ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Электросинтез гипохлоритов из "Успехи в области электросинтеза неорганических соединений " Ранее растворы гипохлоритов, главным образом гипохлорита натрия, получаемые путем электролиза растворов соответствующих хлоридов, широко использовались для отбеливания тканей. Однако впоследствии от электрохимических методов получения гипохлорита, применяемого в текстильной промышленности, стали отказываться, отдавая предпочтение химическому методу его получения из жидкого хлора и каустической соды [2]. Немалую роль в ослаблении внимания к гипохлориту сыграло также появление новых отбеливающих средств — двуокиси хлора и хлорита натрия, обладающих рядом преимуществ [2]. [c.8] Основные направления исследований в области электросинтеза гипохлорита состоят в разработке более совершенных, как правило, небольших по размерам и производительности ванн, рассчитанных главным образом на электролиз разбавленных растворов хлоридов (до 50 г/л) или морской воды [6—9, 11, 14—21]. Применение растворов гипохлорита, полученных электролизом морской воды, для обработки сточных вод, по-видимому, экономически целесообразно. Так, расход электроэнергии постоянного тока на 1 т сточных вод, обработанных электролитическим гипохлоритом, не превышает 0,1 кВт-ч [10]. [c.9] Растворы гипохлорита, получаемые при электролизе, содержат до 2 вес.% активного хлора. [c.9] Ранее основным материалом для изготовления анодов служил графит, в последнее время намечается тенденция к широкому использованию для этой цели платинированного титана [14—18], магнетита [12], двуокиси свинца [5, 7, 31] и изготовлению анодов путем гальванического осаждения палладия и последующего анодного окисления его с образованием РгЮ [22]. Аноды из окиси палладия можно использовать при электросинтезе гипохлорита натрия в интервале положительных потенциалов 0,65— 1,45 В (относительно нормального каломельного электрода, и. к. э.). [c.10] Здесь и далее, кроме специально оговоренных случаев, приведены значения потенциала относительно стандартного водородного электрода сравнения. [c.11] Другая конструкция электролизера для получения гипохлорита представлена на рис. 5 [19, 25]. [c.13] Электролизер снабжен прямоугольными платино-ти-тановыми биполярными электродами 1, которые с помощью наклонных пазов 2 укреплены под углом 45° в двух вертикальных стойках 3 из токонепроводящего материала. Расстояние между электродами составляет 2 мм. Ток к крайним элект. родам подводится следующим образом. Верхний и нижний электроды соприкасаются со скошенными блоками 12, в которых находится подвижная шайба 10 и токоподводящая штанга 9. Корпус 13 электролизера выполнен из пластмассы и имеет металлический кожух 11, состоящий из двух половин, скрепленных болтами 14. Фланцы 8 навинчиваются на цилиндрический корпус, который снабжен специальной нарезкой. [c.13] Пластмассовые крышка 7 и днище 15 стягиваются с помощью болтов 17 с фланцами 8. Под головки болтов 17 подложены металлические стяжные пластины 6, на поверхности которых укреплены штуцер 16 для ввода раствора хлорида и штуцер 4 для вывода раствора гипохлорита. Таким образом, электролит, поступающий в нижнюю часть электролизера, проходит межэлектродные пространства всех биполярных электродов снизу вверх. На стяжной металлической пластине укреплена также коробка 5, в которой находится токоподводящая штанга 9. [c.13] Если проводится электролиз морской воды, она подается в полость анода по трубке 6, минуя бак 4. Пройдя полость анода, электролит поступает в пространство между анодом и стенками корпуса, где и происходит образование гипохлорита в результате электролиза. Далее раствор через трубу 8 поступает в сборный коллектор 7. В тех случаях, когда электролизу подвергается искусственно приготовленный раствор хлорида, твердую соль растворяют в баке 4, куда подается вода через трубы 6 и 3. Приготовленный электролит но трубам 5 и поступает в электролизер. [c.14] Если в электролизере получен более концентрированный раствор гипохлорита, чем требуется по условиям его применения, для разбавления вытекающего по трубе 8 раствора можно подавать воду через трубу 7. [c.14] Интересна конструкция электролизера(рис. 7), позволяющая получать и распыливать раствор гипохлорита [31 ]. По трубе / под давлением, создаваемым специальным насосом, подается приготовленный рассол или морская вода. Процесс электролиза происходит в длинной трубе 3 с наконечником 4, через узкое отверстие которого разбрызгивается раствор гипохлорита. Электроды 2 ш 5 помещены в трубе 4 и изолированы друг от друга, но не от электролита. Постоянный ток подводится через контакты б и 7. [c.14] В электролизерах большинства конструкций предусматривается проведение процесса электролиза при непрерывном протоке раствора через ванну [9, 11—13, 19, 26, 32, 34, 35], что предотвращает забивку, как правило, малого межэлектродного пространства продуктами, образующимися в ходе процесса. [c.15] Например, при прямом электролизе морской воды возникает опасность выпадения гидроокиси магния на поверхности катода, т. е. в зоне с повышенной концентрацией ионов. [c.15] Предложена конструкция элек- тролизера с биметаллическими анодами и хромированными ка- годами, расстояние между кото- рыми составляет 4 мм [37]. Об-, разование гипохлорита происходит в основном в реакционном пространстве, находящемся над электродным комплектом, куда с большой скоростью поступает раствор, содержащий хлор и щелочь. При анодной плотности тока 1330 А/м , высоте анода 300 мм и ширине 500 мм скорость турбулентного потока может колебаться в пределах 4,2—10м /ч. Благодаря высокой скорости потока в узком меж-электродном пространстве концентрация щелочи в прикатод-ном слое не повышается, следовательно, исключается возможность выпадения осадка гидроокиси магния. [c.15] Некоторые данные [30], характеризующие эффективность применения катодов из различных материалов при электросинтезе гипохлорита, приведены в табл. 1. [c.16] Из таблицы следует, что потери продуктов окисления минимальны в тех случаях, когда используются ионито-вые катоды. [c.16] Следовательно, при электролизе с ионитовым катодом в Ыа-форме расход электроэнергии уменьшается (за счет повышения выхода по току вследствие снижения потерь от восстановления) на 26—73% по сравнению с расходом на катодах, применяемых в промышленности. Отметим, что ионитовый катод в Н-форме, по-видимому, может быть применен в производстве хлоратов при электролизе растворов без добавок, обычно вводимых, чтобы предотвратить восстановление кислородных соединений хлора на катоде. [c.17] Предпринимаются попытки к нахождению критерия -подобия и использованию его для определения (по заданной производительности) параметров электролизера [41, 42] для получения гипохлорита — силы тока, напряжения, площади и линейных размеров электродов и т. д. [c.17] Вернуться к основной статье