Патент 1609436

Способ сборки конструкции типа фильтр-пресса или электролизера фильтр-прессного типа

 

Изобретение относится к способу сборки конструкции типа фильтр-пресса или электролизера фильтр-прессного типа и позволяет повысить эффективность сборки. Способ заключается в установке рабочих элементов между парой поддерживающих, установленных горизонтально параллельно друг другу стержней круглого поперечного сечения, на одном из них под углом к осям поддерживающих стержней. Окончательную сборку и фиксацию осуществляют поворотом рабочего элемента до достижения положения, при котором плоскость рабочего элемента перпендикулярна осям поддерживающих стержней. Опорные части рабочих элементов выполнены в виде выемок, контуры которых повторяют контуры поперечного сечения поддерживающего стержня. 7 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯ 1

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4203689/23-26 (22) 29.10.87 (31) 8626010 (32) 30.10.86 (33) СВ (46) 23.11.90. Бюл, 11- 43 (71) Империал Кемикал Индастриз ПЛС (СВ) (72) Пол Эдвард Энтони Берджесс (GB) (53) 66.075(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N- 1269808, кл. В 01 D 25/12, 1985.

Европейский патент 1Р 0132079, кл. С 25 В 9/00, 1985. (54) СПОСОБ СБОРКИ КОНСТРУКЦИИ ТИПА

ФИЛЬТР-ПРЕССА ИЛИ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА

ФИЛЬТР-ПРЕССНОГО ТИПА (57) Изобретение относится к спосоИзобретение относится ..к способу сборки составных частей конструкции типа фильтр-пресса,или электролизера фильтр-прессного типа.

Цель изобретения — повышение эффективности сборки.

На. фиг.1 показан анод электроли- . зера или плиты фильтр-пресса; на фиг,2 — первая прокладка, прикрепляемая к аноду электролизера или плите фильтр-пресса; на фиг.3 — вторая прокладка, прикрепляемая к аноду электролизера или плите фильтр-пресса; на фиг.4 — катод. электролизера или рамы фильтр-пресса; на фиг.5 — первая прокладка, прикрепляемая к катоду электролизера или раме фильтр-пресса; на фиг, б — вторая прокладка, прикреп. SU, 1609436 (51)5 В 01 D 25/12 С 25 В 9/00

2 бу сборки конструкции типа фильтрпресса или электролизер» фильтр-прессного типа и позволяет повысить эффективность сборки. Способ заключается в установке рабочих элементов между парой поддерживающих, установленных горизонтально параллельна друг другу стержней круглого паиеречиога сс чения, иа одном из них лад углам к осям поддерживающих стержней, Окончательную сборку и фиксацию осуществляют поворотом рабочего элемента да достижения положения, при котором плоскость рабочего элемента перпендикулярна асям поддерживающих стержней. Опорные части раба их элементов выполнены в виде выемок, контуры которых повторяют контуры поперечного сечения поддерживающего стерж я. 7 ил. фй й1ь ляемая к катоду электрочизера или ð.Iме фильтр-пресса; на фиг.7 — часть ар электрализера или фильтр-пресса в р разобранном виде.

Д:м

Анод 1 электрализеба или плита

1 3 фильтр-пресса (фиг. 1) представляет собой рамаобразную часть 2, изго— товленную из титана и ограничивающую центральное отверстие 3, перемкнутое множеством разнесенных параллельно одна другой полосок 4. Анод

1 или плита содержит четыре отверстия

5-8, образующие коллекторы, по кото- Щ рым соответственно подают исходный продукт и отводят продукты разделения, подают воду и отводят промытые продукты. Центральное отверстие 3 соединено с отверстием 5 и коллекто1609436 рам посредствам канала 9, по которому подают электролит в анодные ка" меры электролизера или суспензию в камеры фильтр-пресса Через канал 10

5 в стенке рамообразной части 2 и отверстие 6 отводят продукты электролиза из анодных камер или. абезвоженный продукт из камер фильтр-пресса.

Имеются отверстия 11 и 12, составляющие часть уравновешивающих коллекторов, сообщенных с камерами электролизера или фильтр-пресса, Отверстие 11 соединено каналом 13 в стенке рамообразнай части 2 с центральным 15 отверстием 3. Кроме тога,, предусмотрены выемки (опорные части) 14 и 15 яа противоположных краях анода 1 электролизера или плиты фильтр-пресса. Выемки 14 и 15 описывают части окружности, причем часть окружности,, описываемая выемкой 14, больше, чем часть окружности, описываемая выем- кой 15, Каждая из выемок 14 и 15 покрыта защитным слоем 16 и 17 са- 25 ответственна из политетрафторэтилена, который изолиру-ет анод ат паддерживающих стержней опорной конструкции при эксплуатации электролизера и который способствует перемещению анода па поддерживающим стержням на конечных стадиях сборки электролизера. Анод 1 снабжен выступом 18, к которому прикреплен с помощью балтов медный элемент 19, по которому ва время работы подводят к аноду 1 электрическую энергию.

