Электролизер

 

пщ S82580

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ НИ Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик,4 с* (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.01.77 (21) 2443337/23-26 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 30.08.79. Бюллетень М 32

Дата опубликования описания 30.08.79 (51) М, Кл.

С 25В 9/00

Государственнмй комитет (53) УДК 621.317.729 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. Н. Величко

Кишиневский политехнический институт им. С. Лазо (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОЛИЗЕР

Изобретение относится к конструкциям электролизеров и может быть использовано на различных электрохимических производствах.

Известна конструкция электролизера для гетерогенных реакций, включающего корпус и электрод в форме цилиндра, установленного с возможностью вращения.

Ускорения электрохимического процесса можно добиться путем увеличения скорости вращения электрода или его радиуса (при постоянном значении вязкости раствора), что в данной конструкции нс всегда бывает возможным.

Известна также конструкция электролизера для гетерогенных реакций, включающего диск, установленный с возможностью вращения с размещенным на нем электродом.

Однако при существующих геометрических размерах электролизера скорость реакции можно увеличить только за счет увеличения скорости вращения электрода, но это часто бывает невозможным по двум причинам:

1) наблюдается рост температуры электролита из-за трения о вращающийся диск;

2) при больших скоростях вращения трудно обеспечить герметичность электролизера, чтобы пред гвратить проникновение кислорода воздуха в электролит. цель изооретения — повышение скоросги электрохимического процесса.

1 оставленная цель достигаегся тем, что вращающиися диск снаожен соплом аваля и электрод размещен в его критическом сечении. та <1>иг. i показано расположение сопла . 1аваля на диске в плане; на риг. z — элекролизер, оощии вид. .3лектролизер состоит из вращающегося диска i и установленного на его периферии сопла 1аваля 2. (опло может оыгь кр> лым или плоским и изготовляется из инертного к раствору материала. i3 кригичсском сечении сопла укрепляется электрод S, который через токоведущии провод - соединен с токосъемным усгроиством о. Злекгроли) находится в электролизере о.

Диск вместе с соплом приводится во вращение с помощью двигателя постоянного тока i. gëÿ обеспечения герметичности приводнои вал вращается в манжетном уплотнении 8. 11ри вращении сопла в критическом его сечении скорость электролита значительно возрастает, благодаря чему обеспечивается более интенсивныи его подвод к электроду. Этим достигается ускорение электрохимического процесса.

682580

Технические преимущества предлагаемого электролизера:

1) ускорение электрохимического процесса за счет увеличения скорости подвода электролита к активной поверхности электрода без увеличения его размеров и скорости вращения;

2) уменьшение размеров электролизера при сохранении скорости электрохимического процесса на электроде.

Пусть имеется электролизер с вращающимся кольцевым электродом. В электролизере протекает окислительно-восстановительная реакция: гексоцианоферрит — -гексоцианоферрат в водном растворе едкого натра. Материал электродов — никель. На вращающемся кольцевом электроде идет

5 реакция

Fe(CN)e +е - Fe (CN)6

Скорость реакции лимитируется скоростью

10 подвода продукта реакции к катоду электрода.

В таблице дано сравнение параметров электролизеров.

Известная конструкция

Предлагаемая конструкция

Скорость вращения электрода

Скорость движения электролита на входе в сопло в

V- — W cp м

Плотность тока на электрод, 1 108, а/см

Плотность тока на

Тип электрода и его размеры

Тип электрода и его размеры электроде, J 10s а, см обор. радиан мин

Кольцевой электрод расположен на вращающемся сопле

Лаваля

30,47

47,43

72,66

89,2

115,8

166

0,233

0,29

0,359

0,398

0,453

0,543

Кольцевой электрод из никеля

4,82

5,58

291

453

694

852

1106

1586

1,65

2,6

d 123 мм двн 97 мм ширина Ь,13 мм, площадь S 44,9 см средний радиус 55 мм

Средний размер 55 мм

Диаметр сопла на входе d, 3 см, диаметр сопла в критическом сечении d 1 см

Площадь сечений соответственно S, 7,07 см и S„ 0,786 см

6,39

6,87

7,52

8,43

3,9

4,9

6,48

9,13

Электролизер для гетерогенных реакций, включающий диск, установленный с возмощностью вращения с размещенным на нем электродом, отл и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения скорости электро- 20 химических процессов, диск снабжен соплом Лаваля, и электрод размещен в его критическом сочетании.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. К. Биллитер, Промышленный электролиз водных растворов, ГИТИХЛ, М., 1959 г., с. 300.

2. В. Н. Величко, Исследование гетерогенных реакций, протекающих на вращающемся электроде (канд. диссерт.), М., МХТИ, им. Д. И. Менделеева, 1971, с. 49.

682580 айаг.t

cue. 2

Составитель О. Зобнин

Корректор Е. Осипова

Редактор Н. Вирко

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1798/11 Изд, Ке 531 Тираж 727 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4, 5