CS205057B2 - Anode for membrane-free electrolyzer - Google Patents

Anode for membrane-free electrolyzer Download PDF

Info

Publication number
CS205057B2
CS205057B2 CS785658A CS565878A CS205057B2 CS 205057 B2 CS205057 B2 CS 205057B2 CS 785658 A CS785658 A CS 785658A CS 565878 A CS565878 A CS 565878A CS 205057 B2 CS205057 B2 CS 205057B2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
anode
electrolyte
rod
electrically conductive
resistant
Prior art date
Application number
CS785658A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Roger Charvin
Georges Cusset
Jean Cormier
Original Assignee
Ugine Kuhlmann
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ugine Kuhlmann filed Critical Ugine Kuhlmann
Publication of CS205057B2 publication Critical patent/CS205057B2/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B11/00Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
    • C25B11/02Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by shape or form
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/60Constructional parts of cells
    • C25B9/65Means for supplying current; Electrode connections; Electric inter-cell connections

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
  • Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Description

Vynález se - týká anody pro bezmembránový elektrolyzér, zejména pro výrobu chlorečnanů alkalických kovů, jako je chlorečnan sodný, a chlorečnan kovů alkalických zemin.The invention relates to an anode for a membrane-free electrolyzer, in particular for the production of alkali metal chlorates such as sodium chlorate and alkaline earth metal chlorate.

Anodové soustavy dosud používané u bezmembránových elektrolyzérů jsou povšechně popsány ve francouzské patentní přihlášce -č. 7 508 008, zveřejněné - pod č. 2 203 093. Tyto anodové celky jsou tvořeny anodami ve tvaru L našroubovanými na vodivý spodek opatřený členy pro elektrické spojení za účelem přivádění proudu do aktivní části anody.The anode systems hitherto used in diaphragm-free electrolytic cells are generally described in French patent application no. No. 7,508,008, published No. 2,203,093. These anode assemblies consist of L-shaped anodes screwed onto a conductive base provided with electrical connection members to provide current to the active portion of the anode.

Jiné anodové soustavy použitelné v elektrolytických článcích bez membrány jsou popsány ve francouzském patentním spisu č. 41.41272. [sou tvořeny spodkem, opatřeným výčnělky v podobě tyčí, které mají alespoň jednu rovinnou opracovanou stranu, na každé z nich je upevněna jedna anoda. V takových soustavách je spodek rovněž opatřen členy pro elektrické spojení, přivádějícími proud do aktivní části anody.Other anode systems useful in membrane-free electrolytic cells are described in French Patent No. 41,41272. They consist of a base provided with protrusions in the form of rods having at least one planar machined side, one anode being mounted on each of them. In such systems, the bottom is also provided with electrical connection members supplying current to the active portion of the anode.

Takovéto anodové soustavy vedou k omezení jmenovité pracovní intenzity elektrolyzéru na přibližně 50 000 A v důsledku způsobu -elektrického připojení anod k proudovým přívodům, a v důsledku -nesnadnosti dosáhnout dostatečných průřezů pro pře2 chod proudu vzhledem k nedostatku místa.Such anode systems result in a limitation of the electrolyser's rated operating intensity to approximately 50,000 A due to the method of electrically connecting the anodes to the power leads, and due to the difficulty of achieving sufficient cross-sections for current transfer due to lack of space.

Kromě toho úbytky napětí mezi proudovým přívodem a aktivní částí anody -dosáhnout 200 mV pro jmenovitou intezitu elektrolýzáru 30 kA a silně zatěžují spotřebu energie.In addition, the voltage drops between the current supply and the active part of the anode reach 200 mV for a nominal electrolyzer intensity of 30 kA and severely burden the energy consumption.

Dále vyžaduje tento typ konstrukce zvlášť mohutných nosných členů pro anody.Furthermore, this type of construction requires particularly robust anode support members.

Průmysl však potřebuje '-mít k dispozici takové anody pro bezmembránové elektrolyzéry, jež by umožnily pracovat při vysokých intenzitách, dosahujících 200 000 A a dokonce více, a přesto spojených pouze s nízkými úbytky napětí.However, industry needs to have available anodes for membrane-free electrolysers that would allow to operate at high intensities of 200,000 A and even more, yet associated only with low voltage drops.

