Электролизер

 

Союз Советских

Социалистических

Респубпии (11) 5 jL31 19 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.02.74 (21) 1994422/23 — 26 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.05.76. Бюллетень № 17 (45) Дата опубликования описания 26.06.77 (5i) М. Кл.

С 25 В 9/00

Гасударственный комитет

Саавта Министраа СССР аа делам изааретений и открытий (53} УДК

621.3.035.14 (088.8) (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОЛИЗЕР

Изобретение относится к конструкциям элект ролизеров, используемых для электролиза растворов галогенидов щелочных металлов, оно может найти преимущественное применение в производстве хлоратов щелочных металлов. 5

Известен электролизер для электролиза растворов галогенидов щелочных металлов, содержащий корпус, монополярные электроды и биполярные электроды. Биполярные электроды выполнены в виде параллельно расположенных металлических 1О листов, между которыми имеются прокладки, образующие непроницаемую для жидкости перегородку.

Прокладки представляют собой сплошные полосы из неэлектропроводного материала, стойкого в условиях электролиза. Края металлических лис- 15 тов, расположенных по разные стороны перегородки, имеют различную полярность. Недостатками такого элекгролизера являются низкий выход по току, трудоемкость монтажа его и сравнительно малый срок службы, Это объясняется тем, что для 20 создания непроницаемой ддя электролита перегородки используют эластичные прокладки, в значительной степени усложняющие сборку электролизера, так как при малых межэлектродных расстояниях и большом количестве электродов трудно 25 установить электроды в нужном положении. Напри- ) мер, при 42 электродах достаточно, чтобы каждая прокладка бьша стянута на 0,3мм больше нли меньше необходимой величины, как сборка окажется невозможной, ввиду того, что общий размер электродного комплекта будет различаться на

13 мм, по превьппает межэлектродный зазор. Другим недостатком эластичных прокладок, выполняемых, например, из резины, является их недостаточный срок службы в условиях получения хлората натрия, содержащего до 5г/л активйого хлора.

Через короткий промежуток времени прокладки разрушаются и электролизер необходимо останавливать для полной переборки электродных комплектов.

Испс,льзование прокладок из твердого материала делает сборку простой и удобной, но неизбежное в этом случае. наличие большого числа ,щелей между прокладками и электродами вызывает значительные утечки тока и, следовательно, электролизер работает с малым выходом по току.

Малый срок службы известного электролиэера обусловлен, кроме того, выполнением корпуса в виде единой емкости, Это связано с тем, что

1большинство защитных IloKpblTH;; обладает малым (72) Авторы М. А. Мельников — Эйхенвальд, Ю. А. Морозов, М. П. Акимкпн, изобретения Я. М. Дубов, П, Н. Левенберг, С. В. Голубков, В, С. Кутняшеико и Д. В. Ягупов

513119 с(оком службы 8 ъ с 10виях получения хлор ата

Hd Грнй. Вьи(чпыние k0 еди?нмо KOpiT)i03 из ме!алла, стойкого в условиях электролиза, например из титана, невозможно, так как в агом случае корпус буцет работать как биполярный электрод с большой разностью потенциалов и быстро выйдет из

Ст11ОП.

Цель изобретения заключается в устранении укаэанных недостатков и в создании электролизера с большим сроком службы, работа10щего с высоKHM выхOIIOM по TOKE, ElpocIOI 0 H удобного gJIEI сборки. Это достигается тем, что прокладки межгГу мсталли1ескими листами вьптолненъ1 в виде жестких, имеюп1их стабильные размеры корытообраз1ных профилей, внутри которых расположено эластичное уплотнение, Корпус электролизера выполнен из отдельных титановых царг, изолированных оди .от другой пгайбами из неэлектропроводного материала и подсоед11ненньпс к анодной стороне биполярггог0 электрода. Корытообразнью профили Могут быть выполнены либо из металла, стойкого в условиях электролизера, например из титана, либо из неэлектропроводного материала, например полиметилметакрилата, Однако следует отметить, что выполнение профилей из металла предпочтительно, ибо в этом случае достигается еще одно важное преимущество предложенного электролизера, заключающееся в возможности перераспределения тока по комплекту биполярных электродов. Если такой возможности нет, то в случае нарушения работы одного из электродов в биполярном комплекте {например, из-за нарушения активного покрытия на анодной стороне} произойдет нарушение работы по всей цепочке электродов вдоль всего электролизера. В с1учае же металлических профилей при выходе Н3 сг роя одного из электродов происходит перераспределение тока ло комплекту и в следующем комплекте будут работать уже все электроды, Взаимосвязь корытообразных профилей и металлических листов, служащих электродами, может быть различной. К одному листу йожио приварить с двух сторон по одному лрофил1о. В этом случае при сборке электродного комплекта металлические листы, сна ..жени ые профилями, чередуются с листами без профилей, Профиль можно изготавливать отдслтпо от электродов. В этом случае профилям придаюг форму двутавра и при сборке электродного комплекта располагают между метал1гическими листами.

На фиг. 1 изображен предлагаемый электролиэер, обпггй1 вид сбоку; на фиг. 1 — разрез по А-А на фиг. 1; на фиг, 3 — разрез по Б-Б на фиг. 1; на фиг, 4 — часть биполярного электродного комплекта в сборке; на фиг. 5 — вариант вьпголнения одного электрода с профилями, приваренными с двух сторон листа; на фиг,6 — профиль, выполненный в виде двутавра.

Знектролпзер солержит корпус 1, вылолнеш1ый из отдельных титановых царг 2, вну1ри которого р,1а1оложсны мопополлрные электроды 3 и 4 и бпполярные электроды 5. Чонополярньгй электрод 3 является анодом, монополярный электрод 4 — кагодом, 11одвод и отвод гока от монополярных элек1родов осуществляют через пп1ны 6 и 7.

Биполярные электроды состоят из параллельно распо11оженньм титановых листов 8, между которыми располагаются корытообразные профили 9.

Высота. о корытообразпых профилей равна удвоенному межэлектродному pGccIofEEIHIo. Профили либо привариваются к металлическому листу (см. фиг. 5) „либо выпотгняются в форме двутавра и

5 располагаютсл между металлическими листами, Внутри к орытообразных профилей расположено з11асгич11ое у11лотнеги1е 10. Бипогярньй электрод стягивается в единьй комплект с помощью шпильки 11.

Профили 9 с эластичным уплотнением 10 образуют непро1ицаемые для жидкости перегородки, разделшощие внутреннее пространство электроч5 лизера на отцельные камеры.

Края металлических листов, расположенные по разные стороны перегородки, имеьэт различную полярность. Часть титанового листа, являющаяся анодом, ооычно снабжена активным покрытием, например, из двуокиси рутения.

Бинолярные электроды 5 снабжены уголками 12, с помощью которых биполярные электроды

35 прикрепляются к внутреннему фланву 13 титановых царг 2 корпуса 1 электролизера. Причем связь биполярного электрода с титановой царгой осуществляют таким образом, чтобы царги были подсоединены к анодной стороне биполярного электро46 да. Царги изолированы одна от другой шайбами 14 из неэлектропроводного материала. Внутри корпуса под электродами расположены теплообменники 15.

Для введения электролита. служат штуцера 16.

Вывод продуктов электролиза осуществляется

45 через штуцера 17.

Отдельные части электролизера объеди11яются в единую конструкцию с помощью рам 18 и стягивающих шпилек 19, При эксплуатации электролизера с целью полу50 чения хлората натрия выход по току составляет 94%. После 1 года эксплуатации прокладки находятся в хорошем состоянии и, следовательно, их можно использовать более длительное время.

Практически срок службы электролизера ограничен

55 сроком службы активного покрытия анодов, т.е, равен приблизительно 3 годам. Сборку электролизера осуществляют за 8 час.

При эксплуатащы электролизера известной конструкции выход по току составлял 92%, время

60 сборки 40-50 час. Срок службы составлял 0,5 года.

Фо: пула изобр; гия

:)лек.;;-э.-л: =.:;:р для эле.; —.;.: .èçd растворов галогенидов щ по |ных металлов, содер;юший корпус, мочоп. парные электрод:,:: ", эиполярные электро1:ы, ят ь :.пенные в виь. I:а", таллельно расположен::.ых г:,ета.1лических ли )© . между которыми имею-..:: щ:окладки, сб,:-.::1цие непроницаемую, ля х:ипкости перегор.; г . отл и ч а ю щи и ся тем, что, с целью уве гче ин выхода по току, уп ош- - -:я, :онтажа элок:. .: 1дхра и увеличения er: cp..э .- с;ужбы, прокл,» . межпу металлическими т:;.с: аь-:: выполне :ь;— л1де жеогких, имеютцих с; а. ллььые размерь::э:рытообразных профиле, - :, вг -. ри которых раатг:л:.::и-гно эластичное уплотнение.

2. Злектролизер по и. 1, отличающийся тем, что корытообразные профили выполнены и;. металла, стойкого в условиях электролиза, например тита еы, 5

3, Электролизер по и. 3, от л и ч а ю щи и с я тем, что ксрытообраэные профили выполнены из незлектро,:роводного материала, например из полиметилме ак р:-пита.

В

4, Зл ктролизер по пп. 1-3,. о т л н ч а ю шийся тем, что коргус злектролизера выполнен из отдельных титановых царг, изолированных опщ от другой ц:айбами :.."- незлектропроводного материала и

15 нодсоединс|я:ъи и анодной стороне биполярного электрода.

Ponwpk» сАур/га

Составнтелв А. Гусев-Донско»

Техред H. Бабурка Корректор С. Шекмар

Редактор П. Ушакова

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 735/113 Тираж 1067 Подтыс нос

11НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий

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