CS226418B2 - Electrode for electrolysers - Google Patents
Electrode for electrolysers Download PDFInfo
- Publication number
- CS226418B2 CS226418B2 CS808600A CS860080A CS226418B2 CS 226418 B2 CS226418 B2 CS 226418B2 CS 808600 A CS808600 A CS 808600A CS 860080 A CS860080 A CS 860080A CS 226418 B2 CS226418 B2 CS 226418B2
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- conductors
- electrode
- flat
- plane
- current
- Prior art date
Links
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 102
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 claims description 9
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 8
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 5
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 claims description 5
- 239000011149 active material Substances 0.000 claims description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims description 3
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910001514 alkali metal chloride Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 12
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 6
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 5
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000007420 reactivation Effects 0.000 description 3
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B11/00—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
- C25B11/02—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by shape or form
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Description
Výnález se týká elektrody pro elektrolyzéry zejména pro· rtuťové elektrolyzéry pro elektrolýzu chloridů alkalických kovů, s přívodem proudu přes tyč nebo čep, který je spojen s aktivovanými částmi elektrody z plochých profilů (obdélníkových profilů) přes proudové rozváděče rovněž v podobě * plochých profilů (obdélníkových profilů), které slouží pro rozvádění proudu a probíjí hájí příčně k prvním profilům.
U známých kovových anod, zejména anod rozměrově stálých, byl nanášen aktivní povlak na řadu okrouhlých titanových tyčí, které byly uspořádány vodorovně navzájem rovnoběžně a byly drženy pohromadě nepovlečenými příčnými žebry. Jelikož takové elektrody s okrouhlými mřížovými tyčemi jsou neuspokojivé v mnohých ohledech, zejména však v důsledku nepříznivého provádění proudu následkem „tvoření proudového stínu“ vzhledem k protielektrodě, v každém případě ve rtuťových elektrolyzérech, byla hledána odpomoc.
Jsou také známy kovové anody (DE-AS č. 1 818 035 J, u kterých přes několik rovin rozvádějí elektrické vodiče proud v elektrodě. Jelikož rovina vodičů, přivrácená k protielektrodě, sestává však z aktivovaného síťového materiálu, má stejně jako kulaté tyče tu nevýhodu, že poměrně velké aktivní plochy leží ve stínu proudu, a že skutečný povrch, kterého má být dosaženo, je poměrně malý v poměru k promítnutému povrchu.
Bylo také již navrženo, aby mřížová struktura anod byla vytvořena v podobě plochých pruhů nebo pásů nebo kanálů tvaru U nebo v ’ podobě obráceného U (britský pat. spis č. 1 394 026). Na spojovacích obloucích převrácených profilů U byly jednotlivé kanálové díly dohromady ' svařeny. Podle britského patentního spisu je považováno za závažné, aby se upravila dostatečná štěrbina mezi pásy každého kanálovitého členu, aby se umožnil přístup hlavy nástroje pro bodové svařování, mají-Ii být kanálovité členy spojeny s některým vodičem bodovým svařováním. Tím se však na druhé straně musí velký počet jednotlivých vodičových členů, který je žádoucí z hlediska rozvádění proudu. Kromě toho musí být na horní straně členů s obráceným U odstraněny oblouky mezi spojovacími stojinami, takže odpadnou relativně velká množství titanu. Není zde také řešen problém výměny hmoty, zejména u rtuťových elektrolyzérů.
Aby byla podporována výměna hmoty, zejména aby bylo postaráno o lepší odvádění plynů ze spodní strany anod, je úlohou, řešenou v dE-AS č. 2 323 479 u elektrolyzérů, které pracují s proudovými hustotami většími než 10 кА/m2. Řešení je zde spatřováno v nadměrně velkém aktivním povrchu jak v blízké, tak i v daleké oblasti proti elektrodě.
Přitom je však nevýhodné, že proud je prakticky dopravován jen přes jednu rovinu vodičů jedinou příčně položenou tyčí, což vede к silně rozdílným rozložením proudu na aktivní ploše elektrody.
Hlavní nevýhodou je, že hlavní proudový rozváděč sedí těsně nad aktivovanou plochou, takže poměry odvádění plynů a poměry proudění na aktivních plochách nejsou rovnoměrné a jsou takto negativně ovlivňovány. Při velké výšce svisle upravených povlečených titanových pásků se dojde к tomu výsledku, že tyto pásy v daleké oblasti v důsledku relativně vysokého odporu elektrolytu jen málo pracují, totiž na účet vyššího napětí s příslušně vyšší spotřebou elektrické energie a tím s vyššími provozními nákladu.
Jelikož pásy jsou pouze na jejich horké straně navzájem spojeny několika příčně probíhajícími svary, mohou se pásy u této konstrukce elektrody velmi snadno vzpříčit na jejich vnějších koncích příčně к jejich podélnému směru. Kromě toho lze tyto pásy u uvedené konstrukce svářet s příčným trámcem pouze s vysokými náklady.
