CS271453B2 - Method of sodium chlorate production and equipment for realization of this method - Google Patents
Method of sodium chlorate production and equipment for realization of this method Download PDFInfo
- Publication number
- CS271453B2 CS271453B2 CS80134A CS13480A CS271453B2 CS 271453 B2 CS271453 B2 CS 271453B2 CS 80134 A CS80134 A CS 80134A CS 13480 A CS13480 A CS 13480A CS 271453 B2 CS271453 B2 CS 271453B2
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- cathode
- anode
- plate
- end plate
- parallel
- Prior art date
Links
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
- C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
- C25B1/01—Products
- C25B1/24—Halogens or compounds thereof
- C25B1/26—Chlorine; Compounds thereof
- C25B1/265—Chlorates
-
- 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
- C25B15/00—Operating or servicing cells
-
- 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
- C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
- C25B9/17—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Vynález ее týká způsobu výroby chlorečnanu sočného a zařízení к provádění tohoto způsobu.The invention also relates to a process for the production of sodium chlorate and an apparatus for carrying out the process.
Chloreěnan sodný je hodnotná průmyslová chemikálie, která se vyrábí elektrolyticky z vodných roztoků chloridu sodného*Sodium hypochlorite is a valuable industrial chemical that is produced electrolytically from aqueous sodium chloride solutions *
Způsob výroby chlorečnanu sodného, stejně jako zařízení к provádění tohoto způsobu, jsou známé a směřují například ke zvýšení jakosti výrobku a snížení výrobních nákladů.The process for the production of sodium chlorate, as well as the apparatus for carrying out the process, are known and are directed, for example, to improving the quality of the product and reducing production costs.
Článek otištěný v Chemische Industrie (Dusseldorf) 1970, 22, č. 5, str. 339, ss zabývá výlučně tak zvaným Krebsovým procesem· Při Krebsově procesu je každý článek spojen 8 vlastním reaktorem, acidifikátorem a výměníkem tepla/zářízením vytvářejícím páru· Z J. Elektrochem. 8oc. (1969), 116, č. 2, 68c - 69c, je znám obecný přehled elektrochemických procesů pro výrobu chlorečnanu sodného, při kterém se vychází 2 chloridu sodného· European Chem. News 17, č. 416, 13 (1970) se opět výlučně zabývají Krebsovým procesem a pozornost ae v tomto článku zaměřuje na diskusi vztahující se к provádění tohoto prooesu·Article published in Chemische Industrie (Dusseldorf) 1970, 22, No. 5, p. 339, ss deals exclusively with the so-called Krebs process. · In the Krebs process, each cell is connected by its own 8 reactor, acidifier and heat exchanger / steam generating device. Elektrochem. 8oc. (1969), 116, No. 2, 68c-69c, a general overview of electrochemical processes for the production of sodium chlorate, starting from 2 sodium chloride, is known. News 17, no. 416, 13 (1970) again deal exclusively with the Krebs process, and focuses in this article on the discussion related to the implementation of this prooes ·
Zvláště dobrých výsledků se dosud dosahovalo při elektrolytické výrobě chlorečnanů alkalických kovů prováděné postupem, který popsal J. Pleck v kanadském patentu č. 850 080· Při tomto postupu se v elektrolýzám elektrolyticky rozkládá vodný roztok chloridu alkalického kovu a výsledný roztok se z článku cirkuluje první zónou, ve které se produkty elektrolýzy chemicky slučují, v přítomnosti vody a kyseliny chlorné, na chloreěnan a druhou zónou, ve které se chlornan a kyselina chlorná chemicky převedou na chloreěnan· Týž autor popsal elektrolyzér vhodný pro výrobu chlorečnanů v US patentu č· 3 785 951·Particularly good results have been achieved so far in the electrolytic production of alkali metal chlorates by the method described by J. Pleck in Canadian Patent No. 850,080. In this process, an aqueous alkali metal chloride solution is electrolytically decomposed in electrolysis and the resulting solution is circulated through the first zone in which electrolysis products are chemically combined, in the presence of water and hypochlorous acid, to hypochlorite and a second zone in which hypochlorite and hypochlorous acid are chemically converted to hypochlorite · The same author described an electrolyzer suitable for the production of chlorates in US Patent No. 3,785,951 ·
Autoři tohoto vynálezu zjistili, že významného přínosu při výrobě chlorečnanu sodného lze dosáhnout, pokud se elektrolýza provádí v paralelně spojených zónách, do kterých se dávkuje chlorid sodný z jediného zdroje a ze kterých se chlornan sodný odvádí jako jediný proud produktů· Přitom každá taková paralelně připojená zóna musí obsahovat množinu elektrolytických bezmembránových prostorů připojených к jedinému distribučně sběrnému prostoru, do kterého se dávkuje roztok chloridu sodného a odkud se odvádí rožtok ohlorečnanu sodného· Bále pak roztok chloridu sodného pro elektrolýzu se má zároveň tvořit přidáním čerstvého roztoku chloridu sodného к části jediného proudu chlorečnanu sodného upravením hodnoty pH na potřebnou výši pro elektrolýzu a vedením takto získaného roztoku do výměníku tepla·The present inventors have found that a significant benefit in the production of sodium chlorate can be achieved when electrolysis is carried out in parallel bonded zones into which sodium chloride is metered from a single source and from which sodium hypochlorite is discharged as a single stream of products. the zone must contain a plurality of electrolytic membrane-free compartments connected to a single distribution collection space into which the sodium chloride solution is dosed and from where the sodium chloride solution is discharged · Still, the sodium chloride solution for electrolysis should also be formed by adding fresh sodium chloride solution to part of a single chlorate stream sodium by adjusting the pH to the required level for electrolysis and passing the solution thus obtained to the heat exchanger ·
Na rozdíl od Krebsova procesu popsaného na svrchu uvedených publikacích, se při způsobu podle tohoto vynálezu používá paralelně zapojených článků pro každý reaktor a množiny epojenýoh reaktorů s běžným způsobem dávkování a výměny tepla· Navržené řoftoní je také nové proti údajům zmíněným v J. Elektrochem· 8oc·, uvedeným v publikaci specifikované výše, protože podle publikovaných údajů se neuvažuje s paralelním zapojením, jako u způsobu podle tohoto vynálezu· Rovněž tak v European Chem· News citovaných svrchu, nejsou popsána řešení, která by měla shodné znaky s řešením tvořícím novost tohoto vynálezu.In contrast to the Krebs process described in the above publications, the process of the present invention employs parallel connected cells for each reactor and a plurality of connected reactors with a conventional heat metering and heat exchange method. · Mentioned in the publication specified above, because the published data does not envisage parallel connection, as in the method of the invention. Also in European Chem · News cited above, no solutions are described which have the same features as the novelty solution of the present invention. .
Dosahované výtěžky u dosud popsaných řešení, zvláště β ohledem na spotřebu elektrické energie a ekonomiku výroby, jsou uspokojivé jen částečně a vyžadují dalšího zlepšení· Dosavadní nevýhody je možné významné omezit způsobem a zařízením podle tohoto vynálezu·The yields achieved with the solutions described so far, in particular with respect to electricity consumption and production economics, are only partially satisfactory and require further improvement.
Způsob výroby chlorečnanu sodného podle vynálezu spočívá v tom, že se elektrolýza provádí v paralelné zapojených zónách, do kterých se z jediného zdroje dávkuje chlorid sodný a získaný chloreěnan sodný se odvádí za vzniku jediného prouduThe process for the production of sodium chlorate according to the invention is characterized in that the electrolysis is carried out in parallel-connected zones, in which sodium chloride is metered from a single source and the sodium hypochlorite obtained is discharged to form a single stream.
