隔膜电解槽电压的分布与测量[1].pdf

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1、隔膜电解槽电压的分布与测量刘树奇执笔(锦西化工研究院)、一一0.,前言下降了25伏阴阳极结构电压下降r一0.,。,,食盐隔膜电解槽是氯碱生产的主要设19伏共i十降低了76伏每吨氯节电。备。槽电压是该设备的重要经济技术指598度标,它与能耗有极密切的关系,因此研究〔“〕,,表1虎克公司隔膜槽电压分析对比和讨论槽电压对节约能耗科学研究生。槽型S一3H一4产管理和设计新槽型有一定的意义阳极石墨金属有关隔膜槽电压的分布和测量的研究隔膜石棉石棉,,Z)工作仍有许多学者在进行其重点多为电流密度(A/m15501550l。32l。32,阳极分解电压(V)气泡效应对过电压和溶液电压降的

2、影响。。阴极分解电压(V)093093。。.。以及隔膜对电压降的影响等我国也曾探阳极过电压(V)033002一O31。。〔‘〕,阴极过电压(V)027027讨过隔膜电槽分布电压的测定工作。。。盐水间隙电压降(V)049024一025,..。但由于测定方法繁杂至今各类型隔膜电阴极结构电压降(V)03601了一010。。。隔膜电压降(V)030029解槽尚无完整的槽电压分布测量数据为。。槽电压(V)400320、生、,满足科研产设计的需要我院开发:,实例2虎克H一4型槽采用HAPP(改性了该课题的研究工作现结合研究的成果,,,,。石棉隔膜)后由于膨胀小且隔膜变薄对槽电压的分

3、布测量方法综述如下8。4mm,smm、因此极间距从减小到从而二槽电压的组成及分布测量的意义.使0,盐水间隙电压降低12伏隔膜电压降(一)槽电压组成0.09,0.,0,低伏共降21伏每吨氯节电16槽电压V主要由理论分解电压Ed。2)阳极过电月人,一1c,度(表压阴极过电压溶,,2〔“〕液电压降工R溶隔膜电压降工R隔金属表采用改性隔膜虎克电解槽电压对比。:导体电压降IR金等组成即隔膜标准石棉HAPPV·Ed+月A十(一11c)十IR+溶IR隔阳极金属金属。+IR极间距(mm)845金。。分解电压(V)225225。(二)槽电压分布测量的意义氯过电压(V)0一0320032。

4、。1:3氢过电压(V)0303O3〕3实例美国虎克公司发表的S一型。。。盐水间隙电压降(V)O3600240一012,石墨阳极槽与H一4型金属阳极隔膜槽。.阳极结构电压降(V)01600160.。1550AZ阴极结构电压降(V)00910091在相同电流密度/m下的槽电压。.0一O。09隔膜电压降(Y)0434344。分布数据(表l)。。342槽电压(y)363,1明显看出采用金属阳极之后9‘.从表电流效率(%)9680.31伏,直流电耗(度/吨氯)285926马9阳极过电压下降了盐水间隙电压:实例3美国钻石公司将原来DS型改为209000.Ed二217伏,,MDC型电

5、解槽采用改良隔膜扩张阳96500mm6mm,因此盐极可使极距由12缩小到理论分解电压亦可分别计算出阳极可逆电0.,改性隔膜比石棉位和阴极可逆电位求其电位差而得,即:水间隙电压下降26伏。.,0.51,Ed=Ee12一EH:隔膜电压下降25伏共降低伏每。吨氯节电402度(表3)电解条件下的阳极和阴极平衡可逆电皿““。表3DS型与MDC型槽电压分析比较〕位可用如下方法计算〔〕aita,ongnussini槽型DSMDCFLl和M给出在:电流密度“2.52.5指定温度(K)下的氯的标准电位KA/m..一‘ET=147252+(482271又10)T阳极标淮金属扩张金属.一”“

6、一(290055xl口)T隔膜石棉改性石棉V).311.31平衡可逆电位与标准电位的关系可由阳极电位(1:1..阴极电位(V)17117能斯特方程给出..··:-电槽结构电压降(V)。24024=E+1P1‘二c‘Eel:;0.0.27·盐水间隙电压降(V)53一O26臀婴...071046.o;隔膜电压降(V)一025式中R二1987卡/mlKT=K;槽间导电铜板F=23060卡/V一eg电压降(V)0.030.03。Pcl:氯在大气中的分压;aC厂氯离子3.·48槽电压993mol/,活度以1表示之通常约等于离子。,浓度从上述实例明显看出槽电压分布测。:氢析出反应的

7、温度系数通常取为零量的重要性在于1、正确反映出降低槽电压的途径,为因此在隔膜槽中阴极反应的平衡可逆电位:。为科研提供节能研究课题、。_2明确反映采用新技术的经济效果_,.RT~_:R丁EH=一0828InPH一二Z一u.u‘。一苍若z干、。‘nZF“““F3为科学管理和设计提供可靠依据na、IOH一三槽电压各部分的计算;:;〔4、”、“〕式中PH氢气在大气中的分压(一)理论分解电压0一,oH一2十eaH阴极液中a中离子的活度以阳极反应CI一音C1。△GA=3Ikeal/皿01摩/1表示之、:月A-十e=一十Z二阳极过电压和阴极过电压阴极反