V DE-AS č. 2 323 497 není respektován problém, aby se při použití tenkých pásů pečovalo o dostatečnou mechanickou stabilitu, popřípadě tvarovou stabilitu, zejména nikoliv, pokud jde o nepoddajnost v ohybu a zakroucení. Na tyto požadavky je však třeba, kromě požadavků na rovnoměrné rozvádění proudu a na dobrou kinetiku plynu, zapotřebí brát zřetel stejně tak jako na požadavky nižších výrobních nákladů a nižších nákladů na opravy, jakož i na dlouhou životnost konstrukce a povlaku a na dobrou odolnost proti zkratům. Rovněž tak důležitá je hmotnost elektrod, nejen vzhledem na výrobní a dopravní náklady, nýbrž také v důsledku použití drahých materiálů.
Vynález vychází z úlohy splnit všechny uvedené požadavky a vytvořit elektrodu, která tyto z části protichůdné požadavky splňuje.
Tato úloha je podle vynálezu vyřešena tím, že vodiče z plochých profilů (obdélníkových profilů], jako aktivované části elektrody jsou uspořádány stojatě na hraně a mají poměr šířky к výšce mezi 1 : 5 a 2 : 3, rozváděče proudu mají ploché profily (obdélníkové profily) navařeny ve vzájemné vzdálenosti mezi 30 a 150 mm, přičemž jejich poměr šířky к výšce je menší než u plochých profilů shora uvedených vodičů a poměr volné průchozí plochy к promítnuté ploše v oblasti těchto vodičů z plochých profilů leží mezi 20 : 30 a 60 : 80, přičemž vodiče jsou uspořádány ve třech rovinách nad sebou a pokaždé kolmo к sobě a všech4 ny sestávají z plochých profilů (obdélníkových profilů).
Podle dalšího provedení vynálezu jsou vodiče z plochých profilů (obdélníkových profilů) jako aktivované části elektrody přivrácené к protielektrodě umístěné ve třetí rovině a nad nimi ležící vodiče z plochých profilů druhé roviny, stojící jako proudové rozváděče na hraně, jsou svařeny navzájem v pravém úhlu, kdežto vodiče z plochých profilů (obdélníkových profilů) první roviny jsou na vodičích druhé roviny, tvořících rozváděče proudu, navařeny rovněž к nim kolmo, avšak v plochém dosednutí jako hlavní proudové rozváděče, které jsou spojeny s proudovým přípojem, například tyčí, nebo čepem, popřípadě jako ochrannou trubkou na dolním obvodu.
Podle jiného provedení vynálezu je počet vodičů plochých profilů (obdélníkových profilů) první roviny, tvořících hlavní proudové rozváděče, je menší než počet vodičů druhé roviny a počet vodičů druhé roviny, tvořících proudové rozváděče, je menší, než počet vodičů třetí roviny vodičů, přivrácené к protielektrodě, přičemž první rovina vodičů jako hlavní proudový rozváděč je s výhodou vytvořena v podobě tyče nebo trámce s obdélníkových profilem o větší šířce než výšce, který probíhá rovnoběžně s vodiči nejspodnější roviny, které tvoří aktivované části elektrody a jsou přivráceny к protielektrodě.
Výhodně mají vodiče z plochých profilů (obdélníkových profilů) druhé roviny jako rozváděče proudu, šířku 3 až 7 mm a výšku 20 až 50 mm.
Podle dalšího provedení vynálezu mezi vodiči z plochých profilů (obdélníkových profilů) třetí roviny, které tvoří aktivované části elektrody a jsou přivráceny к protielektrodě, jsou upraveny mezery, tj. vzájemné odstupy ve velikosti nejméně 2 mm.
Vodiče z plochých profilů (obdélníkových profilů) všech tří rovin vodičů jsou s výhodou dimenzovány pro specifické proudové zatížení, popřípadě proudovou hustotu v rozmezí 2,5 кА/m2 až 15 кА/m2, s výhodou až asi 10 kA/m2.
Všechny vodiče z plochých profilů (obdélníkových profilů) všech tří rovin jsou zhotoveny z titanu, niobu, tantalu nebo jiných v elektrolyzéru, při jehož provozu jsou vyráběny odolné elektrické vodivé kovy nebo jejich slitiny.
S výhodou sestávají vodiče třetí roviny, které tvoří aktivované části elektrody a jsou přivrácené к protielektrodě, zcela nebo částečně z katalyticky aktivního materiálu nebo je jejich povrch jím částečně nebo s výhodou úplně povlečen.
Podle výhodného provedení vynálezu je elektroda na její spodní straně, což je spodní strana plochých, popřípadě obdélníkových profilů vodičů třetí roviny, tvořících aktivované části elektrody, je prakticky ro vinná a je tak uchycena, že její vzdálenost od protielektrody je nastavitelná.
