Исходные данные для расчета электрического баланса. Расчет электрического баланса

Исходные данные для расчета электрического баланса ванны представлены в таблицах 2- 6:

Таблица 2 – Состав электролита на входе в ванну

Ионы цинка , г/л
Серная кислота , г/л	2, 66
pH	2, 5
, В	-0, 25
α	0, 5
,	2∙
,

Таблица 3 – Состав электролита на выходе из ванны, г/л

Ионы цинка
Серная кислота

Таблица 4 - Параметры технологического процесса

Температура электролита, °С
Плотность тока (катодная),
Катодный выход по току, %
Анодный выход по току, %
Длина ванны, мм
Ширина ванны, мм
Высота ванны, мм

Таблица 5 – Параметры катодов

Высота катода, мм
Ширина катода, мм
Толщина катода, мм
Количество катодов, шт
Расстояние между электродами, мм
ρ Fe,	1, 52

Таблица 6 – Параметры анодов

Высота анода, мм
Ширина катода, мм
Толщина анода, мм
Количество анодов, шт
ρ Pb,	2, 45

Электролизная ванна представляет собой железобетонную конструкцию с внутренней футеровкой из ПВХ (рисунок 1). Внутренние размеры ванны: 6010*1160*1390 мм [2].

Рисунок 1 - Эскиз ванны электролиза [4]

Зная габаритные размеры ванны, можно высчитать объем ванны по формуле:

(3.1)

где – длина ванны, мм

- ширина ванны, мм

–высота ванны, мм

Для расчета напряжения на ванне используем формулу (3.2):

, (3.2)

где – разность равновес­ных электродных потенциалов анодной и катодной реакций, В[3]

, – перенапряжение для анодной и катодной реакций, В

– падение напряжения в электролите, В

– падение напряжения в диафрагме, В

– падение напряжения в теле электро­дов, В

– падение напряжения в шламе, В

– падение напряже­ния в контактах, а также в токоподводящих шинах до источника питания постоянным током, В

3.1.1 Расчет равновес­ных электродных потенциалов анодной и катодной реакций

Расчет равновесного потенциала катодной реакции проводим по уравнению Нернста (3.3):

(3.3)

где - стандартный электродный потенциал, В; = -0, 25 В

– среднеионный коэффициент активности.

Для определения коэффициента активности используем график зависимости – C (рис. 2) [2].

Рисунок 2 - Зависимость – C для определения коэффициента активности

Найдем коэффициент активности:

.

Подставим значения в уравнение (3.3):

Расчет равновесного потенциала анодной реакции проводим по формуле (3.4):

(3.4)