Электрохимические производства.
Лекция 7
1) Электротермические и электрохимические процессы.
2) Теоретические основы промышленного электролиза.
3) Производство хлора, водорода и натрий гидроксида.
До настоящего времени мы с вами рассматривали технологические процессы, в которых электрическая энергия использовалась для подсобных целей, т. е. для обеспечения и поддержания оптимальных физико-химических параметров технологических процессов.
Однако электрическую энергию используют непосредственно как движущую силу двух видов технологических процессов: электротермических и электрохимических.
Электротермическими называютсятехнологические процессы, в которых энергия электрического тока используется для создания и поддержания высокой температуры реакционной системы, то есть превращается в теплоту, используемою для осуществления химических реакций.
Электрохимическими называются технологические процессы, в которых энергия электрического тока непосредственно используется для осуществления химических превращений, то есть трансформируется в химическую энергию.
|
|
Электрохимические процессы широко распространены в химической промышленности.
Преимущества электрохимических процессов:
1. простота аппаратурного оформления и технологии
2. малостадийность процесса
3. высокая степень использования сырья и энергии
4. одновременное получение из одного сырья нескольких целевых продуктов (процесс с расходящимся материальным потоком)
5. высокая частота производимой продукции
6. возможность получения продуктов, недоступных при использовании чисто химических методов (магний, натрий, алюминий).
Главный недостаток электрохимических методов: относительно высокая энергоёмкость процессов, которая и обусловливает основную долю себестоимости продуктов.
Электрохимические процессы используют для получения:
- свободных галогенов
- щелочей
- чистых кислорода и водорода
- неорганических окислителей (MeMnO4 – перманганаты, H2O2 концентрированная, MeClO3 – хлораты, MeClO4 – перхлораты, персульфаты Me2S2O8)
- активных металлов лития, натрия, калия, магния, алюминия, хрома;
- некоторых органических веществ (альдегидов, кетонов)
- защитных покрытий
- изготовления и размножения металлических копий (гальванопластика)
- электрического рафинирования (очистки) цветных металлов: меди, никеля, цинка, серебра;
Все электрохимические процессы получения каких-либо продуктов по своей природе представляют процессы электролиза расплавов и растворов электролитов и протекают под воздействием постоянного электрического тока.
|
|
Электролизом называется разложение электролитов постоянным электрическим током с образованием на электродах продуктов электрохимических реакций.
Электролиз растворов и расплавов широко применяется в различных отраслях промышленности: в химической, металлургической и металлообрабатывающей промышленности.