гум-мйгровочных материалов, обладающих достаточной стойкостью при б&лее высокой температуре.
Предыдущая << 1 .. 44 45 46 47 48 49 < 50 > 51 52 53 54 55 56 .. 269 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed