Устройство для получения расширенного графита

Устройство для получения расширенного графита

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ РАСШИРЕННОГО ГРАФИТА, содержащее корпус, коаксиально расположенные в нем полый катод, мембрану и анод, патрубок для подвода и отвода электролита, отличающееся тем, что, с целью улучшения условий труда и повышения безопасности работы, катод выполнен из углеродной ткани трикотажного плетения, а мембрана выполнена из стеклоткани трикотажного плетения и размещена на внутренней поверхности катода.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (! 9) 1) I) (51) 4 С 25 В 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTQPCH0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3681525/23-26 (22) 30.11.83 (46) 15 ° 11.85. Бюл. ¹ 42 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-технологический институт элехтроугольных изделий (72) Л.С. Малей и М.д. Малей . (53) 621.3.035 (088.8) (56) Федотов Н.П. и др. Прикладная электрохимия. Л., ГХИ, 1962, с. 124.

Патент Японии ¹ 56-54397, кл. С 25 В 1/00, опубл. 1977. (54) (57)УСТРОЙСТВО КПЯ ПОЛУЧЕНИЯ РАСШИРЕН110ГО ГРАФИТА, содержащее коРпУс, коаксиально расположенные в нем полый катод, мембрану и анод, патрубок для подвода и отвода электролита, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения условий труда и повышения безопасности работы, катод выполнен из углеродной ткани трикотажного плетения, а мембрана выполнена из стеклоткани трикотажного плетения и размещена на внутренней поверхности катода.

1191489. 1

Изобретение относится к химической технологии, касается конструкции электролизера для получения расширенного графита путем его электролиза на аноде и может быть использовано в химической и электротехнической промышленности, Целью изобретения является улучшение условий труда и повышение безопасности работы.

1О

На чертеже изображен .вариант устройства, вертикальный разрез.

Устройство содержит камеру I, заполненную электролитом 2, эластичную, например из углеродных волокон, элек-15 тропроводную оболочку-катод 3, в которой расположена вторая эластичная, например из стекловолокнистого материала, оболочка-мембрана из неэлектро.-. проводных волокон 4, содержащая обра-20 батываемый порошок графита 5. В графит введен эластичный, например во-. локнистый, анодный токоподвод 6, Выступаюшие участки токоподводов 7 пропитаны составом, предотвращающим капиллярный подъем электролита к соединяющим проводникам 8. Все элементы электролизера вверху скреплены захватом 9. Подача и выпуск электролита осуществляется через патрубок 10, Ре-30 гулирование уровня обеспечивается переливным патрубком ll, Сверху камера закрыта съемной крышкой 12, имеющей отверстия для выхода газов (не показаны),. В одном из вариантов уст- З5 ройства внутри анодного токоподвода помещена перфорированная трубка для подачи и откачки электролита при отсутствии патрубка 10.

Устройство работает следующим об- 4О разом.

При раскрытых оболочках 3 и 4 внутрь оболочки 4 засыпают порошок исходного графита.5. После заполнения оболочки 4 на одну треть высоты 45 в нее по осевой линии вводят анодный токоподвод 6 и продолжают заполнение до заданной высоты. Оболочки

3 и 4 одновременно закрывают, не допуская соприкосновения участков то- 50 коподводов 7, и. закрепляют захватом

9, Собранный электролизер опускают в камеру l и устанавливают .крышку !2.

К токоподводам катода и анода подсоединяют проводники 8 от источника 55 тока, Через патрубок 10 внутрь камеры 1 подают электролит 2 до начала перелива через переливной патрубок

11. Устройство может работать на

I единовременно введенном электролите или при непрерывной подаче его через патрубок 10 и сливе через патрубок

11. После включения устройства в цепь источника постоянного тока осуществляют процесс электролиза до заданног9 предела. Например, можно периодически отключать источник тока и измерять величину полученной ЭДС.

При достижении значения ЭДС 1,4-1,76 В процесс электролиза прекращают. Открывают патрубок 10 и сливают избыток электролита 2 из пространства между стенками камеры 1 и катодом 3.

Через некоторое время, которое необходимо для стока электролита из графита 5, в камеру 1 через патрубок 10 подают промывную воду или раствор щелочи для нейтрализации электролита ° Воду можно подавать циклически или непрерывно, обеспечивая ее слив через патрубок 11. После достижения в промводе рН 6-7 воду сливают через патрубок 10. Возможна сушка полученного родукта прямо в устройстве пуо тем продувки горячего (100-150 С) воздуха через патрубок 10, Однако для данного варианта устройства более целесообразно сушку производить в другом устройстве, например обогреваемой вакуумной камере. Для этого снимают крышку 12 и извлекают электролизер из камеры 1, Освобождают захват 9 и выворачивают с помощью специального приспособления обе oGoлочки 3 и 4 над приемной тарой. Вывернутые оболочки 3 и 4 при необходимости могут быт; промыты и высушены. После выгрузки оболочки 3 и 4 возвращают в исходное положение и повторяют цикл с новой порцией графитового порошка.

Табариты предложенного устройства могут быть любыми -от небольших лабораторных установок до крупных промышленных устройств, размеры которых лимитируются только прочностными характеристиками оболочек 3 и 4, Ввиду того, что в предложенном устройстве все элементы электролизера выполнены из эластичных материалов, опасность взрывного разрушения электтролиэера под действием возникающих напряжений полностью исключена. Камера 1 также может быть выполнена эластичной, например из резины, что исключает ее разрушение. Наличие же

119!489

Составитель Л. Вальков

Техред Л.Микеш Корректор А. Тяско

Редактор Л, Кастран

Заказ 7123/25 Тираж 636 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 зазора между электролизером и камерой даже при жестком исполнении последней предотвращает воздействие набухающего графита на ее стенки, Важным моментом, определяющим эффективность устройства, является увеличение размеров электролизера в процессе электролиза. Так как по мере образования расширенного графита его электропроводность снижается, увели- 10 чение контактной поверхности растягивающегося катода позволяет вести процесс не снижая токовой нагрузки.

А при постоянном напряжении рост силы тока может быть контрольным парамет-. 15 ром для завершения процесса. Важным является также то, что набухающий графит свободно расширяется и не ухудшает условий для движения электролита. Эластичность оболочки-катода и ее 20 прижатие к оболочке"мембране позволяет свести до минимума непроизводительные потери энергии на омический нагрев электролита. Возможность осуществления выгрузки готового продукта 25 путем выворачивания электролизера значительно упрощает эту операцию и снижает ее трудоемкость. Возможность осуществления всех операций, включая сушку, в одном и том же аппарате снижает контакт обслуживающего персона-. ла с токсичным электролитом- концентрированной серной кислотой или олеумом, что повышает безопасность работ.

Работа предложенного устройства в основном режиме может быть автоматизирована.

Испытания лабораторного устройства для получения расширенного. графита показали возможность получения термически расщепленного графита (вспученного), что соответствует лучшим образцам этого продукта. Продолжительность основного цикла не превышает 1-1,5 ч. Катодная оболочка, выполненная из карбонизованной ткани трикотажного плетения, и оболоч-. ка- мембрана из нетканого стекловопокнистого материала обеспечивают возможность выполнения по крайней мере, 50-60 циклов без замены.