Способ сборки электролизера фильтр-прессного типа

Способ сборки электролизера фильтр-прессного типа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ СБОРКИ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА ФИЛЬТР-ПРЕССНОГО ТИПА, содержащего газопроницаемые выносные электроды и пористые газоразделительные диафрагмы , .включающий набор элементов пакета ячеек и уплотнение пакета, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса электролиза за счет увеличения рабочей плотности тока при сохранении постоянного напряжения на электролизере , после уплотнения электролизер заполняют дистиллятом и выдерживают 10-15 ч, сливают дистиллят и дополнительно уплотняют паi кет до изменения толщины диафрагмы на 30-50% от первоначальной. (Л с Q 00 ел

ССЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) . (11 4 С 25 В 15/00

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ (21) 3764878/23-26 (22) 05,07.84 (46) 30.12.85. Бюл. Ф 48 (72) В.Д. Бирюлин, Н.П. Кузнецова и Я.С. Лапин (53) 621.357. 1(088.8) (56) Якименко Л.М. Электролиз воды.—

M.: Химия, 1970, с. 128-130.

Патент США М - 2717872, кл.204-1, 1955. (54) (57) СПОСОБ СБОРКИ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА

ФИЛЬТР-ПРЕССНОГО ТИПА, содержащего газопроницаемые выносные электроды.и пористые газоразделительные диафрагмы, включающий набор элементов пакета ячеек и уплотнение пакета, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса электролиза за счет увеличения рабочей плотности тока при сохранении постоянного напряжения на электролизере, после уплотнения электро лизер заполняют дистиллятом и выдерживают 10-15 ч, сливают дистил лят и дополнительно уплотняют пакет до изменения толщины диафрагмы

1: на 30-507. от первоначальной.

1201

Изобретение относится к технической электрохимии, а именно к способу сборки электролизера фильтр-прессного типа, включающего газапроницаемые, например сетчатые, выносные элек- 5 троды и пористые газоразделительные диафрагмы иэ асбокартоня..

Целью изобретения является интенсификация процесса электролиза за счет увеличения рабочей плотности тотр оли з а.

Однако в сухом состоянии асбокар- 2 тан можно сжать не более, чем на 207. ат ега первоначальной толщины, а дальнейшее сжатие вызывает недопустимую деформацию выносных электродов. Заполнение электролиэера дистиллятом и выдержка при этом 10-15 ч позволя- ет увлажнить диафрагму и осуществить ее деформацию на 30-507 ее толщины. Выдержка в дистилляте в течение 10-15 ч позволяет увлажнить диафрагму независимо от плотности применяемого асбокартона, что обеспечивает сохранение пастояннага на30

35 пряжения на электрализере при изменении толщины диафрагмы на 30 †5. от первоцячальной.

При времени выдержки менее 10 ч в диафрагме. остаются сухие участки, в которых при работе электролизера задерживаются продуцируемые газы, за счет чего увеличивается рабочее напряжение и нарушается стабильность работы электролиэера.

Выдержка в дистилляте более 15 ч нецелесообразно, так как за это время достигается необходимое увлажнение диафрагмы и, .кроме того, дальнейшая выдержка в дистилляте может привести к уменьшению механической прочности диафрагмы и нарушению ее по- 55 ристой структуры. Увеличение степени сжатия диафрагмы обеспечивает равномерное заполнение асбокартоном всех ка при сохранении постоянного напряжения на электролизере.

Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, чта при деформации диафрагмы, например из асбо- 15 картона, сжимаемой между выносными, например сетчатыми, электродами изменяется ее пористая структура, в результате чего обеспечивается устойчивый подвод электролита в зону элек — 20 тродной реакции. Это позволяет увеличить рабочую плотность тока, и тем самым интенсифицировать процесс элек351 М полостей выносных электродов и создание такой пористой структуры диафрагмь, которая позволяет работать при повышенных значениях рабочей плотности тока.

Пример. Проводят сборку электролизера фильтр-прессного типа с сетчатыми электродами и диафрагмой из асбакартона. Электролизер состоит из ?3 ячеек, толщина всех элементов пакета, равная расстоянию между концевыми плитами, составляет 380 мм. Первоначальная -толщина диафрагмы 2,5 мм.

Элек гролизер заливают дистилля— там и выдерживают 10 ч. Затем сливяют дистиллят и производят затяжку пакегя ячеек до расчетной толщины диафрагмы.

Контроль степени сжатия осуществля— ют путем измерения расстояния между концевыми плитами.

Зависимость показаталей рабаты электролизеря от степени сжатия приведены н табл. 1 и 2.

Кяк нидцо из табл. 1, при увеличении степени сжатия диафрагмы напряжение на ячейке электролиэера (и, соответственна, удельный расход электра. нарнии), снижается, а максимальГ но допустимая плотность тока, при которой мажет работать электрал1гзер увеличивается, т.е. обеспечивается воз,":.ожнасть интенсификации процесса. !

Тяк, в интервале значений степени сжатия 30 — 507. значение напряжения

Ъ ня ячейке при плотности тока 4 ка/м

Hc превышает 2 В, в то время как в известных электролиэерах напряжение составляет 2,2-2,3 В при плотности тока, це превышающей 2,5 ка/м

Б табл. 2 показаны изменения напряжения на ячейке во времени в зависимости от степени сжатия диафрагмы.

Кяк видно из табл. 2, при степени сжатия диафрагмы менее 30% имеет место существенный рост напряжения HB ячейке во време.ни, в To Bpe мя, как при сжатии в интервале

30-50% обеспечивается. стабильная работа при практически постоянном напряжении на ячейке электролизера.

Сжатие диафрагмы свыше 50% практически невозможно, так как при этом может произойти деформация элементов ячейки.

1201351 ф сохранении стабильности напряжения на ячейке электролизера во времени.

По сравнению с известным способом сборки злектролизера предлагаемый способ позволяет интенсифицировать процесс электролиза за счет работы при повышенных плотностях тока (10 кА/м и выше)..

При этом увеличивается в 3-4 раза производительность электролизера без увеличения его габаритов при

Таблица 1

Показатели

Напряжение на ячейке электролизера, В при плотности тока 4 ка/м 3,0 ?,18

2,06

1,98 1,94

1,91

2,5 6,5

8,3

10,0 11,0

Таблица 2

Напряжение на ячейке, В

Значение

Эксперимент степени сжатия, X

r в начале эксперимента в конце эксперимента

2,35

2,54

2,27

2,54

2,02

2,02

2 08

2,04

Составитель Л. Вальков

Редактор Л. Авраменко Техред И.Асталош

Корректор С. Шекмар

Заказ 7965/25 Тираж 636

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и окрытий

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

Подписное

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

Максимально допустимая плотность тока ка/м ". для стабильной работы при напряжении на .ячейке 2,4 В

Кроме того, при дополнительном сжатии диафрагмы в соответствии с предлагаемым способом обеспечивается также сокращение удельного расхода электроэнергии на получение электролитических газов на t3-177.

Степень сжатия диафрагмы, 7