4. Основные направления совершенствования сернокислотного производства.

Совершенствование сернокислотного производства возможно проводить в следующих направлениях:

– расширение сырьевой базы за счёт использования отходящих газов котельных теплоэлектроцентралей и различных производств;

– повышение единичной мощности установок, так как увеличение мощности в 2 –3 раза снижает себестоимость продукции на 25 –30 %;

– интенсификация процесса обжига путём использования кислорода или воздуха, обогащенного кислородом, что уменьшает объём газа, проходящего через аппаратуру, и повышает её производительность;

– повышение давления способствует интенсификации процесса и увеличивает производительность аппаратуры;

– применение новых катализаторов с повышенной активностью и более низкой температурой зажигания;

– повышение концентрации диоксида серы в печном газе, подаваемом на контактирование до 8 – 11%;

– внедрение в производство реакторов кипящего слоя на стадиях обжига и контактирования;

– использование тепловых эффектов химических реакций на всех стадиях производства и для выработки энергетического пара.

Лекция № 11 Электрохимические производства.

ВОПРОСЫ

1. Общие сведения.

2. Теоретические основы электролиза.

3. Электролиз воды.

1. Общие сведения.

К электрохимическим процессам относят химические превращения либо под действием электрического тока, либо сопровождающиеся возникновением электрического тока в результате окислительно-восстановительных реакций на электродах.

Электрохимические процессы, связанные с превращением электрической энергии в химическую энергию, называются электролизом.

Процессы, вызывающие превращение химической энергии в электрическую энергию, происходят в гальванических элементах и других источниках тока.

В данной лекции и далее рассматривается только электролиз. Он используется для получения таких неорганических веществ как водород, кислород, хлор, гидроксид натрия.

В электрохимических производствах, а именно при электролизе, для получения новых веществ используется постоянный электрический ток. Электролиз проводят в специальных аппаратах, называемых электролизёрами.

Применение электролиза. Электролиз широко используется в химической промышленности, а также в металлургии и металлообрабатывающей промышленности.

Электролизом расплавов получают щелочные и щелочноземельные металлы, алюминий и некоторые редкие и тугоплавкие металлы.

Широко применяется электролиз растворов электролитов. В результате электролиза получают такие продукты как водород, кислород, хлор, фтор, щелочи, пероксид водорода, гидроксиламин, перманганаты, персульфаты, гипохлориты, хлораты и т.д.

Электрорафинированием и электроэкстракцией получают медь, никель, цинк, кадмий, золото, серебро, значительные количества марганца, кобальта, свинца, олова, сурьмы и др.

Гальваностегия широко применяется для защиты изделий от коррозии, придания поверхностному слою твёрдости и износостойкости, а также с декоративными целями.

Гальванопластика используется для изготовления и тиражирования металлических копий.

Электролиз применяется в производстве некоторых органических продуктов.

Преимущества электрохимических процессов заключаются в следующем:

– малостадийность;

– простота технологической схемы;

– более полное использование сырья;

– легкость разделения продуктов реакции;

– более высокая их чистота;

– возможность окисления трудно окисляемых продуктов;

– высокая избирательность по сравнению с другими методами.

Важнейшими недостатками электрохимических процессов являются:

– повышенная энергоёмкость;

– ограниченность реакционного пространства поверхностью электродов.

Тем не менее, для производства многих продуктов электролиз менее затратный процесс по сравнению с традиционными способами. А для ряда важнейших продуктов (хлора, фтора, алюминия и др.) электролиз – единственный приемлемый метод из тех, которые используются в промышленности.