Электролизер

 

Изобретение относится к прикладной электрохимии и может найти применение при очистке сточных вод от ионов тяжелых металлов.Цель изобретения - упрощение обслуживания путем улучшения стабилизации режима работы электролизера. Электролизер содержит корпус 1, дисперсный катод 3 с токопроводом 5 и диафрагму 4, разделяющую анод 2 и катод 3. Токопровод 5 установлен вертикально с возможностью вращения вокруг собственной оси дисперсного катода 3 и выполнен в виде цилиндра, боковая поверхность которого образована чередующимися витками цилиндрических спиралей из токопроводящего 7 и изоляционного 8 материалов. 1 ил.

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 (Si)S С 25 С 7!02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTQPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2) ) 4357242/31-02 (22) 04.01.88 (46) 07.08.90. Бюл. 11- 29 (72) Л,Е, Воропаев, В.Л. 11артинович и P.Þ. Даубарас (53) 621. 357 (088, 8) (56) Патент Великобритании

М 1513259, кл. С 25 С 7/02, 1978.

Патент США N 3956086, кл. С 25 С !/00, 1976.

Патент Великобритании

Р .1550755, кл. С 25 С 7/02, 1979. (54) ЭЛЕКТРОЛИЗEP (57) Изобретение относится к прикладной электрохимии и может найти применение при очистке сточных вод

2 от ионов тяжелых металлов. Цель изобретения — упрощение обслуживания путем улучшения стабилизации режима работы злектролизера. Электролизер содержит корпус 1, дисперсный катод

3 с токопроводом 5 и диаФрагму 4, разделяющую анод 2 и катод 3, Токоподвод 5 установлен вертикально с возможностью вращения вокруг собственной оси в дисперсном катоде 3 и выполнен в виде цилиндра, боковая поверхность которого образована чередующимися витками цилиндрических спиралей из, токопроводящего 7 и изоляционного 8 материалов. 1 ил °

1583473

Изобретение относится к приклад,ной электрохимии и может найти. применение при очистке вод от ионов тя-! желых металлов.

Цель изобретения — упрощение обслуживанйя электролизера путем улучшения стабилизации режима его работы.

На чертеже показан предлагаемый электролизер.

1О

Электролизер содержит корпус 1, внутри которого расположен анод 2, Дисперсный катод 3 состоит из токороводящего материала (частицы метал"< ов, угля, графита) и отделен от аноа диафрагмой 4. Цилиндрический токопровод 5 установлен непосредственно в дисперсном катоде 3 так, что части цы дисперсного материала соприкасают ся с поверхностью цилиндрического то в щ копровода 5. Ток к токопроводу посту— ает через скользящий контакт б, расположенный вне электролизера. Поверх-! ность цилиндрического токопровода 5, состоит из чередующихся витков цилинд-25 рических спиралей из токопроводящего

7 и изоляционного 8 материалов.

Электролизер работает следующим образом.

Катодное и анодное пространство 30 ,заполняется раствором электролита. ,Токопровод 5 через скользящий контакт, б и анод 2 подключаются к истоянику постоянного тока. С помощью двигателя (не показан), токопровод 5 приво1 дится во вращение. При прохождении электрического тока на дисперсном материале катода 3 и металлическои

v поверхности токопровода 5 протекают процессы восстановления, например 40 восстановление ионов металлов до металла, а на аноде 2 — процесс окисления, За счет вращения токопровода

5 электролит в катодном пространстве и дисперсный материал катода 3 приобретают вращательное движение, при этом скорость движения дисперсного материала меньше скорости вращения токопровода. Вращение токопровода 5, имеющего спиральные токопроводящие и диэлек:трические поверхности, -создает неоднородное электрическое поле в объеме дисперсного катода.

Поскольку токопроводящие участки токопровода изменяют свое расположение

55 по высоте катода, зоны максимальной и минимальной напряженности электрического ноля также перемещаются в объеме дисперсного катода. Действие неоднородного электрического поля, перемещающегося в объеме дисперсного катода на частицы катода, через которые протекает ток, а также гидродинамическое воздействие вращающегося катода на электролит и дисперсный материал приводит дисперсный катод в состояние псевдоожижения. Состояние дисперсного катода не зависит от наличия или отсутствия потока электролита через электролизер, благодаря чему электролиз можно проводить при периодической смене электролита в катодной части электролизера. Состояние псевдоожижения дисперсного материала катода, достигаемое за счет гидродинамическоro воздействия вращающегося токопровода и генерируемого за счет его вращения неоднородного перемещающегося электрического поля, обеспечивает устойчивый режим его работы при изменении размера частиц дисперсного материала. При этом исключается образование застойных зон, проявляющихся в срастании дисперсного материала. Устойчивость работы электролизера предлагаемой конструкции связана также с отсуотсутствием явлений уноса материала из катодного пространства, появления состояния витания частиц при больших степенях расширения дисперсного катода, приводящих к существенному снижению производительности электролизера, за счет растворения отдельных частиц катода в момент отсутствия контакта с другими частицами дисперсного катода, Электролизеры, имеющие дисперсный электрод, ожижаемый потоком электролита, требуют применения сложных систем управления процессом, особенно в случае проведения процесса катодного осаждения металлов на материал дисперсного катода. При этом меняется дисперсность катода, его гидравлическое сопротивление, объем катода. Изменение указанных параметров приводит к необходимости изменения скорости потока электролита. Поскольку измерение параметров дисперсного катода (степень расширения, скорость псевдоожижения и другие) трудно измерять, для управления Процессом электролиза необходимо применять сложные системы управления. Недостаток известных устройств в предлагаемом электро-, лизере устраняется электромагнитногидродинамической генерацией псевдоСоставитель Н. Петров

Техред М.Ходанич Корректор О. Ципле

: Редактор Н. Рогулич

Заказ 2232

Тираж 540

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СЧСР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

:Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 )5834 ожиженного состояния дисперсного магериала, когда гидротранспорт дисперс— ного материала. высокие степени рас-: ширения катода не могут быть реализованы ввиду отсутствия электролиза потока электролита. Для управления с работой электролизера не требуются сложные системы управления, что упрощает и снижает затраты на управление процессом электролиза в предлагаемом устройстве.

Формула изобретения

Электролизер для извлечейия металлов из растворов, содержащий кор73 б пус, анод, дисперсный катод с токо-.— проводом и диаФрагму, разделяющую анод и катод, отличающийся тем, что, с целью упрощения обслуживания электролизера путем улучшения стабилизации режима его работы, токопровод установлен вертикально с возможностью вращения вокруг собственной оси внутри дисперсного катода и выполнен в виде цилиндра, боковая поверхность которого образована чередующимися витками цилиндрических спиралей из токопроводящего и изоляционного материалов.