Электролизные установки

Рассмотрим факторы, влияющие на эффективное использование электролизеров, на примере получения первичного алюминия. Эффективность ведения электролизного процесса (%) оценивается величинами выхода по току В _т и по энергии В _э:

(8.3)

где q _ф – фактическое выделившееся количество вещества; q _т – количество вещества, которое должно выделиться теоретически по закону Фарадея; q _эх – электрохимический эквивалент; U _в – напряжение на ванне.

Термин "выход по энергии" обозначает количество алюминия, выделяемое 1 кВт·ч электроэнергии постоянного тока. "Выход по току" зависит от ряда факторов: температуры электролита, плотности тока, расстояния между электродами и состава электролита. Так как выход по энергии находится в прямой зависимости от выхода по току, то, очевидно, на выход по энергии влияют эти же факторы и в такой же мере.

Кроме выхода по току интенсификация процесса электролиза может быть достигнута:

1) снижением греющего сопротивления в результате увеличения ширины анодов, увеличением сечения катодных стержней и анодных штырей; повышением электропроводности подовых блоков путем применения добавок графита; уменьшением частоты и длительности анодных эффектов;

2) понижением междуполюсного расстояния до определенного предела, при котором еще сохраняется высокое значение выхода по току;

3) повышением удельных потерь тепла за счет увеличения частоты обработок, повышения уровня металла, применения кожухов с днищами;

4) уменьшением удельного сопротивления электролита вследствие применения более электропроводных солей;

5) понижением э.д.с. поляризации за счет применения более активных углеродистых материалов, снижающих анодное перенапряжение.

Для электролизеров большой мощности с верхним подводом тока особенно актуальна задача снижения сопротивления анода путем улучшения технологии анода и подбора соответствующих составов анодной массы.