Электролизер

Электролизер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< > 64487I

Сова Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 30.06.76 (21) 2377920/23-26 с стрисосдинением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.01.79. Бюллетень № 4 (45) Дата опубликования описания 30.01.79 (51) М.Кл С 25 В 1 46

С 25 В 9/00

Государственный комитет (53) УДК 621.357.12 (088.8) по делам изобретений и открытий

® (72) Ав (54) ЗЛЕКТРОЛИЗЕР

Изобретение относится к области электрохимических производств, конкретно к электролизерам, используемым в процессе получения хлора и щелочей методом электролиза раствора хлорида соответствующего металла с фильтрующей диафрагмой или ионообменной мембраной.

Известен биполярный электролизер фильтр — прессного типа с ионообменнои мембраной, содержащий электроды, закрепленные в электродных рамах, которые при сборке электролизера образуют его корпус.

Между соседними электродными рамами расположены ионообменные мебраны. Подвод тока к электродам осуществляется через токоподводы, выведенные наружу (1).

Недостатки указанного электролизера состоят в значительном межэлектродном расстоянии, что приводит к высокому напряжению на ячейке электролизера (более

5 В), и большом количестве болтовых внешних электрических контактов, которые в условиях хлорного электролиза корродируют, а это дополнительно повышает потери напряжения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является электролизер фильтрпрессного типа с ионообменной мембраной, включающий корпус с помещенными в нем перфорированными катодами и анодами.

Электроды имеют жестко закрепленные на основе перфорированные выносные электроды. Между соседними электродами размещена ионообменная мембрана. Межэлектродное расстояние 3 — 5 л л (2).

Недостатки такого электролизера заключаются в повышенном расходе электроэнергии и возможности механического разруше10 ния мембраны при колебаниях давления в ячейках электролизера.

Цель изобретения — снижение расхода электроэнергии и повышение надежности работы электролизера.

Достигается это тем, что в электролпзере фильтр-прессного типа, включающем корпус с помещенными в нем перфорированными анодами и катодами, между которымп расположены ионообменные мембраны, аноды и катоды снабжены деформирующимися элементами, размещенными на ионообменной мембране.

Деформирующиеся элементы могут быть выполнены например Г-образной формы илп в виде сетки.

Предложенная конструкция может быть также использована для электролнзера с фильтрующей диафрагмой.

Деформирующпеся элементы позволяют

ЗО сжимать фпльтрующую диафрагму пли

64487:1 ионообменную мембрану с определенным усилием и предотвращают при этом ее повре>кдение при монтаже электролизера и во время его работы.

Наиболее предпочтительным является предложенная конструкция для электролизера с ионообменной мембраной.

На фиг. 1 схематически изображен монополярный электролизер с ионообменной мембраной; на фиг. 2 — биполярный электролизер с ионообменной мембраной (вариант выполнения).

Монополярный электролизер (фиг. 1) содер>кит аноды, выполненные в виде замкнутой по периметру рамы 1, по оси которой закреплен основной электрод 2 — лист из пассивирующегося металла, например из титана.

К основному электроду 2 прикреплены дефо рмирующиеся элементы 8, имеющие

Г-образную форму. Деформирующиеся элементы 8 выполняют роль вынесенных электродов, изготовлены из пассивирующегося металла, например титана, и покрыты активной массой на своей рабочей поверхности. Активная масса может быть нанесена также на основной электрод 2. Рабочая поверхность элементов 8 расположена параллельно электроду 2 и непосредственно размещена на ионообменной мембране.

Катод состоит из замкнутой по периметру рамы 4, выполненной, например, из стали. Рама 4 имеет токоразводящие элементы б, также выполненные, например, из стали, К токоразводящим элементам б прикреплена стальная сетка б. Ионообменная мембрана 7 размещена между деформирующимися элементами 8 и катодными сетками б. При сборке электролизера элементы 8 прижимают ионообменную мембрану к катодной сетке б. Благодаря деформируемой связи элементов 8 с основным электродом . 2 обеспечивается равномерное прижатие ионообменной мембраны

7 к катодной сетке б, исключая возможность повреждения мембраны 7, и достигается максимально возможное сближение электродов.

В предложенном электролизере катод может быть выполнен аналогично аноду, т. е. в виде основного электрода с закрепленными на нем деформирующимися элементами.

В соответствии с изобретением деформирующиеся элементы могут быть также закреплены на противоположных сторонах основы электрода в случае, если электрод работает биполярно.

Основа электрода в этом случае выполняется из двух материалов, соответственно устойчивых в условиях катодной и анодной поляризации.

5 В представленном на фиг. 2 варианте биполярного электролизера монополярный анод выполнен в виде листа 8 из пассивирующегося металла, например титана, к которому прикреплен выносной электрод 9

10 из титановой сетки. Между основным 8 и выносным 9 электродами размещена деформирующаяся плоская спираль 10 из титановой проволоки, Монополярный катод выполнен из сталь15 ного листа 11, к которому крепится выносной катод 12 из стальной сетки. Между стальным листом 11 и выносным катодом размещена деформирующаяся стальная сетка 18.

Биполярный электрод изготовлен с двумя полюсами, выполненными аналогично описанным монополярных электродам аноду и катоду.

Ионообменная мембрана размещена между выносными электродами 9 и 12, и при стягивании электролизера выносные электроды благодаря деформирующимся элементам 10 и 18 сжимают ионообменную мембрану 14. Усилие стягивания равномерно распределяется по всей площади мембраны.

Формула изобретения

1. Электролизер фильтр-прессного типа, включающий корпус с помещенныы в нем перфорированными анодами и катодами, между которыми расположены ионо40 обменные мембраны, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода электроэнергии и повышения надежности работы электролизера, аноды и катоды снаб>кены деформирующимися элементами, размещенными на ионообменной мембране.

2. Злектролизер по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что деформирующиеся элементы выполнены Г-образной формы.

3. Электролизер по п. 1, о т л и ч а ю50 шийся тем, что деформирующиеся элементы выполнены в виде сетки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Chemic Ing. Mechn., — 1975, № 47, ¹ 4, 157.

2. The American Chem, Soc. Centennial

Meeting, 1976, N — J., Apr. 4 — 9.

644871

L 7,англ (Гуг. 2

Составитель Ф. Львович

Техред С. Антипенко

Корректор С. Файн

Редактор Т. Кузьмина

Заказ 1140/30 Изд. № 110 Тираж 726 Подписное

HI10 Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»