Электролизер для получения гипохлорита натрия

Электролизер для получения гипохлорита натрия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Электролизер для получения хлорита натрия, включающий цилиндрический корпус с размещенным внутри биполярным и монополярным электродами и диэлектрические проставки.Электролизер дополнительно снабжен диэлектрическим стержнем, торцевыми крышками с отверстиями. Диэлектрические проставки выполнены в виде цилиндров и размещены вместе со стержнем коаксиально корпусу. Электроды выполнены в форме плоских прямоугольных пластин и установлены радиально в пазах стенок корпуса. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

COlO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕ СКИХ

РЕСПУБЛИК (sI)s С 25 В 9/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОспАтент сссР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4 13103/26 (22) 20.02.91 (46) 07,02.93. Бюл. М 5 (71) Научно-производственное объединение

"Белорусский научно-исследовательский институт мелиорации и водного хозяйства" (72) В.Н.Ануфриев и В.В.Ивашечкин (56) Авторское свидетельство СССР

М 1528814, кл. С 25 В 9/00, 1988. (54) ЭЛЕКТРОЛИЗЕР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ГИПОХЛОРИТА НАТРИЯ

Изобретение относится к электрохимической технологии, в частности к конструктивному исполнению электролизеров, предназначенных для электролиза раствоI ров хлорида натрия или морской воды с целью получения гипохлорита натрия и может быть использовано в установках для обеззараживания природных и сточных вод, в системах защиты от биологического обрастания судовых конструкций, омываемых морской водой.

Известен электролизер состоящий из цилиндрического корпуса и монополярных и биполярных электродов, расположенных горизонтально и подводящих патрубков.

Электроды имеют отверстия на периферийной части для протока электролита.

К недостаткам электролизера относится сильное механическое перемешивание электролита, что приводит к увеличению скорости побочных реакций, дальнейшему окислению получаемых электролизом гипо..хлорит-ионов и восстановлению их у катода водородом, Кроме того применяемый спо.соб установки электродов создает значи„„59„„1793GG8 Al (57) Электролизер для получения хлорита натрия, включающий цилиндрический корпус с размещенным внутри биполярным и монополярным электродами и диэлектрические проставки. Электролизер дополнительно снабжен диэлектрическим стержнем, торцевыми крышками с отверстиями, Диэ- . лектрические проставки выполнены в виде цилиндров и размещены вместе со стержнем коаксиально корпусу. Электроды выполнены в форме плоских прямоугольных пластин и установлены радиально в пазах сТ8НоК корпуса. 1 з.п.ф-лы, 2 ил. тельные гидравлические сопротивления протоку электролита.

Известен также электролизер для получения гипохлоритов, выбранный в качестве прототипа, включающий корпус с размещенными в нем центральным трубчатым биполярным электродом и коаксиальными биполярными и монополярными трубчатыми электродами различной длины и диэлектрическими проставками. Электролизер снабжен также подводящим и отводящим патрубками.

Недостатком известного электролизера является низкая степень использования внутреннего объема корпуса, значительная часть занята диэлектрическими проставками и пустотами между группами биполярных электродов. Кроме того нерабочими поверхностями электродов является внутренняя поверхность центрального биполярного электрода и внешние поверхности монополярных электродов.

Возможны также утечки тока между разнополярными поверхностями электродов смежных групп.

1793008

Цель изобретения — повышение эффективности работы и компактности конструкции электролизера, Поставленная цель достигается тем, что электролизер дополнительно содер>кит диэлектрические цен — ðàëüíûé цилиндрический стержень и две торцовые крышки с отверстиями, смонтированные на входной и выходной частях электролизера, при этом диэлектрические проставки,выполненные в форме полых цилиндров установленных коаксиально относительно друг друга и центрального стерх<ня, Злектродь4 выполнены в форме плоских прямоугольных пластин, установленных радиально в пазах диэлектрических стенок корпуса, проставок, крышек и центрального стер>кня, причем промежуточные монополярные электроды различной полярности соединены межу собой, à Koflцевые подключены к источнику тока. Все электроды име4от одинаковые метрические размеры и межэлектродные расстояния, а торцевые крышки снабжены кольцевыми экранами с радиальными перегородками между соседними отверстиями.

Пример выполнения предложенного электролизера схематично изображен на чертеже.

