CS264642B1

CS264642B1 - Electrolyzer for preparing mangenese dioxide

Info

Publication number: CS264642B1
Application number: CS876687A
Authority: CS
Inventors: Stanislav Ing Papez; Zdenko Prom Chem Ternbach
Original assignee: Papez Stanislav; Ternbach Zdenko
Priority date: 1987-09-16
Filing date: 1987-09-16
Publication date: 1989-08-14
Also published as: CS668787A1

Abstract

Očelem řešení bylo konstrukční úpravou dosáhnout zředění vodíku pod spodní mez výbušnosti. Tohoto cíle se dosáhne tak, že víko obdélníkového elektrolyzéru je opatřeno měkkou vrstvou, závěsy elektrod jsou uspořádány příčně a jejich horní hrany převyšují horní hranu vlastní nádoby elektrolyzéru. Tím se vytvoří systém příčných kanálů nad hladinou elektrolytu, kterými je do elektrolyzéru přisáván vzduch na zředění vznikajícího vodíku. Centrálním podélným kanálem, vytvořeným výřezy v elektrodách, je plynná směs vedena k odsávacímu hrdlu.The design solution was the eye of the solution to achieve hydrogen dilution below the bottom explosion limit. This goal will be achieved so that the lid of the rectangular electrolyzer is provided with a soft layer, electrode hinges They are arranged transversely and their top the edges exceed the top edge of the container itself electrolyzer. This will create a transverse system channels above the electrolyte level by which air is sucked into the cell to dilute the resulting hydrogen. Central longitudinal channel formed by cutouts in the electrodes the gaseous mixture is fed to the suction throat.

Description

Vynález se týká elektrolyzéru na výrobu oxidu manganičitého - burelu.The invention relates to an electrolyzer for the production of manganese dioxide - burel.

Burel se vyrábí zpravidla elektrolýzou kyselého roztoku síranu manganatého (70 až 180 g MnSO^/l, 15 až 100 g HjSO^/l) při teplotě 80 až 95 °C a proudových hustotách 0,6 až 1,2 A/dm². Za těchto podmínek se vylučuje burel ve formě pevného povlaku na anodách, zatímco na katodách se vylučuje vodík. Povlak burelu se z anod periodicky asi po 20 dnech snímá.Burel is generally produced by electrolysis of an acidic manganese sulfate solution (70-180 g MnSO4 / l, 15-100 g H2SO4 / l) at a temperature of 80-95 ° C and current densities of 0.6-1.2 A / dm ² . Under these conditions, burel is deposited as a solid coating on the anodes, while hydrogen is deposited on the cathodes. The burel coating is periodically removed from the anodes after about 20 days.

Elektrolyzér na výrobu burelu je obvykle ocelová nádoba, opatřená zevnitř korozivzdorným povlakem, anody a katody jsou v nádobě zavěšeny střídavě za sebou.The burel electrolyzer is usually a steel vessel with a stainless steel coating inside, the anodes and cathodes are suspended alternately in the vessel.

Vodík vznikajíc! na katodách může tvořit se vzduchem výbušnou směs. Aby se zabránilo tomuto nebezpečí je nutno bud elektrolyzér těsně uzavřit a pracovat s přetlakem vodíku nebo přisávat nad hladinu elektrolytu takové množství vzduchu, aby byl vodík naředěn pod mez výbušnosti. Uzavření elektrolyzéru by mělo být současně takové, aby umožňovalo co nej jednodušším způsobem vyjímat anody z elektrolyzéru po skončení cyklu vylučování burelu.Hydrogen emerging! may form explosive mixtures with air on cathodes. To avoid this danger, the cell must either be tightly closed and operated with hydrogen overpressure, or air must be sucked above the electrolyte level so that hydrogen is diluted below the explosion limit. At the same time, the capping of the electrolyzer should be such that it is as simple as possible to remove the anodes from the electrolyzer after the end of the burel deposition cycle.

Tuto podmínku prakticky nelze splnit v případě neprodyšného uzavření lázně, nebot je třeba těsnit přívody elektrického proudu do anod. V případě přisávání vzduchu nad hladinu elektrolytu je třeba zajistit, aby v žádném místě elektrolyzéru nemohla vzniknout nebezpečná koncentrace vodíku.In practice, this condition cannot be met in the case of a sealed bath closure, since the power supply to the anodes must be sealed. If air is sucked above the electrolyte level, it must be ensured that no dangerous hydrogen concentration can occur at any point in the electrolyzer.

Tento požadavek je řešen elektrolyzérem na výrobu oxidu manganičitého z roztoku síranu manganatého, sestávající z víka a nádoby, ve které jsou střídavě za sebou umístěny anody a katody upevněné na závěsném zařízení podle předkládaného vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že víko elektrolyzéru je na straně přiléhající k závěsům elektrod opatřenou měkkou vrstvou, která je v kontaktu se závěsy deskových elektrod, jejichž horní hrany převyšují hranu vlastní nádoby elektrolyzéru, uspořádanými kolmo k podélné ose elektrolyzéru, přičemž deskové elektrody mají výřez pro přímý průchod prosávané plynné směsi vzduchu a vodíku nad hladinou elektrolytu v podélném směru přes elektrolyzér směrem k odsávacímu hrdlu, které je umístěno alespoň v jedné z obou čelních stěn elektrolyzéru.This requirement is solved by an electrolyzer for the manufacture of manganese dioxide from a manganese sulphate solution, consisting of a lid and a container in which the anodes and the cathodes mounted on the suspension device according to the present invention are alternately consecutive, adjacent to the electrode hinges provided with a soft layer in contact with the electrode hinges whose upper edges exceed the edge of the electrolyzer container itself, perpendicular to the longitudinal axis of the electrolyzer, the electrodes having a cut-out for direct passage of the gaseous air / hydrogen gas mixture above the electrolyte in the longitudinal direction through the electrolyzer towards the suction branch which is located in at least one of the two front walls of the electrolyzer.