Прокладка 20 (фиг,2), выполненная из электроизоляцианнога эластамера, или рама фильтр-пресса содержит рамо- 40 образную часть 21, ограничивающую центральное отверстие 22, и четыре отверстия 23 — 26, являющиеся частью коллекторов, па которым соответственно подают электролит в анодные камеры электрализера, отводят продукты электролиза из анадных камер, подают воду или другую жидкость в катадные камеры электролизера и отводят про, дукты электролиза из катадных камер.

Центральное отверстие 22 соединено с отверстием 23 посредством углубления 27 в стенке рамообразнай части

2 1 и с отверстием 24 и коллектором, по которому отводят продукты электро55 лиза из анодных камер электролизера, посредством углубления 28 в стенке рамообразнай части 21. Прокладка 20 имеет два других отверстия 29 и 30, которые в электролизере являются частью уравновешивающих коллекторов, сообща1ощихся соответственно с катодными и анодными камерами электролизера. Отверстие 29 соединено, посредством углубления 31 в стенке рамообразной части 21 с центральным отверстием 22 и, следовательно, с анодными камерами электролизера, Прокладка 20 содержит выемку 32 на одном краю и выемку 33 на противоположном. Выемки 32 и 33 описывают части окружности, причем часть окружности, описываемая выемкой 32, больше, чем часть окружности, описываемая выемкой ЗЗ, Каждая из выемок 32 и 33 снабжена защитным слоем 34 и 35 соответственно, выполненным из политетрафторэтилена.

Прокладка 36 (фиг 3), выполненная из электраизоляционного эластомера, или рама фильтр-пресса содержит рамообразную часть 37, ограничивающую центральное отверстие 38 и четыре отверстия 39 — 42, которые в электролизере составляют часть коллекторов, па которым соответственно подают электролит в анодные камеры электролизера, отводят продукты электролиза из анадных камер, подают воду или другую жидкость в катодные камеры электрализера и отводят продукты электролиза из катодных камер. Прокладка 36 имеет два других отверстия 43 и 44, которые в электролизере составляют часть уравновешивающих коллекторов, сообщающихся соответственна с анодными и катодными камерами электрализера. Прокладка 36 содержит выемку 45, расположенную на одном ее краю, и выемку 46, расположенную на другом краю. Выемки 45 и

46 описывают части окружности, причем часть окружности, описываемая выемкой

45, больше, чем часть окружности,описываемая выемкой 46. Каждая из выемок

45 и 46 снабжена защитным слоем 47 и 48 соответственно, выполненным из палитетрафторэтилена. Прокладка 36 снабжена выступающими закраинами 49 — . . 4, окружающими отверстия 41,42,39, 40,43 и 44 соответственно, причем высота этих закраин от плоскости про кладки 36 немного больше, чем толщина анода 1.

Анод 1 или плиту фи..ьтр-пресса, прокладку 20 и прокладку 36 собирают, накладывая на поверхность анода 1 прокладку 20 (или раму фильтр-пресса)

3 .рафторэтилена, который изолирует катод от поддерживающих стержней опорной конструкции во время эксплуатации электролизера и который способст вует перемещению катода по поддерживающим стержням на конечных стадиях сборки электролизера. Катод 55 имеет, выступ 72, к которому прикреплен балтами медный элемент 73, па которому ва время работы подводят к катоду 55 электрическую энергию.

Прокладка 74 (фиг.5), выполненная из электроизоляционного эластомерного материала, содержит рамообразную часть 75, ограничивающую центральное отверстие 76, и четыре атгерстия 77—

80, састанляющпе часть калпектаран, по которым соответственна вЂ,.:адашт элек20 тролит в анадные камеры, отводят продукты электролиза пз анадных камер, подают наду или другую жидкость н катадные камеры электралпзера и отводят продукты электролиза пз катадпых ка2S мер, Центральное атнерстпе 76 саедпнена с отверстием 19 углубле|н|е|| 81, а углублеипем 82 — с отверстием 80, Отверстия 83 и 84, являющиеся и|стью уравновешивающих коллекторов, сообща30 ются с. катаднымп и анадным|| камерами электралпзера, 1 атнерстпе 83 посредствам углубления 85 саед||пена с катодпымп камерамп, Выемки 86 п 87 па противоположных краях пра|а|епп| 74 апп35 сынают частп окружности, прп|ем частт окружности, аппсываемая выемкой 86, больше, чем часть акружпастп, аппса|ваемая выемкой 87, при этом выемки

86 и 87 покрыты защптпымп слоями 88 и 89 соответственно, выпалнегп|ымп пз палнтетрафтарэтплена.

