硫化钠溶液电解氧化产生多硫化物的研究

报道了直接电解硫化钠水溶液产生多硫化物溶液的研究电解槽采用阳离子隔膜分为阳极与阴极室,阳极液为Na2S水溶液,阴极液为NaOH水溶液(1mol/dm3)分析了影响电解槽槽电压各成分的分布情况,结果表明,电解温度在61℃时,槽电压可控制在0.9～1.2V之间,电流密度20～30mA/cm2之间,阳极过电位在0.4V以下研究了电解温度、电解时间、硫化钠溶液浓度及电流密度对多硫化物生成效率的影响只有电流密度的大小对生成效率有较明显的影响,而且电流密度在30mA/cm2以上时多硫化物的生成效率显著下降在综合考虑各影响因素的基础上提出了较为合适的电解操作条件图5,参8     

透明电解槽研究铝在冰晶石—氧化铝熔液中的溶解

本文用透明电解槽对金属铝在冰晶石一氧化铝熔液中的溶解及阳极效应进行了直接的观察,铝溶解时先放出大量细小的气泡,然后泛起蓝褐色的金属雾,一定时间后铝为一黑褐色结壳,所包裹熔液重新变清,电解后,金属雾很快消失,一旦停止电解,金属雾便重新从铝液上泛起,阳极效应时阳极上产生一股气流喷向阴极,认为铝的溶解形式主要是电化学溶解,阴极极化(电解)可以使铝的溶解得到抑制,阳极喷射则是由于阳极气体膜电离所致,使得电流效率降低。     

氯碱电槽新型阴极的研究(空气电极用于氯碱电槽的探索试验)

引 言 电解过程中电解槽糟电压的高低是电耗大小的主要因素,其中阴阳极的电极电位是主要组成部分,因此近年来,国内外电解技术的进展多致力于有效地降低电极电位的新颖电极研究和应用。自从氯碱电解槽开始使用金属阳极后,国内外的研究者已把注意力转向阴极,但是大多数仍仅在氢放电机制中有限度地挖掘潜力。本试验指导观点系认为唯有采用新型阴极改变原用铁阴极氢放电机制,才是大幅度降低阴极放电电位的有效途径,才是降低电解槽电能消耗的根本方法。因此本试验提出一种多孔性气体扩散电极应用于氯碱电槽中作为阴极使用的方法。其特征是在阴极…     

膜电解法合成重铬酸钾的研究

采用自制聚四氟乙烯两室电解槽,以铂片作阳极,不锈钢片作阴极,Nafion？系列全氟磺酸阳离子交换膜作隔膜,铬酸钾、氢氧化钾为原料,研究了电解合成重铬酸钾的新方法。工作中以电流效率、转化率和直流电耗为优化目标,采用正交实验,探讨了电流密度、反应温度、阳极液K2 CrO4初始浓度、阴极液KOH初始浓度、反应时间、膜厚等因素的影响,最终确定电解合成重铬酸钾的最优工艺条件为：反应温度80℃,电流密度2．5kA· m-2,反应时间为理论电解时间408min,阳极液K2 CrO4初始浓度350g/L,阴极液KOH初始浓度50g/L,膜厚0．05mm。     

阳极液对钠碱膜电解再生的影响

湿法脱硫以其高效成熟而得到广泛应用,但存在着脱硫废液处理和吸收富液再生等问题,为此,将膜技术应用于湿法脱硫吸收富液再生过程中,研究不同阳极液对膜电解过程各个参数的影响规律．在自制的二室A201阴极膜电解装置中,分别采用硫酸溶液和水作为阳极液,研究不同阳极液对钠碱吸收液再生过程中电流密度、硫酸回收率、吸收富液再生效果和再生电耗的影响规律．实验结果表明,阳极液的类型和浓度对膜电解再生过程中各个参数具有较大影响．当阳极液为稀硫酸时有利于电流的通过,阳极室初始稀硫酸浓度越大则硫酸回收效果越好,阴极钠碱液的再生电耗效率越高;当阳极液为水时,溶液导电能力较弱,但无论从电流密度还是电耗对再生效率的影响来看,水溶液相对于稀硫酸更利于阴极液的低能耗和高效率再生,其较佳的膜电解电耗约为690kW·h／t（NaHSO3）．     

