電解槽按電極的連接方式,可分為單極式和復極式兩類電解槽。單極式電解槽中同極性的電極與直流電源并聯(lián)連接,電極兩面的極性相同,即同時為陽極或同時為陰極。復極式電解槽兩端的電極分別與直流電源的正負極相連,成為陽極或陰極。電流通過串聯(lián)的電極流過電解槽時,中間各電極的一面為陽極,另一面為陰極,因此具有雙極性。當電極總面積相同時,復極式電解槽的電流較小,電壓較高,所需直流電源的投資比單極式者省。復極式一般采用壓濾機結(jié)構(gòu)形式,比較緊湊。但易漏電和短路,槽結(jié)構(gòu)和操作管理比單極式復雜。單極式電解槽截面一般為長方形或方形,圓筒形占地大,空間利用率低,采用較少。對電解槽結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計,合理選擇電極和隔膜材料,是提高電流效率、降低槽電壓、節(jié)省能耗的關(guān)鍵。湖南50立方電解槽型號
電解槽陰極以金屬或合金作為陰極時,由于在比較負的電位下工作,往往可以起到陰極保護作用,腐蝕性小,所以陰極材料比較容易選擇。在水溶液電解槽中,陰極一般產(chǎn)生析氫反應(yīng),過電位較高。因此陰極材料的主要改進方向是降低析氫過電位。除用硫酸作為電解液時必須采用鉛或石墨作陰極外,低碳鋼是常用的陰極材料。為降低電耗,目前采用各種方法制備高比表面積,并具有催化活性的陰極,如多孔鎳鍍層陰極。為了提高產(chǎn)品質(zhì)量,也可采用特殊的陰極材料,如在HG法電解食鹽水溶液制取燒堿的汞陰極中,利用汞析氫過電位高的特點,使鈉離子放電,生成鈉汞齊,然后在專門用的設(shè)備中,用水分解鈉汞齊制取高純度、高濃度堿液。天津100立方電解槽要求水電解制氫電解槽多采用鐵為陰極面,鎳為陽極面的串聯(lián)電解槽,來電解苛性鉀或苛性鈉的水溶液。
電解槽內(nèi)電極以垂直安裝較緊湊,導電板連接容易,并利于降低氣泡效應(yīng)。因在有氣體析出的電極表面上常附有氣泡,會降低電極的工作表面積。另外,在電極附近的溶液中也會充有氣泡,增大溶液電阻,這種現(xiàn)象稱“氣泡效應(yīng)”。但在垂直電極表面的附近,則可利用溶液中充氣度高、溶液密度低與上升速度快的特點,以形成電解液的自然循環(huán),使氣泡加速離開電極表面,減輕氣泡效應(yīng)。當垂直電極用作氣體電極時,電極形狀以網(wǎng)狀為多,它除了能增加工作表面積外,也有利于氣泡逸出。
電解槽啟動安全注意事項10)現(xiàn)場人員發(fā)現(xiàn)設(shè)備及操作位置有不安全情況時,必須立即報告現(xiàn)場指揮人員,排除險情后,方可繼續(xù)作業(yè)。(11)在培燒啟動過程中,如發(fā)現(xiàn)有滲電解質(zhì)現(xiàn)象,不要緊張,用水管澆滲電解質(zhì)處,只到堵住為止,方可撤水管,用水時,千萬不能讓水進入槽中,以免發(fā)生爆裂。(12)啟動時,如發(fā)現(xiàn)電解質(zhì)外溢,不要緊張,先用擋板擋住,以防溢出的電解質(zhì)沖毀陽極母線,再用冰晶石壘墻。(13)啟動過程中如發(fā)現(xiàn)偏流,斷導桿現(xiàn)象應(yīng)及時配合天車將出事陽極吊出,更換吊出極時,無關(guān)人員遠離現(xiàn)場,以免燙傷,裝新極時應(yīng)充分預熱新極,以免發(fā)生其他事故。目前,電解槽中貴金屬涂層的金屬陽極在化學工業(yè)中已得到普遍推廣。
電解槽極板材質(zhì)一般采用鑄鐵金屬板、鎳板或不銹鋼金屬板,加工方式為:經(jīng)機加工沖壓成乳突結(jié)構(gòu),和極框焊接后鍍鎳而成。其中,鎳是非消耗性電極,在堿液里不易被腐蝕。乳突結(jié)構(gòu)有支撐電極和隔膜的作用,電解液可以在乳突與隔膜布形成的流道中流動,同時乳突還有輸電的作用。極框上分布有氣道孔和液道孔,與主極板焊接的部分被稱為舌板,極框較外側(cè)為密封線區(qū),其余為隔膜和密封墊的重合區(qū)。極框整個寬度為密封線寬度、流道區(qū)域?qū)挾?、隔膜和密封線重合區(qū)域?qū)挾?、舌板寬度?當直流電通過電解槽時,在陽極與溶液界面處發(fā)生氧化反應(yīng),在陰極與溶液界面處發(fā)生還原反應(yīng)以制取所需產(chǎn)品。江西新型節(jié)能電解槽功能
電解槽內(nèi)電極以垂直安裝較緊湊,導電板連接容易,并利于降低氣泡效應(yīng)。湖南50立方電解槽型號
熔融鹽電解槽多用于制取低熔點金屬,其特點是在高溫下運轉(zhuǎn),并應(yīng)盡量防止水分進入,避免氫離子在陰極上還原。例如制取金屬鈉時,由于鈉離子的陰極還原電位很負,還原很困難,必須用不含氫離子的無水熔融鹽或熔融的氫氧化物,以免陰極析出氫。為此電解過程需在高溫下進行,例如電解熔融氫氧化鈉時為 310℃,如其中含有氯化鈉成為混合電解質(zhì)時,電解溫度為650℃左右。電解槽的高溫可以通過改變電極間距,將歐姆電壓降所消耗的電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮軄磉_到。湖南50立方電解槽型號
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