Электролизер

Электролизер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„669764

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2375668/23-26 (22) 21. 06. 76 (46) 30.10.83. Бюл. Р 40 (72) Г.М.Камарьян (53) 621. 317.729 (088. 8) (56) 1. Биллинтер Ж. Промышленный электролиз водных растворов. N., Госхимиздат, 1959, с. 249-251.

2. Прикладная электрохимия, изд. 2, под ред. Н.Т.Кудрявцева, И., Химия, 1975, с.- 153-155. (54)(57) 1. ЭЛЕКТРОЛИЗЕР для электролиза растворов хлоридов щелочных металлов, содержащий анодный комплект, выполненный в виде токораспределительной основы с закрепленными на ней анодными элементами, и размещенный на токораспределительной основе анодного комплекта и герметично скрепленный с ней через электроизоляцию катодный комплект гребенчатого типа, выполненный в виде токонесущей рамы с закрепленными на ее внутренней поверхности через равные промежутки сетчатыми или перфориро1(5П С 25 В 1/46; С 25 В 9/00 ванными пальцеобразными катодными элементами с нанесенной на них диаФрагмой и пронизывающий анодный комп.лект с двух противоположных сторон навстречу друг другу, крышку и устройство для ввода и вывода электролита и продуктов электрилиза, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения мощности электролизера, сокращения дефицитных конструкционных материалов, токонесущая рама катодного комплекта выполнена по меньшей мере из двух деталей, герметично стыкующихся между собой по тор-. цам, катодные элементы каждой детали смещены в горизонтальной плоскости на расстояние, равное половине промежутка между двумя соседними катодными элементами; относительно сооТ ветствующих катодных элементов другой стыкующейся детали, катодные эле- С менты каждой из двух стыкующихся деталей расположены с попеременным чередованием в одном ряду и имеют длину, равную длине анодного комплекта. С5 бб97б4

2. Электролизер по п. 1, о т л ич а .ю шийся тем, что он снабжен одним или несколькими дополнительными элементами, расположенными меж1

Изобретение относится к устройству, используемому в электрохимических производствах, а. именно к электролизерам для электролиза растворов хлоридов щелочных металлов с получением хлора и целочей;

Известен электролизер для .электролиза растворов хлоридов щелочных. металлов, выполненный из трех частей, устанавливаемых одна на другую: нижней части, которая несет на себе анод, средней части, в которой укреплен катод, и верхней части, служащей газосборным колпаком. В нижней части электролизера на токопроводящем основании укреплены в вертикальном положении аноды. В средней час- . ти электролизера почти до его середины выступают с двух противоположных сторон навстречу друг другу полые пальцевидные сетчатые катодные элементы, закрепленные на внутренней поверхности прямоугольной токонесущей рамы

Катодный комплект имеет электродную поверхность гребенчатого. типа и пронизывает анодный комплект с двух противоположных сторон. Внутренние полости катодных элементов сообцаются с расположенной вдоль стенок рамы камерой сбора катодных продуктов. В верхней части электролизерЬ, служащей сборником хлора, размещены хлороотвод и штуцер для питания .электролизера электролитом. Катодный и анодный комплекты электроизолированы друг от друга (13, Недостатком такого электролизера является сложность его изготовления, и монтажа.

Наиболее близким к предлагаемому электролизеру является электролизер для электролиза растворов хлоридов щелочных металлов, содержащий анод" ный комплект, выполненный в виде токораспределительной основы с закрепленными на ней анодными элементами, и размещенный на токораспределительной основе аиодного комплекта и герметично скрепленный с ней через электроизоляцию катодный комплект гребенчатого типа, выполненный в виде токонесущей рами с закрепленными на ее внутренней поверхности через ду двумя деталями токонесущей рамы, с закрепленными на них с двух противоположных сторон катодными элементами. равные промежутки сетчатыми или перфорированными пальцеобразными катодными элементами с нанесенной на них диафрагмой и пронизывающий анодный комплект с двух противоположных сто" рон навстречу друг другу, крышку и устройство для ввода и вывода злект» ролита и продуктов электролиза (2).

Недостатком известного электролй зера является его невысокая мощностЬ

10 при установленных размерах из-за не возможности сокрацения расстояния между катодными элементами в ряду с целью увеличения их числа, а также повышенный расход дефицитного мате15 риала — титана на изготовление анодных элементов в виде пустотелых коробок. Иоцность электролизера не мо" жет быть существенно повышена за счет увеличения его размеров, 20 поскольку электролизер становится громоздким и затрудняется процесс равномерного нанесения диафрагмы на катодный комплект.

Целью изобретения является увели2 чение мощности электролизера и сокращение расхода дефицитных материалов.

