Электролизёры

Электролизёры, аппараты для электролиза, состоящие из одной или многих электролитических ячеек. Электролизёр представляет собой сосуд (или систему сосудов), наполненный электролитом с размещенными в нём электродамикатодом и анодом, соединёнными соответственно с отрицательным и положительным полюсами источника постоянного тока. В промышленности и лабораторной практике применяют электролизёры различных типов и конструкций (например, открытые и герметически закрытые, для периодической и непрерывной работы, с неподвижными и движущимися электродами, с различными системами разделения продуктов электролиза). В зависимости от назначения электролизёры рассчитываются для работы при различных температурах — от минусовых (при электрохимическом синтезе малостойких кислородных соединений) до высоких плюсовых (при электролизе расплавленных электролитов в производстве алюминия, кальция и др. металлов). Соответственно электролизёры снабжают устройствами для нагрева или охлаждения электролита или электродов.

  Применяют электролизёры с диафрагмой — пористой перегородкой или мембраной, отделяющей катодное пространство от анодного, проницаемой для ионов, но затрудняющей механическое смешение и диффузию. Для изготовления диафрагм используются асбест, полимерные материалы и керамика, находят применения электролизёры с ионообменными мембранами. По способу включения в электрическую цепь электролизёры разделяются на моно- и биполярные. Монополярный электролизёр состоит из одной электролитической ячейки с электродами одной полярности, каждый из которых может состоять из нескольких элементов, включенных параллельно в цепь тока. Биполярный электролизёр имеет большое число ячеек (до 100—160), включенных последовательно в цепь тока, причём каждый электрод, за исключением двух крайних, работает одной стороной как катод, а другой как анод.

  Для изготовления анодов применяют графит, углеграфитовые материалы, платину, окислы некоторых металлов, свинец и его сплавы; используются малоизнашивающиеся титановые аноды с активным покрытием из смеси окислов рутения и титана, а также платины и её сплавов. Для катодов в большинстве электролизёров используется сталь. Применяются также электролизёры с жидкими электродами (например, в одном из методов производства хлора и гидроокиси натрия в качестве катода используют ртуть). Некоторые электролизёры работают под давлением, например разложение воды ведётся под давлением до 4 Мн/м2 (40 кгс/см2); разрабатываются электролизёры для работы под более высоким давлением. Материалы для изготовления электролизёров выбираются с учётом агрессивности электролита и продуктов электролиза, температуры и других условий. Широко применяется сталь, в том числе с различными защитными покрытиями, пластические массы, стекло и стеклопластики, керамика. Современные крупные электролизёры имеют высокую нагрузку: монополярные до 400—500 ка, биполярные — эквивалентную 1600 ка.

  Л. М. Якименко.


Плохо отображается? Напишите ниже или на почту