H型电解槽中苯的直接电氧化

在H型电解槽中, 以苯为原料, 硫酸为支持电解质, 二氧化铅为阳极, 石墨 为阴极, 直接电氧化合成对苯醌. 对阳极材料、 阴极材料、 支持电解质、 电流密 度、 pH值、 苯浓度、 电解温度、 电解时间和电极面积等诸多影响电解的因素进行了研究 , 确定了由苯直接电解合成对苯醌的最佳条件.     

膜电解在碱溶碳分法氧化铝生产工艺中的应用

对碱溶碳分法氧化铝生产工艺中直接影响离子交换膜电解效果的碳分母液除杂方案、电解槽结构设计、阳极评选、阳极区碳酸钠电解液浓度及电解深度、阴极区氢氧化钠浓度、操作温度、电流密度等关键技术及要素进行了初步的设计、研究和评估。研究表明：碳分母液中少量残留的铝酸根可以通过添加适量碳酸氢钠下调pH值至10.2以下,絮凝析出再滤除,然后直接移接氯碱厂的电解技术方法。电解碳酸钠生产氢氧化钠和碳酸氢钠的适宜的操作条件为：阳极Na₂CO₃溶液浓度1.5～1.8mol/L,阴极NaOH溶液浓度5～7mol/L,电解温度80～85℃,电流密度1000～2500A/m²,电解深度85～90%。采用析氧过电位较低的镍涂钌电极作阳极替代钛涂钌阳极,可以降低槽压400mV,但其耐过钝化腐蚀性能有待研究提高。     

电合成对甲氧基苯甲醛槽型结构的研究

研究了Ce4 + /Ce3+ 做氧化媒质间接电合成对甲氧基苯甲醛的槽型结构 .结果表明 ,隔膜电解槽与无隔膜电解槽相比 ,电解收率和电流效率较高 ;在无隔膜电解槽内 ,槽压低 0 .85V ,通过调节阴阳极面积比 ,减少在阳极区Ce3+ 电解氧化生成的Ce4 + 在阴极区被还原为Ce3+ ,电耗比隔膜电解槽减少 70 .6kW·h/t,生产对甲氧基苯甲醛电耗减少 5 90kW·h/t     

3kA钕电解槽温度分布研究

通过设计实验装置在高温电解过程中实际测量了Nd2O3-NdF3-LiF熔盐电解槽内的温度分布,并对电解槽内温度分布特征及其形成的原因进行了分析。研究结果表明:电解槽内温度纵向分布是从上到下先升高再下降,横向分布是从阴极到阳极先下降再升高,电解过程中电化学反应主要集中在电解槽的中部。根据研究结果,可以设计一种能够更耐阳极消耗、降低生产成本的石墨阳极。     

镍电解阳极液直接电解净化除铜研究

本文探讨了镍电解阳极液直接进行电解净化除铜处理过程。镍电解阳极液中的ＣＵ２＋离子优先于Ｎｉ２＋离子在镍电极和铜电极上放电还原，其电极过程具有溶液扩散传质步骤控制的动力学规律。在阴极电位不低于－０．５００Ｖ（ｖｓ．ＳＣＥ．）和溶液搅拌条件下，采用多孔镍作阴极在常温下就能使镍电解阳极液的ＣＵ２＋离子浓度降至０．００２ｇ／Ｌ以下，达到深度净化除铜要求。加强溶液搅拌和增大电极面积有利于加快电解净化除铜速度，电解净化除钢产物为９９％以上的金属铜粉。     

基于Fluent的水电解槽电场数值模拟

为探究电解水制氢电解槽内部各组分对电解效率的影响,得到电解槽的内部电场分布,对水电解的电化学理论进行了研究,利用Fluent软件建立了作为堆栈水电解槽的单槽全尺寸、流体通道模型,对建立的模型仿真模拟,得到其电压密度、电流密度分布云图,并对结果进行分析.分析发现:氢气首先产生于阴极催化层,主要集中于扩散层,再逐渐扩散至流体通道,经流体通道传输至水电解槽外部.同一流通平面上氢气质量分数与该处电流密度成正比,其中阴极电极与扩散层接触区域附近电流密度最大,且该处区域氢气质量分数达到最大值.该研究为提高水电解制氢效率、进行电解槽的结构设计提供参考.     

