Диафрагменный электролизер для получения хлора и щелочи

Диафрагменный электролизер для получения хлора и щелочи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1.ДИАФРАГМЕННЫЯ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ХЛОРА И ЩЕЛОЧИ, содерж ций нонополярные и биполярные электроды с катодными и анодными элементами « закрепленными на протдвоположных сторонах токораспределительной основы, образующей с катодными элементами и нанесенной на них диафрагмой сборник катодных продуктов. и царги, герметично стягивающие между собой электроды, отличающийся тем,что, с целью повышения мощности электролизера и обеспечения возможности замены электродов без раэборки электролизера, он снабжен корпусными рамами с верхним проемом и размещенными на их внутренней поверхности установочными пазами для токораспределительньк основ электродов, основание корпусной раMfct выполнено полым и снабжено сквозными прорезями на торцах и в месте вывода катодных продуктов из сборника . 2. Электролизер по п. 1, отличающийся тем, что корпусная рама снабжена одной или несколькими (Л вертикальными перегородками. Т т

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2376469/23-26 (22) 21.06.76 . (46) 30. 10. 83. Вюл. Р 40 (72) Г.И.Камарьян(53) 661.418. 1: 621. 317 729 (088. 8) (56) 1. Патент ФРГ Р 943404, кл. 12 h, 3, 17.05.56.

2 ° Авторское свидетельство СССР

Р 292383, кл. С 25 В 9/05, 09.03.66 (прототип); (54)(57) 1.ДИАФРАГИЕННЫИ ЭЛЕКТРОЛИЗЕР.

ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ХЛОРА И ЩЕЛОЧИ, содержащий моиополярные и биполярные электроды с катодными и анодными элементами, закрепленными на,противопо- ложных сторонах токораспределительной основы, образующей с катодными элементами и нанесенной на них диафрагмой сборник катодных продуктов, „„SU„„730009

3(51) С 25 В 1/46) С 25 В 9/00 и царги, герметично стягивающие между собой электроды, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения мощности электролизера и обеспечения возможности замены электродов без разборки электролизера, он снаб- жен корпусными рамами с верхним проемом и размещенными на их внутренней поверхности установочными пазами для токораспределительных основ электродов, основание корпусной рамы.выполнено полым и снабжено сквозными прорезями на торцах и в месте вывода катодных продуктов нз сборника.

2. Электролизер по и. 1, о т л и" ч а ю щ и и с s тем, что корпусная 9 рама снабжена одной или несколькими вертикальными перегородками.

730009

Изобретение относится к электрохимическому производству,а именно к диафрагменним электролизерам, используемым для электролиза водных растворов хлоридов щелочных металлов с получением хлора и щелочей. 5

Известен электролизер, для получения хлора и щелочи, содержащий корпус, катод, диафрагму и графитовый анод. Анод выполнен в виде графитового блока с закрепленными на нем fQ при помощи стяжек графитовыми анодными пластинами. Анодные пластины я блок снабжены пазами, при помощи которых эти пластины крепятся на графитовом блоке и могут по нему пере. мещаться для регулирования межэлектродного расстояния или удаляться в случае выхода из строя из-за поломки или износа fl).

Недостатком такого электролизера является необходимость полной разборки его при замене анодных пластин.

Наиболее близким к предлагаемому электролизвру является диафрагменный электролизер для получения хлора и щелочи, содержащий концевые монополярные электроды и расположенные между ними биполярные электроды с катодными и анодными элементами, закрепленными на противоположных сторонах токораспределительной основы. К токораспределительной основе каждого биполярного электрода с катодной стороны механически и электрически прикреплены царги, образующие корпус электролизера, собранный 35 в единый комплекс с помощью анкерной стяжки или фланцевого соединения.

Токораспределительная основа электрода с катодными элементами и 4р нанесенными на них диафрагмой образуют сборник катодных продуктов (2).

Недостатком такого электролизера является ограниченная мощность иэ-за сложности изготовления, монтажа и 45 демонтажа крупногабаритных электродов и трудности равномерного нанесения на них диафрагмы, а также невозможность смены и ремонта отдельного электрода без полной остановки и разборки всего электролизера.

Целью изобретения является повышение мощности электролизера и обеспечение воэможности .замены электродов без.разборки электролизера.

Цель достигается тем, что диафрагменный электролизер для получения хлора и щелочи, содержащий монополярные и биполярные электроды с катодными и анодными элементами, закрепленными на противоположных сторо-60 нах токораспределительной основы, образующей с катодными элементами и нанесенной на них диафрагмой сборник катодных продуктов, и царги; герметично стягивающие между собой 65 электроды, снабжен корпусными рамами с открытым сверху проемом и размещенными на их внутренней поверхности установочными пазами для токораспределительных основ электродов, причем основание корпусной рамы выполнено полым и снабжено сквозными прорезями на торцах и в месте вывода катодных продуктов из сборника.

Корпуская рама может быть снабжена одной или несколькими вертикальными перегородками.

