ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Контроль и автоматизация процесса электролиза воды из "Электролиз воды" Технологический процесс электролиза воды очень устойчив, легко контролируется и поддается автоматическому регулированию. [c.202] Сила тока (нагрузка) на электролизере устанавливается исходя из необходимой производительности по газу она не должна превышать нагрузки, предусмотренной для данного электролизера. Сила тока регулируется подачей соответствующего напряжения на электролизер и постоянно контролируется по показаниям амперметра. Если заданное напряжение не меняется, то самопроизвольные колебания нагрузки за счет незначительных при нормальной работе изменений температуры или концентрации электролита невелики. [c.202] Напряжение на электролизере непрерывно контролируется вольтметром, который показывает общее напряжение, как сумму напряжений на всех ячейках. Рабочее напряжение на данном электролизере зависит от нагрузки, температуры и концентрации электролита. Резкое повышение или снижение напряжения на ванне является признаком серьезных нарушений в работе ячеек. [c.202] Кроме контроля за общим напряжением на электролизере рекомендуется проверять баланс напряжений по ячейкам измерением разности напряжения между их основными деталями. Суммарный перепад напряжений между катодом и рамой (КР) и между анодом и рамой (АР) равен напряжению между катодом и анодом (АК), т. е. напряжению на ячейке. Баланс напряжения по ячейкам следует проверять сразу после включения электролизера в работу, а затем периодически 1 раз в 3—6 месяцев. Изменение баланса напряжения по ячейкам характеризует степень включения рам в побочные электрохимические процессы вследствие замыканий, утечек тока, коррозии и других причин, что имеет важное значение при выяснении причины понижения чистоты кислорода. [c.202] Измерение перепада напряжений КР, АР и АК производят при помощи удлиненных металлических щупов, изолированных по всей длине, включая рукоятку, до наконечников, и вольтметра со шкалой от О до 5 в. При проведении измерений должна быть обеспечена надежная защита, изоляция человека и прибора от электролизера и земли . [c.202] Температура электролита, газов (до и после их охлаждения) и охлаждающей воды на входе в аппарат и выходе из него непрерывно измеряется дистанционными манометрическими термометрами или термометрами сопротивления, обычно устанавливаемыми на щите электролизера. Температуру поддерживают на заданном уровне регулированием подачи охлаждающей воды. На автоматизированных установках электролиза воды, работающих практически без обслуживающего персонала, подачу охлаждающей воды регулируют при помощи термосигнализаторов. [c.203] Давление газов на выходе из электролизеров (в коллекторе каждого газа) контролируют по показаниям манометров, устанавливаемых на щите электролизера. На электролизерах, работающих под давлением, дополнительно измеряют перепад давлений между кислородом и водородом. Установленный прибор сигнализирует о превышении установленной нормы перепада. [c.203] Чистота электролитического водорода и кислорода. Определение чистоты газов электролиза путем их анализа на содержание взаимных примесей можно выполнять при помощи стационарных газоанализаторов типов ТХГ-5А, ТХГ-5Б и ДПГ-5 для определе-ления водорода в кислороде и в воздухе применяют также переносной газоанализатор ПГФ-1, Автоматические термохимические газоанализаторы ТХГ-5 — промышленные приборы непрерывного действия. Принцип их работы основан на измерении теплового эффекта сжигания примеси водорода в кислороде или примеси кислорода в водороде. Прибор ТХГ-5А для определения иримеси Нг в кислороде имеет шкалу от О до 2%, с ценой деления 0,1 % Нг, прибор ТХГ-5Б для анализа примеси Ог в водороде — шкалу от О—1% Ог, с ценой деления 0,05% Ог. Прибор ДПГ-5 — автоматический газоанализатор для непрерывного определения кислорода в газе, основанного на электрохимическом действии кислорода как деполяризатора шкала прибора от О до 5% Ог. [c.203] Аналитическое определение примесей одного газа в другом может производиться также лабораторными методами. Лабораторный анализ кислорода основан на определении в нем содержания водорода выжиганием Нг на платиновой проволоке в приборе Винклера. Анализ водорода основан на