连续电解Bunsen反应产物制氢的研究

Bunsen反应作为实现硫化氢裂解循环的关键步骤,在产物的分离和纯化、副反应、碘蒸气沉积及腐蚀等方面面临着巨大的技术挑战。直接电解Bunsen反应产物可以从根本上解决产物的分离问题,从而减少反应物的过量使用。连续电解Bunsen反应产物HI/H_2SO_4混酸,分析了电解结果随时间变化的趋势,考察了阳极电解液中甲苯的存在对电解结果的影响。结果表明:连续电解在3h后可进入稳态,电解槽电压在1.0～1.5h迅速升高并稳定在3.33V;6h后阳极电解液中I~-浓度可以降低49%.阳极电解液中的I~-会透过质子交换膜进入阴极室,污染阴极电解液;甲苯的存在有利于降低阳极液中剩余I~-的浓度,抑制I~-对阴极电解液的污染及降低电解能耗。     

铝电解正常生产过程中的工艺参数探析

现代铝电解工业生产,普遍采用冰晶石-氧化铝电解法,主要设备是电解槽。基本原理是以冰晶石-氧化铝熔体为电解质,碳素材料为阳极和阴极,强大的直流电由阳极导入,经过电解质与铝液层,而后从阴极导出回到电源。通入直流电,一方面是利用它的热能将氧化铝熔化到熔融状态,并保持恒定的电解温度;另一方面是实现电化学反应,也就是使电解质中的铝离子从阴极上得到电子而析出,从而得到铝液,氧离子则在阳极上放电生成二氧化碳和一氧化碳混合气体。     

氯碱电解塔及渗液式空气阴极的研究

介绍具有渗液式空气阴极和塔式槽的电解槽．研究了该电解塔性能的复现性及主要的影响因数．叙述了电极运行寿命并给出工业模拟电解塔的范例模型．此电解槽的主要指标为：电流密度ｉ＝１５Ａ／ｄｍ~２，槽电压Ｅ＝２．３４Ｖ，电流效率Ａ＝９３％，碱液浓度Ｃ＝３２０ｇ／Ｌ，降低总成本２８％，运行寿命５９５ｄ．     

160 kA预焙铝电解槽在低分子比和低温条件下的三维电热场

利用有限元分析软件ANSYS建立了160 kA铝电解槽1/4整槽的三维实体模型和有限元模型.在假定的合适边界条件下,对比分析了电解槽在转变为低分子比、低温条件下前、后的三维电热场分布情况.仿真结果表明:当电解槽转变为低分子比、低温条件后,伸腿增长,结壳增厚,槽底更冷;电解质初晶等温线在底部耐火砖中的位置由中部上移,靠近阴极炭块底部,在端部阴极炭块内水平方向等温线倾斜较大;当降低电解质分子比和电解温度时,增强端部2个炭块高度方向上导热性能,并进行相应的电解工艺和电解槽结构的改进,才有利于提高电流效率.     

铝电解中电极湿润性的研究

在微型电解槽上研究了冰晶石——氧化铝熔液对炭电极的湿润性。通入直流电之后,电解质对炭阴极的湿润性变好,同时逐渐在炭板上摊散,甚至脱离阳极,但是它还会逐渐收敛成熔滴,最终重新接上阳极并恢复电解。阴极炭板所吸收的成份,经X-射线鉴定,主要是Na_2AlF_6、NaF、Al_2O_3。电解质对炭阴极的湿润性随电流强度增大和氧化铝浓度增加而改善。但是炭阳极的湿润性,在高电流密度下并非如此。在电解过程中做了变换电极极性的试验,短时间(数秒钟)内使阳极“阴极化”可改善阳极的湿润状态,因而有益于生产。     