Vodiče z plochých profilů (obdélníkových profilů) tří nad sebou ležících rovin jsou účelně v druhé a třetí rovině s výhodou navzájem spojeny bradavkovým svařováním.
Vynález je spojen s těmito výhodami:
Proud je příznivě rozložen na tři roviny vodičů s optimálně dimenzovanými plochými profily [obdélníkovými profily).
Elektroda má vysokou stabilitu jak v mechanickém ohledu (nepoddá jnost proti zkroucení), zejména v důsledku příznivějšího odporového momentu obdélníkových profilů ve srovnání s okrouhlými profily a čtvercovými profily, avšak také z toho důvodu, že všechny ploché profily (obdélníkové ' profily) jednotlivých rovin jsou navzájem upraveny vesměs kolmo.
Dosahuje se vysoké bezpečnosti při dopravě, jelikož nepoddajnost konstrukce elektrody se nesnadno překoná vnějšími vlivy.
Dobírá rovinnost rovinné spodní strany elektrody zůstává zachována nejen po zhotovení a po dopravě, nýbrž i po zabudování (montáži a demontáži), jakož i v provozu, což vede ke snížení provozních nákladů, jelikož je dodržován příznivější a rovnoměrnější odstup vůči protie-ektrodě.
Dosáhne se bezpečnosti proti tepelnému roztažení při reaktivaci. To umožňuje u elektrody podle vynálezu konstrukci odolnou proti zkroucení.
Existuje dobrá kinetika výměny hmoty nejen v důsledku toho, že svisle stojící ploché profily [obdélníkové profily) jsou podepřeny kol dokola, nýbrž také ' v důsledku jejich příznivé vzájemné vzdálenosti a počtu vodičů na jednotku plochy.
V důsledku vzájemného přiřazení rovin vodičů existuje přesto dobrá svařitelnost.
Nebezpečí zkratů je sníženo, jelikož rovinnost zůstává zachována i po dopravě a zabudování, jakož i v provozu.
V neposlední řadě se dosáhne velmi vysoké úspory materiálu ve srovnání s elektrodou stejné plochy z vysoce hodnotých materiálů, jako je titan, u příkladu provedení až asi 75 %, takže je dána příslušně vyšší hospodárnost.
Další ekonomickou výhodou je jednoduchý tvar materiálu vodičů (plochý profil, popřípadě obdélníkový profil), který umožňuje použití standardního výchozího materiálu při optimálních nákupních podmínkách, jakož i příznivé skladování.
Hospodárný je také dobrý stupeň využití energie u elektrody podle vynálezu, zejména v soustavách rtuťových elektrolyzérů pro elektrolýzu alkalických kovů, a to v důsledku rovnoměrného rozložení proudu.
Důsledkem velké odolnosti proti zkroucení u konstrukce, popřípadě zabudování elektrody podle vynálezu je dobrá rovnoměr nost jednotlivých vodičů tří rovin. Průměrný odstup mezi anodou elektrolyzérů je udržován optimálně malý a není ovlivněn nepatrnými odchylkami od rovinnosti.
Další výhody vynálezu vyplynou z jednotlivých příkladů provedení. Příklady provedení mohou být ovšem různě obměňovány v rámci vynálezu. Zejména je možné provádět kombinace a dílčí kombinace všech popsaných, znázorněných a nárokovaných význaků také v kombinaci se známými význaky.
Na přiložených výkresech jsou znázorněny různé pohledy na elektrody podle jednoho příkladu provedení.
Obr. i znázorňuje řez elektrodou svisle podél středové osy.
Obr. 2 znázorňuje řez podobně jako v obr. i, avšak ve směru pohledu otočeném o 90°. kolem střední osy.
Obr. 3 znázorňuje pohled shora na elektrodu se čtvercovou základnou.
Jak je patrno, má elektroda tři roviny vodičů, vesměs z plochých profilů (obdélníkových profilů), z nichž vodiče ' první roviny jsou označeny vztahovou značkou i, vodiče druhé roviny vztahovou značkou 2 a vodiče třetí roviny vztahovou značkou ?. přičemž tyto vodiče třetí roviny se při zabudování do elektrolyzérů, s výhodou rtuťového elektrolyzérů, přivrátí k protielektrodě, kde rtuť proudí ve směru rovnoběžném s vodiči 3, ' které jsou pak anodicky zapojeny, zatímco rtuť tvoří katodu. Elektrody je tedy v elektrolyzérů použito jako anody, kdežto protielektroda je rtuťová katoda, která je vytvořena ze rtuti probíhající ve směru vodičů třetí roviny při vzdálenosti od anody ke katodě několik málo milímerů, s výhodou 3 mm, přičemž anoda na její spodní straně (spodní strana plochých nebo obdélníkových profilů vodičů třetí roviny) je prakticky rovinná a je v elektrolyzérů tak uchycena, že vzdálenost je nastavitelná.