Это достигается тем, что в электролизере для электролиза растворов .хлоридов щелочных металлов, содержа30 . цем анодный комплект, выполненный в вице токораспределительной основы с закрепленными на ней анодными элементами, и размещенный на токораспределительной основе анодного комплекЗ5 та и герметично. скрепленный с ней через электроизоляцию катодний комплект гребенчатого типа, выполненный в виде токонесуцей рамы с закрепленными на ее внутренней поверхности.

40 через равные промежутки сетчатыми или перфорированными пальцеобразными катодными элементами с нанесенной на них диафрагмой и пронизывающей анодный комплект с двух противополож45 ных стоРон навстречу друг другу ° крышку и устройство для ввода и вывода электролита и продуктов электролиза, токонесущая рама катодного комплекта выполнена по меньшей мере из

50 двух деталей, герметично стыкующихся между собой по торцам, катодные элементы каждой детали смещены в горизрнтальной плоскости на расстояние, 669764 рав ное полов и не промежутк а между дв умя соседними катодными элементами, относительно соответствуюцих катодных элементов другой стыкующейся детали, катодные элементы каждой из двух стыкующихся деталей расположены с попеременным чередованием в одном ряду и имеют длину, равную длине анодного комплекта.

Эле«тролизер может быть снабжен одним или несколькими дополнительны- 10 ми элементами, расположенными между двумя деталями токонесущей рамы, с закрепленными на них с двух противоположных сторон катодными элементами. 15

На фиг. 1 изображен электролиэер, разрез; на фиг. 2 — общий вид электролизера с частичным разрезом; на фиг. 3 — то же, вид сверху без крышки; на фиг.4 — то же, вид сверху с катодом.из двух деталей; на фиг. 5 и 6 — общий вид катодной детали в иэометрии; на фиг. 7 — вариант вертикального расположения деталей катода.

Анодный комплект состоит из несущей токораспределительной основы 1, выполненной в виде плиты из биметалла, например титан-сталь, или защиценного электропроводного материала, например из стали, покрытой поливинилхлоридом, комплекта электрически скрепленных с основой 1 анодных элементов 2, каждый из которых выполнен из титановой сетки или пластины, покрытой с обеих сторон активным 35 слоем из двуокиси рутения или любого другого активного материала.

Катодный комплект состоит иэ деталей 3, 4, 5 и 6, состыкованных между собой попарно и образующих в сборе 40 замкнутую токонесущую раму. Каждая деталь снабжена набором сплющенных полых пальцеобразных катодных элементов 7, выполненных из металлической сетки или перфорированного сталь- .

45 ного листа и скрепленных с рамой открытым торцом. Вся внутренняя поверхность катодной токонесущей рамы .обтянута катодной сеткой с определенным зазором так, что между внутренними поверхностями сетки и основы образуется общая полость, сообщающаяся с внутренним пространством всех элементов 7.

Элементы 7, закрепленные в деталях 4 и 5, смещены относительно элементов 7, укрепленных в деталях 3 и б, на половину между соседними катодными элементами. К наружной стенке токонесущей рамы прикреплены шины 8.

Крышка 9 выполнена из стойкого хлороматериала, например из стеклопластика.

Электролизер собирается следующим образом. На анодную основу 1, выполняющую роль днища электролизера, через уплотнительную и электроизоляционную прокладку 10 устанавливают детали 3, 4, 5 и б и герметично скрепляют их между собой через прокладки при помощи болтов или анкерной стяжки.

Элементы 7 состыкованных деталей, попеременно чередуясь, располагаются в одном общем ряду, образуя сквозные полости, в которых устанавливают элементы 2. На катодный комплект сверху устанавливают крышку 9. Производится электрическая и технологическая обвязка электролиэера.

Электролизер не может содержать менее двух деталей, образующих токонесущую раму катодного комплекта, так как иначе не может быть обеспечено чередование элементов 7, закрепленных на разных токонесущих основах, что составляет существо предложенной конструкции. Состыковку двух деталей проводят с помощью разъемного соединения.

Элементы 2 могут быть введены в катодный комплект сверху, тогда основа 1 должна быть расположена сверху.и будет выполнять роль крышки.

Токонесуцая рама катодного комплекта может быть выполнена из двух или более деталей, накладываемых друг на друга по вертикали. В этом случае при оптимальной высоте каждой детали, обеспечивающей наилучшие условия нанесения и работы диафрагмы, достигается увеличение мощности электролиэера без увеличения занимаемой площади.

669764

Редактор В . Бородкина Текред В, далекорей

Корректор М. немчик

Филиап ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4

Закаэ 8156/4 Тираж 643 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. а/5