CS 271453 В 2 chlorečnanu sodného, přičemž je každá z uvedených zón tvořena množinou elektrolytických bezroembrdnovýoh prostorů paralelně připojonýoh vždy к jedinému distribuční sběrnému prostoru, do kterého ee dávkuje roztok chloridu sodného a odkud ee odvádí roztok chlorečnanu sodného, přičemž dávkovaný roztok chloridu sodného vzniká zaváděním čerstvého roztoku chloridu sodného к části jediného proudu chlorečnanu sodného, upravením pH vzniklého smíšeného roztoku na hodnotu potřebnou pro elektrolýzu a vedením smířeného roztoku s upraveným pH do výměníku tepla, к jeho zahřátí na teplotu elektrolýzy.CS 271453 В 2 sodium chlorate, each of said zones consisting of a plurality of electrolytic, non-smear-free spaces in parallel connected to a single distribution collection point, in which ee dispenses sodium chloride solution and from which ee discharges sodium chlorate solution, solution of sodium chloride to a portion of a single stream of sodium chlorate, adjusting the pH of the resulting mixed solution to the amount required for electrolysis and passing the adjusted pH adjusted solution to the heat exchanger to heat it to the electrolysis temperature.
Přitom je výhodné, když se sleduje teplota roztoku chlorečnanu sodného opouštějícího každou zónu a v závislosti na této teplotě se individuálně upravuje rychlost přivádění chloridu sodného do každé zóny к udržení požadované teploty elektrolýzy přiváděného roztoku chloridu sodného, s výhodou к udržení teploty 60 až 90It is advantageous here to monitor the temperature of the sodium chlorate solution leaving each zone and, depending on this temperature, individually adjust the rate of sodium chloride supply to each zone to maintain the desired electrolysis temperature of the sodium chloride solution supplied, preferably to maintain a temperature of 60 to 90
Při způsobu podle vynálezu je rovněž výhodné, pokud každý z elektrolytických prostorů zahrnuje množinu paralelních vertikálních kanálů pro průtok elektrolytu, které směřují kolmo ke směru elektriokého proudu v elektrickém prostoru, přičemž směr průtoku elektrolytu v uvedených kanálech vede od nižlího přítoku do elektrolytického prostoru к výře umístěnému výtoku z tohoto prostoru·It is also advantageous in the method of the invention that each of the electrolytic spaces comprises a plurality of parallel vertical electrolyte flow channels that extend perpendicular to the direction of electric current in the electrical space, wherein the electrolyte flow direction in said channels extends from the lower inlet to the electrolyte space outflow from this space ·
Jako účelné se ukazuje, když elektrolytické zóny jsou elektricky spojené v množinu, avřak jinak jsou fyzikálně navzájem oddělené·It proves expedient if the electrolytic zones are electrically connected in a plurality, but otherwise they are physically separated from each other.
Výře uvedené nedostatky nemá rovněž, zařízení podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že zahrnuje množinu elektrolytických jednotek, přičemž každá jednotka je tvořena množinou individuálních elektrolytických Článků, které jsou vzájemně elektricky sériově spojené ohebnými elektrickými spojkami, a které jsou připojené к reakčnímu zásobníku pro elektrolýzováný roztok chloridu sodného, přičemž každý článek je tvořen množinou vzájemně proložených anodových desek a katodových desek a průtokovými kanály, vedoucími od nižšího přívodního rozváděcího potrubí к hornímu odvodnímu sběrnému potrubí, přičemž potrubí к reakčním zásobníkům je paralelně připojeno přívodní a odvodní potrubí napojené na společné vedení, které je zase připojeno ke směšovací nádrži, která je spojena se vstupním potrubím pro přívod roztoku chloridu sodného a s dávkovacím potrubím pro přívod kyseliny chlorovodíkové, přičemž směšovací nádrž je také připojena.jednak přes solankové potrubí a výměník tepla к přívodnímu potrubí a jednak к finálnímu vedením pro odvod produkovaného chlorečnanu sodného.The above-mentioned drawbacks also do not include the device according to the invention comprising a plurality of electrolytic units, each unit comprising a plurality of individual electrolytic cells which are electrically connected in series electrically by flexible electrical couplings and which are connected to a reaction tank for electrolysed sodium chloride solution, each cell consisting of a plurality of interleaved anode plates and cathode plates and flow channels extending from the lower supply manifold to the upper exhaust manifold, wherein the supply and exhaust manifolds connected in parallel to the common conduit are connected to the reaction reservoirs , which in turn is connected to a mixing tank which is connected to the inlet line for the sodium chloride solution inlet and to the acid supply line the mixing tank is also connected to the supply line via the brine line and the heat exchanger and to the final line for the discharge of the produced sodium chlorate.
Výhodné zařízení podle vynálezu se vyznačuje tím, že v každém odvodním potrubí je uspořádáno teplotní čidlo a na každém přívodním potrubí je uspořádán průtokový řídící ventil pro řízení toku kapaliny do reakčního zásobníku v závislosti na zjištěné toplotě kapaliny v odvodním potrubí·An advantageous device according to the invention is characterized in that a temperature sensor is provided in each outlet pipe and a flow control valve is provided on each inlet pipe to control the flow of liquid into the reaction tank depending on the detected liquid temperature in the outlet pipe.
U zařízení podle vynálezu je účelné, když směšovací nádrž je opatřena vnitřní přepážkou vedoucí ode dna uvedené nádrže a rozdělující vnitřek uvedené nádrže na dvě zóny, přičemž vstupní potrubí pro chlorid sodný, dávkovač^ potrubí pro kyselinu chlorovodíkovou a solankové potrubí jsou připojeny к jedné části uvedené nádrže a společné vedení a finální vedoní jsou připojeny к druhé části uvedené nádrže* výhodou zařízení zahrnuje množinu individuálních elektrolytických článků, které jsou vzájemně elektricky sóriově spojeny ohebnými eloktriokými spojkami, avšak jinak jsou fyzikálně navzájem spojené a které jsou přes kapalinu připojené к reakčnímu zásobníku pro elektrolýzovaný roztok chloridu sodného, přičemž každý článek je tvořen množinou vzájemně proložených anodových desek a katodových desek umístěných uvnitř prostoru za vzniku průtokových kanálů, které vedou od nižšího přívodního rozváděcího potrubí к hornímu odvodnímu sběrnému potrubí přičemž к reakčnímu zásobníku je připojeno přívodní potrubí pro dávkování roztoku chloridu sodného a odvodní potrubí je napojené к reakčníши zásobníku pro odvod roztoku chlorečnanu sodného·In the device according to the invention, it is expedient if the mixing tank is provided with an inner partition extending from the bottom of the tank and dividing the interior of the tank into two zones, the sodium chloride inlet line, the hydrochloric acid dispenser and the brine line connected to one part of said tank. The apparatus comprises a plurality of individual electrolytic cells which are electrically serially connected to each other by flexible flexible electrolytic couplings but otherwise physically connected to each other and which are connected via liquid to the reaction vessel for electrolyzed. sodium chloride solution, each cell consisting of a plurality of interleaved anode plates and cathode plates located within the space to form flow channels extending therefrom Siho inlet manifold к odvodnímu upper manifold к wherein the reaction container is connected to the supply pipe for dispensing saline and discharge pipe is connected к reakčníши reservoir drainage sodium chlorate solution ·
Zařízení 8 výhodou je uspořádáno tak, že potrubí spojující reakční zásobník a každý článek je opatřeno množinou potrubních prvků, které jsou navzájem elektricky izolované·Advantageously, the device 8 is arranged such that the conduit connecting the reaction reservoir and each cell is provided with a plurality of conduit elements which are electrically insulated from each other.
