Электролизер

 

Сущность, в корпусе с патрубками для подвода и отвода электролита устанавливают с зазором к его днищу.обечайку из диэлектрического материала В верхней части обечайки выполняют -окна В днище обечайки устанавливают перфорированную анодную емкость, изготовленную из электропроводного материала. Анодную емкость выполняют в виде съемной кассеты, в которую загружают вольфрамовые спирали. В полости обечайки ниже окон устанавливают катод. Над катодом размещают турбину, причем полости турбины должны находиться на уровне окон обечайки Электролизер закрывают крышкой. За счет создания интенсивного движения электролита от анода к катоду обеспечивается полное растворение молибденового керна при сохранении основных параметров вольфрамовых спиралей . 2 з.п.ф-лы, t ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Г (я>s С 25 С 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТГНИЯМ И .)ТКРЫ ГИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 ,-p код

К ПАТЕНТУ

1

1 о

1СЬ

QO () ! () (21) 4846208/02 (22) 02.07.90 (46) 07.11.92.Бюл.№ 41 (71) Алма-Атинский городской центр научнотехнического творчества молодежи "Контакт" (72) А.В,Абросимов, Ю,М.Аласкеров, Н.Н.Жаворонок, Л,M.Ëîñåâà, Ю, H.Ìàìëÿсов и М.К,Распаев (73) Алма-Атинский городской научно-технический центр "Контакт" (56) Заявка Японии N 55-1995. кл. С 25 С 7/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР

¹ 510536, кл, С 25 С 7/00. 1974. (54) ЭЛЕКТРОЛИЗЕР (57) Сущность; в корпусе с патрубками для подвода и отвода электролита устанавливаИзобретение относится к области переработки отходов тугоплавких металлов и их сплавов методом анодного растворения, например, для удаления молибденовых керНоВ из вольфрамовых спиралей при производстве электрических ламп накаливания.

Известно устройство. содержащее емкость из инертного материала. в которую загружаются в кошельках из вольфрамовой сетки вольфрамовые спирали с молибденовыми кернами. Спирали заливают вручную

KOHL,åíòðèðîâàíHîé кисlloT-Iè и происходит химическое растворение. молибденовых кернов.

При растворении кернов в азотной кис1те происходит выброс в атмосферу болього количества окислов азота. Гго весьма Ы 1774968 А3 ют с зазором к его днищу обечайку из диэлектрического материала. В верхней части обечайки выполняют окна. В днище обечайки устанавливают перфорированную анодную емкость, изготовленную из электропроводного материала, Анодную емкость выполняют в виде съемной кассеты, в кото рую загружают вольфрамовые спирали. В полости обечайки ниже окон устанавливают катод. Над катодом размещают турбину, причем полости турбины должны находиться на уровне окон обечайки. Электролизер закрывают крышкой. 3а счет создания интенсивного движения электролита от анода к катоду обеспечивается полное растворение молибденового керна при сохранении основных параметров вольфрамовых спиралей. 2 з,п.ф-лы, 1 ил. нежелательно с экологической точки зрения.

Известен электролизер для переработки отходов тугоплавких металлов и сплавов, выбранный в качестве прототипа, содержащий ванну, перфорированный катод, выполненный регулируемым по высоте, укрепленный на шпинделе, шарнирно установленном в электроизолированной обойме, анод в виде барабана и привод.

Недостатки прототипа.

1. Анод выполнен в виде барабана

- при его вращении пересыпаюи,ийс анодный материал, например. спираль лампы накаливания, содержащая молибденовый керн, будет постоянно менять площадь соприкосновения с анодным барабансм. В результате чего будет меняться сопротивле1771968

40

55 ние. сила тока, а следовательно и анодная плотность его, что приводит к нарушению электрохимического режима. В случае увеличения плотности тока разрушается не только молибденовый керн, но и спираль, а в случае уменьшения — может резко замедлиться процесс растворения молибденового керна.

Непрерывное пересыпание спиралей вызывает их искрение в местах возникновения и нарушения контактов спирали с корпусом барабана, что приводит к их полному или частичному разрушению.

2. Малая скорость вращения барабана не позволяет осуществить интенсивное и полное отделение пузырьков газа с поверхности молибденовых кернов, что приводит к неполному их растворению, Цель изобретения — повышение качества обрабатываемых спиралей, производительности электролизера и улучшение условий труда

Укаэанная цель достигается тем, что электролизер, преимущественно для удаления молибденовых кернов из вольфрамовых спиралей, содержащий корпус, анодную емкость из электропроводного материала и перфорированный катод, установленные с возможностью регулирования межэлектродного расстояния, токопроводы, патрубки для подвода и отвода электролита, привод и систему охлаждения, снабжен цилиндрической обечайкой, установленной с зазором.к днищу корпуса и выполненной с окнами в верхней части и турбиной, анодная емкость размещена в днище обечайки и выполнена перфорированной, катод установлен в ее полости ниже окон. Турбина размещена в обечайке над катодом. Поставленная цель достигается и тем, что лопасти турбины размещены на уровне окон обечайки, а анодная емкость выполнена в виде сьемной кассеты. Электролизер снабжен крышкой, Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый электролизер отличается тем, что он снабжен цилиндрической обечайкой, уста-. новленной с зазором к днищу корпуса и выполненной с окнами в верхней части, и турбиной, анодная емкость размещена в днище обечайки и выполнена перфорированной, катод установлен в ее полости ниже окон, турбина размещена в обечайке над катодом.