Nastavení může být však také provedeno jinak, jelikož elektrody pro přívod proudu jsou nad elektrolyzérem tak přidržovány, popřípadě zavěšeny, že umožňují stejnosměrné rovnoběžné přestavování štěrbiny. Mezera mezi oběma elektrodami má být jednak co nejmenší, má-li být snižována spotřeba proudu, avšak na druhé straně nesmí ' se příliš zmenšit, jelikož tím by bylo zvýšeno nebezpečí zkratů a mohly by vzniknout vedlejší reakce, které sníží proudový výtěžek.
Připojení přívodního čepu 4 na proud není znázorněno, jelikož je o sobě známého druhu. Cep nebo tyč může například sestávat z mědi a může být uložen v titanové obalové trubce 5, která je zase na dolním konci v místě 6 spojena s vodiči z plochých profilů první roviny, totiž s hlavním proudovým rozváděčem 1.
S výhodou má čep nebo tyč 4 na dolním konci co největší elektrickou kontaktovou plochu 7 — ve znázorněném případě na obr.
kuželovitou plochu — a tento kontakt může být s hlavním proudovým rozváděčem spojen buď pevně, nebo uvolnitelně, svařením, zalisováním, šrouby, snýtováním nebo podobně, přičemž uvolnitelný spoj je výhodnější, jelikož pak v tomto případě vodiče 1, 2 a 3 elektrod mohou být, například za účelem reaktivace, odděleně vyměněny a na jiném místě zpracovány.
Vodiče 3 třetí roviny, aktivované části elektrody, jsou s výhodou provedeny z plochých profilů s obdélníkovým průřezem, a to z titanu, niobu, tantalu nebo jiných elektricky vodivých, v daném elektrolytickém postupu odolných kovů nebo jejich slitin, stejně tak jako vodiče první a druhé roviny.
Vodiče 3 z plochých profilů jako aktivované části elektrody, mají tloušťku 1 až mm, s výhodou přibližně 1,6 mm a mají výšku 3 až 5 mm, s výhodou 4 až 5 mm.
Vzdálenost mezi rovnoběžnými vodiči 3 činí nejméně 2 mm až asi maximálně 6 mm, přičemž však je nejvýhodnější minimální oblast (v sousedství 2 mm).
Štěrbina se mezi vodiči 3 zvolí tak, že odtahové sloupce plynu, vznikající v provozu na aktivních površích vodičů 3, nepřicházejí do vzájemného styku v oblasti štěrbiny a netvoří víry, nýbrž zůstanou oddělené, takže ionty, které se vybíjejí na povrchu elektrody, mohou naprosto nerušeně plynovými bublinami přicházet na aktivní plochu. Při volbě štěrbiny je dále třeba vzít ohled na specifické elektrické zatížení na jednotku plochy, jakož i na okolnost, že jednak z energetických důvodů je žádoucí velký počet vodičů 3 s plochými profily na jednotku plochy v důsledku pak větší aktivní plochy, avšak na druhé straně musí být výměna hmoty, popřípadě kinetika plynu, dostatečná, což je zaručeno jen při dostatečně volné průchozí ploše.
U elektrody podle vynálezu jsou vodiče 3 třetí roviny, představující aktivovanou část elektrody, zhotoveny úplně nebo částečně z katalyticky aktivního materiálu nebo jsou úplně nebo částečně opatřeny na povrchu katalyticky aktivním povlakem. Lze dát přednost katalyticky aktivnímu povlaku na celém povrchu vodičů 3, jakož i na jejich spodní straně, která je přivrácena к protielektrodě. Povlékací materiály a postupy jsou o sobě známy. Vodiče 3, jakož i vodiče 1, 2, se s výhodou zvolí pro specifické elektrické zatížení elektrody přibližně 10 кА/m2, avšak pokud možné v oblasti mezi 2,5 кА/m2 a 15 кА/m2, poměr volné průchozí plochy к promítnuté ploše v oblasti vodičů 3 třetí roviny, představujících aktivovanou část elektrody, leží mezi asi 20 : 30 a 60 : 80.
Rozváděče 2 proudu z plochých profilů druhé roviny jsou v odstupech mezi 30 až 150 mm svařeny s vodiči 1, které tvoří hlavní proudové rozváděče a sestávají z plechů o tloušťce 3 až 5 mm a o výšce 20 až 50 mm.
Volba rozměrů plochých profilů (obdélníkových profilů) vodičů 2, 1 druhé roviny řídí se v podstatě podle žádané proudové hustoty. Přitom mohou vodiče jednotlivých rovin být co do rozměrů zvoleny velmi různě, avšak v průřezu mají mít ve smyslu vynálezu tvar obdélníků, aby pokud možná bylo lze použít plechů v obchodě nabízených. Právě v různé volbě rozměrů jednotlivých vodičů různých rovin spočívá podstatná přednost vynálezu (přizpůsobení na daný případ použití).
