39. Электролизеры. Назначение. Принципиальная схема аппарата. Принцип действия электролизера.
Электролизёры, аппараты для электролиза, состоящие из одной или многих электролитических ячеек. Электролизёры представляет собой сосуд (или систему сосудов), наполненный электролитом с размещенными в нём электродами - катодом и анодом, соединёнными соответственно с отрицательным и положительным полюсами источника постоянного тока. В промышленности и лабораторной практике применяют Электролизёры различных типов и конструкций. В зависимости от назначения Электролизёры рассчитываются для работы при различных температурах - от минусовых до высоких плюсовых. Соответственно Электролизёры снабжают устройствами для нагрева или охлаждения электролита пли электродов.
Применяют Электролизёры с диафрагмой - пористой перегородкой или мембраной, отделяющей катодное пространство от анодного, проницаемой для ионов, но затрудняющей механическое смешение и диффузию. По способу включения в электрическую цепь Электролизёры разделяются на моно- и биполярные. Монополярный Электролизёры состоит из одной электролитической ячейки с электродами одной полярности, каждый из которых может состоять из нескольких элементов, включенных параллельно в цепь тока. Биполярный Электролизёры имеет большое число ячеек (до 100-160), включенных последовательно в цепь тока, причём каждый электрод, за исключением двух крайних, работает одной стороной как катод, а другой как анод.
ЭЛЕКТРОЛИЗЕР РАБОТАЕТ СЛЕДУЮЩИМ ОБРАЗОМ
Перед работой через патрубок 7 в рабочую полость заливается электролит водный раствор едкого кали или едкого натра до уровня, примерно наполовину перекрывающего горизонтальный участок патрубка 7, после чего патрубок 7 герметично закрывается крышкой 8. Цилиндрические электроды 1 и 2 посредством электроконтактов 5 и 9 подключаются к регулируемому источнику постоянного тока, регулятором которого устанавливается заданный ток. При протекании тока через электролит происходит разложение воды на водород и кислород, причем вода разлагается не только на поверхностях электродов 1 и 2, но и на поверхностях перегородок 3. Перегородки 3 увеличивают эффективную площадь электродов 1 и 2, что положительно отражается на работе электролизера, так как снижается плотность образования пузырьков газов и, таким образом, снижается переходное сопротивление "электролит-электрод". При этом уменьшается тепловыделение и исключается необходимость использования искусственного охлаждения. Полученная в результате электролиза смесь водорода и кислорода через патрубок 6 с отсекателем (гидрозатвором) поступает к газовой горелке. Объем смеси водорода и кислорода определяется объемом рабочей полости заявляемого электролизера, т.е. зазором между электродами 1 и 2 за вычетом объема электролита. Конструкция заявляемого электролизера отвечает требованиям техники безопасности: так, в случае взрыва смеси водорода и кислорода в рабочей полости электролизера происходит только деформация катода, что полностью безопасно.