Vynález splňuje shora uvedený účel a vytváří anodu pro- bezmembránový elektrolyzér na přípravu chlorečnanů alkalických kovů, jako chlorečnanů sodného, a chlorečnanů kovů alkalických zemin; tato- anoda je podle vynálezu tvořena válcovou tyčí, která je elektricky vodivá, je odolná proti korozi elektrolytem a nese prostřednictvím dvou spojovacích útvarů elektricky vodivých, jejichž -střední části jsou navařeny na tyč podél dvou površek diametrálně protilehlých, dvě rovnoběžné -anodické desky, jež jsou navařeny na ramena -spojovacích útvarů a jejichž volné konce jsou navzájem spojeny vhodnými spojovacími členy, elektricky vodivými a -odolnými vůči korozi elektroly205057 tem a udržujícími je v podstatě rovnoběžné při · zachování polotuhého spojení, přičemž jeden z konců . tyče je uzavřen zátkou z materiálu . odolávajícího korozi elektrolytem a druhý konec má část, zajišťující elektrickou funkci a tvořenou plochým úsekem držícím elektrické přípoje, a odděleně část, zajišťující těsnicí funkci a tvořenou osazením, opatřeným drážkou, ve které je uložen torický spoj, odolávající korozi elektrolytem a zajišťující těsnost průchodu válcové tyče stěnou vany elektrolyzéru.The invention fulfills the above purpose and provides an anode membrane-free electrolyzer for the preparation of alkali metal chlorates such as sodium chlorates and alkaline earth metal chlorates; according to the invention, the anode consists of a cylindrical rod, which is electrically conductive, is resistant to electrolyte corrosion and carries by means of two electrically conductive connecting structures, the central parts of which are welded to the rod along two diametrically opposed surfaces, two parallel anodic plates which are welded to the arms of the interlocking formations and whose free ends are joined together by suitable connecting members, electrically conductive and corrosion resistant to electrolytes205057 and keeping them substantially parallel while maintaining a semi-rigid connection, one of the ends. The rod is closed by a plug of material. electrolyte corrosion resistant and the other end having an electrical function portion comprising a flat section holding the electrical connections, and separately a sealing function portion comprising a shoulder provided with a groove in which an electrolyte corrosion-resistant torque connection is provided to ensure tightness of the cylindrical rod passage the wall of the electrolyzer tub.

Podle provedení výhodného pro· výrobu chlorečnanu sodného je válcová tyč tvořena mědí povlečenou titanem.According to an embodiment preferred for the production of sodium chlorate, the cylindrical rod is made of titanium-coated copper.

Podle zvlášť výhodného provedení vynálezu sestávají anodové desky a členy pro spojení anodových desek spolu navzájem z mřížového nebo perforovaného plechu, aby byl umožněn snadný průchod elektrolytického plynu.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the anode plates and the anode plate connection members are made of a grid or perforated sheet with each other to allow easy passage of the electrolytic gas.

Vynálezem se na anodě dosahuje zvlášť výhodného oddělení funkce těsnění od funkce elektrolytického spojení.The invention achieves a particularly advantageous separation of the seal function from the electrolytic connection function on the anode.

Průřez ST válcové tyče je dán vzorcem:The cross-section of the ST cylindrical bar is given by the formula:

SA. DASA. DA

DC kde SA = zdánlivý anodický povrch (celkový povrch anody zahrnuje plochu případných perforací),DC where SA = apparent anodic surface (total anode surface includes area of possible perforations),

DA = hustota anodového proudu,DA = anode current density,

DC = hustota proudu v materiálu tvořícím tyč.DC = current density in the rod forming material.

Pro· .měděné tyče povlečené titanem je průměr tyče v rozmezí .mezi asi 20 a 40 mm.For titanium-coated copper rods, the diameter of the rod is between about 20 and 40 mm.

Tloušťka .anody, to znamená vzdálenost mezi anodickými deskami jedné .a téže anody, je obvykle v rozmezí 40 až 60 mm. Povrch jedné anodické desky je obvykle 0,1 a 0,4 m2.The thickness of the anode, i.e. the distance between the anodic plates of one and the same anode, is usually in the range of 40 to 60 mm. The surface of one anodic plate is usually 0.1 and 0.4 m 2.

Vynález bude popsán na příkladu provedení v· souvislosti s výkresy.The invention will be described by way of example with reference to the drawings.

Obr. 1 znázorňuje anodu podle vynálezu v šikmém průmětu a obr. · 2 je podrobný pohled na .anodu podle obr. 1 v příčném řezu.Giant. 1 is an oblique projection of the anode of the invention, and FIG. 2 is a cross-sectional detail view of the anode of FIG.