Zařízení podle vynálezu se účelné vyznačuje tím, že Článek tvoří katodová koncová deska vyrobená z měkké oceli a titanová anodová koncová deska umístěná paralelně ke katodové koncové desce, množina paralelních elektrodových katodových desek z tenké měkké oceli přivařená к příslušným vertikálním zářezům vytvořeným v katodové koncové desce směrem к anodové koncové desce, množina paralelních tenkých elektrodových anodových desek vyrobených z titanu s elektricky vodivým povrchem je přivařena do příslušných paralelních vertikálních drážek v anodové koncové desce a od anodové koncové desky směrem ke katodové koncové desce jsou proloženy katodové desky, které tvoří množinu průtokových kanálů mezi nimi, přívodní rozváděči potrubí z měkké oceli je přivařeno ke katodové koncové desce а к rámu, který je přivařen ka katodové koncové desce a rám je připojen к anodové koncové desce přes ucpávku, izolační šroub, návlačky a podložky, ale je od anodové koncové desky izolován, a odvodní sběrné potrubí z měkké oceli je přivařeno к rámu a ke katodové koncové desce·The device according to the invention is advantageously characterized in that the cell comprises a cathode end plate made of mild steel and a titanium anode end plate positioned parallel to the cathode end plate, a plurality of parallel thin mild steel electrode cathode plates welded to respective vertical slits formed in the cathode end plate to the anode end plate, a plurality of parallel thin electrode anode plates made of titanium with an electrically conductive surface are welded into respective parallel vertical grooves in the anode end plate, and from the anode end plate towards the cathode end plate are cathode plates that form a plurality of flow channels between Hereby, the mild steel supply manifold is welded to the cathode end plate and to the frame that is welded to the cathode end plate and the frame is attached to the anode end plate. es a seal insulating screw, sleeves and washers, but from the anode end plate insulated exhaust manifold, and mild steel are welded к frame and to the cathode end plate ·
Také je výhodné, pokud katodová koncová deska a anodová koncová deska mají vnější katodovou desku a vnější anodovou desku z mědi nebo hliníku spojenou explozí s povrchem na straně proti vertikálním zářezům a vertikálním drážkám·It is also advantageous if the cathode end plate and the anode end plate have an outer cathode plate and an outer anode plate of copper or aluminum connected by explosion to the surface on the side against the vertical notches and vertical grooves.
U zařízení podle vynálezu s výhodou katodová deska a anodová deska mají vždy tlouštku asi 0,16 až asi 0,32 cm a průtokové kanály mají šířku asi 0,16 až asi 0,32 cm·In the device according to the invention, preferably the cathode plate and the anode plate each have a thickness of about 0.16 to about 0.32 cm and the flow channels have a width of about 0.16 to about 0.32 cm ·
Zařízení podle vynálezu se s výhodou vyznačuje tím, že sousední katodové desky a anodové desky mají vzdálenost vytvořenou distančními prvky, které mají elektricky izolační vlastnosti a jsou mezi ně namontovány· je rovněž tak výhodné, pokud v zařízení podle vynálezu distanční prvky vždy tvoří prodloužený válcový díl o délce poněkud větší než je tlouštka katodové desky nebo anodové desky a průchod prodlouženou drážkou je tvořen uvnitř prodloužení od jedné hrany desky a hlavové části formované z nedílného celku na každém konci válcového dílu a má plochý vnitřní povrch pro připojení к vnějšímu sousednímu povrchu katodové desky a anodové desky a ploohý vnější povrch paralelní к plochému vnitřnímu povrchu, hlavové části mají vždy maximální příčný rozměr větší než je příčný rozměr válcového dílu a šířky prodloužené drážky a maximální osová tlouštka odpovídá vzdálenosti požadované mezi katodovou deskou a anodovou deskou a prodloužená drážka je opatřena pojistkou zabraňující vysunutí distančního prvku z prodloužené drážky·The device according to the invention is advantageously characterized in that adjacent cathode plates and anode plates have a distance formed by spacers having electrically insulating properties and are mounted therebetween. It is also advantageous if the spacers always form an elongated cylindrical part in the device according to the invention having a length somewhat greater than the thickness of the cathode plate or anode plate, and the passageway through the elongated groove is formed within an extension from one edge of the plate and head formed integrally at each end of the cylindrical portion and has a flat inner surface the anode plates and the flat outer surface parallel to the flat inner surface, the head parts always have a maximum transverse dimension greater than the transverse dimension of the cylindrical part and the width of the elongated groove and the maximum axial thickness corresponds to the distance required between the cathode plate and the anode plate and the elongated groove is provided with a lock to prevent the spacer element from sliding out of the elongated groove ·
Zařízení podle vynálezu se s výhodou vyznačuje tím, že elektrodové desky v elektrodovém článku mají vzájemnou vzdálenost vytvořenou elektricky izolovaným prostorovým prvkem, který tvoří válcový díl a hlavová část integračně formovaná na každém jeho konci, válcový díl má délku nepatrně větší než je tlouštka katodové desky nebo anodové desky pro průchod prodlouženou drážkou dovnitř vedoucí od jedné hrany katodové desky nebo anodové desky a má popřípadě pojistku zabraňující posunutí distančního prvku, když je namontován v prodloužené drážce, každá hlavová část má plochý vnitřní povrch pro zapojení přiléhajícího sousedního vnějšího povrchu katodové desky nebo anodové desky a plochý vnější povrch je к tomu paralelní, přičemž každá hlavová část má maximální příčný rozměr větší než maximální příčný rozměr válcového dílu a šířka prodloužené drážky a maximální osová'tlouštka odpovídá vzdálenosti požadované mezi katodovou deskou a anodovou deskou·The device according to the invention is advantageously characterized in that the electrode plates in the electrode cell have a mutual distance formed by an electrically insulated spatial element which forms a cylindrical part and the head part integrally formed at each end thereof, the cylindrical part having a length slightly greater than the cathode plate thickness; an anode plate for extending an inwardly extending groove extending from one edge of the cathode plate or anode plate and optionally having a fuse to prevent displacement of the spacer when mounted in the elongate groove, each head portion having a flat inner surface for engaging adjacent adjacent outer surface of the cathode plate or anode plate and the flat outer surface is parallel thereto, each head portion having a maximum transverse dimension greater than the maximum transverse dimension of the cylindrical portion and the width of the elongated groove and a maximum the thickness corresponds to the distance required between the cathode plate and the anode plate ·
Zařízení podle vynálezu je 8 výhodou uspořádáno tak, že válcový díl je válcového tvaru a má průměr slabá menší než je Šířka válcového dílu a každá hlavová část je kruhová se středem zakřivení umístěným v ose válcového dílu a 8' výhodou má ěikmý okraj okolo plochého vnějšího povrchu.The device according to the invention is preferably arranged such that the cylindrical part is cylindrical in shape and has a diameter slightly smaller than the width of the cylindrical part and each head portion is circular with a center of curvature disposed in the axis of the cylindrical part and 8 'preferably having an oblique edge around the flat outer surface .
Rovněž tak je výhodné když vzájemně ovlivňující se prostředky jsou tvořeny šikmým okrajem zakřiveným dovnitř prodloužené drážky a jsou mezi prodlouženou a přiléhající kratší souběžnou pojistkou. .It is also advantageous if the interacting means are formed by an oblique edge curved inside the elongate groove and are between the elongate and the adjacent shorter parallel fuse. .
Vynález je dále detailněji popsán s odkazy na připojené výkresy, kde: obr. 1 zobrazuje schematické blokové schéma zařízení pro výrobu chlorečnanu sodného; obr. 2 představuje rozložený perspektivní pohled na ělánek pro výrobu chlorečnanu, sestrojený podle jednoho z provedení vynálezu} obr· 3 představuje uzavřený perspektivní pohled na distanční prvek elektrodové desky, použitý v článku pro výrobu chlorečnanu z obr. 2 a namontovaný na elektrodové desky;The invention is described in further detail with reference to the accompanying drawings, in which: Fig. 1 shows a schematic block diagram of an apparatus for producing sodium chlorate; Fig. 2 is an exploded perspective view of a chlorate production cell constructed in accordance with one embodiment of the invention; Fig. 3 is a closed perspective view of the electrode plate spacer used in the chlorate cell of Fig. 2 and mounted on the electrode plates;
obr· 4 představuje řez článkem pro výrobu chlorečnanu podle roviny 4-4 z obr. 2;Figure 4 is a cross-sectional view of the chlorate cell of Figure 4-4 of Figure 2;
□br. 5 představuje příčný řez článkem podle roviny 5-5 z obr. 4i obr. 6 představuje příčný řez článkem podle roviny 6-6 z obr· 5 a obr, 7 představuje pohled na potrubní spojení článku s reakčním zásobníkem.□ br. Fig. 5 is a cross-sectional view taken along line 5-5 of Fig. 4i; Fig. 6 is a cross-sectional view taken along line 6-6 of Fig. 5; and Fig. 7 is a view of the tubular connection of the cell to the reaction vessel.
