Подбор коррозионностойких материалов

Масштабный фактор

Корректировка состава электролита

Подвод и отвод компонентов реакции

Как правило, электрохимические реакторы, являются реакторами периодического действия (гальванические ванны, станки ЭХРО). Однако в настоящее время начинают применяться электрохимические источники тока постоянного действия (топливные элементы). В реакторах периодического действия подвод и отвод реагентов может осуществляться при естественной конвекции (гальванические ванны, ванны оксидирования, анодной обработки и др.), но может использоваться, как в условиях ЭХРО, циркуляция электролита через межэлектродный зазор. Циркуляция электролита используется также во многих электрохимических методах очистки сточных вод, например, при электрокоагуляции, в некоторых процессах электрохимического синтеза, при электроосаждении металлов и сплавов и др. технологиях.

Корректировка должна осуществляться по составу, pH, температуре, удалению твёрдых продуктов реакции (шлама). Она может быть непрерывной (при автоматизации процесса) или периодической.

Необходимо отметить, что при больших размерах электродов в них самих могут возникать омические потери, приводящие к нагреву. Также может возникать неравномерное распределение тока Последнее может приводить к тому, что на различных участках поверхности будут протекать различные процессы, вплоть до снижения выхода по току и полного прекращения основной реакции. Размеры электрода могут влиять на распределение температуры по поверхности, а, следовательно, приводить к неравномерному распределению скоростей обработки.

В условиях естественной конвекции раствор большей плотности будет скапливаться в нижней части электрода. Способ борьбы с этим явлением - перемешивание или циркуляция электролитов. Для обеспечения требуемого теплового режима при больших размерах поверхности реакции используют охлаждаемые электроды. Кроме того, для снижения омических потерь необходимо использование токоотводов большого сечения.

Для электрохимической обработки и во многих приложениях электрохимических процессов используют, как правило (для повышения электропроводности), концентрированные растворы – кислоты, щёлочи, растворы солей. Они обладают повышенной коррозионной способностью. В связи с этим конструкционные материалы ванн, электрохимических станков должны обладать повышенной коррозионной стойкостью. Для щёлочных электролитов – это малолегированные стали, для кислых или концентрированных растворов солей – высоколегированные нержавеющие стали, а также полимерные конструкционные материалы. В качестве материала всё более широкое применение начинает находить фторопласт (политетрафторэтилен). Коррозионная стойкость важна и для анодов в тех случаях, когда анод используется как вспомогательный электрод. В этих случаях широкое применение находят угольные и графитовые аноды. Однако они также могут разрушаться вследствие окисления и чисто механического износа под действием выделяющихся пузырьков газа (кислорода). Очень широкое применение в некоторых случаях нашли ОРТА (окиснорутениевотитановые аноды). Они обладают высокой коррозионной стойкостью в сочетании с низким уровнем механических разрушений, а также низким перенапряжением выделения кислорода, что снижает омические потери. Тем не менее, проблема разработки новых материалов, используемых как в качестве катодов, так и в качестве анодов постоянно находится в центре внимания исследователей. Постоянно создаются, проходят экспериментальную проверку и находят применение новые коррозионностойкие катодные и анодные материалы

Дата добавления: 2014-01-13