Dobré rozložení proudu u elektrody podle vynálezu vyplývá především z toho, že tato elektroda, jak ukazuje zejména obr. 3, je zkonstruována úplně symetricky, popřípadě zrcadlově vůči střední ose a má rovnoměrné rozložení počtu vodičů dané roviny za tím účelem.
Vodič 1, provedený jako hlavní proudový rozváděč, sestává s výhodou z profilu, který leží naplocho, má obdélníkový průřez a na své horní straně je v místě 6 spojen s trubkou 5 čepu pro přívod proudu nebo přívodní tyče 4 a na spodní straně je spojen s vodiči 2 druhé roviny tvořící rozváděče proudu, přičemž tyto vodiče 2 stojí na hraně, čili svisle, a to v pravém úhlu к vodiči 1 z plochého profilu (obr. 3), tvořícímu hlavní proudový rozváděč. Vodiče 3 třetí roviny, tvořící aktivovanou část elektrody, jsou odporovým svařením, s výhodou bradavkovým svařením, spojeny s vodiči 2 druhé roviny, a sice tak, že také vodiče 3 jsou postaveny na hranu, čili stojí svisle, a to v pravém úhlu к vodičům 2, obr. 3. Volbou bradavkového sváření jako speciálního odporového svářecího postupu bez svářecích přísad se dostane výhoda rychlé a samočinné navařitelnosti (za pomoci trámcové elektrody), přičemž mnoho vodičů na jedné rovině lze současně navařit na vodič vedlejší roviny. Jako další výhoda bradavkového svaření je považováno nepatrné vyvíjení tepla při svaření, přičemž se celkem při výrobě dosáhne menšího průtahu na elektrodových částech. Elektrody podle vynálezu mohou být zhotoveny s planparalelností (na spodní straně vodičů 3) řádově 0,25 mm způsobem podle vynálezu. Také se u takto svařovaných elektrod značně zlepší schopnost opravy, popřípadě schopnost reaktivace. Zlepšení rovinnosti vede v praktickém provozu elektrolyzéru к rovnoměrnějšímu lokálnímu rozložení proudu na tom povrchu elektrody, který je přivrácen к protielektrodě, a tím к lepšímu využití proudu při provozu elektrolyzéru, a dále к delší trvanlivosti povlaků (prodloužení životnosti).
Jak zejména je patrno z obr. 3, lze dát přednost pravoúhlé základní ploše elektrody, což je plocha vodičů 3 jako aktivovaných částí elektrody. To však není podmínkou. Také počet vodičů 3 na jednotku plochy může být měněn, pokud se tím dodrží uvedené rozmezí poměru volné plochy к pro mítnuté ploše v oblasti vodičů 3 třetí roviny.
Je samozřejmé, že v soustavě elektrolyzérů může být více elektrod přes sběrnice elektricky nebo/a mechanicky spojeno žádoucím způsobem pro společný provoz.
Místo jednoho vodiče 1 první roviny tvořícího hlavní proudový rozváděč, lze podle znázornění také užít několika vodičů, napři-
Claims (11)
1. Elektroda pro elektrolyzéry, zejména pro rtuťové elektrolyzéry pro elektrolýzu chloridů alkalických kovů s přívodem proudu přes tyč nebo čep, který je spojen s aktivovanými částmi elektrody z plochých profilů, přes proudové rozváděče rovněž v podobě plochých profilů, které slouží pro rozvádění proudu a probíhají příčně к prvním profilům, vyznačující se tím, že vodiče (3) z plochých profilů, jako aktivované části elektrody jsou uspořádány stojatě na hraně a mají poměr šířky к výšce mezi 1:5a 2 : 3, rozváděče (2) proudu mají ploché profily navařeny ve vzájemné vzdálenosti mezi 30 a 150 mm, přičemž jejich poměr šířky к výšce je menší než u plochých profilů shora uvedených vodičů (3) a poměr volné průchozí plochy к promítnuté ploše v oblasti těchto vodičů (3) z plochých profilů leží mezi 20 : 30 a 60 : 80, přičemž vodiče (1, 2, 3) jsou uspořádány ve třech rovinách nad sebou a pokaždé kolmo к sobě a všechny sestávají z plochých profilů.
2. Elektroda podle bodu 1, vyznačující se tím, že vodiče [3] z plochých profilů jako aktivované části elektrody přivrácené к protielektrodě jsou umístěny ve třetí rovině a nad nimi ležící vodiče (2) z plochých profilů druhé roviny, stojící jako proudové rozváděče na hraně, jsou svařeny navzájem v pravém úhlu, kdežto vodiče (1) z plochých profilů první roviny jsou na vodičích (2) druhé roviny, tvořících rozváděče proudu, navařeny rovněž к nim kolmo, avšak v plochém dosednutí jako hlavní proudové rozváděče (1), které jsou spojeny s proudovým přípojem (4), například tyčí nebo čepem, popřípadě jako ochrannou trubkou (5) na dolním obvodu (6).
