Procédé pour le réglage en marche de la distance entre les électrodes dans les cellules d'électrolyse à cathode mobile de mercure La présente invention concerne un procédé pour le réglage en marche de la distance entre les élec trodes dans les cellules à cathode mobile de mercure.
On sait qu'au cours de l'électrolyse de saumures en présence d'une cathode mobile de mercure, les anodes de graphite s'usent et l'augmentation de la distance entre les électrodes provoque une diminution du rendement énergétique de l'électrolyse. C'est pour quoi il convient de régler de temps à autre la distance entre les anodes et la cathode mobile de mercure.
Dans le brevet belge 554895, la titulaire a proposé de régler en marche la distance entre les électrodes en saisissant successivement les anodes de graphite par leur tige de support et d'amenée de courant en les approchant de la cathode de mercure jusqu'au moment où l'on constate une brusque variation de l'ampérage, particulièrement lorsque l'anode à régler et la cathode sont en court-circuit, et en les remon tant sur une distance correspondant substantielle ment au rendement optimal de la cellule d'électrolyse.
Suivant ce procédé, on détermine donc un point géométrique de référence (savoir l'endroit où a lieu le court-circuit franc) à partir duquel on effectue le réglage. Du fait que l'anode est sous tension, elle est entourée d'une nappe de chlore car l'électrolyse continue et le court-circuit ne peut se produire que lorsque cette nappe de chlore disparaît. Or, la pro fondeur d'immersion des anodes dans le mercure pour obtenir le court-circuit franc dépend de la den sité de courant ainsi que de la forme et de l'usure de l'anode en graphite.
Le procédé faisant l'objet de la présente invention permet d'effectuer le réglage de la distance entre les électrodes indépendamment de la charge de la cellule, c'est-à-dire que la position de référence pour le réglage sera toujours la même quelle que soit la charge de la cellule ; de plus, cette position est prati quement indépendante de l'état d'usure de l'anode.
Ce procédé est caractérisé en ce que l'on ouvre le sectionneur de cuivre unissant la sole de la cellule précédente à l'anode ou à la série d'anodes à régler, celle(s)-ci n'étant donc plus sous tension d'électro lyse, en ce que l'on intercale entre l'anode à régler et la cathode de mercure un moyen pour mesurer une tension et/ou un courant, en ce que l'on approche l'anode de la cathode de mercure jusqu'au moment où l'on observe une brusque variation de la tension et/ou du courant, notamment lorsque la partie infé rieure de l'anode vient au contact de la surface du mercure, et en ce que l'on remonte l'anode sur une distance correspondant substantiellement au rende ment optimal de la cellule.
Sans vouloir avancer d'explication théorique, la titulaire pense que l'anode déconnectée par l'ouver ture du sectionneur se comporte comme une électrode à chlore en raison d'une certaine quantité de gaz adsorbé sur le graphite, ce qui explique l'existence d'une tension entre l'anode et la cathode. Pour mesurer cette tension ou plus exactement pour déter miner le moment précis où, l'anode venant au contact de la nappe de mercure, la tension disparaît brusque ment, on peut, par exemple, connecter un voltmètre entre l'anode à régler et la cathode mobile de mer cure. En pareil cas, lorsque l'anode vient au contact du mercure, la tension lue au voltmètre diminue brusquement.
On peut aussi intercaler entre l'anode et la cathode un relais galvanométrique et un conden sateur montés en série, lorsque le sectionneur est ouvert et l'anode rapprochée de la cathode, le con densateur se charge, et au moment où l'anode vient au contact du mercure, le condensateur se décharge brusquement. Ce dernier moyen offre un avantage particulier en ce sens que l'on peut régler la distance entre les électrodes au démarrage d'une cellule, c'est- à-dire sans que cette dernière soit sous tension et sans qu'il existe du sodium dans le mercure.
En effet, il suffit d'intercaler une source de courant auxiliaire et une résistance entre l'anode à régler et la cathode de mercure de manière à charger le condensateur. Il est évident que le procédé de réglage renvendiqué permet l'automatisation dudit réglage, l'impulsion nécessaire étant donnée par la brusque variation de la tension et/ou du courant.
Par exemple, lorsque l'on connecte le circuit constitué par le condensateur et le relais galvanométrique entre l'anode et la cathode, l'aiguille du relais a une lancée dans un sens déter miné, vient au contact d'une pointe qui est en relation avec un dispositif asservi qui met en route la des cente de l'anode puis regagne instantanément sa position de repos.
