Теоретические основы защиты окружающей среды. Ветошкин А.Г. - 234 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

234
где
а
e и
к
e - равновесные потенциалы анода и катода;
а
eΔ и
к
eΔ - величина
анодной и катодной поляризации;
эл
U
Δ
и
диаф
U
Δ
- падение напряжения в
электролите и диафрагме.
Падение напряжения в электролите (сточной воде) при отсутствии пу-
зырьков газа определяют по закону Ома:
δ
ρ
=Δ iU
эл
, (6.96)
где
i - плотность тока в сточной воде, А/см
2
;
ρ
- удельное сопротивление,
Омсм;
δ
- расстояние между электродами, см.
При выделении газовых пузырьков, вследствие удлинения потока между
электродами,
эл
UΔ возрастает.
Отношение
()
Uee
кaнапр
/
=
η
называют коэффициентом полезного ис-
пользования напряжения.
Выход по токуэто отношение теоретически необходимого количества
электричества к практически затраченному, выраженное в долях единицы
или в % (процентах).
Анодное окисление и катодное восстановление. В электролизере (рис.
6.14) на положительном электродеаноде ионы отдают электроны, т.е. про-
текает реакция электрохимического окисления; на отрицательном электроде
катоде происходит присоединение электронов, т.е. протекает реакция вос-
становления.
Эти процессы разработаны для очистки сточных вод от растворенных
примесей (цианидов, аминов, спиртов, альдегидов, нитросоединений, суль-
фидов, меркаптанов). В процессах электрохимического окисления вещества,
находящиеся в сточной воде, полностью распадаются с образованием CO
2
,
NH
3
и воды или образуются более простые и нетоксичные вещества, которые
можно удалять другими методами.
В качестве анодов используют электрохимически нерастворимые мате-
риалы: графит, магнетит, диоксиды свинца, марганца и рутения, которые на-
носят на титановую основу.
Катоды изготовляют из молибдена, сплава вольфрама с железом или ни-
келем, из графита, нержавеющей стали
и других металлов, покрытых молиб-
деном, вольфрамом или их сплавами. Процесс проводят в электролизерах с
диафрагмой и без нее.
Кроме основных процессов электроокисления и восстановления одно-
временно могут протекать электрофлотация, электрофорез и электрокоагуля-
ция.
Электрокоагуляция. При использовании нерастворимых электродов
коагуляция может происходить в результате электрофоретических явлений и
разряда заряженных частиц на электродах, образования в растворе веществ
(хлор, кислород), разрушающих сольватные оболочки на поверхности частиц
загрязнений. Такой процесс можно использовать для очистки сточных вод
при невысоком содержании коллоидных частиц и низкой устойчивости за-
грязнений.
где e а и e к - равновесные потенциалы анода и катода; Δe а и Δe к - величина
анодной и катодной поляризации; ΔU эл и ΔU диаф - падение напряжения в
электролите и диафрагме.
     Падение напряжения в электролите (сточной воде) при отсутствии пу-
зырьков газа определяют по закону Ома:
                   ΔU эл = i ⋅ ρ ⋅ δ ,                      (6.96)
где i - плотность тока в сточной воде, А/см ; ρ - удельное сопротивление,
                                                2

Ом⋅см; δ - расстояние между электродами, см.
     При выделении газовых пузырьков, вследствие удлинения потока между
электродами, ΔU эл возрастает.
     Отношение η напр = (e a − e к ) / U называют коэффициентом полезного ис-
пользования напряжения.
     Выход по току – это отношение теоретически необходимого количества
электричества к практически затраченному, выраженное в долях единицы
или в % (процентах).
    Анодное окисление и катодное восстановление. В электролизере (рис.
6.14) на положительном электроде – аноде ионы отдают электроны, т.е. про-
текает реакция электрохимического окисления; на отрицательном электроде
– катоде происходит присоединение электронов, т.е. протекает реакция вос-
становления.
     Эти процессы разработаны для очистки сточных вод от растворенных
примесей (цианидов, аминов, спиртов, альдегидов, нитросоединений, суль-
фидов, меркаптанов). В процессах электрохимического окисления вещества,
находящиеся в сточной воде, полностью распадаются с образованием CO2,
NH3 и воды или образуются более простые и нетоксичные вещества, которые
можно удалять другими методами.
     В качестве анодов используют электрохимически нерастворимые мате-
риалы: графит, магнетит, диоксиды свинца, марганца и рутения, которые на-
носят на титановую основу.
     Катоды изготовляют из молибдена, сплава вольфрама с железом или ни-
келем, из графита, нержавеющей стали и других металлов, покрытых молиб-
деном, вольфрамом или их сплавами. Процесс проводят в электролизерах с
диафрагмой и без нее.
     Кроме основных процессов электроокисления и восстановления одно-
временно могут протекать электрофлотация, электрофорез и электрокоагуля-
ция.
     Электрокоагуляция. При использовании нерастворимых электродов
коагуляция может происходить в результате электрофоретических явлений и
разряда заряженных частиц на электродах, образования в растворе веществ
(хлор, кислород), разрушающих сольватные оболочки на поверхности частиц
загрязнений. Такой процесс можно использовать для очистки сточных вод
при невысоком содержании коллоидных частиц и низкой устойчивости за-
грязнений.

                                     234