3. Elektroda podle jednoho z předcházejících bodů, vyznačující se tím, že počet vodičů z plochých profilů první roviny, tvořících hlavní proudové rozváděče (1), je menší než počet vodičů druhé roviny a počet vodičů druhé roviny tvořících proudové rozváděče (2) je menší než počet vodičů (3) třetí roviny vodičů, přivrácené к protielektrodě, přičemž první rovina vodičů jako hlavní proudový rozváděč (1) je s výhodou vytvořena v podobě tyče nebo trámce s obdélníkovým profilem o větší šířce než výšce, který probíhá rovnoběžně s vodiči (3) klad kříže z plochého profilu, s tyčí 4 jako bod překřížení.
Také počet, tvar a uspořádání vodičů 2 druhé roviny, tvořících proudový rozváděč z plochého profilu, mohou být přizpůsobeny danému případu použití, pokud jsou dodrženy shora uvedené podmínky podle vynálezu.
vynalezu nejspodnější roviny, které tvoří aktivované části elektrody a jsou přivráceny к protieelektrodě.
4. Elektroda podle jednoho nebo několika z předcházejících bodů, vyznačující se tím, že vodiče z plochých profilů druhé roviny jako rozváděče (2) proudu mají šířku 3 až 7 mm a výšku 20 až 50 mm.
5. Elektroda podle jednoho nebo několika z předcházejících bodů, vyznačující se tím, že vodiče (3) třetí roviny, které jsou přivráceny к protielektrodě a sestávají z plochých profilů [obdélníkových profilů), mají tloušťku 1 až 2 mm a výšku 3 až 5 mm.
6. Elektroda podle jednoho nebo několika z předcházejících bodů, vyznačující se tím, že mezi vodiči (3) z plochých profilů třetí roviny, které tvoří aktivované části elektrody a jsou přivráceny к protielektrodě, jsou upraveny mezery, tj. vzájemné odstupy ve velikosti nejméně 2 mm.
7. Elektroda podle jednoho nebo několika z předcházejících bodů, vyznačující se tím, že vodiče (1, 2, 3) z plochých profilů všech tří rovin vodičů jsou dimenzovány pro specifické proudové zatížení, popřípadě proudovou hustotu v rozmezí 2,5 кА/m2 až 15 кА/m2, s výhodou až asi 10 kA/m2.
8. Elektroda podle jednoho nebo několika z předcházejících bodů, vyznačující se tím, že všechny vodiče (1, 2, 3) z plochých profilů všech tří rovin jsou zhotoveny z titanu, niobu, tantalu nebo jiných v elektrolyzéru, při jehož provozu jsou vyráběny odolné elektricky vodivé kovy nebo jejich slitiny.
9. Elektroda podle jednoho nebo několika z předcházejících bodů, vyznačující se tím, že vodiče (3) třetí roviny, které tvoří aktivované části elektrody a jsou přivrácené к protielektrodě, sestávají zcela nebo částečně z katalyticky aktivního materiálu nebo je jejich povrch jím částečně nebo s výhodou úplně povlečen.
10. Elektroda podle jednoho nebo několika z předcházejících bodů, vyznačující se tím, že elektroda na své spodní straně, což je spodní strana plochých profilů vodičů (3) třetí roviny, tvořících aktivované části elektrody, je prakticky rovinná a je tak uchycena, že její vzdálenost od protielektrody je nastavitelná.