Заявляемый электролизер отличается от прототипа также тем, что лопасти турбины размещены на уровне окон обечайки, а анодная емкость выполнена в виде сьемнои кассеты. выполнение анодной емкости в ви

10

35 де сьемной кассеты позволяет повысить производительность.

А с целью улучшения условий труда. электролизер снабжен крышкой.

Преимущества заявляемого технического решения в сравнении с прототипом:

1, Спирали, загруженные в кассету не

У подвергаются перемешиванию, следовательно исключено их механическое повреждение и обеспечено постоянство площади их контакта с анодом. В силу этого остается постоянной и сила тока, необходимая при выбранном режиме электролиза.

2. Стационарное состояние спиралей (отсутствие их перемешивания) обеспечивает безискровой режим работы электролизера, следовательно, отсутствие разрушение спирали иэ-за короткого замыкания.

3. Полное отделение пузырьков газа с поверхности молибденовых кернов достигается интенсивным движением электролита через загруженные в кассету спирали снизу вверх (от анода к катоду). Такое движение электролита обусловлено существованием разреженной зоны в центре турбины и повышенным давлением снаружи погружного корпуса.

На чертеже представлен электролизер, поперечное сечение, Электролизер состоит из стойкого к кислым растворам герметичного корпуса 1, имеющего патрубки для подачи 2 и слива 3 электролита и охлаждающему систему 4. На крышке 5 корпуса 1 в погружной цилиндрической обечайке 6 с окнами 7 в верхней части смонтирована электродная система.

Электродная система состоит из дискового перфорированного катода 8 и насыпного анода 9 (вольфрамовые спирали с молибденовыми кернами),расположенного на дисковом перфорированном аноде 10, вмонтированном в анодную емкость 11, выполненную в виде сьемной кассеты с фиксатором. Анодная емкость 11 размещена в днище обечайки. Изолированные токоподводы 12 к электродам выведены на крышку

5 устройства. Турбина 13 размещена в обечайке 6 над перфорированным катодом 8, причем лопасти турбины размещены на уровне окон обечайки.

Устройство работает следующим образом, Электролизер через патрубок 2 при закрытом кране на патрубке 3 заполняют электролитом. Вольфрамовые спирали с молибденовыми кернами (насыпной анод 9) загружают в анодную емкость 11 (кассеты).

Кассету 11 вставляют в днище обечайки 6 и фиксируют на заданном расстоянии от перфорированного катода 8. Затем крышку 5

1774968 (вместе с цилиндрической обечайкой б, турбиной 13 и съемной кассетой 11) устанавливают на корпус 1. Включают охлаждающую систему 4 и привод турбины 13. Вращаясь, лопасти турбины 13 выбрасывают под дав.лением электролит через окна 7 обечайки 6 и всасывают его из нижнеи части электролизера через перфорированный анод 10 и насыпной анод 9, за счет разрежения. создающего над перфорированным катодом 8 в центре турбины 13. Создаются хорошие условия для интенсивного газоудаления из зоны реакции, На анод 10 и катод

8 через токопроводы 12 подается заданное напряжение, которое, как и сила тока в электролизере, контролируется по прибору. Через расчетное время, необходимое для растворения молибденовых кернов, подача напряжения на электролизер прекращается. Включают привод турбины 13. Снимают крышку 5, Вынимают кассету 11 из корпуса

6 и выгружают вольфрамовые спирали из кассеты 11, Цикл повторяется.

В предлагаемой конструкции для интенсификации газоудаления из зоны реакции при избирательном электрохимическом процессе применена турбина для создания интенсивного движения электролита от анода к катоду {снизу вверх) внутри цилиндри. ческой обечайки Изменением скорости вращения турбины можно регулировать

{кроме интенсивности газоудаления) и величину электропроводности электролита на участке анод-катод, что существенно облегчает подбор режима электролиза, Съемная подвижная кассета для анодного материала обеспечивает возможность регулировки, подбора режима электролиза и процесса загрузки-разгрузки анодного материала, П редлагаемое техническое решение позволяет исключить не только механическое

5 повреждение вольфрамовых спиралей, но и разрушение спиралей. вызванное не"табильностью плотности тока. а также обеспечить полное растворение молибденовых кернов, исключая выбросы вредных газов в

10 атмосферу.

Формула изобретения

1. Электролиэер преимущественно для удаления молибденовых кернов иэ вольфрамовых спиралей, содержащий корпус, анод15 ную емкость из электропроводного материала, перфорированный катод, установленные с возможностью регулирования межзлектродного расстояния, токоподводы, патрубки для подвода и отвода электро20 лита, привод и систему. охлаждения, о т л и-. ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества обрабатываемых спиралей, он снабжен цилиндрической обечайкой, уста-. новленной .с зазором к днищу корпуса и

25 выполненной с окнами в верхней части, и турбиной, анодная емкость размещена в. днище обечайки и выполнена перфорированной, катод установлен в ее полости ниже окон, турбина размещена в обечайке над

30 катодом.

2. Электролизер по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повь! шения производительности, лопасти турбины размещены на уровне окон обечайки, а анодная емкость

35 выполнена в виде съемной кассеты.

3. Электролизерпо п.1, о тл и ч а ю щи йс я тем, что, с целью улучшения условий труда, он снабжен крышкой.

1774968 н, Составитель Е.Мальнева

Техред М.Моргентал Корректор Е.Папп

Редактор С.Кулакова

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

Заказ 3944 Тираж Подписное

ВНИИПИ t осударс гвенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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