Бездиафрагменный электролизер для получения магния

 

О П И С А Н И Е (ii)730878

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Со.сз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13.06.77 (21) 2496588/22-02 (51) М. Кл.з

С 25С 3/04 с присоединением заявки №

Государственный комитет (23) Приоритет

СССР по делам изобретений (43) Опубликовано 30.04.80. Бюллетень № 16 (53) УДК 669.721.372 (088.8) и открытий (45) Дата опубликования описания 30.04.80 (72) Авторы изобретения

В. Г. Вербицкий, Е. А. Китайгородский, Ю. М. Железнов и Л. А. Орлова

Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт титана (71) Заявитель (54) БЕЗДИАФРАГМЕННЫЙ ЭЛЕКТРОЛИЗЕР

ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МАГНИЯ

Изобретение относится к электролитическому получению магния и направлено на совершенствование конструкции электролизера.

Известны бездиафрагменные электролизеры для получения магния и хлора, содержащие рабочее отделение с анодами и стационарно установленными катодами, снабженными передним экраном, и отделенную перегородкой сборную ячейку, расположенную перпендикулярно плоскости электродов (1).

Недостатком электролизеров этого типа является довольно высокий уровень потерь хлора с газами сантехнического отсоса. Зна- 15 чительная часть от общих потерь хлора связана с выделением хлора на торцовых поверхностях анодов, обращенных к переднему экрану катодной рамы.

Хлор, выделившийся на торцах анодов, 2О захватывается циркуляционным потоком электролита и выносится в сборную ячейку, где сепарируется от электролита и выносится с газами сантехнического отсоса. При при этом возможно увеличение концентра- 25 ции хлора в зоне обслуживания электролизера, что ухудшает условия труда.

Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемому результату является бездиафрагменный электролизер для 30 получения магния, включающий рабочее отделение с установленными в нем анодами и стационарными катодами, снабженными передним экраном, и сборную ячейку, отделенную от рабочего отделения разделительной перегородкой и расположенную перпендикулярно плоскости электродов. Передний экран в верхней части имеет V-образное поперечное сечение с верхними кромками, расположенными вдоль обеих сторон перегородки с образованием непрерывного желоба (2).

В электролизере достигнуто уменьшение потерь хлора за счет создания хороших условий для его сепарации в рабочей ячейке.

Однако постоянное нахождение верхней части переднего экрана в зоне интенсивных хлорных потоков приводит к разрушению конструкции и, кроме того, это усложняет конструкцию электролизера и ухудшает условия его обслуживания.

С целью снижения потерь хлора с газами сантехнического отсоса и улучшения условий труда передний экран в верхней части выполнен с уступами прямоугольной формы, расположенными соосно соответствующим торцовым поверхностям анодов.

Кроме того, высота и ширина уступов экрана относятся к ширине соответствующих

730878 торцовых поверхностей анодов как 2: 1: 1, а расстояние между нижней кромкой разделительной перегородкой и верхней кромкой уступов экрана составляло 0,1 — 0,2 ширины торцовой поверхности анода. б

Принятое расстояние между нижней кромкой перегородки, разделяющей рабочее отделение и сборную ячейку, и верхней кромкой прямоугольных уступов переднего катодного экрана необходимо для предот- 10 вращения контакта между экраном и перегородкой (как известно из опыта эксплуатации магниевых электролизеров, выполненные из огнеупоров элементы конструкции электролизеров, находящиеся под катод- 15 ным потенциалом, быстро разрушаются).

Указанные размеры уступов обеспечивают хорошие условия для выноса магния циркуляционным потоком электролита в сборную ячейку и предотвращают попадание хлора, 20 выделяющегося на торцовых поверхностях анодов, обращенных к переднему катодному экрану, в газовое пространство сборной ячейки электролизера.

На фиг. 1 — электролизер, продольный 25 разрез; на фиг. 2 — то же, поперечный разрез.

Электролизер состоит из рабочего отделения 1 с анодами 2 и стационарно установленными катодами 3, снабженными пе- ЗО редним экраном 4, отделенной перегородкой 5 сборной ячейки 6, расположенной перпендикулярно плоскости электродов. На переднем катодном экране 4 выполнены уступы 7 прямоугольной формы, расположен- З5 ные соосно соответствующим торцовым поверхностям анодов 2.

Электролизер работает следующим образом.

Магний, выделившийся в процессе элект- 40 ролиза на катодах 3, циркуляционным потоком электролита через окна, образованные смежными уступами 7, выносится в сборную ячейку 6, откуда периодически извлекается. Выделившийся на анодах 2 хлор 45 сепарируется в рабочем отделении 1 электролизера и выносится по системе основного хлоропровода. Благодаря наличию уступов

7 на переднем экране 4 катодной рамы, расположенных соосно соответствующим торцовым поверхностям анодов, предотвращаются выбросы в сборную ячейку хлора, выделившихся на торцах анодов, обращенных к переднему экрану.

Применение изобретения позволит снизить на 20 — 25% потери хлора с газами сантехнического отсоса, повысить выход хлора на 20 — 25 кг/т магния и улучшить условия труда.

Формула изобретения

1. Бездиафрагменный электролизер для получения магния, включающий рабочее отделение с установленными в нем анодами и стационарными катодами, снабженными передним экраном, и сборную ячейку, отделенную от рабочего отделения разделительной перегородкой и расположенную перпендикулярно плоскости электродов, отл ич а ю щи и ся тем, что, с целью снижения потерь хлора с газами сантехнического отсоса и улучшения условий труда, передний экран в верхней части выполнен с уступами прямоугольной формы, расположенными соосно соответствующим торцовым поверхностям анодов.

2. Электролизер по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что высота и ширина уступов экрана относятся к ширине соответствующих торцовых поверхностей анодов как 2: 1: 1.

3. Электролизер по п. 1, отл ич а ющи йс я тем, что расстояние между нижней кромкой разделительной перегородки и верхней кромкой уступов экрана составляет 0,1 — 0,2 ширины торцовой поверхности анода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 390185, кл. С 25С 3/04, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР № 541899, кл. С 25С 3/04, 1975.

730878

7иг. T

А-A

Составитель Г. Титова

Техред В. Серякова

Редактор Е. Полиоиова

Корректор О. Гусева

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 764/7 Изд. № 291 Тираж 698 Подписное

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

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