Podle obr. 1 nese válcová tyč 1 dvojici rovnoběžných anodických desek 2 a 21, navzájem spojených na jejich volných koncích spojovacími členy 3 a 31, zde v podobě žláb kových útvarů. Anodické desky 2 a 21 mají u příkladu znázorněného na .obr. 1 šrafovanou část, naznačující, že jsou z mřížového· plechu a jsou s válcovou tyčí 1 spojeny spojovacími útvary U 4 a 41, jejichž ramena jsou navařena na anodické desky 2 a 21 a jejichž střední části jsou přivařeny k válcové tyči 1 podél dvou površek navzájem diametrálně protilehlých. Jeden z konců válcové tyče 1 je uzavřen zátkou 5, druhý konec válcové tyče má plochý úsek 6, držící elektrický přípoj 7, a osazení 8, obsahující drážku pro torický spoj 10 zajišťující těsnost.According to FIG. 1, the cylindrical rod 1 carries a pair of parallel anodic plates 2 and 21 interconnected at their free ends by connecting members 3 and 31, here in the form of trough formations. The anodic plates 2 and 21 in the example shown in FIG. 1 shows a hatched portion indicating that they are made of expanded metal and are connected to the cylindrical bar 1 by means of connecting bodies 4 and 41, the arms of which are welded to the anodic plates 2 and 21 and whose central parts are welded to the bar 1 along two surfaces diametrically opposed. One of the ends of the bar 1 is closed by a plug 5, the other end of the bar has a flat section 6 holding the electrical connection 7, and a shoulder 8 comprising a groove for the toric joint 10 for tightness.

Na obr. 2, znázorňujícím podrobnost toho konce válcové tyče 1, který zajišťuje elektrické spojení a těsnost, je válcová tyč 1 například z mědi povlečené titanem. Má osazení 8, opatřené drážkou 9, do které je .. vložen torický spoj · 10, jakož i plochý úsek 6, ve kterém jsou provedeny otvory 11 · pro zavedení upínacích šroubů k · sevření proudových přípojů 7.In Fig. 2, showing the detail of the end of the bar 1 which provides electrical connection and tightness, the bar 1 is made of, for example, titanium-coated copper. It has a shoulder 8 provided with a groove 9 into which a toric connection 10 is inserted, as well as a flat section 6 in which holes 11 are provided for the introduction of clamping screws for clamping the current connections 7.

Použití anod podle vynálezu v bezmembránových elektrolyzérech pro· přípravu chlorečnanů umožňuje pracovat při jmenovitých intenzitách až 200 kA, přičemž úbytky napětí jsou přesto velmi nízké. Jinak řečeno, umožňuje vynález dosáhnout značných úspor ve spotřebě - elektrické energie.The use of the anodes according to the invention in membrane-free electrolysers for the preparation of chlorates makes it possible to operate at nominal intensities of up to 200 kA, yet the voltage drops are still very low. In other words, the invention makes it possible to achieve considerable savings in electricity consumption.

Příkladem bude uvedena příprava chlorečnanu sodného v elektrolyzérů obsahujícím 35 anod, Jejichž každá anodická plocha má rozměr 750 mm X 400 mm a jejichž' tloušťka je 46 mm; přitom dostane při jmenovité intenzitě 60 kA s proudovou hustotou 40 A/dm2 maximální · intenzita 2400 A, napětí na tyčích elektrolyzérů 2,8 až 3 V, Faradayův výtěžek 95 % a spotřeba elektrické energie při stejnosměrném proudu rovná 4500 až 4800 kWh/t. Úbytek napětí mezi přívodem proudu a aktivní částí anody je pouze několik milivoltŮ.An example will be the preparation of sodium chlorate in electrolytic cells containing 35 anodes, each anodic surface having a dimension of 750 mm x 400 mm and a thickness of 46 mm; at the rated intensity of 60 kA with a current density of 40 A / dm 2, it receives a maximum of 2400 A, a voltage of 2.8 to 3 V, a 95% Faraday yield and a DC power consumption of 4500 to 4800 kWh / t . The voltage drop between the power supply and the active part of the anode is only a few millivolt.

Pro srovnání lze uvést, že elektrolyzér používající anodových soustav popsaných · ve · shora uvedeném francouzském patentním spisu č. 75.07008 umožňoval dosáhnout 30 až 40 kA jmenovité intenzity, napětí na svorkách elektrolyzérů 3,2 až 3,4 V. Faradayův výtěžek 95 ·% při spotřebě elektrické energie stejnosměrným proudem rovné 5100 až 5400 kWh/t. Úbytek napětí mezi přívodem proudu a aktivní částí anody byl 200 mV.By way of comparison, an electrolytic cell using the anode systems described in the above-mentioned French Patent No. 75.07008 allowed to reach 30 to 40 kA of nominal intensity, voltage at the electrolytic terminals of 3.2 to 3.4 V. Faraday yield 95 ·% at DC power consumption equal to 5100 to 5400 kWh / t. The voltage drop between the power supply and the active part of the anode was 200 mV.

