Бездиафрагменный электролизер для получения магния и хлора

Бездиафрагменный электролизер для получения магния и хлора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 14.04.76 (21) 2350618/22-02 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.04.78. Бюллетень ¹ 14 (45) Ната опубликования описания 0.03. у3, (11) 602614 (51) М. Кл.

С 25 С Э/04

С 25 В 1/26

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 669.721.37

:661.41 (088.8) (?2) Авторы изобретения

В. Г. Вербицкий, 10. М. Рябухин, С. А. Иванов и Л. А. Орпова

Всесоюзный научно-исспедоватепьский и проектный институт титана (?1) Заявитель (54) БЕЗДИАФРАГМЕННЫЙ ЭЛЕКТРОЛИЗЕР

ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МАГНИЯ И ХЛОРА

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к производству магния и хлора электролизом из хлоридных расплавов, и может быть использовано при модернизации существующих конструкций магниевых бездиафрагменных электролизеров с вертикальным расположением электродов и сборной ячейкой, перпендикулярной к электродам.

При производстве магния и хлора электролизом из расплавленных хлоридов широко применяются бездиафрагменные электролизеры отечественной конструкции.

Известен бездиафрагменный электролизер для получения магния и хлора, включающий футерованную ванну с бетонным перекрытием с заделанными в него анодами и разделительной перегородкой и канал санитарно-технического отсоса, расположенный вдоль сборной ячейки.

При прохождении постоянного тока через электролит рабочих ячеек магниевого электролизера со сборной ячейкой, перпендикулярной к электродам, хлор выделяется на рабочих поверхностях анодов в виде пузырьков, и поднимаясь почти вертикально вверх, увлекает за собой массу электролита, образуя циркулирующий поток электролита, замыкающийся через сборную ячейку. Основная часть выделившегося анодного хлора, достигая поверхности электролита, сепарируется от электролита и магния и удаляется из рабочего пространств» электролизера через патрубки анодного коллек5 тора в сборныи хлоропровод. Меньшая часть хлора, количество которого обусловлено физико-химическими свойствами электролита и условияMè протекания процесса электролиза (плотностью тока, междуэлектродным расстоянием и пр.), увлекается циркулирующим потоком электролита и вместе с катодным продуктом электролиза — «корольками» жидкого магния выносится в сборную ячейку, причем благоприятные условия для сепарации магния и хлора создаются непосредственно у края диафрагменной перегородки, где циркуляционный канал приобретает резкое расширение за счет. пространства сборной ячейки. Поэтому пузырьки хлора всплывают в сборной ячейке в непосредственной близости от керамической днафрагменной. перегородки, обусловливая потери хлора с газами санитарно-технического отсоса 11).

Недостаток известного магниевого бездиафрагменного электролизера состоит в том, что система санитарно-технического отсоса, выполI5

Håííая в фl Tсровке перед««ей стенки э.н«сгролизера со сборной ячейкой шири«гой дo 500 чм в виде канала с отверстиями, k«3«lpHBленнычи в сторону сборной ячейки, нс обеспечивает

ПОЛНОГО X.!ß B.1«I BßÍÈß Х, I OP 3, Blil«IOC H IIOI ПОтоком ц««ркулирующего электролита в сборную

«:у. Несмотря на то, что объем отсасываечых гdëH:: с электролизсра составляет

600 нм /ч, часть хлора не увлекается потоком

ОтеаСЫВаЕМЫХ ГаЗОВ СаинтарНО-тСXHHЧГ. «ГО Отсоса, а, поднимаясь вертикально вверх:доль конструктивных элементов диафрагменной Ilcрегородки, через неплот««ости, образованные в перекрытии секционными крышками, попадает в окружающую атмосферу. Загряз««ен««с атмосферы хлором усиливается в оольшей степени в периоды тех««ологического обслуживания электролизеров, связанные с необходимостью открывания секционных крышек, закрывающих сборную ячейку. Это резко ухудшает санитарНо-гигиенические ус,«овия труда обслуживающего персонала, а большие объемь«отсасывае «ых газов ведут к непроизводитель «ь«х«затратам ««и газоочистке.

Целью изобретения является наиболее полное улавливание хлора, который выносится по током циркулирующего электролита из рабо lHx ячеек в сборную, улучшение санитарно-гигиенических условий труда оослужива«ощего персонала, уменьшение материальных затрат на газоочистке за счет повышения содержания хлора в. DTcacb«Bae»blx газах и общего уменьшения Нх объема. Это достигается тем, что эвакуация газов санитарно-технического отсоса из сборной ячейки производится непосредственно из зоны газовыделений за счет того, что часть перекрытия, в которую заделана перегородка, выполнена наклонной к горизонтальной оси ванны с ооразованием газосборника зондового типа и снабжена газоотводящими патрубками, которые соединены с каналом санитарно-технического отсоса

Кроме того, газосборник зондового типа наклонен к горизонтальной оси ванны под углом 10 — 20, а канал санитарно-технического отсоса снабжен герметичными люками, расположенными соосно соответствующим газоотводящим патрубкам, для обеспечения возможности периодической чистки патрубков от возгона.