11. Elektroda podle jednoho nebo několi226418 ka z předcházejících bodů, vyznačující se a třetí rovině navzájem spojeny bradavkotím, že vodiče (1, 2, 3) z plochých profilů vým svařením.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2949495A DE2949495C2 (de) | 1979-12-08 | 1979-12-08 | Elektrode für Elektrolysezellen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS226418B2 true CS226418B2 (en) | 1984-03-19 |
Family
ID=6087966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS808600A CS226418B2 (en) | 1979-12-08 | 1980-12-08 | Electrode for electrolysers |
Country Status (20)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4364811A (cs) |
| JP (1) | JPS56133483A (cs) |
| BE (1) | BE886514A (cs) |
| CH (1) | CH654852A5 (cs) |
| CS (1) | CS226418B2 (cs) |
| DE (1) | DE2949495C2 (cs) |
| DK (1) | DK159790C (cs) |
| ES (1) | ES8200148A1 (cs) |
| FI (1) | FI67882C (cs) |
| FR (1) | FR2471423B1 (cs) |
| HU (1) | HU183261B (cs) |
| IL (1) | IL61549A (cs) |
| IN (1) | IN153576B (cs) |
| IT (1) | IT1146220B (cs) |
| NL (1) | NL8006664A (cs) |
| NO (1) | NO153501C (cs) |
| PL (1) | PL127310B1 (cs) |
| RO (1) | RO82183A (cs) |
| SE (1) | SE8008544L (cs) |
| ZA (1) | ZA807665B (cs) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3406777C2 (de) * | 1984-02-24 | 1985-12-19 | Conradty GmbH & Co Metallelektroden KG, 8505 Röthenbach | Beschichtete Ventilmetallanode zur elektrolytischen Gewinnung von Metallen oder Metalloxiden |
| DE3406797C2 (de) * | 1984-02-24 | 1985-12-19 | Conradty GmbH & Co Metallelektroden KG, 8505 Röthenbach | Beschichtete Ventilmetallanode zur elektrolytischen Gewinnung von Metallen oder Metalloxiden |
| US4936971A (en) * | 1988-03-31 | 1990-06-26 | Eltech Systems Corporation | Massive anode as a mosaic of modular anodes |
| US5013409A (en) * | 1989-03-23 | 1991-05-07 | Doug Czor | Electrodeposition process |
| DE4419276A1 (de) * | 1994-06-01 | 1995-12-07 | Heraeus Elektrochemie | Verfahren zur Vorbereitung des Beschichtungsprozesses von aktivierbaren oder reaktivierbaren Elektroden für elektrolytische Zwecke |
| DE4419277C2 (de) * | 1994-06-01 | 1998-07-02 | Heraeus Elektrochemie | Elektrolysezellen-Elektrode |
| DE4419274A1 (de) * | 1994-06-01 | 1995-12-07 | Heraeus Elektrochemie | Elektrode für Elektrolysezellen |
| ITMI20010643A1 (it) * | 2001-03-27 | 2002-09-27 | De Nora Elettrodi Spa | Struttura anodica per celle elettolitiche a catodo di mercurio |
| CN100447564C (zh) * | 2006-05-06 | 2008-12-31 | 范志鹏 | 对电极焊固式三电极电解池及其制造方法 |
| US8038855B2 (en) | 2009-04-29 | 2011-10-18 | Freeport-Mcmoran Corporation | Anode structure for copper electrowinning |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1076973A (en) * | 1963-03-11 | 1967-07-26 | Imp Metal Ind Kynoch Ltd | Anodes and electrolytic cells having such anodes |
| BE683137A (cs) * | 1966-06-24 | 1966-12-01 | ||
| IL31209A (en) * | 1967-12-14 | 1972-08-30 | Oronzio De Nora Elettrochimici | Method of carrying out an electrolysis reaction |
| GB1290099A (cs) * | 1969-06-25 | 1972-09-20 | ||
| GB1304518A (cs) * | 1969-06-27 | 1973-01-24 | ||
| BE755592A (fr) * | 1969-09-02 | 1971-03-02 | Ici Ltd | Assemblage anodique |
| US3725223A (en) * | 1971-01-18 | 1973-04-03 | Electronor Corp | Baffles for dimensionally stable metal anodes and methods of using same |
| JPS4820527U (cs) * | 1971-07-17 | 1973-03-08 | ||
| SU483129A1 (ru) * | 1972-07-31 | 1975-09-05 | Предприятие П/Я В-2287 | Анод электролизера с ртутным катодом |
| DE2323497B2 (de) * | 1973-05-10 | 1978-10-12 | C. Conradty Nuernberg Gmbh & Co Kg, 8505 Roethenbach | Beschichtete Titananode für Amalgamhochlastzellen |
| US4022679A (en) * | 1973-05-10 | 1977-05-10 | C. Conradty | Coated titanium anode for amalgam heavy duty cells |
| US3912616A (en) * | 1973-05-31 | 1975-10-14 | Olin Corp | Metal anode assembly |
| DE2721958A1 (de) * | 1977-05-14 | 1978-11-16 | Hoechst Ag | Metallelektrode fuer elektrolyseapparate zum elektrolytischen herstellen von chlor |
-
1979
- 1979-12-08 DE DE2949495A patent/DE2949495C2/de not_active Expired
-
1980
- 1980-11-12 FI FI803532A patent/FI67882C/fi not_active IP Right Cessation
- 1980-11-17 IT IT8050180A patent/IT1146220B/it active