PŘEDMĚT VYNALEZUOBJECT OF THE INVENTION

Claims (2)

PŘEDMĚT VYNALEZUOBJECT OF THE INVENTION Anoda pro bezmembránový elektrolyzér pro výrobu chlorečnanů alkalických kovů a kovů alkalických zemin, vyznačující se tím, že je tvořena válcovou tyčí (1), která je elektricky vodivá, je odolná proti korozi elektrolytem a nese prostřednictvím dvou spojovacích útvarů U (4, 41), elektricky vodivých, jejich střední části jsou navařeny na tyč (1) podél dvou površek diametrálně protilehlých, dvě rovnoběžné anodické desky (2, 21), jež jsou navařeny na ramena spojovacích útvarů U (4, 41) a jejichž volné konce jsou navzájem spojeny vhodnými spojovacími členy (3, 31), elektricky vodivými a odol nými vůči korozi elektrolytem a udržujícími je rovnoběžné při zachování polotuhého spojení, přičemž jeden z konců tyče (1) je uzavřen zátkou (5) z materiálu odolávajícího korozi elektrolytem a druhý konec má část, zajišťující elektrickou funkci a tvořenou plochým úsekem (6) držícím elektrické přípoje (7), a odděleně část, zajišťující těsnicí funkci a tvořenou osazením (8), opatřeným drážkou (9), ve které je uložen torický spoj (10), odolávající korozi elektrolytem a zajišťující těsnost průchodu válcové tyče (1) stěnou vany elektrolyzéru.Anode for a diaphragm-free electrolyzer for the production of alkali metal and alkaline earth metal chlorates, characterized in that it consists of a cylindrical rod (1), which is electrically conductive, corrosion-resistant by electrolyte and supported by two connecting bodies U (4, 41), electrically conductive, their central portions are welded to the rod (1) along two diametrically opposed surfaces, two parallel anodic plates (2, 21), which are welded to the arms of the U-shaped joints (4, 41) and whose free ends are joined together by suitable connecting members (3, 31) electrically conductive and resistant to electrolyte and keeping them parallel while maintaining a semi-rigid connection, one end of the rod (1) being closed by a plug (5) of an electrolyte-resistant material and the other end having a portion, providing an electrical function and consisting of a flat section (6) holding electrical connections (7), and separately a part providing a sealing function and formed by a shoulder (8) provided with a groove (9) in which a toric joint (10) is placed which resists corrosion by electrolyte and ensures tightness of the passage of the cylindrical rod (1) through the cell wall. 2 listy výkresů2 sheets of drawings
CS785658A 1977-08-31 1978-08-31 Anode for membrane-free electrolyzer CS205057B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR7726403A FR2402012A1 (en) 1977-08-31 1977-08-31 ANODE FOR ELECTROLYZER WITHOUT DIAPHRAGM

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS205057B2 true CS205057B2 (en) 1981-04-30

Family

ID=9194903

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS785658A CS205057B2 (en) 1977-08-31 1978-08-31 Anode for membrane-free electrolyzer

Country Status (26)

Country Link
JP (1) JPS5446199A (en)
AR (1) AR215326A1 (en)
AT (1) AT361947B (en)
AU (1) AU533461B2 (en)
BR (1) BR7805622A (en)
CA (1) CA1113426A (en)
CH (1) CH633320A5 (en)
CS (1) CS205057B2 (en)
DD (1) DD138680A5 (en)
DE (1) DE2837818C2 (en)
DK (1) DK384078A (en)
EG (1) EG13339A (en)
ES (1) ES472971A1 (en)
FI (1) FI782662A7 (en)
FR (1) FR2402012A1 (en)
GB (1) GB2003507B (en)
IN (1) IN148388B (en)
IT (1) IT1118100B (en)
NO (1) NO782957L (en)
OA (1) OA08303A (en)
PL (1) PL115884B1 (en)
PT (1) PT68477A (en)
RO (1) RO77611A (en)
SE (1) SE7809148L (en)
YU (1) YU201278A (en)
ZA (1) ZA784956B (en)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3674676A (en) * 1970-02-26 1972-07-04 Diamond Shamrock Corp Expandable electrodes
US3895210A (en) * 1973-06-11 1975-07-15 Diamond Shamrock Corp Apparatus for forming a dimensionally stable anode
US3940328A (en) * 1974-04-11 1976-02-24 Electronor Corporation Reconstructed or repaired electrode structure
US4033849A (en) * 1975-05-09 1977-07-05 Diamond Shamrock Corporation Electrode and apparatus for forming the same