Na obr. 1 je zobrazeno zařízení 10 pro výrobu chlorečnanu sodného podle vynálezu tvořeného množinou článkových jednotek. Zařízení 10 pro výrobu chlorečnanu sestává z řady jednotek 12 produkujících chlorečnan sodný, přičemž tyto jednotky 12 jsou navzájem paralelně spojeny. Na obrázku jsou zobrazeny dvě jednotky 12 produkující chlorečnan. V závislosti na požadované výrobní kapacitě je běžné používat každou jed-. notku 12 pro výrobu chlorečnanu sodného o velikosti například okolo 1200 tun chlorečnanu sodného za rok.FIG. 1 shows a device 10 for producing sodium chlorate according to the invention, comprising a plurality of cell units. The chlorate production plant 10 consists of a series of units 12 producing sodium chlorate, these units 12 being connected in parallel to each other. Two chlorate producing units 12 are shown. Depending on the required production capacity, it is common to use each unit. a sodium chlorate production unit of about 1200 tons of sodium chlorate per year, for example.
Každá jednotka 12 pro výrobu chlorečnanu zahrnuje reakční zásobník 14 obsahující hlavní část kapaliny, ve které probíhají reakce vedoucí ke vzniku chlorečnanu z produktů elektrolýzy. К reakčnímu zásobníku 14 je připojena množina článků 16 к provádění elektrolýzy, kde články neobsahují mezistěny a jsou zapojeny paralelně, vztaženo ke směru toku kapaliny, což umožňuje, aby kapalina pro elektrolýzu se pohybovala z reakčniho zásobníku 14 do každého článku 15 a elektrolyzovaná kapalina se z každého článku 16 recyklovala do reakčniho zásobníku 14»Each chlorate production unit 12 includes a reaction container 14 containing a major portion of the liquid in which reactions leading to the formation of chlorate from the electrolysis products take place. A plurality of electrolysis cells 16 are connected to the reaction vessel 14, wherein the cells do not contain intermediate walls and are connected in parallel to the direction of fluid flow, allowing the electrolysis fluid to move from the reaction vessel 14 to each cell 15 and electrolyzed liquid from the cell. of each cell 16 recycled to the reaction tank 14 »
Každý reakční zásobník 14 má přívodní potrubí 18 pro dávkování roztoku solanky určené к elektrolýze a odvodní potrubí 20 pro odvod roztoku chlorečnanu sodného ze zásobníku. Pro odvod plynných produktů elektrolýzy z reakčniho zásobníku 14 je určeno odvzdušňovací potrubí 22»Each reaction vessel 14 has an inlet conduit 18 for dispensing brine solution for electrolysis and an outlet conduit 20 for discharging the sodium chlorate solution from the reservoir. A vent pipe 22 is provided for the removal of gaseous electrolysis products from the reaction tank 14.
Rychlost toku roztoku solanky do každého reakčniho zásobníku 14 se může individuálně řídit ručně ventilem 23 podle požadované teploty kapaliny v reakčním zásobníku 14. Odvodní potrubí 20 roztoku chlorečnanu sodného může být rovněž opatřeno čidlem £5, které může sledovat teplotu roztoku a podle ni automaticky regulovat rychlost toku do reakčniho zásobníku 14.The rate of flow of the brine solution into each reaction tank 14 can be individually controlled manually by a valve 23 according to the desired liquid temperature in the reaction tank 14. The sodium chlorate solution outlet line 20 may also be provided with a sensor 65 that can monitor the temperature of the solution and automatically regulate the rate flow to the reaction tank 14.
Odvodní potrubí 20 pro roztok chlorečnanu sodného z jednotlivých jednotek 12 se spojuje a sloučené proudy roztoku chlorečnanu sodného ee odvádí společným vedením 21, které vede do směšovací nádrže 24, která je jediná pro celé zařízení. Roztok chlorečnanu sodného se odvádí ze směšovací nádrže 24 finálním vedením 26, jako produkt získaný v zařízení 10. Roztok chloridu sodného se dávkuje άο směšovací nádrže 24 vstupním potrubím 28 a kyselina chlorovodíková, potřebná pro okyselení roztoku na požadované pH pro elektrolýzu, například na asi 6,8, se dávkuje do směšovací nádrže 24 dávkovacím potrubím 30· Je-li žádoucí přidat jako katalyzátor elektrolýzy určité množství dvojchromanu, může být tento katalyzátor předem přidán к roztoku chloridu sodného, který se dávkuje vstupním potrubím 28.The sodium chlorate solution discharge line 20 from the individual units 12 is connected and the combined streams of sodium chlorate solution ee are discharged via a common line 21, which leads to a mixing tank 24, which is unique to the entire plant. The sodium chlorate solution is discharged from the mixing tank 24 through the final line 26, as the product obtained in the apparatus 10. The sodium chloride solution is metered into the mixing tank 24 via the inlet pipe 28 and the hydrochloric acid needed to acidify the solution to the desired pH for electrolysis, e.g. If it is desired to add a certain amount of dichromate as the electrolysis catalyst, this catalyst may be added beforehand to the sodium chloride solution which is metered through the inlet conduit 28.
Směšovací nádrž 24 může být opatřena odtahem 31 к odstraňování určitého zbytku rozpuštěných plynů, které se dostaly do směšovací nádrže 24 s roztokem chlorečnanu sodného, přiváděným společným vedením 21.The mixing tank 24 may be provided with an exhaust 31 to remove some residual dissolved gases that have entered the mixing tank 24 with the sodium chlorate solution supplied through the common line 21.
Směšovací nádrž 24 je uvnitř rozdělena do dvou komor přepážkou 32, která vede směrem vzhůru pod hladinu kapaliny· Roztok chlorečnanu sodného ze společného vedení 21 se dávkuje do jedné komory pod úroveň hladiny a produkt se odvádí finálním vedením 26. Současně se vstupním potrubím 28 a dávkovacím potrubím 30 dávkuje roztok chloridu sodného a kyseliny chlorovodíkové do.druhé komory pod úroveň hladiny. Tímto způsobem ee eliminuje znečištění finálního chlorečnanu, odváděného finálním vedením 26 přidávanými výchozími materiály, i když je současně umožněno smíchání uvedených přidávaných materiálů s roztokem ohlorečnanu přetékáním přepážky 32.The mixing tank 24 is internally divided into two chambers by a septum 32 which extends upwardly below the liquid level. Sodium chlorate solution from the common line 21 is metered into one chamber below the level and the product is discharged through the final line 26. At the same time via line 30, the sodium chloride and hydrochloric acid solution is metered into the second chamber below the level. In this way, ee eliminates contamination of the final chlorate discharged by the final conduit 26 with the added starting materials, although it is also possible to mix said additional materials with the chlorate solution by overflowing the septum 32.
Roztok chlorečnanu sodného obohacený přídavkem chloridu sodného a okyselený kyselinou chlorovodíkovou (osnačován dále jako rostok solanky nebo solanka) se odvádí z druhé komory směšovací nádrže 24 solankovým potrubím 34 a vede výměníkem tepla 36. Roztok solanky es potom dávkuje do paralelně zapojených jednotek 12 příslušnými přívodními potrubími 18.The sodium chlorate solution enriched with the addition of sodium chloride and acidified with hydrochloric acid (hereinafter referred to as brine or brine) is discharged from the second chamber of the mixing tank 24 through the brine conduit 34 and passed through a heat exchanger 36. 18.
