Монополярный электролизер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН..SU„„

1 А3 (ц 4 С 25 В 9/00, 1/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ПАТЕНТ У

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2633304/23-26 (22) 29.06.78 (31) 25251 А/77 (32) 30.06.77 (33) IT (46) 23.01.87. Бюл. № 3 (71) Оронцио де Нора Импианти

Элеттро1симичи С.п.А.(IT) (72) Альберто Пеллегри (IT) (53) 621.317.7.29 (088.8) (56) Патент СИА № 3809630, кл. 204-98, опублик.1974. (54) (57) МОНОПОЛЯРНЫЙ ЭЛЕКТРОЛИЗЕР для электролиза хлоридов щелочных металлов, включающий корпус с анодами из вентильного металла, наложенными на них катионообменными мембранами, катоды, патрубки ввода раствора хлорида ц1елочного металла и вывода щелочи и хлора, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью сниже— ния расхода электроэнергии и повышения надежности работы электролизера, он снабжен засыпкой из катодного материала в виде шаров, цилиндров, колец, седел стружек или металлического волокна, помещенной во всем пространстве между катодом и мембраной.

1286109

Катодный выход по току,X

С шарами из никеля

3,4

С спрессованными волокнами

3,4

85 из никеля

С зазором для никелевого катода (противопоставленный) 3,7

Таким образом, в предложенном электролизере снижается расход элект50 роэнергии.

Изобретение относится к области конструкций электролизеров для электрохимического синтеза, в частности для электролиза хлоридов щелочных металлов. 5

Целью изобретения является снижение расхода электроэнергии и повышение надежности работы электролизера.

На фиг.1 представлен электролизер с цилиндрическими электродами, вертикальный разрез; на фиг.2 — разрез А — А на фиг.1.

Электролизер состоит из корпуса

1, служащего катодом, цилиндрических перфорированных анодов 2 и цилиндрических катионообменных мембран 3.

Внизу устройства выполнен патрубок

4 для подачи хлорида натрия, в верхней части — патрубок 5 для вывода хлора, в камере 6 в нижней части установлен патрубок 7 для выво да хлорида натрия, в катодной камере 8 помещена засыпка 9, выполненная из катодного материала в виде шаров, цилиндров, колец, седел, 25 стружек или металлических волокон, причем засыпка плотно прижимает мембрану к аноду. В катодной камере имеется патрубок 10 для вывода водорода и патрубок 11 для вывода ще- 3р лочи.

Внизу размещена распределительная камера 12.

В процессе работы концентриро— ванный рассол 120-130 г/л хлорида 35 натрия поступает через патрубок 4 внутрь распределительной коробки 12, откуда рассол поднимается в каждый из цилиндрических анодов 2, покрытых вентильным металлом, на которых об- 40 разуется хлор. Ионы натрия проходят через катионообменную мембрану 3 и объединяются с гидроксильными группами, которые возникают на катоде при электролизе воды, образуя при 45 этом щелочь. Хлор поднимается по электролиту, заключенному внутри цилиндрических анодов 2, и поступает в камеру 6, где он отделяется от жидкости и выходит через патрубок 5.

Объединенный рассол хлорида натрия выходит через патрубок 7 вывода, откуда он поступает в систему его повторного насыщения, а затем снова возвращается в электролизер.

Водород, который образуется на засыпке 9, поднимается вверх и выходит через патрубок 10.

За счет засыпки в катодном прост— ранстве катионообменная мембрана плотно прижимается, что обеспечивает равномерное распределение плотности тока по всей поверхности ионообменной мембраны с целью предотвращения необратимого повреждения самой мембраны, и кроме того, сводит к минимуму расстояние между электродами для снижения напряжения электролизера.

Во всех случаях условия для испытаний следующие: анолит NaC1 200 г/л, католит NaOH 16 вес.F., температура

75-85 С, рН (анолит) 4-4,5, плотность тока (над поверхностью анода)

3000 А/м

Результаты приведены в таблице.

Электролизер Напряжение в электролизере, В

1286109

Фиг. 2

Составитель О.Зобнин

Редактор Л. Гратилло Техред Л. Сердюкова Корректор С . Некмар

Заказ 7649/60 Тираж 6! 0 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Проектная,4