- 1980-11-18 FR FR8024432A patent/FR2471423B1/fr not_active Expired
- 1980-11-24 IL IL61549A patent/IL61549A/xx not_active IP Right Cessation
- 1980-12-03 US US06/212,570 patent/US4364811A/en not_active Expired - Lifetime
- 1980-12-04 JP JP17144580A patent/JPS56133483A/ja active Pending
- 1980-12-04 DK DK519080A patent/DK159790C/da active
- 1980-12-05 NO NO803691A patent/NO153501C/no unknown
- 1980-12-05 ES ES497518A patent/ES8200148A1/es not_active Expired
- 1980-12-05 HU HU802923A patent/HU183261B/hu unknown
- 1980-12-05 BE BE0/203056A patent/BE886514A/fr not_active IP Right Cessation
- 1980-12-05 PL PL1980228291A patent/PL127310B1/pl unknown
- 1980-12-05 SE SE8008544A patent/SE8008544L/ unknown
- 1980-12-05 CH CH9019/80A patent/CH654852A5/de not_active IP Right Cessation
- 1980-12-08 CS CS808600A patent/CS226418B2/cs unknown
- 1980-12-08 IN IN1355/CAL/80A patent/IN153576B/en unknown
- 1980-12-08 RO RO80102795A patent/RO82183A/ro unknown
- 1980-12-08 ZA ZA00807665A patent/ZA807665B/xx unknown
- 1980-12-08 NL NL8006664A patent/NL8006664A/nl not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IL61549A0 (en) | 1980-12-31 |
| FR2471423B1 (fr) | 1986-02-07 |
| NO153501C (no) | 1986-04-02 |
| NL8006664A (nl) | 1981-07-01 |
| IL61549A (en) | 1986-03-31 |
| RO82183A (ro) | 1983-07-07 |
| DK159790B (da) | 1990-12-03 |
| IT1146220B (it) | 1986-11-12 |
| FI803532L (fi) | 1981-06-09 |
| NO153501B (no) | 1985-12-23 |
| RO82183B (ro) | 1983-06-30 |
| SE8008544L (sv) | 1981-06-09 |
| CH654852A5 (de) | 1986-03-14 |
| ES497518A0 (es) | 1981-10-16 |
| FI67882C (fi) | 1985-06-10 |
| DK519080A (da) | 1981-06-09 |
| DE2949495A1 (de) | 1981-06-11 |
| IN153576B (cs) | 1984-07-28 |
| HU183261B (en) | 1984-04-28 |
| DE2949495C2 (de) | 1983-05-11 |
| BE886514A (fr) | 1981-04-01 |
| DK159790C (da) | 1991-05-06 |
| IT8050180A0 (it) | 1980-11-17 |
| JPS56133483A (en) | 1981-10-19 |
| FI67882B (fi) | 1985-02-28 |
| FR2471423A1 (fr) | 1981-06-19 |
| PL127310B1 (en) | 1983-10-31 |
| ZA807665B (en) | 1981-12-30 |
| US4364811A (en) | 1982-12-21 |
| ES8200148A1 (es) | 1981-10-16 |
| NO803691L (no) | 1981-06-09 |
| PL228291A1 (cs) | 1981-08-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3676325A (en) | Anode assembly for electrolytic cells | |
| CS226418B2 (en) | Electrode for electrolysers | |
| US3839179A (en) | Electrolysis cell | |
| JP2695908B2 (ja) | モジュール式アノードのモザイクとしての集成アノード | |
| CA2154692A1 (en) | Electrode configuration for gas-forming electrolytic processes in cells with an ion exchanger membrane or with a diaphragm | |
| HUT57288A (en) | Frame-unit for press filter type electrilizer and press filter type monopolar electrolizer | |
| US4391695A (en) | Coated metal anode or the electrolytic recovery of metals | |
| FI82488C (fi) | Elektrodkonstruktion foer gasbildande monopolaera elektrolysoerer. | |
| US7018516B2 (en) | Bipolar multi-purpose electrolytic cell for high current loads | |
| US3853738A (en) | Dimensionally stable anode construction | |
| US4502935A (en) | Electrolytic cell having a membrane and vertical electrodes | |
| HU182056B (en) | System of current conducting bus bars for electrolizing celss at making aluminum | |
| US4557818A (en) | Gas-evolving metal electrode | |
| US4661232A (en) | Electrode for electrolytic extraction of metals or metal oxides | |
| US6984296B1 (en) | Electrochemical cell for electrolyzers with stand-alone element technology | |
| US3945909A (en) | Bipolar electrodes and electrolytic cell therewith | |
| SU1069633A3 (ru) | Анод дл электролитического получени металлов | |
| US5593555A (en) | Electrode structure for a monopolar electrolysis cell operating by the diaphragm or membrane process | |
| US7901548B2 (en) | Electrolysis cell with enlarged active membrane surface | |
| US5372692A (en) | Bipolar electrolytic cell | |
| GB2065705A (en) | Electrodes for electrolysis cells | |
| JPH0649675A (ja) | 複極式電解槽 | |
| US3297560A (en) | Apparatus for alkali chloride electrolysis having a corrosion assistant anode | |
| US20070205110A1 (en) | Electric Circuit Of An Electrolyzer With Bipolar Electrodes And Electrolysis Installation With Bipolar Electrodes | |
| USRE32561E (en) | Coated metal anode for the electrolytic recovery of metals |