Výměník tepla 36 ee chladí kapalinou recirkulujfcí v solankovém potrubí 34 na požadovanou teplotu, například asi na 40 °C, přičemž teplo uvolňované v článku 16 se odvádí e produktem odváděným odvodním potrubím 20. Jak již bylo uvedeno výše, teplota kapaliny vstupující do jednotky 12 se může upravit na požadovanou hodnotu, například v rozmezí asi od 60 do 90 °C, pomocí ventilu 23 uspořádaného na přítoku solanky do jednotky 12.The heat exchanger 36e is cooled by the liquid recirculating in the brine pipe 34 to the desired temperature, for example about 40 ° C, the heat released in the article 16 being removed by the product through the exhaust pipe 20. As mentioned above, the temperature of the liquid entering the unit 12 is can be adjusted to a desired value, for example in the range of about 60 to 90 ° C, by means of a valve 23 arranged at the inlet of the brine to the unit 12.
Články 16 jsou navzájem elektricky spojeny ohebnými elektrickými spojkami 38, které umožňují relativní pohyb článků 16·The links 16 are electrically connected to one another by flexible electrical couplings 38 which allow relative movement of the links 16.
Každý článek 16 je opatřen vypouštěeím potrubím 20 opatřeným vypouštěcím ventilem 41 a dále odstavným ventilem 42, které umožňují individuálně odstavit jeden až všechny články přerušením toku kapaliny a vypuštěním článků 16 za účelem provedení opravy.Each cell 16 is provided with a drain line 20 provided with a drain valve 41 and a shut-off valve 42, which allow one to shut off all or one of the cells individually by interrupting the flow of fluid and draining the cells 16 for repair.
Zařízení 10 pro výrobu chlorečnanu sodného využívá Jediného zařízení к přípravě solanky a jejímu okyselení a jediného výměníku tepla pro všechny jednotky 12 produkující chlorečnan sodný, které praoují vzájemně paralelně zapojené. Počet těchto jednotek 12 závisí na jejich individuální kapacitě a na celkové výrobní kapacitě zařízení 10. Směšovací nádrž 24 a výměník tepla 36 mají takové parametry, že jsou vhodné pro oelkovou kapacitu zařízení 10.The sodium chlorate production apparatus 10 utilizes a single device to prepare and acidify the brine and a single heat exchanger for all sodium chlorate producing units 12 that flow in parallel with each other. The number of these units 12 depends on their individual capacity and the total production capacity of the device 10. The mixing tank 24 and the heat exchanger 36 have parameters that are suitable for the overall capacity of the device 10.
Uspořádání článkových jednotek 12 tak, jak jsou ilustrovány na obrázku 1, má značně výhody. Každá jednotlivá jednotka 12 produkuje proud produktu o požadované koncentraci chlorečnanu, a je výsledkem provozu většího počtu článku 16. Produkovaný proud v každém odvodním vedení 20 je takové jakosti, že není třeba provádět dodatkovou elektrolýzu. Každá jednotka 12 je uzavřená a tudíž se mohou jednotlivé výrobní problémy oddělit a poruchy odstranit bez přerušení výroby v jiných jednotkách 12.The arrangement of the cell units 12 as illustrated in Figure 1 has considerable advantages. Each unit 12 produces a product stream of the desired chlorate concentration, and is the result of the operation of a plurality of cells 16. The produced stream in each discharge line 20 is of such a quality that there is no need for additional electrolysis. Each unit 12 is closed and hence individual manufacturing problems can be separated and malfunctions can be eliminated without interrupting production in other units 12.
Tím, že se zařízení 10 pro výrobu chlorečnanu sodného opatří jedinou přípravnou solanky a jejího okyselení a jediným výměníkem tepla, sníží se na minimum kapitálové náklady spojené s jejich pořízením a jednotné výrobní podmínky v zařízení 10 se docílí jednoduchým způsobem.By providing the sodium chlorate production plant 10 with a single brine preparation and acidification and a single heat exchanger, the capital costs associated with their acquisition are minimized and uniform production conditions in the plant 10 are achieved in a simple manner.
бб
Při spojení většího počtu článků 16 do paralelního zapojení 8 jediným reakčním zásobníkem 14 v každé jednoto© 12 se účinek změn výrobního charakteru v článcích na jakost produktu sníží na minimum· Naběhnou také menší pořizovací náklady, než v případě, kdy každý článek 16 má vlastní reakční zásobník 14·When multiple cells 16 are connected in parallel connection 8 with a single reaction reservoir 14 in each one © 12, the effect of changes in the manufacturing characteristics in the cells on product quality is minimized · Lower acquisition costs also occur than if each cell 16 has its own reaction Tray 14 ·
Ohebné elektrické spojky.38 instalované mezi jednotlivé články 16 umožňují požadované změny vzájemné relativní polohy článků 16 a umožňují vyhnout se určitým potížím, ke kterým dochází při použití článků pevně umíatěnýoh na nosné desoe.Flexible electrical couplings 38 installed between the individual links 16 allow for desired changes in the relative position of the links 16, and avoid certain problems when using the links fixedly mounted on the support plate.
Další údaj se týká obrázků 2 až 6, které ilustrují detaily konstrukce článků 16 pro výrobu chlorečnanu· Tyto články představují výhodnou konstrukci článku 16 z obrázku 1· Článek 16 pro výrobu chlorečnanu má obvykle tvar uzavřeného boxu, který je znázorněn ve formě rozloženého pohledu na obrázku 2 se spodním kapalinovým přívodním rozváděcím potrubím 50 a horním kapalinovým odvodním sběrným potrubím 52· Přívodní rozváděči potrubí 50 a odvodní sběrné potrubí 52 jsou připevněny navařením s přímou pravoúhlou katodou koncovou deskou 54· Přívodní rozváděoí potrubí 50 a odvodní sběrné potrubí 52 a katodová koncová deska jsou vytvořeny z měkké oceli· Katodové koncové desky 54 vede kolmo к ní a obvykle svisle řada tenkých ocelových katodových desek 56.Further figures refer to Figures 2 to 6, which illustrate the details of the construction of the chlorate production cells 16. These cells represent a preferred construction of the Article 16 of Figure 1. The Article 16 for chlorate production usually has the form of a closed box, shown in the exploded view 2 with the lower liquid inlet manifold 50 and the upper liquid outlet manifold 52. The inlet manifold 50 and the outlet manifold 52 are secured by welding with a rectangular rectangular cathode end plate 54. The inlet manifold 50 and the outlet manifold 52 and the cathode end plate are The cathode end plates 54 extend perpendicularly and usually vertically to a series of thin steel cathode plates 56.
Přívodní rozváděči potrubí 50 a odvodní sběrné potrubí 50 uzavírají horní a spodní dno článku 16, zatímco katodová koncová deska 54 a dvě vnější katodové desky 56 uzavírají tři boční stěny článku 16· Čtvrtá struna článku 16 je tvořena anodovou koncovou deskou 66.The inlet manifold 50 and the outlet manifold 50 close the top and bottom bottoms of the cell 16, while the cathode end plate 54 and the two outer cathode plates 56 enclose the three side walls of the cell 16. The fourth string of the cell 16 is an anode end plate 66.
Použití přívodního rozváděciho potrubí 50 a odvodního sběrného potrubí 52 a měkké oceli umožňuje snadno spojit tyto části se zbytkem článku 16 svařením namísto použití nýtů nebo jiných spojovacích prostředků. Jinak by bylo nutné·použít jako konstrukčního materiálu polymerniho materiálu, který je odolný proti'korozi.The use of inlet manifold 50 and outlet manifold 52 and mild steel makes it easy to connect these parts to the rest of the cell 16 by welding instead of using rivets or other fasteners. Otherwise, a corrosion-resistant polymer material would have to be used as the construction material.
Podobně použití elektrod jakožto vnějších stěn článku 16 zjednodušuje jeho konstrukci, protože není zapotřebí použiti nýtů a těsnicích ucpávek.Similarly, the use of the electrodes as the outer walls of the cell 16 simplifies its construction since there is no need for the use of rivets and gland seals.