На фиг. 1 схематически изображена компоновка системы санитарно-технического отсоса на поперечном разрезе м:,гниевого бездиафрагменного электролизера; на фиг. 2 — то .,с, продольный разрез по A — А на фиг. 1.

Магниевый Оездиафрагменный электролизер содержит футерованный кожух 1, электроды 2, анодное перекрытие 3, диафрагменную перего«эодку 4, разделяющую элсктролизер на рабочие ячейки 5 и сборную ячейку 6. Часть 7 перекрытия, в которую заделана перегородка

4, нависающая над зеркалом электролита 8 сборной ячейки 6, выполнена в виде небольшого зонда 9 с наклоном к зеркалу электролита от места крепления диафрагменной перегородки под углом 10 — 20, c;IóæàULåãо для сбора в; дных газовыделений. В своде зонда 9 име30

45 ются заоорн«.«с Отверстия газоотводящих патруоков 10, которые ««роходят сквозь тело бет<и«ной части 7 перекрытия, образуюгцей зонд, и соединя«отся с газоотводящим каналом 11

cHcT(мы санитарно-технического отсоса, расположенным вдоль сборной ячейки 6 на части перекрытия, в которой крепится диафрагменная перегородка. Для периодической чистки газоотводящих патрубков 10 от возгона газоотводящий канал 1! снабжен герметично закрыва«ошимися люками 12, расположенными соосно соответствующим газоотводящ««««патрубка ч 10.

В процессе работы электролизера выделяюгцийся в сборной ячейке 6 хлор сепарируется от электролита магниевой ванны в непосредстве««ной близости от керамической диафрагменной перегородки 4, локализуется в зонде 9 газосборника, образованного частью 7 перекрытия, нависающей над зеркалом электролита 8 от места крепления диафрагменной перегородки, и удаляется с газами санитарно-технического отсоса на газоочистку через газоотводящие патрубки 10, соединенные с каналом 11 системы санитарно-технического отсоса.

Такое конструктивное решение системы санитарно-технического отсоса магниевых бездиафрагменных электролизеров со сборной ячейкой, перпендикулярной к электродам, апробировано на промышленном э1ектролизере с шириной сборной ячейки 400 мм путем установки соответствующей модели системы санитарнотехнического отсоса в сборной ячейке электролизера. Данные замеров потерь хлора с газами санитарно-технического отсоса показывают, что при скорости эвакуации газов санитарно-технического отсоса 485,2 нм ч содержание хлора в них возрастает в среднем на 21О««о, чем при использовании канала с переменным сечением заборных отверстий, направленных в сторону сборной ячейки, выполненного в футеровке передней с.енки электролизера и соединенного с системой санитарно-технического отсоса.

Таким образом, описываемый магниевый бездиафрагменный электрол изер обеспечивает наиболее полное улавливание хлора, увлекаемого циркулирующим потоком электролита в сборную ячейку, улучшает санитарно-гигиенические условия труда, позволяет снизить затраты на газоочистке за счет повышения содержания хлора в отсасываемых газах и общего уменьшения их объема. Указанное конструктивное решение системы санитарно-технического отсоса магниевых бездиафрагменных электролизеров просто в осуществлении и не требует изменений размеров основных конструктивных элементов электролизеров.

Фор чула изобретения

1. Бездиафрагменный электролизер для получения магния и хлора, включающий футе602614

Риг. т

А-А

Фиг. 2

Составитель Г. Титова

Техред О..1уговая Корректор Д. Мельниченко

Реда ктор Ф. Гоф м а н

Л 99/27

Тираж гао

Подписное

LLHHHHH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раугнская наб., д. 4 5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ië. Г1роектная. 4 рованную ванну с бетонным перекрытием с заделанными в него анодами и разделительной перегородкой и канал санитарно-технического отсоса, расположенный вдоль сборной ячейки, отличающийся тем, что, с целью более полного улавливания хлора и улучшения санитарногигиенических условий труда, часть перекрытия в которую заделана перегородка, выполнена наклонной к горизонтальной оси ванны с образованием газосборника зондового типа и снабжена газоотводя шими патрубка ми, которые соединены с каналом санитарно-технического отсоса.

2. Электролизер по п. 1, отличающийся тем, что газосборник зондового типа наклонен к горизонтальной оси ванны под углом 10 — 20 .

3. Электролизер по п. 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности периодической чистки патрубков от возгона, канал санитарно-технического отсоса снабжен герметичными люками, расположенными соосно соответствуюшим газоотводящим патрубкам.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 410128, кл. С 25 С 3/04, 1972.