вход Вход Регистрация



Одержання металевого натрію здійснюється електролізом розплавленого при 810–830 °С на рідкому свинцевому катоді. Рідкий свинець безупинно протікає по дну ванни, збагачуючись металевим натрієм. На графітових анодах ванни виділяється газоподібний хлор. У електролізер подається сплав свинцю з С1=4% натрію (після відгону в дистиляційній печі частини металевого натрію з кінцевого продукту). Сплав, що виходить з ванни, містить С2=6% . Густина сплаву з 5% при температурі процесу =9,64 г/см3. Ванна навантаженням =18 кА і довжиною =4,0 м працює при катодній густині струму =0,80 А/см2, виході за струмом =80%. Рівень катодного сплаву у ванні =50 мм. Робоча напруга на ванні =6,0 В. Розрахувати: а) годинну продуктивність ванни по металевому натрію і хлору (прийняти однаковими виходи за струмом для обох продуктів); б) питому витрату електроенергії на 1 т отриманого натрію; в) необхідну швидкість руху сплаву у ванні; г) кількість збагаченого сплаву, одержаного за 1 годину у ванні; д) необхідну швидкість подачі вихідного катодного сплаву у ванну.

Розв’язання

Сумарний електрохімічний процес у ванні:

.

Електрохімічні еквіваленти для продуктів реакції за формулою (2.3):

г/(А·год.); г/(А·год.).

Визначаємо годинну продуктивність ванни:

а) по металевому натрію:

кг/год.;

б) по хлору: кг/год.

Визначаємо кількість свинцю, що циркулює у ванні. Позначимо: – кількість металевого натрію, який вводиться щогодини у ванну у вихідному катодному сплаві; – кількість свинцю, який щогодини проходить через ванну. Для визначення цих двох невідомих величин складемо систему з двох рівнянь:

а) склад катодного сплаву, що подається у ванну, задовольняє рівнянню:

, звідки ;

б) склад кінцевого сплаву відповідає рівнянню:

, ,

звідки .

Вирішуючи систему рівнянь (а) і (б), одержуємо:

кг; кг.

Швидкість подачі вихідного катодного сплаву у ванну:

кг.

Кількість збагаченого катодного сплаву, одержаного у ванні за 1 годину:

кг/год.

Площа поверхні рідкого металу у ванні:

см2.

Маса сплаву, що одночасно знаходиться у ванні:

кг.

Необхідний час перебування катодного сплаву у ванні:

год.,

де – середня маса катодного сплаву, що проходить за 1 годину через ванну.

Швидкість протікання сплаву через ванну:

м/год. або 3,6 см/хв.

Питома витрата електроенергії на 1 т металевого натрію:

кВт·год./т.

© 2018
  • Сайт "Литературка"
  • мы собираем различную техническую, образовательную, научную литратуру