Katodová koncová deska 54 zahrnuje ocelovou vnitřní katodovou desku 58, která je připevněna explozí měděné nebo hliníkové vnější katodové desce 60» Tato struktura tvořená dvěma částmi usnadňuje účinné elektrické napojení к článku 16 a snižuje na minimum ztrátu napětí na vnitřních konektorech článků 16·The cathode end plate 54 includes a steel inner cathode plate 58, which is secured by an explosion of a copper or aluminum outer cathode plate 60. This two-part structure facilitates efficient electrical connection to the cell 16 and minimizes the voltage loss at the internal cell connectors 16.
V ocelové vnitřní katodové desoe 58 jeou vytvořeny vertikální zářezy 62, ve kterých jsou zasazeny a převařeny konce katodových desek 56·Vertical notches 62 are formed in the steel inner cathode plate 58 in which the ends of the cathode plates 56 are embedded and welded.
Dvě nejkrajnější katodové desky 56 tvořící bočnice článku 16, jsou přivařeny к vnějšímu rámu 64, ke kterému je také přivařeno přívodní rozváděči potrubí 5Q a odvodní sběrné potrubí 52· Vnější ochranné desky 65 jsou přivařeny к rámu 64 z vnější strany proti nejkrajnějším katodovým deskám 56.The two outermost cathode plates 56 forming the sidewalls of the cell 16 are welded to the outer frame 64, to which the inlet manifold 50 and the drain manifold 52 are also welded. The outer protective plates 65 are welded to the frame 64 from the outer side against the outermost cathode plates 56.
Rovná pravoúhlá anodová koncová (Jeska 66 je uspořádána paralelně ke katodové koncové desce 54 a tvoří čtvrtou stěnu článku 16· Anodová koncová deska 66 nese vertikálně seřazené tenké anodové desky 68, které jeou uspořádány mozi katodovými deskami 56. Anodovou koncovou desku 66 tvoří vnitřní titanové folie 70 připevněné explosí к měděné nebo hliníkové vnější anodové desce 72; tímto uspořádáním se docílí účinného elektrického spojení a snížení ztrát napětí na minimum na spojích uvnitř článků. Ve vnitřní titanové folii 70 jsou vytvořeny vertikální drážky 74, ve kterých jsou zasazeny a přivařeny anodové desky 68. Tenké anodové desky 68 Jsou s výhodou konstruovány z titanu 8 elektricky vodivým povrchem; povrch Je například potažen kovem ze skupiny platiny nebo slitinou kovu ze skupiny platiny a nebo jiným elektricky vodivým povlakem, jako kysličníkem kovu ze skupiny platinových kovů.A straight rectangular anode end (Jeska 66 is arranged parallel to the cathode end plate 54 and forms the fourth wall of the cell 16) The anode end plate 66 carries vertically aligned thin anode plates 68 which are arranged over the cathode plates 56. The anode end plate 66 is formed by titanium foils. 70 secured by an explosion to the copper or aluminum outer anode plate 72, thereby providing an efficient electrical connection and minimizing voltage losses at the connections within the cells, vertical grooves 74 are formed in the inner titanium film 70 in which the anode plates 68 are embedded and welded The thin anode plates 68 are preferably constructed of titanium 8 with an electrically conductive surface, for example the surface is coated with a platinum group metal or a platinum group metal alloy or another electrically conductive coating, such as a platinum group metal oxide.
CS 271453 В2CS 271453 В2
Tenké anodové desky 68 jsou proloženy tenkými katodovými deskami 56 ve smontovaném článku 16 a vyměšují paralelní vertikální průtokové kanály 75» co umožňuje průchod elektrolytu článkem 16 směrem nahoru mezi elektrodovými deskami od přívodního rozváděcího potrubí 50 к odvodnímu sběrnému potrubí $2» Distanční prvky 76 umožňují udržet katodové desky 56 a anodové desky 68 v požadované vzájemné vzdálenosti.The thin anode plates 68 are interleaved with the thin cathode plates 56 in the assembled cell 16, exchanging parallel vertical flow channels 75 which allows the electrolyte to pass through the cell 16 between the electrode plates from the supply manifold 50 to the drain manifold $ 2. the plate 56 and the anode plate 68 at the desired spacing.
Jak je zřejmé z obrázků 2 až 6, zabírají elektrody celý prostor mezi bočními stěnami článku 16 a rozdělují prostor do vertikálních průtokových kanálů 75 tak, že článek 16 má velmi vysokou elektrolytickou kapacitu.As can be seen from Figures 2 to 6, the electrodes occupy the entire space between the side walls of the cell 16 and divide the space into vertical flow channels 75 such that the cell 16 has a very high electrolytic capacity.
Použití vertikálních zářezů 62 ve vnitřní katodové desce 58 a vertikálních drážek ve vnitřní titanové folii 70, ve kterých jsou upevněny katodové desky 56 a anodové desky 68, jakož i použití distančních prvků 76 umožní maximálně využít celý prostor článku 16, protože katodové desky 56 a anodové desky 68 mohou být velmi tenké, například mohou mít tlouštku asi 0,16 až 0,32 cm.The use of vertical slits 62 in the inner cathode plate 58 and vertical grooves in the inner titanium foil 70 in which the cathode plates 56 and anode plates 68 are fastened, as well as the use of spacers 76 allow maximum utilization of the entire cell space 16. the plates 68 may be very thin, for example they may have a thickness of about 0.16 to 0.32 cm.
Toto uspořádání se zřetelně odlišuje od dřívějších systémů, kde anodové desky byly nýtované ke koncové desce a kde byl tudíž omezen počet anodových desek, které mohly být nýtováním namontovány a kde tlouštka katodových desek byla obvykle asi 1,27 cm, aby se udržela požadovaná mezera mezi elektrodami, běžně přibližně 0,16 až asi 0,32 cm.This arrangement clearly differs from earlier systems where the anode plates were riveted to the end plate and where the number of anode plates that could be riveted was limited and where the thickness of the cathode plates was usually about 1.27 cm to maintain the desired gap between them electrodes, typically about 0.16 to about 0.32 cm.
Další výhoda konstrukce 8 přivařovanými anodovými deskami spočívá v tom, že se vyloučí vyšší ztráta napětí mezi nýtovanými deskami a anodovou koncovou deskou 66.A further advantage of the structure 8 by welding anode plates is that a higher voltage loss between the riveted plates and the anode end plate 66 is avoided.
Tenké katodové desky 56, které se mohou v článku 16 používat také umožňují konstruovat mnohem menší a lehčí Články 16 při zachování stejné kapacity článku 16. Ohebný charakter katod umožňuje rychlou montáž svazku anodových desek 68 se svazkem katodových desek 56 >. na rozdíl od poměrně neohebného katodového svazku, kdé se používají tlustá katodové desky v nýtované anodové konstrukci.The thin cathode plates 56 that may be used in cell 16 also allow to construct much smaller and lighter cells 16 while maintaining the same capacity of cell 16. The flexible nature of the cathodes allows rapid assembly of the anode plate array 68 with the cathode plate array 56. in contrast to the relatively rigid cathode beam, who use thick cathode plates in a riveted anode structure.
Jak je zřejmé z detailního vyobrazení na obrázku 3 umožňují distanční prvky 76 udržovat katodové desky 56 a anodové desky 68 v požadované vzájemné polozo. Distanční člen 76 je především tvořen cívkou 78, která je formována monolitně z v podstatě, pevného nevodivého materiálu odolného proti korozi, jako polytetrafluorethylenu. Cívka 78 má krátký válcový díl 80 dimenzovaný, aby právě přesahoval tlouštku katodové desky 56 nebo anodové desky 68» a dvě hlavové části 82 s větším průměrem než jaký má válcový díl 80. Hlavové části 82 jsou umístěny na opačných koncích válcového dílu 80.As can be seen from the detailed illustration of Figure 3, spacers 76 allow the cathode plates 56 and anode plates 68 to be maintained in the desired relative position. The spacer 76 is primarily a coil 78 that is formed monolithically from a substantially solid, non-conductive, corrosion-resistant material, such as polytetrafluoroethylene. The coil 78 has a short cylindrical portion 80 sized to just exceed the thickness of the cathode plate 56 or anode plate 68 'and two head portions 82 with a larger diameter than the cylindrical portion 80. The head portions 82 are located at opposite ends of the cylindrical portion 80.