Отличительными признаками предлагаемого электролизера являются то, что он снабжен корпусными рамами с открытым сверху проемом и размещенными на их внутренней поверхности установочными пазами для токораспределительных основ электродов, основание корпусной. рамы выполнено полым и снабжено сквозными прорезями на торцах .и в месте вывода катодных продуктов иэ сборника.

Дополнительным отличительным признаком такого злектролизера является то, что корпусная рама снабжена одной или несколькими вертикальными перегородками.

На фиг. 1 изображен электролизер, вид спереди с частичным разрезом; на фиг. 2 - то же, вид сбоку; на фиг. 3 — корпусная рама электрода в изометрии на фиг. 4 — электролиэер, вид сверху с частичным вырезом на фиг. 5 - вариант электролизера с корпусными рамами электродов, вид сверху; на фиг. 6 — вариант вывода катодных продуктов электролиза из электрода; на фиг. 7 - общий вид комплекта царг и корпусных рам электродов в сборе..

Электролизер включает концевые плиты 1, корпусные рами 2,царги З,прокладки 4, стяжные болты 5, концевой анод 6, концевой катод 7,биполярный электрод 8, крищки 9. Рама 2 состоит из короба

10, расположенного в основании, снабженного сквозным вырезом 11, крайних стояков 12 с внутренними пазами 13, среднего стояка 14 с двухсторонними пазами 15. Рама 2 выполнена из неэлектропроводного материала (стеклопластика, полимербетона и других или гуммированного или защищенного другим известным способом металла).

Рама 2 может быть выполнена с несколькими стояками 14 или вовсе без них, т.е. только с стояками 12.

Соответственно меняется и число проемов между стенками — на фиг. 4 и 5 изображена рама с двумя проемами между стояками.

Электрод 8 состоит из токораспределительной плиты 16, комплекта катодных элементов 17, комплекта анодных элементов 18, патрубка 19 и снабжен по трем сторонам выступами 20.

Царги 3 выполнены из титана, но мо730009 гут быть изготовлены из любого подходящего материала (стеклопластика, полимербетона, гуммированного металла и др.) .

Рамы 2 и царги 3 с помощью плит 1, прокладок 4 и болтов 5 герметично 5 со взаимной электрической изоляцией стягиваются в единую структуру, анод б, катод 7 и электроды 8 устанавливаются в =оответствующие проемы рам

2 по два в ряд, причем выступы 20 10 электродов 8, как и выступы 21 и 22 соответственно концевых анода и катода, вводят в пазы 13 и 15 стояков

12 и 14 соответствующих рам 2. Как уже указывалось, число биполярных электродов и концевых монополярных электродов в рамах может меняться от одного и выше, При установке электродов патрубок

19 вводится в вырез 11 короба 10 рамы 2 и при помощи прокладки 23 уплотняется за счет веса электродов. Образованные царгами 3, рамами 2, электродами б, 7.и 8 изолированные отсеки с разноименными полюсами соседних электродов сверху перекрыты крыш ками 9, К аноду б и катоду 7 прикреплены токоподводящие шины, а к электродам 8 — шунтирующие шины.

Электролизер снабжен штуцерами для ввода электролита, вывода хлора и 30 вывода катодных продуктов электролиза. На стыках электродов 8 в ряду у средней перегородки .рамы 2 образуется своцобная полость для циркуляции электролита. 35

Электролизер обЛадает следующими пре имущес тв ами: обеспечивает возможность увеличения электрической нагрузки на бипо-. лярные электроды в 2-3 раза по сравнению с максимально достигаемой на прототипе или других известных биполярных электролизерах, что достигается тем, что в конструкции электролизера биполярные электроды могут располагаться по несколько штук в ряд, образуя единый комплекс биполярных электродов; обеспечивает воэможность замены и ремонта отдельных биполярных электродов, разборки всего электролизера в целом, что невозможно в прототипе и в других известных конструкциях биполярных электролизеров, а это значительно познает производительность злектролизера за счет сокращения простоев, уменьшенйя трудозатрат обеспечивает облегчение корпуса, возможность его изготовления из металла — титана, возможность ремонта или замены элементов корпуса по частям, значительное упрощение и повышение точности сборки и др.; позволяет нуштировать отдельные ряды биполярных электродов или отдельные электроды в ряду; обеспечивает повышение выхода по току за счет улучшения условий циркуляции электролита, достигаемого образованием циркуляционных полостей для электролита в местах стыка биполярных электродов в ряду в раме.

Электролизер может быть выполнен и.в варианте, когда рамы 2 заделаны, в стенки цельного корпуса 24 электро.лнзера, а электроды 8 размещены в установочных пазах стояков этой рамы.

Возможно комплектование электродов 8 в рамах 2 отдельно от корпуса с последующей их сборкой с царгами по принципу фильтр"пресса.

Вывод катодных продуктов электролиза может быть осуществлен и через один из крайних или оба крайних стояка 12 при помощи патрубка 25, ввинченного в бобышку 26 в теле электрода до упора с фланцем 27.

730009

5 Е п

Корректор М.Демчик

Редактор З.Бородкина Техред В.Далекорей

Закаэ 8156/4 Тираж 643 Подписное

BHHHIlH Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент,, г.Ужгород, ул.ПрОектная, 4