Показатели процесса электролиза

Производительность электролизера Р_А1, кг рассчитывается по закону Фарадея на один час работы электролизера:

Р_А1 = j _* I _* τ _* η,                                               (1)

где j - электрохимический эквивалент алюминия 0,335г/(А*ч);

I - сила тока, кА;

τ - время, час;

η - выход по току, д. е.

P _А1 =

2.1.2 Расчёт прихода сырья в электролизёр

Приход материалов в электролизёр рассчитывают исходя из норм расхода на 1кг алюминия и производительности электролизёра в час P_Al. Затраты по сырью составят:

- глинозема R_Г, кг

R_Г = P_{Al *} N_Г                                                                      (2)

                    R_Г =

- фтористых солей (А1F₃,СаF₂ ) R_Ф, кг

R_Ф =P_{Al *} (N_Фа+ N_Ca)                                                     (3)

                                  R_Ф =

- анодной массы R_м, кг

               R_м = P_{Al *} N_М                                                (4)

                                  R_м =

2.1.3 Расчёт продуктов электролиза

Количество анодных газов рассчитывают исходя из их состава и реакций, протекающих в электролизёре.

Для расчета принимаю состав анодных газов, % (масс.): СO₂ – 60; СО – 40.

При получении ……….. кг алюминия выделится кислорода m₀, кг:

m_o                                                       (5)

где 48 и 54 – молярная масса соответственно кислорода и алюминия в глиноземе.

m_o=

Из этого количества в двуокись углерода свяжется кислорода m_оco_2, кг:

m_оco₂ =                                                  (6)

m₀co₂  =

в окись углерода свяжется кислорода m_оco, кг:

m_оco =                                                            (7)

m_оco =

где 60 и 40 – процентное содержание оксида углерода (CO₂) и окиси углерода (СО) соответственно.

Отсюда можно рассчитать количество углерода связанного в двуокись m_cco₂, кг:

m_cco₂ =                                                           (8)

m_cco₂ =

Количество углерода связанного в оксид углерода, m_cco, кг:

m_cco =                                                    (9)

m_cco =

Таким образом, в час выделяется оксидов Pco₂ и Pco, кг:

Pco₂ = m_оco₂ + m_cco₂                                                  (10)

Pco₂ =

Pco = m_оco + m_cco                                                (11)

Pco =

Всего образуется анодных газов Ргаз, кг:

Ргаз = Pco₂ + Pco                                                           (12)

Ргаз =