Obě hlavové části 82 mají plochý vnitřní povrch 81 a plochý vnější povrch 83, který je paralelně s plochým vnitřním povrchem 81, šikmý okraj 85 a válcovou část 87, vytvořenou mezi plochým vnitřním povrchem 81 a šikmým okrajem 85.Both head portions 82 have a flat inner surface 81 and a flat outer surface 83 that is parallel to the flat inner surface 81, the sloping edge 85 and the cylindrical portion 87 formed between the flat inner surface 81 and the sloping edge 85.
Ploché vnitřní povrchy 81 jsou určeny к dosednutí na vnější povrchy katodové desky 56 nebo anodové desky 68, .zatímco ploché vnější povrchy 83 jsou určeny к dosednutí na povrchy sousedních anodových desek 68 nebo katodových desek 56 za účelem udržení požadované vzájemné vzdálenosti.The flat inner surfaces 81 are intended to abut the outer surfaces of the cathode plate 56 or the anode plate 68, while the flat outer surfaces 83 are intended to abut the surfaces of adjacent anode plates 68 or cathode plates 56 to maintain the desired spacing between them.
Kulaté hlavové části 82 jeou umístěny v ose krátkého válcového dílu 80t co umožňuje dosáhnout symetrické struktury.The round head portions 82 are disposed on the axis of the short cylindrical portion 80 t to achieve a symmetrical structure.
Zatímco válcový díl 60 má в výhodou válcový tvar a tento tvar je vhodný vzhledem ke snadné výrobě a použití, může mít válcový díl 80 například i Čtvercový, šestihranný nebo jiný průřez.While the cylindrical member 60 preferably has a cylindrical shape and is suitable for ease of manufacture and use, the cylindrical member 80 may have, for example, a square, hexagonal or other cross-section.
Podobně hlavová část 82 může výhodně mít válcový průřez, který je zobrazen na ribnUku 1, ais mů№ iu<b l jiný průřes e ptHmXnkmi, že john nejvlUM příčný rnwnftr převyšuje největší příčný rozměr válcového dílu 80. Například hlavová část 82 může mí: čtvercový, oválný, šestihranný nebo pravoúhlý tvar průřezu.Similarly, the head portion 82 may advantageously have a cylindrical cross-section that is shown on the rib 1, although it may be different that the most transverse cross section exceeds the largest transverse dimension of the cylindrical portion 80. For example, the head portion 82 may be square, oval, hexagonal or rectangular cross-sectional shape.
Distanční prvky 76 se mohou tvarovat z v podstatě nevodivého materiálu odolného proti korozi libovolným běžným způsobem, jako mechanickým obráběním, odléváním nebo podobně.The spacers 76 may be formed from a substantially non-conductive, corrosion-resistant material by any conventional means, such as by machining, casting or the like.
Distanční prvky 76 se montují do hrany katodové desky 56 nebo anodové desky 68. které jsou upevněny v katodové koncové desce 54 nebo anodové koncové desce 66 v počtu zajištujícím požadovanou vzdálenost desek, s podmínkou že prodloužená drážka 84 je protažena směrem od hrany elektrodové desky, β výhodou kolmo к ní, přičemž její vertikální rozměr je v troohu větší než průměr válcového dílu 80. Distanční prvek 76 přitom sedí v prodloužené drážce 84, ploché vnitřní povrchy 81 hlavových části 82 doaodují nu vnější povrchy elektrodové došky. Aby 00 zabránilo pohybu distančního prvku 76, je prodloužená drážka 84 opatřena pojistkou 86, vzniklou mezi ní a krátkou drážkou 88, vedenou zpravidla paralelně к drážce 84.Spacers 76 are mounted to the edge of the cathode plate 56 or anode plate 68, which are mounted in the cathode end plate 54 or anode end plate 66 in a number to provide the desired plate spacing, provided that the elongated groove 84 extends away from the edge of the electrode plate. The spacer 76 is seated in the elongated groove 84, the flat inner surfaces 81 of the head portions 82 coincide with the outer surfaces of the electrode thatch. In order to prevent the movement of the spacer 76, the extended groove 84 is provided with a fuse 86 formed between it and a short groove 88 extending generally parallel to the groove 84.
Každá katodová deska 56 nebo anodová deska 68 je opatřena větším počtem takovýchto distančních prvků 76 a jejich počet závisí na rozměrech elektrodových desek. Obvykle Je deska opatřena alespoň třemi distančními prvky 76, jedním blízko horního konce elektrodové desky, druhým poblíž spodního konce a dalším přibližně uprostřed.Each cathode plate 56 or anode plate 68 is provided with a plurality of such spacers 76 and their number depends on the dimensions of the electrode plates. Typically, the plate is provided with at least three spacers 76, one near the upper end of the electrode plate, the other near the lower end, and the other approximately in the middle.
Distanční prvky se již dříve používaly v elektrolytických článcích, ale obvykle obsahovaly dvě části, které byly navzájem slisované nebo jinak spojené přes otvory vytvořené v desce článku. Tyto dvoudílné distanční prvky se obvykle ukázaly jako nevyhovující v tom ohledub že měly snahu se během montáže Článku oddělit a tak so stávaly nevhodné.Spacers have previously been used in electrolytic cells, but usually have two parts that have been pressed together or otherwise connected through holes formed in the cell plate. These two-piece spacer elements are usually found to be inadequate in this respect, that would tend to b during mounting is thus separated and with became unsuitable.
Použití monolitního tvarovaného distančního prvku 76 nemá uvedené nedostatky a umožňuje spolehlivý dlouhotrvající neměnný prostor mezi elektrodami.The use of a monolithic shaped spacer 76 does not have the above drawbacks and allows a reliable long lasting, invariant space between the electrodes.
Izolační a těsnicí ucpávka 90 zajišťuje kolem obvodu anodové koncové desky 66 jají elektrickou isolaci od přiléhajícího katodového rámu 64. Anodová koncová deska 66 se montuje к rámu 64 pomocí vhodných izolačních šroubů 92, které procházejí otvory 94.The insulating and sealing gasket 90 provides electrical insulation around the periphery of the anode end plate 66 from the adjacent cathode frame 64. The anode end plate 66 is mounted to the frame 64 by suitable insulating screws 92 that extend through the apertures 94.
Při spojení izolačními šrouby 92 se používá hladkých návlaček 93 a podložek 95 o dostatečné síle, aby odolaly tlaku nezbytném к zajištění těsnosti okolo ucpávky 90, která musí být nepropustná pro tekutiny. Vhodným materiálem pro podložky 95 je melamin, pro hladké návláčky 93 polypropylen.In connection with the insulating screws 92, smooth sleeves 93 and washers 95 of sufficient strength are used to withstand the pressure necessary to provide tightness around the seal 90, which must be impermeable to liquids. A suitable material for washers 95 is melamine, for plain sleeves 93 polypropylene.
К vnějšímu povrchu katodové koncové desky 54 jsou přivařeny elektricky vodivé katodové konektorové desky 96, přičemž podobné elektricky vodivé anodové konektorové desky 98 jsou přivařeny к vnějšímu povrchu anodové koncové desky 66. Katodové konektorové desky 96 a anodové konektorové desky 98 jsou připojeny к vhodnému vedení elektrické energie, což není zakresleno.Electrically conductive cathode connector plates 96 are welded to the outer surface of the cathode end plate 54, and similar electrically conductive anode connector plates 98 are welded to the outer surface of the anode end plate 66. The cathode connector plates 96 and anode connector plates 98 are connected to an appropriate power line. , which is not plotted.
Článek 16 je opatřen také horizontálně: vybíhající upevňovací deskou 100, pomocí které je možné upevnit článek 16 v přímé poloze na vhodný nosný rám.The link 16 is also provided with a horizontally extending fastening plate 100 by means of which the link 16 can be fastened in a straight position to a suitable support frame.