Прокладка 90 (фиг.б) состоит из рамаабразнай часгп 91, центральнага отверстия 92, четырех атнерстпй 93

96 и отверстий 97 и 98. Б|.|емки 99 и

100 с защитными слоями 101 и 102 аналогичны описанным. Отверстия 93 — 98 окаймлены закрапнамп 103 — !08, высота которых больше толщины катода 55.

50 фиг 7 иллюстрп1 ует прннциппал иую схему сборку конструкции типа фильтр-пресса илп электралпзера фильтр-пресснага типа. Составные части конструкции типа фильтр-пресса

55 или электрализера фильтр-пресснага типа собирают на опорной канстру-кцпп, содержащей пару параллельных друг; другу паддеряжнающих стержней 109 и 110 круглого паперечнага сече|в|я, 5 16094 6 так, чтобы каналы 9, 10 и 13 находи.— лись в углублениях 27, 28 и 31 соответственно. Затем накладывают прокладку 36 1,или раму фильтр-пресса) на другую поверхность анода 1 (или плиты фильтр-пресса) так,чтобы выступающие закраины 49 — 54 входили в отверстия 5 — 8, 12 и 11 соответственно и входили в контакт с поверхностью прокладки 20 (или рамы фильтр-пресса) на противоположной стороне анода 1 (или плиты фильтрпресса).

Катод 55 (фиг,4),изготовленный из никеля, содержит рамоообразную часть 56, ограничивающую центральное отверстие 57, перемкнутое множеством разнесенных параллельно одна другой полосок 58, смещенных от ппоскости рамообразной части 56 и расположенных параллельна этой плоскости. Ка,тод 55 содержит четыре отверстия ,59 — 62, которые являются частью коллекторов, по которым соответственно подают электролит в анадные камеры, отводят продукты электролиза из анодных камер, подают воду или другую жидкость в катодные камеры электролизера и отводят продукты электролиза из катодных камер. Центральное отверстие 57 соединена с отверстием

61 и, следовательно, с коллектором, по которому подают воду или другую жидкость в катодные камеры электролизера, посредством канала 63, а также с отверстием 62 и, следовательII@,с коллектором, по которому отво-, дят продукты электролиза из катодных камер, посредствам канала 64. Имеется два других отверстия 65 и 66, составляющих часть уравновешивающих коллекторов, сообщающихся соответственно с катодными и анодными камерами электролизера. Отверстие 65 сое.динено каналом 67 в стенке рамообразной части 56 с центральным отверстием 57 и катодными камерами электролизера. Катод 55 снабжен выемкой (опорной частью) 68, расположенной на одном его краю, и выемкой 69 на противоположном. Выемки (апорные части) 68 и 69 описывают части окружности, причем часть окружности, описываемая выемкой 68, больше чем часть окружности, описываемая выемкой 69 ° Каждая из выемок 68 и 69 оснащена защитным слоем 70 и 71 соот" ветственно, выполненным из палитет1609436 установленных на поддерживающих" концевых плитах (не показаны).

Катодную составную часть 111, которая содержит катод и пару прокладок, размещенных по обе его стороны, или плиту и пару рам фильтр-пресса — рабочие элементы (фиг.4 - 6), устанавливают в требуемом положении на опорную конструкцию путем установки выемки 112 на стержень 109 при наклонном положении относительно плоскости между поддерживающими стержнями 109 и 110 (под углом к осям.поддерживающих стержней) и окончательную сборку и фиксацию осуществляют поворотом катодной составной части 111 вокруг стержня 109 до тех пор, пока выемка 113 катодной составной части

111 не окажется на стержне 110 (до достижения положения, при котором плоскость рабочего элемента перпен- дикулярна осям поддерживающих стержней). Когда катодная составная часть 25

111 (или плита и пара рам фильтр-пресса) находится в требуемом положении на стержнях 109 и 110, нижняя часть выемки 112 заходит под стержень 109, препятствуя тем самым вертикальному выводу катодной составной части 111 из положения контакта с поддерживающими стержнями 109 и 110. Выемки 112 и 113 имеют контуры, повторяющие контуры поперечного сечения поддерживающего стержня. Лноднчю составную часть

119, содержащую анод и пару прокладок (фиг.1-3), устанавливают в требуемом положении на опорной конструкции путем установки выемки 120 на стержень

110 при наклонном положении анодной составной части относительно горизонтальной плоскости между поддерживающими стержнями 109 и 110 и поворота анодной составной части 119 вокруг 45 стержня 110 до тех пор, пока выемка

121 анодной составной части 119 не окажется на стержне 109. Когда анодная составная часть 119 находится в требуемом положении на стержнях 109 и 110, нижняя часть выемки 120 заходит под стержень 110, препятствуя тем самым вертикальному выводу анодной составной части 119 из положения поддерживающими стержнями

109 и 110. Другую катодную составную часть 123 устанавливают на поцдерлмвающие стержни 109 и 110 так же, как и катодную составную часть 111, уже установленную на поддерживающие стержни.

