Бездиафрагменный электролизер для получения магния и хлора

Бездиафрагменный электролизер для получения магния и хлора

Реферат

 

1. Бездиафрагменный электролизер для получения магния и хлора, включающий рабочие отделения с введенными через подину анодами и закрепленными в стенках консольными катодами, расположенную перпендикулярно электродам сборную ячейку, отделенную от рабочих отделений примыкающей к анодам разделительной перегородкой с верхними и нижними окнами для циркуляции электролита, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потерь хлора и увеличения срока службы электролизера, аноды выполнены переменной ширины, уменьшающейся над уровнем верхнего края катодов со стороны сборной ячейки, а толщина перегородки над верхним циркуляционным окном увеличена в сторону зауженной части анодов.

2. Электролизер по п.1, отличающийся тем, что соотношение толщины перегородки в расширенной части и ниже верхнего окна составляет от 1,4 до 2,0.

3. Электролизер по пп.1 и 2, отличающийся тем, что внутри широкой части перегородка имеет сплошной бетонный слой. Изобретение относится к цветной металлургии, конкретно, к конструкции электролизеров с вертикальными электродами для получения магния и хлора из расплавленных хлористых солей. Известны бездиафрагменные электролизеры с нижним вводом анодов и строго фиксированными двусторонними катодами с боковым вводом их через футеровку, причем рабочая и сборная ячейка отделены поперечной перегородкой с верхним и нижними окнами для циркуляции электролита. При работе электролизера поток электролита через верхние окна направлен из рабочего отделения в сборную ячейку (1,2). Одним из недостатков конструкции является то, что перегородка в области колебания уровня электролита, т.е. выше верхних окон, быстро начинает размываться, особенно по швам. Появляются сквозные щели, через которые хлор из рабочего отделения попадает в сборную ячейку, тем самым ухудшаются условия обслуживания электролизера и увеличиваются потери хлора. Наиболее близким из известных по конструкции является электролизер, у которого перегородка в верхней зоне выполнена толще, так, что отношение ширины верхней зоны ячейки для сепарации магния к ширине этой же ячейки на уровне рабочих поверхностей катодов равно не менее чем 1:1,5. Этот электролизер предназначен для установки в поточной линии, для ускорения удаления магния из сборной ячейки (3). Недостаток указанной конструкции заключается в том, что при индивидуальном обслуживании, принятом в настоящее время на всех наших предприятиях, сужение верхней зоны сборной ячейки приведет к тому, что увеличится толщина слоя магния ниже верхнего окна поток электролита будет отрывать нижние капли магния и заносить через нижние окна в рабочую зону или магний будет запутываться в шламе. Кроме того, сужение верхней зоны сборной ячейки затрудняет удаление шлама, нависающая часть перегородки разрушается от ударов элементами шламозаборников. Целью изобретения является уменьшение потерь хлора и увеличение срока службы бездиафрагменного электролизера с нижним вводом анодов. Поставленная цель достигается тем, что аноды выполнены переменной ширины, уменьшающейся над уровнем верхнего края катодов со стороны сборной ячейки, а толщина перегородки над верхним циркуляционным окном увеличена в сторону зауженной части анодов. Уменьшение ширины анода предпочтительно выполнять постепенно, в виде скоса, под углом к вертикали 30-60^o это уменьшит накопление шлама на переходной части анода. Оптимальным соотношением толщины перегородки в месте расширения и ниже его является от 1,4 до 2,0 в зависимости от конкретного исполнения узлов электролизера и их параметров. Внутри широкой части перегородка имеет сплошной вертикальный бетонный слой, для защиты горизонтальных швов. На чертеже изображен поперечный разрез предложенного электролизера. Электролизер включает рабочие отделения 1, аноды 2, катоды 3, сборную ячейку 4, разделительную перегородку 5 с верхним и нижним циркуляционными окнами 6,7. Ширина анода над катодом А меньше ширины анода в остальной части В. Толщина перегородки С над окном больше толщины перегородки К ниже окна. Электролит из рабочего отделения 1 попадает в ячейку 4 для накапливания магния через окна 6 и возвращается в межэлектродное пространство через окна 7. Пузыри хлора отделяются от электролита в рабочей ячейке и отсасываются из-за перекрытия. Восходящий поток хлора отклоняется расширяющейся частью перегородки в сторону от сборной ячейки. Увеличение толщины перегородки над окном 6 способствует увеличению ее механической прочности и целостности, герметичность не нарушается в течение срока службы электролизера не менее 24-х месяцев. При этом концентрация хлора в анодном газе сохраняется высокой, более 90% а потери хлора с газами санитарно-технического отсоса не увеличиваются со сроком службы. Работа перегородки не ограничивает срока службы электролизера.

Формула изобретения

1. Бездиафрагменный электролизер для получения магния и хлора, включающий рабочие отделения с введенными через подину анодами и закрепленными в стенках консольными катодами, расположенную перпендикулярно электродам сборную ячейку, отделенную от рабочих отделений примыкающей к анодам разделительной перегородкой с верхними и нижними окнами для циркуляции электролита, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потерь хлора и увеличения срока службы электролизера, аноды выполнены переменной ширины, уменьшающейся над уровнем верхнего края катодов со стороны сборной ячейки, а толщина перегородки над верхним циркуляционным окном увеличена в сторону зауженной части анодов. 2. Электролизер по п.1, отличающийся тем, что соотношение толщины перегородки в расширенной части и ниже верхнего окна составляет от 1,4 до 2,0. 3. Электролизер по пп.1 и 2, отличающийся тем, что внутри широкой части перегородка имеет сплошной бетонный слой.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 36-2000

Извещение опубликовано: 27.12.2000