Řešení podle vynálezu zajištuje prosávání vzduchu všemi prostory, v nichž se hromadí vodík, přičemž tok prosávaného vzduchu je usměrňován kanály, jejichž stěny tvoří jednotlivá závěsná zařízení. Řešení vyhovuje z hlediska bezpečnosti, nejedná se o složité řešení ve srovnání s utěsněním přetlakovým elektrolyzérem. Zředěný vodík lze bez nebezpečí vypouštět do atmosféry. Jedná se o nucené odsávání. Rozhodujícím pro dosažení požadovaného účinku je kvalita měkké pružné vrstvy, kterou může být například měkká guma, polystyren atd. Dalším samozřejmým požadavkem je, aby závěsné zařízení elektrod nemělo ostře vystupujíc! elementy, které by bránily plošnému styku s měkkou těsnící vrstvou. Závěsy jsou obvykle vytvořeny ve formě U profilů, které přispívají k vytvoření usměrněných odsávacích kanálů. Přistup prosávaného zředovaciho vzduchu nad hladinu elektrolytu je z obou delších boků elektrolyzéru prostory mezi jednotlivými závěsy příčně uspořádaných elektrod, tj. mezi horní hranou nádoby elektrolyzéru, resp. přívodní pasovinou elektrického proudu a těsnící měkkou vrstvou.The solution according to the invention provides for the air to be sucked through all the spaces in which the hydrogen accumulates, the flow of the air to be sucked through channels whose walls form individual suspension devices. The solution suits safety, it is not a complicated solution compared to a pressure electrolyzer seal. Dilute hydrogen can be released into the atmosphere without danger. This is forced suction. The decisive factor for achieving the desired effect is the quality of the soft elastic layer, which can be, for example, soft rubber, polystyrene, etc. Another obvious requirement is that the electrode suspension device does not have a sharp protrusion! elements to prevent surface contact with the soft sealing layer. The hinges are usually formed in the form of U-profiles, which contribute to the formation of channeled exhaust ducts. The access of the sucking dilution air above the electrolyte level is from both longer sides of the electrolyzer a space between individual hinges of transversely arranged electrodes, i.e. between the upper edge of the electrolyzer vessel, respectively. power supply passage and soft sealing layer.

Na připojeném obr.l je schematicky znázorněn podélný řez elektrolyzérem podle vynálezu a na obr. 2 je znázorněn příčný řez tímtéž elektrolyzérem.1 schematically shows a longitudinal section through an electrolyzer according to the invention, and FIG. 2 shows a cross section through the same electrolyzer.

označuje ocelovou vrstvu vlka elektrolyzéru, 2^ měkkou vrstvu víka elektrolyzéru, závěsné U profily, £ katody, 5 anody, 6 pasovinu přívodu proudu, T_ hladinu elektrolytu, jí odsávací hrdlo, 9. příčné kanály, 10 centrální podélný kanál.denotes a steel layer of the electrolyser wolf, 2 a soft layer of the electrolyser lid, hanging U profiles, δ cathodes, 5 anodes, 6 power supply passage, T electrolyte level, its suction branch, 9 transverse channels, 10 central longitudinal channel.

Závěsnými U profily 3, na nichž jsou zavěšeny anody 5 a katody 4_, měkkou vrstvou víka elektrolyzéru 2^, hladinou elektrolytu T_ a pasovinou přívodu proudu j5 jsou vymezeny příčné kanály 9^ pro vstup vzduchu do elektrolyzéru a pro jeho míšení s vodíkem. Jimi nucené proudí prosávaný plyn, který se postupně obohacuje nad jednotlivými elektrodami vodíkem, do centrálního podélného kanálu 10 pro odtah směsi vzduchu a vodíku přes odsávací hrdlo jj ven z elektrolyzéru.Hanging profiles 3 on which the anodes 5 and cathodes 4, the soft layer of the electrolyzer cover 2, the electrolyte level T and the power supply passage 5 are suspended transverse ducts 9 for inlet of air into the electrolyzer and for its mixing with hydrogen. The forced gas, which is enriched above the individual electrodes with hydrogen, is forced into the central longitudinal duct 10 to draw off the air-hydrogen mixture through the suction nozzle 1 out of the electrolyzer.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

An electrolyzer for the manufacture of manganese dioxide from a manganese sulphate solution consisting of a lid and a receptacle in which anodes and cathodes are alternately placed on a suspension device, characterized in that the electrolyzer cover is provided with a soft layer on the side adjacent to the electrode suspensions. In contact with the plate electrode hinges whose upper edges exceed the edge of the electrolyzer container itself, perpendicular to the longitudinal axis of the electrolyzer, the plate electrodes having a cut-out for direct passage of the gaseous air / hydrogen gas mixture above the electrolyte level (7) longitudinally through the electrolyzer to a suction branch (8) which is located in at least one of the two front walls of the electrolyzer.

2 drawings