Реферат: Расчет электролизера

где: i_lim – предельная плотность тока, А/см² ;

Т – температура электролиза, К.

Предельная плотность тока:

.

Тогда перенапряжение реакции составит:

Концентрационное перенапряжение η_с на аноде вызывается наличием градиента концентраций оксифторидных комплексов, и оно может быть заметно при приближении к анодному эффекту:

,

где i_c – критическая плотность тока.

Критическую плотность тока, отвечающую нулевой концентрации этих комплексов у границы анод-электролит, можно оценить по уравнению Пионтелли:

,

.

Тогда концентрационное перенапряжение составит:

.

Катодное концентрационное перенапряжение η_кат зависит от катодной плотности тока i , криолитового отношения КО и скорости движения межфазной границы. Для его оценки существует эмпирическое выражение [8,9]:

,

.

В результате ЭДС поляризации составляет:

.

Рассчитанное значение ЭДС поляризации соответствует практическим данным для электролизеров С-8БМ и С-8Б [10].

2.5.2 Падение напряжения в аноде

Падение напряжения в аноде зависит от размеров анода, формы и размеров токоподводящих штырей, среднего расстояния до подошвы анода, удельного сопротивления анода и плотности тока. Для оценки тенденций влияний различных факторов на перепад напряжения в аноде полезно использовать эмпирическое уравнение М.А. Коробова [11]:

,

где l_ср – среднее расстояние от всех токоведущих штырей до подошвы анода, см;

r_а – среднее удельное электросопротивление анода в интервале температур (750¸950) ^о С, Ом·см.

Среднее расстояние от штырей до подошвы анода составляет:

,

где l_min – минимальное расстояние от конца штыря до подошвы анода, 20¸25 см (принимаем 23 см);

n_г –число горизонтов (n_г = 12);