Тульська А. Г. Деполяризація анодного процесу SO2 в електрохімічному синтезі водню

Об'єкт дослідження: анодні процеси при електролізі водних розчинів H2SO4 з деполяризацією анодного процесу SO2. Мета дослідження: визначення технологічних показників електрохімічного синтезу водню на основі теоретичного і експериментального дослідження закономірностей окислення SO2 при електролізі розчинів сульфатної кислоти. Методи дослідження: стаціонарна та циклічна вольтамперометрія з використанням потенціостату ПІ-50.1.1, комутаційний метод з застосуванням осцилографу ОЗ-38 та джерела постійного струму "BVP 15V 15A timer/ampere RS-485", електрохімічний та гравіметричниий методи дослідження стійкості пористого графіту та активованих газодифузійних анодів. Теоретичні та практичні результати: розроблено технологічну схему активації основи ПГ-50 композиційними покриттями, визначено технологічні параметри електрохімічної стадії сульфатнокислотного циклу одержання водню, що дозволило знизити питомі витрати електроенергії на 38...45 % у порівнянні із традиційним водно-лужним методом. Обґрунтовано склад газодифузійного аноду для технічної реалізації деполяризації SO2 анодного процесу в сульфатнокислотному циклі, який забезпечить широкий діапазон робочих густин струму. Наукова новизна : вперше розроблено діаграми S (IV) - рН та Е-рН для системи SO2-H2SO3-H2SO4-H2O для встановлення межі, за якої відбувається окиснення газоподібного SO2; Встановлено, що окиснення SO2 на поверхні платини, RuO2 та скловуглецю відбувається при потенціалах до 0,7 В, а при потенціалах вище за 0,7 В процес перебігає за участю кисеньвмісних часток, адсорбованих на поверхні аноду; визначено, що густина струму окиснення SO2 на оксидах платини, значно нижча у порівнянні з неокисненою платиною та скло вуглецем; визначено, що для гетерофазного окиснення SO2 доцільне застосування газодифузійного аноду наступного складу: основа з ПГ-50, активована композиціями АВ з Pt, RuO2, MoO3, WO3. Ступінь впровадження: ефективність розробленої технології електрохімічного одержання водню з деполяризацією анодного процесу SO2 підтверджена позитивними результатами дослідно-промислових випробувань в ТОВ "НТЦ ПНИТ" (м. Харків) та ТОВ "Екополімер" (м.Харків).Результати досліджень впроваджені в навчальному процесі кафедри технічної електрохімії НТУ "ХПІ" при викладанні дисциплін за спеціальністю 051301 - "Технічна електрохімія". Сфера використання: підприємства енергетичної та хімічної галузей промисловості України, навчальний процес.