Катионообменную мембрану и виде пленки прикрепляют, например, посредством клея к рамообразной части одной иэ прокладок каждой из катодных составных частей 111 и 123 и анодной составной части 119, в результате че-

ro катионообменная мембрана оказывается расположенной между каждым анодом и соседним катодом. Положение катионообменных мембран показано на катодных составных частях 111 и 123 и на анодной составной части 119 пунктирными линиями. Сборку электролизера завершают путем установки требуемого количества анодных и катодных составных частей на поддерживающие стержни 109 и 110, установки концевых пластин (не показаны) на поддерживающие стержни, сжатия анодных и катодных составных частей между концевыми пластинами, соединения коллекторов, образованных отверстиями 114

117 в катодной составной части 111, с источником электролита, подаваемого в анодные камеры электролизера, со средствами для приема продуктов электролиза из анодных камер, с источником воды или другой жидкости, подаваемой в катодные камеры электролизера, и со средствами для приема продуктов электролиза из катодных камер и соединения медных элементов 118, 122 и 124 с источником электрической энергии, В электролизере анодные камеры образованы пространством между катионообменными мембранами, установленными на обеих сторонах анодной составной части, а катодные камеры - пространством между катионообменными мембранами, установленными на той и другой сторонах катодной составной части.

Электролизер работает следующим образом. Подают, например, водный раствор хлорида натрия в коллектор, составной частью которого является отзерстие 114 в катодной составной части 111, и затем в анодные камеры электролизера, где его подвергают электролизу. Отработанный раствор хлорида натрия и хлор, полученный в результате электролиза, отводят и анодных камер в коллектор, образованный отверстиями

115 в катодной составной части ll) и затем удаляют из электролизера.

6 10 мощью любых подходящих средств, например концевые пластины могут быть установлена на стержнях и пакет может быть сжат путем зажатия его между концевыми пластинами, Формула изобретения

Способ сборки конструкции типа фильтр-пресса или электролизера фильтр-прессного типа на опорной конструкции, содержащей пару параллельных друг другу поддерживающих стержней круглого поперечного сечения,установленных горизонтально, рабочие элементы, содержащие опорные части, размещенные на противоположных краях элементов, вк>на гающий по следов атель— ную установку рабочих элементов конструкции опорнымп частями па поддерживающие стержни, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения эффектив ости сборки, рабочие элементы вначале устанавливают межлу поддерживающими стержнями на одном из них под углом к осям поддерживающих стержней, а окончательную сборку и фиксацию осуществляют поворотом рабочего элемен— та до достижения положеш я, при котором пдоскость рабочего элемента перпендикулярна к осям подперживающих рабочих элементов, выпо п|е пи:Ix в виде выемок, контуры которых повторяют контуры поперечного сечения поддерживающего стержня.

30 9 1 60943

Подают воду в коллектор, образованный отверстиями 116 в катодной составной части 111, и затем в катодные камеры электролизера, В катодных каме" рах ионы натрия, прошедшие сквозь катионообменную мембрану из анодных камер, реагируют с гидроксильными ионами, образованными в результате электролиза воды, и полученные раствор гидроокиси натрия и водород проходят из катодных камер по коллектору, образованному отверстиями 117, и затем выходят из электролизера.

Распределению жидкостей между каждой из анодных камер и между каждой из катодных камер способствуют уравновешивающие коллекторы (фиг.1-6), сообщающиеся соответственно с каждой из анодных камер и с каждой из катодHbIx камер.

Электролизер, собранный по предлагаемому способу, может быть использован для электролиза самых разных электролитов, но он особенно пр 1годен для электролиза водного раствора хлорида щелочного металла, проводимого с целью получения хлора и гидроокиси щелочного металла, в частности хлора и гидроокиси натрия.

Сборку электролизера или фильтрпресса заканчивают путем установки концевых пластин на концах пакета составных частей электролизера или фильтр-пресса и сжатия пакета с по35

73

3609436

1б09436

1609436

77

102

105 . 1i609436

170

/LIP. 7

Составитель Г. Бахтюков а

Техред Л.Сердюкова Корректор В. Гирняк

Редактор О.Юрковецкая

Заказ 3626 Тираж 572 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, у... Гагарина, 101