поглощении содержащегося в нем кислорода медноаммиачным раствором, толуолом или другим активным поглотителем. Определение чистоты водорода производится на аппарате Орса. [c.203] Если нужен особо чистый газ, определяют его влажность и примесь щелочного тумана. Влажность газов определяется с помощью гигрометров или аналитически, с использованием поглотителей влаги по их привесу при пропускании через сорбент определенного количества газа, а также вымораживанием влаги жидким азотом. [c.204] Количество щелочного тумана, уносимого газами, определяется периодически при помощи фильтров Петрянова. Через такой фильтр, герметично зажатый в плексигласовом корпусе, состоящем из двух фланцев, пропускают определенное количество газа, измеренное газовыми часами. На фильтре практически полностью улавливается содержащаяся в газе примесь щелочи. Затем фильтр снимают, помещают в колбу и заливают дистиллированной водой. Раствор вместе с фильтром титруют соляной кислотой. Найденное по результатам титрования количество щелочи относят к общему количеству пропущенного через фильтр газа и определяют содержание щелочи в единице его объема (1 л или 1 м ). [c.204] Дистиллят или конденсат, подаваемые в электролизер, контролируют на содержание хлор-иона, железа и органических примесей (масел). Наиболее надежным показателем чистоты питающей воды является ее удельное омическое сопротивление, которое значительно изменяется в присутствии примесей любых ионов. Омическое сопротивление определяется при помощи солемеров СО-1. [c.204] Питающий конденсат проверяют на содержание органических примесей систематически, если он поступает с соответствующих производств, или периодически, если присутствие таких примесей маловероятно. Качественную проверку примеси масла в конденсате можно легко сделать при помощи кристаллика камфары . В чистой воде такой кристаллик совершает быстрое непрерывное движение по поверхности, которое прекращается в присутствии даже микроследо в масла. Органические примеси в питающей воде можно количественно определять по ее окисляемости. Это определение основано на окислении органических веществ марганцевокислым калием в кислой или щелочной среде. Остаток введенного марганцевокислого калия восстанавливается щавелевой кислотой, избыток которой оттитровывают марганцевокислым калием. [c.204] Высокое содержание хлоридов (по хлор-иону) влияет на точность определения окисляемости органических веществ в кислой среде, так как в этих условиях происходит и частичное окисление ионов С1 . Поэтому в водах, содержащих более 300 жг/л хлор-иона, определение окисляемости проводят в щелочной среде. [c.205] Одним из преимуществ электрохимического производства водорода является возможность его полной автоматизации. Сила тока на электролизере не только поддерживается постоянной, но может автоматически регулироваться в зависимости от необходимой производительности. Нагрузки регулируются изменением напряжения постоянного тока, подаваемого на питание электролизера от выпрямителя, в зависимости от давления используемого газа в линии. Автоматическое питание электролизера водой из напорных баков производится через регулирующие клапаны, в зависимости от уровня жидкости в аппарате. При снижении или чрезмерном повышении уровня электролита возможна автоматическая сигнализация и отключение электролизера. С помощью автоматических клапанов (по сигналу от контактных манометрических термометров) регулируют подачу охлаждающей воды в аппарат для поддержания необходимой температуры электролита и газов. [c.205] Схема автоматического выравнивания давления обоих газов описана в главе П1 (стр. 106 сл.). При разности давлений водорода и кислорода, превышающей установленную норму, электролизная установка может автоматически отключаться с помощью сигнализатора перепада давления. Автоматическое отключение установки возможно также при чрезмерном повышении давления газов, увеличении температуры электролита и снижении чистоты одного из газов (по сигналу от автоматических газоанализаторов, непрерывно контролирующих чистоту водорода и кислорода). Контроль и обслуживание электролизных установок могут быть полностью автоматизированы при оснащении их широко используемыми в промышленности средствами автоматики. [c.205] Вернуться к основной статье