Вестник инновационного евразийского университета
жүктеу/скачать 2,78 Mb. Pdf көрінісі
|
| Вестник Инновационного Евразийского университета. 2014. № 4 ISSN 1729-536X 75
сополимера перфторвинилового эфира и тетрафторэтилена, имеет обменные группы R F - СОО, где R F – фторированный сополимер. Рабочая поверхность мембраны в электролизере составляет 8,04 см 2 . Анодная полуячейка выполнена из титана, снабжена сетчатым титановым анодом с покрытием смешанными окислами рутения, иридия и титана (RuO 2 , IrO 2 и TiO 2 ). Катодная полуячейка выполнена из стали, снабжена сетчатым стальным катодом токоподводом, входным и выпускным патрубками. Расстояние между анодом и катодом в ячейке лабораторного мембранного электролизера в собранном виде составляет 2 мм. В анодную полуячейку лабораторного электролизера подают раствор хлорида натрия с концентрацией 300 г/дм 3 , очищенный от загрязнений на ионообменной смоле полиамфолитного типа, в катодную полуячейку первоначально заливают раствор едкого натра с концентрацией 32 % и подают дистиллированную воду для поддержания указанной концентрации. Токовую нагрузку устанавливают и поддерживают на уровне, соответствующем плотности тока 5,0 кА/м 2 , температура электролиза поддерживают на уровне 89±1 ºС. Из анодной полуячейки электролизера выводят газообразный хлор и раствор хлорид натрия с концентрацией 200 г/дм 3 . Из катодной полуячейки выводят газообразный водород и раствор едкого натра с концентрацией 32 % . Электролиз ведут 2 часа при контроле электрического напряжения на ней. После электролиза титрованием определяют количество образовавшейся щелочи и, сравнивая с количеством прошедшего электричества, рассчитывают выход по току щелочи как отношение количества образовавшейся при электролизе щелочи к количеству щелочи. После работы определяют характеристики мембраны: выход по току составил 86 % , напряжение на электролизере - 3,45 В. Далее образец мембраны подвергают регенерации [8]. В таблице 2 представлены результаты опытов по регенерации мембран. Таблица 2 – Параметры регенерации мембран и характеристики регенерированных мембран Параметры регенерации мембран и характеристики регенерированных мембран № о пыта Параметры процесса регенерации мембраны Характеристика процесса мембранного электролиза с использованием регенерированной мембраны Состав регенерирующего раствора, % Т ем пер ату ра, °C В рем я, ч Напр яж ен ие на эл ект ро ли зе ре, В В ых од п о то ку щело чи , % Напр яж ен ие на эл ект ро ли зе ре Л им он - ная к исл от а Т ри эт ил си ли лм ет - акр ил ова я к исл от а Эти ло вый с пи рт В ода 1 По прототипу 93,5 3,24 2 10,0 1,0 40,0 49,0 88 16 2,0 95,0 3,18 3 0,7 0,5 38,8 60 88 16 2,0 94,7 3,18 4 0,4 0,5 38,8 60,3 80 16 2,0 93,5 3,24 5 0,5 0,5 38,8 60,2 80 16 2,0 93,6 3,22 6 20,0 0,5 38,8 40,7 80 16 2,0 95,2 3.15 7 22,0 0,5 38,8 38,7 80 16 2,0 95,2 3,15 8 0,7 0,1 38,8 60,4 80 16 2,0 93,6 3,23 9 0,7 0,08 38,8 60,42 80 16 2,0 93,2 3,25 10 0,7 1,5 38,8 59,0 80 16 2,0 94,9 3,16 11 0,7 2,0 38,8 58,5 80 16 2,0 94,9 3,16 12 0,7 0,5 15,0 83,8 80 16 2,0 92,5 3,26 13 0,7 0,5 20,0 78,8 80 16 2,0 93,6 3,23 14 0,7 0,5 60,0 38,8 80 16 2,0 93,6 3,22 15 0,7 0,5 70,0 28,8 80 16 2,0 93,3 3,25 16 0,7 0,5 38,8 60,0 18,0 16 2,0 93,0 3,28 17 0,7 0,5 38,8 60,0 20,0 16 2,0 93,5 3,22 18 0,7 0,5 38,8 60,0 90 16 2,0 94,8 3,17 19 0,7 0,5 38,8 60,0 95 16 2,0 92,5 3,17 20 0,7 0,5 38,8 60,0 80 16 1,1 93,3 3,28 21 0,7 0,5 38,8 60,0 80 16 1,3 94,5 3,20 22 0,7 0,5 38,8 60,0 80 16 2,4 94,6 3,19 23 0,7 0,5 38,8 60,0 80 16 2,9 88,5 3,40 76 Вестник Инновационного Евразийского университета. 2014. № 4 ISSN 1729-536X Результаты опытов по регенерации мембран, приведенные в таблице, показывают, что использование регенерирующего раствора, содержащего лимонную кислоту, триэтилсилилметакриловую кислоту, этиловый спирт и воду при одновременном поддержании напряжения на электролизере и температуры при регенерации в заявляемых пределах значений позволяет повысить эффективность электролиза с регенерированными мембранами (увеличить выход по току и снизить напряжение на электролизере) по сравнению со способом по прототипу. Содержание в регенерационном растворе лимонной кислоты - менее 0,5 % массы, триэтилсилилметакриловой кислоты менее 0,1 %, этилового спирта менее 18,5 % или более 60 %, воды менее 18,5 %, а также поддержание напряжение в электролизере при регенерации не обеспечивает преимуществ в показателях электролиза по сравнению со способом по прототипу. Повышение концентрации лимонной кислоты выше 20 % и триэтилсилилметакриловой кислоты выше 1,5 % приводит к улучшению показателей электролиза по сравнению с достигнутыми в предложенном способе значениями, но вызывают повышенный расход реагентов. Проводимый без разборки электролизера и перемонтажа мембраны, позволяет упростить процесса регенерации, исключить дополнительные стадии и оборудование для их осуществления, предотвратить разрушение мембран анодного и катодного покрытий. жүктеу/скачать 2,78 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|