Au moment où l'anode vient au contact du mercure, le condensateur se décharge et la disparition du courant se manifeste par une lancée de l'aiguille du relais dans le sens opposé à celui observé lors de l'interconnection du circuit conden- sateur-relais galvanométrique. L'aiguille vient au contact d'une pointe en relation avec un dispositif asservi assurant la remontée de l'anode sur la dis tance correspondant au rendement optimal de la cellule.
Le procédé décrit permet d'obtenir une position de référence reproductible indépendante de la charge de la cellule et de l'état d'usure des anodes. De plus, toutes les anodes d'une cellule se trouvent sensible ment à la même distance optimale de la nappe de mercure.
The present invention relates to a method for on-the-fly adjustment of the distance between electrodes in mobile mercury cathode cells.
It is known that during the electrolysis of brines in the presence of a mobile mercury cathode, the graphite anodes wear out and the increase in the distance between the electrodes causes a decrease in the energy efficiency of the electrolysis. This is why the distance between the anodes and the mobile mercury cathode should be adjusted from time to time.
In Belgian patent 554895, the proprietor proposed to adjust the distance between the electrodes in operation by successively gripping the graphite anodes by their support and current supply rod by bringing them closer to the mercury cathode until the moment when there is a sudden variation in the amperage, particularly when the anode to be adjusted and the cathode are short-circuited, and when they are placed over a distance corresponding substantially to the optimum efficiency of the electrolysis cell.
According to this method, a geometric reference point is therefore determined (namely the place where the dead short-circuit takes place) from which the adjustment is carried out. Because the anode is under voltage, it is surrounded by a chlorine sheet because electrolysis continues and the short circuit can only occur when this chlorine sheet disappears. However, the depth of immersion of the anodes in mercury to obtain the clear short-circuit depends on the current density as well as on the shape and the wear of the graphite anode.
The method forming the subject of the present invention makes it possible to carry out the adjustment of the distance between the electrodes independently of the charge of the cell, that is to say that the reference position for the adjustment will always be the same as it is. whatever the load of the cell; moreover, this position is practically independent of the state of wear of the anode.
This method is characterized in that one opens the copper disconnector uniting the bottom of the previous cell to the anode or to the series of anodes to be adjusted, the one (s) -ci no longer under voltage. 'electrolysis, in that a means for measuring a voltage and / or a current is interposed between the anode to be adjusted and the mercury cathode, in that the anode is brought close to the mercury cathode until '' when a sudden variation in voltage and / or current is observed, in particular when the lower part of the anode comes into contact with the surface of the mercury, and in that the anode is raised over a distance corresponding substantially to the optimum efficiency of the cell.
Without wishing to put forward a theoretical explanation, the incumbent believes that the anode disconnected by the opening of the disconnector behaves like a chlorine electrode due to a certain quantity of gas adsorbed on the graphite, which explains the existence of a voltage between the anode and the cathode. To measure this voltage or more exactly to determine the precise moment when, the anode coming into contact with the mercury layer, the voltage suddenly disappears, it is possible, for example, to connect a voltmeter between the anode to be adjusted and the mobile cathode of sea cure. In such a case, when the anode comes into contact with mercury, the voltage read on the voltmeter drops sharply.
It is also possible to insert between the anode and the cathode a galvanometric relay and a capacitor mounted in series, when the disconnector is open and the anode close to the cathode, the capacitor is charged, and when the anode comes. on contact with mercury, the capacitor suddenly discharges. This last means offers a particular advantage in that it is possible to adjust the distance between the electrodes at the start of a cell, that is to say without the latter being under voltage and without the existence of sodium. in mercury.
In fact, it suffices to insert an auxiliary current source and a resistance between the anode to be adjusted and the mercury cathode so as to charge the capacitor. It is obvious that the claimed adjustment method allows the automation of said adjustment, the necessary impetus being given by the sudden variation in voltage and / or current.
For example, when the circuit formed by the capacitor and the galvanometric relay is connected between the anode and the cathode, the needle of the relay has a throw in a determined direction, comes into contact with a point which is in contact. relationship with a servo-controlled device which starts the centering of the anode then instantly regains its rest position.
When the anode comes into contact with the mercury, the capacitor is discharged and the disappearance of the current is manifested by a throwing of the needle of the relay in the direction opposite to that observed during the interconnection of the capacitor circuit. galvanometric relay. The needle comes into contact with a point in connection with a controlled device ensuring the raising of the anode over the distance corresponding to the optimum efficiency of the cell.
The method described makes it possible to obtain a reproducible reference position independent of the load on the cell and the state of wear of the anodes. In addition, all the anodes of a cell are located at substantially the same optimum distance from the mercury layer.