铬酸钠一步电合成三氧化铬槽电压变化规律及宏观动力学研究

发布时间：2022-02-12 18:38

　　针对三氧化铬传统生产工艺存在高消耗、高污染等诸多弊端,研究了其电催化绿色合成新技术。在以自制新型复极式电解槽为核心的反应装置中,采用铬酸钠为原料的一步电合成工艺,进行三氧化铬合成反应实验。测得槽电压和阳极液钠铬比动力学数据,表明槽电压变化规律可用来监控和表征电合成反应进程,反应为拟一级反应动力学。建立了槽电压变化和反应宏观动力学数学模型,详细探讨了槽电压的影响因素及其变化规律。 

【文章来源】：化学研究与应用. 2020,32(10)北大核心CSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

温度348.15 K、铬酸钠初始浓度分别为2.1608、

式中,φe,a和φe,c分别为阳极和阴极的平衡电极电位,由电化学反应热力学决定,它们之差为理论分解电压;Δφa和Δφc分别为阳极和阴极的过电位,由电化学反应动力学决定;I为工作电流;RaL和RcL分别为阳、阴极液的电阻,取决于电解液的电导率、充气率和电极间距;Rd是离子膜的电阻,由膜性质(如组成、结构、厚度等)、工作条件(如电解液的组成、浓度、粘度、温度、电导率等)和电流密度决定;Ra和Rc分别为阳极和阴极包括与它们相连的导线的电阻,取决于电极及相连材料的电阻、导电面积、长度等。显然,对本文研究的间歇反应器,在反应装置和反应体系确定的条件下,槽电压的变化由电合成反应进程决定,可作为电合成反应过程特征参数。因此,在线测定电合成过程中的槽电压,建立槽电压随反应时间变化的数学模型,为三氧化铬电合成过程开发、研究和工业化提供依据。图1和表1示出部分反应条件(铬酸钠初始浓度c0、反应温度T)下不同反应时刻的槽电压E、阳极液中钠铬摩尔比f以及阳极液的酸度[H+]的测量值。

Na/Cr(mol比)f随时间t的变化

【参考文献】：
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本文编号：3622230