КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Електролізне і гальванотехнічне устаткування
Електроліз використовується для отримання кольорів металів з розчину електроліту, очистки металів, а також для отримання інших речовин: водню, кисню, хлору. Електроліз полягає у виділенні з електроліту атомів речовини і їх осадження на занурених у електролітичну ванну електродах внаслідок протікання постійного струму (електроекстракція) або переносі речовини з одного електрода на інший (електролітичне рафінування). Гальванотехніка – це спосіб осадження металів на поверхню металічних і неметалічних виробів за допомогою електролізу.
Отримання металів і газів електролізним методом є достатньо енергоємним процесом. Наприклад для отримання 1 тони міді необхідно 320-360 кВт ∙год енергії, цинку – 3200-3300 кВт∙год, нікелю – 1700-3700 кВт∙год, алюмінію – 13000-16000 кВт∙год, галію – 5190000 кВт∙год. Тому при промисловому виробництві використовують електролізні і гальванотехнічні великої потужності: від сотень кіловат до сотень мегават. Зважаючи на те, що електролізні установки, як правило, вмикаються паралельно, постійна напруга, необхідна для їх живлення, складає 2-1200 В, а струми досягають сотень кілоампер. Дані параметрів струму і напруги живлення установок для отримання різних речовин наведені в табл. 1.
Таблиця 1. Параметри струму і напруги живлення установок
| Речовина, яка виробл. установкою | Струм, кА | Напруга, В |
| Галій | 6-12 | 12-48 |
| Гальванотехніка | 1,25-25 | 12-48 |
| Мідь | 12-30 | 200-400 |
| Нікель | 12-30 | 100-600 |
| Цинк | 12-30 | 700-900 |
| Алюміній | 50-300 | 600-1200 |
| Дорогоцінні метали | 0.5-2000 | 12-150 |
| Хлор | 50-250 | 200-600 |
| Полікристалічний кремній | 2-6 | 900-1000 |
Більшість електролізерів мають монотонно зростаючу ВАХ з проти-ЕРС, яка описується таким виразом:
, (12)
де Ue – напруга на електролізері,
Ее – протиЕРС електролізера,
Іе – струм через електролізер,
ReCT – статичний опір електролізера,
ReД – динамічний опір електролізера.
Електролізери, як правило, є стабільним навантаженням з параметрами, значення яких повільно і незначно змінюються з часом. Винятком є електролізери алюмінію, в яких виникають «анодні ефекти», під час яких динамічний опір електролізера збільшується, що викликає збільшення потенціалу анодного електролізера з 4 до 40 В.
Падаючий характер ВАХ спостерігається в електролізерах кремнію, це пояснюється тим, що кремній осаджується на стержнях, діаметр яких протягом електролізу поступово збільшується.
ВАХ електролізерів галію має суттєву нелінійність. Його СВАХ описується виразом:
, (13)
де KR1, KR2, KR3 – емпіричні коефіцієнти, які залежать від конструкції електролізера.
Дата добавления: 2014-12-03; просмотров: 208; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав |