Диафрагменный электролизер

Диафрагменный электролизер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 19.04.73 (21) 1911901/26 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.03.77. Бюллетень М 9 (45) Дата опубликования описания 31.05.77 (51) M. Êë. т, 25 В 9/04

С 25 B 1/34

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.3.035.14 (088.8) (72) Авторы изобретения

М. А. Мельников-Эйхенвальд, A. Ф. Золотов, А. И. Кузьмин, Г. M Камарьян, В. И, Дюмулен, Л. И. Юрков и В. Л. Кубасов (71) Заявитель (54) ДИАФРАГМЕННЫЙ ЭЛЕКТРОЛИЗЕР анод опирается на изоляционное покрытие.

Часть токоподвода, расположенная под фланцем, проходит через отверстие в днище электролизера и снабжена резьбой, на которую

5 навинчивается гайка, обеспечивая закрепление анода в днище электролизера. Для предотвращения вытекания электролита в месте закрепления анодов предусмотрены прокладки. Однако передача тока от медного

10 стержня к аноду осуществляется через титановую трубку. При многократной термической обработке, связанной с нанесением покрытия, электрический контакт между стержнем и трубкой, выполненных из разных и окисляю15 щихся материалов, постепенно нарушается. нз-за чего напряжение и расход электроэнергии возрастает. При этом также имеет место неравномерная работа анодов и снижение выхода по току. Токоподвод в виде стержня, 20 размещенный внутри каждого анода, увеличивает его толщину и габариты всего электролизера. Кроме того, крепление анодов к днищу, в котором имеются сквозные отверстия, делает необходимым принятие специальных мер по предотвращению вытекания электролита в месте крепления анодов. Вытекание электролита хотя бы пз одного электролизера при включенной нагрузке может привести к тяжелым последствиям для всего цеха электролиза.

Изобретение относится к диафрагменным электролизерам, используемым для получения хлора и щелочи электролизом растворов поваренной соли.

Применяемые в промышленности электролизеры диафрагменного типа имеют твердый катод в виде металлической сетки, на которую нанесена диафрагма, и аноды в форме графитовых плит. Аноды закреплены либо в крышке электролизера, либо в днище электролизера. Однако они имеют большой расход электроэнергии и большие размеры, так как графит имеет низкую по сравнению с металлом электропроводность. Кроме того, графит в процессе работы электролизера изнашивается, из-за чего расход электроэнергии еще больше увеличивается. В последнее время получили распространение малоизнашивающиеся (стабильные) аноды.

Известен электролизер с малоизнашивающимися анодами для получения хлора и щелочи электролизом раствора поваренной соли.

В этом электролизере днище выполнено из металла, хорошо проводящего ток и покрытого изоляционным листом. В изоляционном листе и днище сделаны отверстия, в которые входят токоподводы анодов. Токоподвод анода представляет собой сплошной стержень из титана с сердечником из меди. В нижней части токоподвод снабжен фланцем, которым т> ж т б г! т l, . ь

i б н б з >! : т " к - 1, (> 549508

В предлагаемом электролизере токоподводы анодов выполнены в виде вертикальных перегородок из металла с хорошей электропроводностью, которые электрически и механически составляют с днищем одно целое и покрыты металлом, стойким в условиях электролиза, например титаном. Количество перегородок зависит от мощности электролизера.

К перегородкам преимущественно с обеих сторон прикреплены аноды, например, болто!

О вым соединением. Так как подвод тока осуществляется вдоль всей вертикальной кромки анода, то независимо от высоты электродов не требуется наличие внутри анода медного или алюминиевого стержня. Это значиl5 тельно сокращает размеры электролизера.

Уменьшается расход электроэнергии, так как не имеет место рост сопротивления анода при термической обработке (связанной с на20 несением покрытия). Глухое днище устраняет опасность течи и опорожнения электролизера.

Вертикальные перегородки изготавливают из биметалла, состоящего из титана и одного пз металлов с хорошей электропроводностью (меди, алюминия, железа и т. п.). Наилучшее решение поставленной задачи достигается применением трехслойного металла, в котором наружные поверхности выполнены из тонкого листового титана, а внутри слой— из алюминия. На чертеже показан электро3О лизер, поперечный разрез.

Днище 1 из биметаллического листа ти тан-алюминий имеет вертикальную перегородку 2, выполненную из трехслойного металла.

Наружные слои 8 перегородок выполнены из з5 тонкого листового титана, а внутренний слой — из алюминия.

К перегородкам 2 на болтах 4 прикреплены металлические аноды 5. Катод б и крышка 7 имеют известную конструкцию.

Предлагаемый электролизер снижает удельный расход электроэнергии, упрощает конструкцию электролизера, позволяет изготовить электролизер с большой электродной поверхностью, повышает его надежность и упрощает эксплуатацию.

При электролизе раствора поваренной соли с концентрацией NaC1 310 г/л напряжение на электролизере составляет 3,35 в, выход по току 96,5 /о, содержание хлората в католите 0,12 г/л, расход электроэнергии

2300 квт(час на 1 т щелочи.

Формула изобретения

1. Диафрагменный электролизер, содержащий корпус-катод, днище и металлические аноды, закрепленные на токоподводах, соединенных с днищем и выполненных из металла с высокой электропроводностью, покрытого металлом, стойким в условиях электролиза, например титаном, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода электроэнергии и увеличения выхода по току, токоподводы выполнены в виде вертикальных перегородок, составляющих единое целое с днищем.

2. Электролизер по п. 1, о т л и ч а ю щ и йся тем, что, в качестве металла с высокой электропроводностью применены медь, алюминий, железо и их сплавы.

3. Электролизер по пп. 1 и 2, о т л и ч а юшийся тем, что вертикальные перегородки выполнены из двух биметаллических листов титана с алюминием.