Биполярный электролизер

Биполярный электролизер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ ())) 524531

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 22.06.72 (21) 1801750/26 (23) Приоритет (32) (51) М. Кл.

С 25В 11/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (33) (31) (43) Опубликовано 05.08.76. Бюллетень № 29 (45) Дата опубликования описания 11.09.78 (53) УДК 621.3.035.14 (088.8) (72) Авторы изобретения

Иностранец

Брюс Бьюсфилд Гривс (Великобритания) Иностранная фирма

«Камберланд Инджиниринг Компани Лимитед» (Великобритания) (71) Заявитель (54) БИПОЛЯРНЫИ ЭЛЕКТРОЛИЗЕР

Изобретение относится к электролиферам, используемым для непрерывного электролиза соленой воды, например морской.

Известен биполярный электролизер цилиндрической формы, содержащий комплект дисковых биполярных электродов, два монополярных электрода и устройства для ввода и вывода электролита.

В процессе электролиза электроды неподвижны, но их угловое положение может ре- 10 гулироваться. Однако в таком электролизере невозможно предотвратить выделение твердых продуктов электролиза на поверхности электродов.

С целью устранения указанного недо- 15 статка предложен электролизер, в котором комплект биполярных электродов выполнен в виде вращающихся кольцевых дисков, снабжен двумя комплектами вращающихся кольцевых дисков из изоляционного мате- 20 риала, имеющих общую ось вращения с комплектом биполярных электродов и расположенных в одних с ними плоскостях, один из этих двух комплектов — внешний — расположен между наружной кром- 25 кой биполярных электродов и корпусом электролизера, другой — внутренний— расположен в центральной полости комплекта биполярных электродов, устройство для ввода электролита размещено в центральной полости внутреннего комплекта кольцевых дисков из изоляционного материала, устройство для вывода электролита выполнено в виде нескольких радиально расположенных патрубков, закрепленных на корпусе электролизера. Кроме того, один или оба монополярных электрода могут быть выполнены вращающимися.

На фиг. 1 изображен предлагаемый электролизер, вид спереди; на фиг. 2 — разрез по А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез электролизера с одним вращающимся монополярным электродом; на фиг. 4 — разрез электролизера с двумя вращающимися монополярными электродами.

Электролизер имеет цилиндрический корпус 1, выполняемый в основном из изоляционного пластикового материала. Корпус

1 включает внутреннюю цилиндрическую камеру 2, которая снабжена несколькими выходными отводами 3, выходящими от нее наружу. Камера 2 имеет торцовые стенки

4 и 5, поверхности 6 и 7 которых соответственно обращены одна к другой. В торцовой стенке 5 выполнено центральное отверстие 8, которое соединяется с входным

824531 патрубком для жидкости 9. Входной патрубок 9 закреплен на корпусе 1 болтами 10, которые проходят через соответствующие отверстия в круглом фланце 11 патрубка9.

Двигатель l2 закреплен на одной стороне корпуса 1 при помощи цилиндрического полого держателя 13, Вал 14 двигателя расположен соосно с внутренней цилиндрической камерой 2 и с входным отверстием

8, причем один конец вала 14 входит в торцовую стенку 4 корпуса 1. На этом конце вала 14 посредством болта 15 жестко закреплена муфта 16. На валу 14, вблизи корпуса двигателя l2, установлено уплотнение 17 вала 14, предотвращающее попадание жидкости в двигатель. На конце муфты 16, удаленном от двигателя 12, выполнен круглый фланец 18, к которому болтами l9 (один из которых показан на фиг. 2) прикреплен монтажный диск 20, выполненный из изоляционного материала.

Монтажный диск 20 располагается внутри камеры 2 таким образом, что одна поверхность 21 диска 20 расположена вблизи и огделена неоольшим равномерным зазором от поверхности б стенки. J5 центральной части монтажного диска 20 выполнена выемка, в которой размещается головка болта l5. По окружности монтажного диска

20 с равными промежутками размещаются четыре болта 23, выполненные из изоляционного материала, причем оси болтов 23 расположены параллельно оси вала 14 (па фиг. 2 изоОражен один болт). 1оловки 24 болтов 2d утоплены в поверхность диска

20 так, что торец каждого оолта 23 находится вблизи, на небольшом расстоянии от поверхности б стенки. Свободный конец болта 23 выступает из противоположной поверхности 25 монтажного диска 20 и несет множество кольцевых титановых дисков 26. Кольцевые диски 26 расположены с равными промежутками, которые обеспечиваются изоляционными прокладками 27, причем крайние правые прокладки 27 выполнены в виде гаек, фиксирующих болты

23 на монтажном диске 20. Одна поверхность каждого кольцевого титанового диска 26 платинирована, например та, которая обращена в сторону двигателя 12. Крайний левый диск 26 находится в контакте с поверхностью 25 монтажного диска 20 и электрически соединен с аналогичным кольцевым диском 28, выполненным из титана, который, в свою очередь, связан с поверхностью 21 монтажного диска 20 при помощи титанового двухголовочного винта 29.

На поверхности стенки 7 камеры 2 жестко закреплен дополнительный титановый кольцевой диск 30, расположенный с небольшим зазором от крайнего правого диска 26. Диск 30 электрически связан посредством латунного болта 31 с клеммой 32, соединенной с отрицательным полюсом источника постоянного тока.

ЗО

4

Дополнительный кольцевой диск 33 из платинированного титана жестко укреплен на поверхности стенки б камеры 2 таким образом, что его платинированная поверхность расположена с небольшим зазором вблизи от титанового кольцевого диска 28.

Диск 33 электрически связан при помощи титанового болта 34 с клеммой 35, соединенной с положительным полюсом источника постоянного тока.

Комплект вращающихся кольцевых дисков 36, выполненных из изоляционного материала, расположен с внешней стороны относительно комплекта биполярных электродов, кольца имеют внешний диаметр, равный диаметру монтажного диска 20, а внутренний диаметр — немного больше наружного диаметра кольцевых дисков 26.

Диски Зб находятся в одной плоскости с дисками 26. Диски 33 прикреплены к монтажному диску 20 четырьмя болтами 37 (на фиг. 2 показан один болт). Равные промежутки между дисками 33 обеспечиваются изоляционными прокладками 38.

Комплект вращающихся кольцевых дисков 39, выполненных из изоляционного материала, расположен с внутренней стороны по отношению к комплекту биполярных электродов, кольца имеют. наружный диаметр несколько меньше внутреннего диаметра дисков 26, а внутренний диаметр равен диаметру отверстия входного патрубка

9 для жидкости. Комплект дисков 39 закрепляется другим рядом болтов (на чертежах не показаны) к монтажному диску

20. Диски 39 также, как диски Зб, разделены между собой прокладками (на чертежах не показаны) и находятся в одной плоскости с дисками 26.

При введении электролита, например морской воды, во входной патрубок 9 жидкость попадает в полость 40 в центре составных дисков, затем электролит проходит в радиальном направлении наружу от полости 40, заполняя камеру 2 и выходит через отводы 3. В процессе электролиза между дисками 26 образуется гидроокись магния и другие нерастворимые соединения, при этом вращение дисков и радиальное движение электролита в электролитической камере 2 исключают отложение осадков на электродах. Комплекты вращающихся дисков 36 и 39, выполненных из изоляционного материала, предотвращают утечки тока и короткие замыкания через электролит между крайними монополярными электродами.

Предложенный биполярный электролизер может быть выполнен без внешнего комплекта кольцевых дисков 36 из изоляционного материала, а диаметры дисков 26 за счет этого могут быть увеличины. В этом случае необходимо устанавливать в каждом выходном отводе 3 множество изоляционных пластин для предотвращения утечки тока и коротких замыканий через электролит в выходных каналах между крайними монополярными электродами.

При работе предложенного электролизера возникают относительно высокие силы трения между неподвижной внутренней поверхностью 6 стенки 4 и соседней поверхностью 21 вращающегося монтажного диска 20, а также между неподвижной внутренней поверхностью 7 стенки 5 и крайним правым вращающимся составным электродом, образованным дисками 26, 36, 39. Сила трения может быть значительно уменьшена, если, один или оба крайних монополярных электрода выполнить вращающимися.

Один вращающийся монополярный электрод может быть выполнен в виде кольцевого диска 41 из нержавеющей стали, жестко прикрепленного к фланцу 42, расположенному на валу 14 (фиг. 3).

Аналогично выполняется электролизер с двумя вращающимися крайними электродами (фиг. 4), только крайний правый составной диск установлен на кольцевой изоляционной плите 43, закрепленной на валу двигателя 14, причем составной диск непосредственно соединен с источником тока через палец 44, проходящий через изоляционную плиту 43 и кабель 45. Кабель 45 изолирован от электролита в камере с помощью водонепроницаемой изоляционной крышки 46, которая вращается вместе с валом 14.

524531

Формула изобретения

1. Биполярный электролизер цилиндрической формы, содержащий комплект дисковых биполярных электродов, два монополярных электрода и устройства для ввода и вывода электролита, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью предотвращения осаждения твердых продуктов электролиза на поверхности электродов, комплект биполярных электродов выполнен в виде вращающихся кольцевых дисков, снабжен двумя комплектами вращающихся кольцевых дисков из изоляционного материала, имеющих общую ось вращения с комплектом биполярных электродов и расположенных в одних с ними плоскостях, один из этих комплектов — внешней относительно комплекта биполярных электродов, расположен

20 между наружной кромкой биполярных электродов и корпусом электролизера, другой — внутренний, расположен в центральной полости комплекта биполярных электродов, устройство для ввода электролита

25 размещено в центральной полости внутреннего комплекта кольцевых дисков из изоляционного материала, устройство для вывода электролита выполнено в виде нескольких радиально расположенных пат30 рубков, закрепленных на корпусе электролизера.

2. Электролизер по п. 1, отлич ающийс тем, что, один из монополярных электродов выполнен вращающимся.

35 3. Электролизер по п, 1, о т л и ч а ю щ и йся тем, что оба монополярных электрода выполнены вращающимися.