电解处理压裂返排液产气条件优化

为了实现对电解处理废液过程产气的调控,研究了电解处理压裂返排液的主要工艺条件参数对产气的影响。实验中阳极、阴极均使用相同铝板,考察了电解时间、电解电流、电极间距等因素对电解产氢气量的影响,并通过正交实验法确定了产氢气量最小时的条件参数;以正交实验数据为基础,利用支持向量机(SVM)算法建立了有效的、可靠的回归模型,利用该模型直观分析了电解时间、电解电流、电极间距间的交互作用对产氢气量的影响,预测了电解处理废液产氢气量最小时的主要工艺条件参数,预测产氢气量的最小值为47.35 mL,实测值为48.44 mL,相对误差为-2.25%。该条件下,阴极表面以产30～100μm的氢气气泡为主,占比92.11%,获得了很好的电解处理压裂返排液效果,TOC去除率为83.53%,去浊率为97.38%,脱色率为92.80%,所产生的氢气远小于在空气中的爆炸极限(4%)。研究结果表明,通过优化相应的工艺条件参数来调控电解产氢气量及处理效果具有可行性,同时也表明SVM法用于优化工艺参数及预测产氢气量是可行的。     

1,3-二甲基-5-亚硝基-6-氨基脲嘧啶泡沫镍阴极电催化加氢研究

为了改进1,3-二甲基-5-亚硝基-6-氨基脲嘧啶(ANDMU)的电催化加氢还原工艺,在平行板隔膜电解槽中,以泡沫镍为阴极,钛基二氧化钌为阳极,饱和硫酸钾的硫酸亚汞为参比电极,用恒阴极电位电解方法研究了ANDMU电催化加氢还原过程。讨论了支持电解质浓度、阴极电位、阴极液pH值、温度、反应物ANDMU浓度和阴极液循环流量等工艺参数对还原产物收率及电流效率的影响。在优化条件下还原产物收率99.9%,电流效率79.2%。与铅阳极比较,电压效率增加14%,直流能耗降低12%。     

硫化锌精矿、软锰矿直接浸出及Zn-MnO_2同时电解的研究

中南矿冶学院冶金系继1981年下半年进行的硫化锌精矿与软锰矿直接浸出及锌-二氧化锰同时电解的初步试验之后(详见《中南矿冶学院学报》1982年№1),于1982—1983年又进行了Zn-MnO_2同时电解的条件试验与机理研究,编写了试验报告。1984年4至7月又继续完成了硫化锌精矿与软锰矿直接浸出的各种因素的条件试验及Zn-MnO_2同时电解的全流程试验,获得以下显著效果: 1.采用两段浸出,锌浸出率大于95%,锰浸出率大于98％;采用三段浸出,锌浸出率大于98％,锰浸出率大于99％; 2.浸出液采用先进方法除铁,两段置换净化除杂,获得合格的新液; 3.Zn-MnO_2同时电解,阴极电流效率大于90％,阳极电流效率大于85％。槽电压平均为2.8V,电解节电大于60％。 4.阴、阳极很少析出氢气和氧气,酸雾大大减少。     

镍-二氧化锰同时电解新工艺研究

中南矿冶学院冶金系与成都电冶厂紧密合作,在中南矿冶学院进行的镍-二氧化锰同时电解探索性试验的基础上,于1984年5月至8月在中南矿冶学院,以成都电冶厂生产所用的镍高锍(高冰镍)为原料,双方共同进行了直接浸出、净化及镍-二氧化锰同时电解全流程试验研究。历经三个月,每周期电解液体积为16至22升,试验获得显著效果如下: 1.新工艺流程畅通; 2.镍浸出率大于95％; 3.净化后得到的电解新液达到了生产特级电镍的纯度要求; 4.镍-二氧化锰同时电解过程中,阴、阳级很少析出氢气和氧气。同时电解的电流效率平均为:阴极97.35％,阳极95.67％,槽电压平均为2.86V。产品比为Ni:MnO_2=