Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Электрический баланс электролизера
Для производства алюминия требуются большие затраты электрической энергии, а вопрос о снижении ее расхода является одним из важнейших в алюминиевой промышленности. Поэтому необходимо знать на каких участках электролизера происходят потери электроэнергии и от каких причин они зависят. Расчет электрического баланса состоит в определении падении напряжения в конструктивных элементах электролизера, в электролите и напряжений поляризации. Рассчитанные или принятые по практическим данным падения напряжения в отдельных элементах электролизера сводятся в таблицу, которую называют электрическим балансом электролизера. В практике электролиза различают три вида напряжении: 1)среднее напряжение Uср - включает в себя все виды падения напряжения, в том числе среднее повышение напряжения от анодных эффектов и падение напряжения в общесерииной ошиновке; 2) рабочее напряжение Up- это фактическое напряжение, определяемое показаниями вольтметра на ванне, т.е. среднее напряжение без учета падения напряжения в общесерииной ошиновке и среднего повышения напряжения от анодных эффектов; 3)греющее напряжение Uгр - учитывает падение напряжения во всех греющих элементах электролизера, т.е. находящихся внутри того объема, с поверхности которого рассчитываются потери тепла в окружающее пространство. Греющее напряжение обязательно включает в себя и напряжение поляризации. Введем следующие обозначения: Е - напряжение поляризации(или напряжение разложения), В; Uа - падение напряжения в аноде, В; Uk - падение напряжения в катоде, В; Uан. эф - повышение падения напряжения за счет анодных эффектов; Uэл - падение напряжения вэлектролите, В; Uо. э - падение напряжения в ошиновке электролизера, В; Uо.о падение напряжения в общесерийной ошиновке, В. Тогда можно записать: Ucp = E + ΔUa + ΔUk + ΔUан. эф + ΔUэл + ΔUo. э + ΔUo.o, Up = E + ΔUa + ΔUk + ΔUэл + ΔUo. э, Uгр = Е + ΔUa + ΔUk + ΔUан. эф + ΔUэл. Напряжение поляризации. Напряжение поляризации, или э.д.с. поляризации представляет собой термодинамическую величину напряжения разложения для реакции разложения глинозема с образованием СО2, плюс анодные и катодные перенапряжения, минус деполяризация, вызванная растворением а электролите алюминия в виде субфторидов натрия и алюминия.
Катодное перенапряжение обусловлено диффузионными затруднениями. В промышленных условиях оно мало и не учитывается при расчетах. Анодное перенапряжение, т.е. сдвиг потенциала анода от равновесного значения, отличающего выделению СО2, вызвано замедленностью распада соединении СХО с образованием СО и СО2. При низких плотностях тока кислородосодержащие ионы разряжаются на наиболее активных участках поверхности анода, там где углерод наименее прочно связан со своей решеткой. В этом случае прочность связи кислорода с углеродом особенно велика, и химический потенциал кислорода почти соответствует потенциалу окислов углерода. При повышении плотности тока разряд происходит на менее активных участках поверхности анода, где силы связи кислорода с углеродом становятся менее прочными. Это приводит к сдвигу электрохимического потенциала анода в положительную сторону, чем выше плотность тока, тем больше сдвиг потенциала анода, чем выше плотность тока, тем меньше связь кислорода с углеродом в СХО, тем больше активность кислородного иона и больше потенциал анода. Деполяризация на аноде обусловлена растворением в электролите алюминия с образованием субфторидов алюминия и натрия. Основная масса субионов окисляется углекислым газом, который выделяется на аноде. Таким образом, величина напряжения поляризации определяется температурой, плотностью тока, активностью ионов кислорода в расплаве (составом электролита) и структурой угольного анода. Для расчетов напряжение поляризации обычно принимают 1,4 - 1,6B, Для электролизеров большой мощности и малых плотностей тока э.д.с. поляризации принимают меньше, чем для ванн малой мощности. В ВАМИ для расчета э.д.с. поляризации при температуру электролиза 950 -960 °С предложено эмпирическое уравнение: Е = 1,33 + 0,37 * Da, Е = 1,33 + 0,37 * 0,720 = 1,596 В, где Dа - анодная плотность тока, А/см2.
|
|||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-07-18; просмотров: 109; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.119.118.43 (0.004 с.) |