Na obrázku 7 je znázorněno potrubní spojení článku 16 к reakčnímu zásobníku 14. Potrubní prvky 102 jsou zhotovené z elektricky vodivého materiálu odolného proti korozi, Jako Je například titan; jsou ve formě krátkých sekcí, které jsou navzájem elektricky izolované pomocí vhodných izolačních celků 104, aby se snížily na minimum ztráty proudu potrubím a jeho koroze, která Je výsledkem rozdílu potenciálu mezi potrubím a kapalinou, která jím protéká.Figure 7 shows the tubular connection of the cell 16 to the reaction tank 14. The tubular members 102 are made of an electrically conductive corrosion-resistant material, such as titanium; they are in the form of short sections that are electrically insulated from each other by suitable insulating units 104 to minimize the loss of current through the pipe and its corrosion, which is the result of the potential difference between the pipe and the liquid flowing through it.
Průměr potrubek prvků 102 je obvykle mnohem menší než u potrubí používaného u .jiných článkových systémů se vzhůru se pohybujícím proudem, což je výsledkem nižší rychlosti toku kapaliny přes povrch elektrod. Typické hodnoty průměru jsou okolo 10 cm pro 35 000. A v článku na rozdíl od dřívějších řešení, kde se obvykle používá průměru 20 až 25 cm; a rychlost toku je okolo 10 cm/s, na rozdíl od dřívější hodnoty okolo 40 cm/o.The diameter of the ducts of the elements 102 is usually much smaller than the ducts used in other upstream moving cell systems resulting from a lower liquid flow rate across the electrode surface. Typical diameter values are about 10 cm for 35,000. And in the article, in contrast to earlier solutions, where 20 to 25 cm diameter is typically used; and the flow rate is about 10 cm / sec, as opposed to the previous value of about 40 cm / sec.
Bylo zjištěno, že tato porovnatelně nízká rychlost toku kapaliny má zanedbatelný účinek na vývoj kyslíku· Uvolnění plynu závisí na podmínkách toku spíSe než na zadržovaném objemu. Mnohem menší průměr potrubí způsobuje dsporu kapitálovýoh nákladů a pokles ztrát proudu·This comparatively low liquid flow rate has been found to have a negligible effect on the evolution of oxygen. The release of gas depends on flow conditions rather than the volume retained. Much smaller pipe diameter results in capital cost savings and reduced power losses ·
Claims (17)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS819667A CS271454B2 (en) | 1979-02-13 | 1981-12-22 | Cell for electrolysis of sodium chloride into sodium chlorate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA321,399A CA1109019A (en) | 1979-02-13 | 1979-02-13 | Chlorate cell construction |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS13480A2 CS13480A2 (en) | 1989-11-14 |
| CS271453B2 true CS271453B2 (en) | 1990-10-12 |
Family
ID=4113529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS80134A CS271453B2 (en) | 1979-02-13 | 1980-01-04 | Method of sodium chlorate production and equipment for realization of this method |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55107789A (en) |
| AT (1) | AT368194B (en) |
| CA (1) | CA1109019A (en) |
| CS (1) | CS271453B2 (en) |
| FI (1) | FI67095C (en) |
| FR (1) | FR2449136A1 (en) |
| PL (1) | PL127001B1 (en) |
| SE (2) | SE8000030L (en) |
| ZA (1) | ZA8015B (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0349173U (en) * | 1989-09-22 | 1991-05-13 | ||
| AU2017245046B2 (en) * | 2016-03-31 | 2020-07-16 | Honbusankei Co., Ltd. | Method for manufacturing chlorous acid water using raw material obtained by salt electrolysis |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2645121C3 (en) * | 1976-10-06 | 1979-10-11 | Dipl.-Ing. Hanns Froehler Kg, 8023 Pullach | Electrolytic cell |
-
1979
- 1979-02-13 CA CA321,399A patent/CA1109019A/en not_active Expired
-
1980
- 1980-01-02 SE SE8000030A patent/SE8000030L/en unknown
- 1980-01-02 ZA ZA00800015A patent/ZA8015B/en unknown
- 1980-01-02 FI FI800016A patent/FI67095C/en not_active IP Right Cessation
- 1980-01-04 CS CS80134A patent/CS271453B2/en unknown
- 1980-01-09 AT AT0009680A patent/AT368194B/en not_active IP Right Cessation
- 1980-01-09 JP JP62280A patent/JPS55107789A/en active Granted
- 1980-01-15 FR FR8000818A patent/FR2449136A1/en active Granted
- 1980-02-11 PL PL1980221934A patent/PL127001B1/en unknown
-
1984
- 1984-12-20 SE SE8406532A patent/SE461152B/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI800016A7 (en) | 1980-08-14 |
| SE461152B (en) | 1990-01-15 |
| FR2449136A1 (en) | 1980-09-12 |
| FI67095C (en) | 1985-11-19 |
| FR2449136B1 (en) | 1983-10-28 |
| FI67095B (en) | 1984-09-28 |
| AT368194B (en) | 1982-09-27 |
| ATA9680A (en) | 1982-01-15 |
| JPS55107789A (en) | 1980-08-19 |
| JPS6254876B2 (en) | 1987-11-17 |
| SE8406532L (en) | 1984-12-20 |
| ZA8015B (en) | 1981-08-26 |
| SE8000030L (en) | 1980-08-14 |
| CS13480A2 (en) | 1989-11-14 |
| PL127001B1 (en) | 1983-09-30 |
| PL221934A1 (en) | 1980-11-03 |
| SE8406532D0 (en) | 1984-12-20 |
| CA1109019A (en) | 1981-09-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4194953A (en) | Process for producing chlorate and chlorate cell construction | |
| US4137144A (en) | Hollow bipolar electrolytic cell anode-cathode connecting device | |
| CN115989343A (en) | Combined current carrier, circulation chamber and frame for unipolar electrochemical devices | |
| EA005305B1 (en) | Electrolytic cell and method for electrolysis | |
| ZA200200214B (en) | Gas-Liquid separation method and apparatus in electrolytic cells. | |
| JP6543277B2 (en) | Narrow gap non-split electrolytic cell | |
| US4107024A (en) | Electrolytic cell with electrodes arranged as a hexagon | |
| US4059495A (en) | Method of electrolyte feeding and recirculation in an electrolysis cell | |
| US3930980A (en) | Electrolysis cell | |
| US20250043444A1 (en) | Filter Press End Assembly and Fluid Management System for use in Unipolar Electrochemical Devices | |
| FI68428C (en) | FOERBAETTRAD ELEKTROLYTISK APPARATUR FOER FRAMSTAELLNING AV ALALIMETALLHALAT | |
| CS271453B2 (en) | Method of sodium chlorate production and equipment for realization of this method | |
| FI65282B (en) | ELEKTROKEMISK ANORDNING OCH FOERFARANDE FOER TILLVERKNING AV HALATER | |
| CA2307071A1 (en) | Improved electrolytic cell separator system | |
| US4069128A (en) | Electrolytic system comprising membrane member between electrodes | |
| EP0185270A1 (en) | Method of making a unitary electric current transmission element for monopolar or bipolar filter press-type electrochemical cell units | |
| US4161438A (en) | Electrolysis cell | |
| EP0668939B1 (en) | Electrolytic cell and electrode therefor | |
| US4101406A (en) | Simplified electrolytic system | |
| CS271454B2 (en) | Cell for electrolysis of sodium chloride into sodium chlorate | |
| WO2008142632A2 (en) | Electrolytic cell and electrolyzing equipment | |
| CN210194005U (en) | Electrolysis device and electrolysis system | |
| FI67574B (en) | ELECTRIC SHEET FOR ELECTRIC FRAMSTERING WITH SODIUM CHLORATE | |
| JPH0244910B2 (en) | ||
| CN120272934A (en) | Plate frame type electrolytic tank for organic electrochemical synthesis |