Графитовый анод: особенности и применение

Графитовый анод
Графитовый анод
26 Сен 2016

Графитовый анод

Для получения электролитическим методом чистого хлора (содержание хлора до 95-97%), его соединений, а также производства гидроксида натрия (каустической соды, едкого натра) вместе с катодом из малоуглеродистой стали используется графитовый анод.

Несмотря на то, что некоторое время назад графитированные анодные материалы стали вытесняться металлическими, их востребованность остается довольно высокой – показатели расхода, удельного электросопротивления и предела прочности на сжатие оптимальны для длительного использования.

Изготовление графитовых анодов

Как и подавляющее большинство графитсодержащих материалов, изделие получают из нефтяного кокса, который:

  • прокаливается (температура прокаливания составляет порядка 1300 градусов);
  • размалывается и просеивается;
  • смешивается с пеком;
  • проходит через прессование и обжиг;
  • пропитывается пеком в автоклавном режиме, после чего вновь обжигается;
  • графитируется при температуре до 3000 градусов.

Форма изделия определяется на этапе прессования, эксплуатационные характеристики зависят от соотношения кокса и пека при смешивании, количества циклов просеивания и обжига. При необходимости легко провести дообработку детали до нужной формы: механическая прочность заготовки сочетается с очень хорошей обрабатываемостью, что позволяет быстро придать аноду проектную геометрию и привести типоразмер в соответствие с требованиями отраслевого стандарта.

Справка: старые ГОСТ 11256-73 (ТУ) и ГОСТ 11256-65 отменены без замены. Производство анодов из графита, а также требования к их характеристикам – в том числе массогабаритным – и геометрии определяются только отраслевым стандартом.

Параметр

Значение

Удельное электросопротивление, мкОм·м

9,1

Предел прочности при сжатии, МПа (н.м.)

24,5

Массовая доля золя, % (н.б.)

0,2

Общий износ, г / 1000 А·ч (н.б.)

90,0

Изготавливаются из рядовых марок графита и имеют следующие стандартные размеры:

45 х 250 мм, 50 х 180 мм, 50 х 250 мм. Длина анодов может быть 1000 и 1100 мм.

Характеристики и особенности

Свойства, которые приобретает изделие после графитации, как нельзя лучше отвечают условиям их эксплуатации. Для графитового анода характерны:

  1. очень высокая электропроводность – удельное электросопротивление не превышает показатель в 9,1 мкОм/м (важно, что при повышении температуры изделия его электропроводность не уменьшается, а увеличивается);
  2. теплопроводность – выше, чем у большинства металлов, которые используются в электролитических процессах для получения хлора и хлоридов с металлическими, в том числе и ртутными, катодами;
  3. высокая термостойкость;
  4. низкая растворимость – материал практически инертен ко многим щелочам, кислотам и растворам солей (как одно из следствий – малое загрязнение электролитического раствора, что позволяет получить чистый продукт на выходе);
  5. достаточная для долгой эксплуатации механическая прочность и пластичность (так, предел прочности при сжатии составляет порядка 24,5 МПа);
  6. низкий износ в ходе эксплуатации (порядка 90 г/1000 Ач).

Температурный коридор, в котором изделие сохраняет большинство характеристик, довольно широкий. А значит, поведение во время эксплуатации графитированных анодов предсказуемо.

Марки анодов и их применение

Согласно отраслевому стандарту графитовый анод выпускается двух марок:

  • изделия марки А применяются в электролитических процессах с катодами из углеродистой стали (в ходе подготовки к эксплуатации изделие обрабатывается раствором льняного масла в среде четыреххлористого углерода);
  • для работы со ртутными катодами подходят изделия марки Б.

Применяется изделие в электролитических процессах для получения чистого хлора и его соединений, щелочей – в частности, каустической соды, а также перекиси водорода и надсерной кислоты в электролизерах. Успешно заменяет аноды из металла, демонстрируя большую стабильность характеристик, отсутствие загрязнения раствора и способствуя понижения расхода электроэнергии.



Возврат к списку


Заказать Справочник материалов