Also Published As

Publication number Publication date
GB2003507B (en) 1982-02-24
JPS5446199A (en) 1979-04-11
AU3939678A (en) 1980-03-06
GB2003507A (en) 1979-03-14
RO77611A (en) 1981-12-25
IN148388B (en) 1981-02-07
ES472971A1 (en) 1979-02-16
IT1118100B (en) 1986-02-24
OA08303A (en) 1987-10-30
BR7805622A (en) 1979-04-17
PT68477A (en) 1978-09-01
FR2402012B1 (en) 1980-02-01
JPS6231074B2 (en) 1987-07-06
YU201278A (en) 1982-08-31
NO782957L (en) 1979-03-01
PL209264A1 (en) 1979-07-30
CH633320A5 (en) 1982-11-30
AU533461B2 (en) 1983-11-24
IT7868992A0 (en) 1978-08-28
DD138680A5 (en) 1979-11-14
ZA784956B (en) 1979-08-29
DE2837818C2 (en) 1985-09-19
FI782662A7 (en) 1979-03-01
ATA626678A (en) 1980-09-15
FR2402012A1 (en) 1979-03-30
SE7809148L (en) 1979-03-01
DK384078A (en) 1979-03-01
CA1113426A (en) 1981-12-01
AR215326A1 (en) 1979-09-28
PL115884B1 (en) 1981-05-30
EG13339A (en) 1983-12-31
AT361947B (en) 1981-04-10
DE2837818A1 (en) 1979-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3707454A (en) Anode and base assembly for electrolytic cells
FR2456788A1 (en) PROCESS FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION OF HALOGENS AND ELECTROLYTIC CELL FOR IMPLEMENTING IT
RU2025544C1 (en) Filter-press electrolyzer
US11560634B2 (en) Integrally combined current carrier circulation chamber and frame for use in unipolar electrochemical devices
PL113658B1 (en) Unipolar diaphragm cell
FI68089C (en) ELEKTROLYSAPPARAT FOER FRAMSTAELLNING AV KLOR UT VATTENHALTIGAALKALIKLORIDLOESNINGAR
US3836448A (en) Frames for electrolytic cells of the filter-press type
FR2456789A1 (en) METHOD FOR THE PRODUCTION OF HALOGENS BY ELECTROLYSIS AND ELECTROLYTIC CELL FOR IMPLEMENTING IT
FI79145C (en) BIPOLAER ELEKTROLYSANORDNING MED GASDIFFUSIONSKATOD.
US4193858A (en) Stack pack electrolytic cell
CN108474124A (en) For the filter-pressing device of the electrodeposit metals from solution, the amberplex by forming multiple anolyte chambers and catholyte chamber is formed by resolution element and constitutes, and the part that is automatically separated of electrode and metallic product is connected in series with
BR0010411A (en) Electrode structure, bipolar unit, bipolar press filter electrolyzer apparatus, modular bipolar electrolyzer apparatus module, process for the electrolysis of an alkali metal halide, methods for producing a bipolar press filter electrolyzer and a modular bipolar electrolyzer, set electrode for use with an electrode structure, current carrier for use with an electrode structure, gasket, assembly, in or for an electrolysis cell or fuel cell, method of recovering an electrode structure and metal device electroconductor
CA1156183A (en) Electrolytic cell
PL136450B1 (en) Electrolyzer operating as an filter press
US4017376A (en) Electrolytic cell
HUT57288A (en) Frame-unit for press filter type electrilizer and press filter type monopolar electrolizer
FI61525C (en) ELEKTROLYSCELL
US3853738A (en) Dimensionally stable anode construction
US3803016A (en) Electrolytic cell having adjustable anode sections
FI82488B (en) ELEKTRODKONSTRUKTION FOER GASBILDANDE MONOPOLAERA ELEKTROLYSOERER.
US3271289A (en) Mercury cathode electrolytic cell having an anode with high corrosionresistance and high electrical and heat conductivity
JPS6246638B2 (en)
CS205057B2 (en) Anode for membrane-free electrolyzer
PL148626B1 (en) Electrolyzer
DE1009172B (en) Process for the electrical use of the decomposition energy of amalgams