На фиг. — электролизер, продольный разрез; на фиг, 2 — разрез по А-А фиг.1, Злектролизер состоит из корпуса 1, подводящего патрубка 2 отводящего патрубка 3, торцевых KpblfIJBI< 4 и 5, смонтированных на входной и выходной частях электрог4изера, соответственно между корпусом и подводящим патрубками 2 и 3, Внутри корпуса 1 установлень центральный диэлектрический стержень 6 и диэлектрическая проставка 7, выполненная в форма полого цилиндра. Злектродь4 8 смонтированы радиально в пазах ц нтрального стержня 6, проставки 7, корпуса 1 торцевых крь4шек 4 и 5 таким образом, что получаются изолированные злектролизнь48 ванны, Одна образована полостью между внутренней поверхностью диэлектри 4еской проставки 7 и центрального стержня 6, другая naffOCTbfo ме>кду внутренней поверхностью диэлектрической проставки 7. Концевые монополярные электроды анод 9 и катод 10 подключены к исто и4ику постоянног0 тока.

Проме>куточные монополярные электроды: анод 11 и катод !2 электрически соеди4 ены между собой. Злектролитические ячейки, 06pB30BBf4Ifbl8 см8л<ными электродами 8 соОбща10тся посредством отверстий 3, Bblполненных в торцевой крышке 4 с

"п0дводя II!41I4 f1BTp á I<0M 2 и посредст вОМ GT верстий 14 в торцевоЙ крыш4 е 5 с отродяIf!f4s4 патруб4<ОМ 3, 1 Орцевые крыв4ки 4 и 5

10 снабжены кольцевыми экранами 15 с радиальными перегородками 16.

Злектролизер работает следу4ощим образо 4, По подводящему патрубку 2 подается раствор хлорида натрия или морская вода, Через отверстия 13 раствор подается в электролитические ячейки в корпусе 1. При подаче напряжения от источника постоянного тока (на черте>ке не показан) на электроды 9 и 10, раствор хлорида натрия подвергается электролизеру с образовачием i ипохлорита натрия. Причем две электролизные ванны работа4от следу4ащим образом. На "внешней" электролизной ванне напряжение подается с клеммы (+) на анод 9, катод 12 соединен с анодом 12 "внутренней" электролизной волны, катод 10 которой подключен к клемме (-) источника тока. Указанные электроды работа4от монополярно обоими поверхностями, остальные электроды 8 работают биполярно, т.е, две электролизные ванны подключены последовательным электрическим соединением к источнику тока.

Отвод электролита, содержащего гипохлорит натрия из электролизных ячеек осуществляется через отверстия 14 в торцевой крышке 5 и отводящим патрубком 3, Кол ьцевые экраны 15 с радиальными перегородка30 ми 16, которые установлены между отверстиями 13 и 14 крышек 5 и 6, предотвраща4от утечки тока по электролиту через отверстия 13 и 14. П ри этом схема установки радиальных перегородок 16 и кольцcBbfõ зкг ранов 15 идентична схеме установки электродов 8 и диэлектрической проставки 7.

Конструкция предложенного электролизара позволяет избежать интенсивного перемешивания электролита в электролиз40 ных ячейках, что позволяет увеличить выход гипохлорита натрия, а также снизить утечки тока, Конструкция электролизера обладает простотой и технологичностью в изготовлении. Схема установки электродов позволяет производить быстру40 их замену при ремонтах в случае износа покрытий. Кроме того, нанесение покрытий на плоские поверхности более технологично нежели HG цилиндрические. В предложенном электролизере все поверхности электродов являются рабочими, "TO позволяет создать компактную конструкцию электролизера с высокой удел ьной fl pollBBop_#_T8ffbffocTbf0 на единицу обьема, Конструкция электролизера может

55 работать при низких токовых нагрузках и высоком потребляемом напряжении, ITD позвол""Bò работать на стандартном напряжении и искл4очить применением трансформаторов. Увеличение потребляемого напряжения может достигаться за счет

1793008 грузок упрощает процесс преобразования переменного тока в постоянный. увеличения числа электролизных волн и числа электродов в них, Снижение токовых наФвг

Составитель В. Ануфриев

Техред М,Моргентал Корректор С. Пекарь

Редактор

Заказ 484 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Формула изобретения

1. Электролизер для получения гипохлорита натрия, включающий цилиндрический корпус с размещенными внутри биполярными и монополярными электродами, диэлектрические проставки, подводящий и отводящий патрубки, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности электролизера, он дополнительно снабжен диэлектрическим стержнем, торцовыми крышками с отверстиями, диэлектрические проставки выполнены в виде цилиндров и размещены вместе со стержнем коаксиально корпусу, электроды выполнены в форме плоских прямоугольных пластин, установлены радиально в пазах стенок корпуса, проставок,крышек и центрального стержня, а промежуточные монополярные электроды различной полярности соединены между собой.

2. Электролизер по и. 1, î t л и v а юшийся тем, что электроды выполнены одинаковыми по размерам и межэлектродному расстоянию, а торцовые крышки снабжены кольцевыми экранами с радиальными перегородками между отверстиями.