CZ83999A3 - Elektrolytické zařízení pro výrobu plynných halogenů z vodného roztoku alkalických halogenidů a způsob výroby tohoto zařízení - Google Patents

Description

Oblast techniky

Vynález se týká elektrolytického zařízení pro výrobu plynných halogenidů z vodného roztoku alkalických halogenidů, které sestává ze řady ve sloupci za sebou uspořádaných elektrolytických článků deskového tvaru, které jsou ve vzájemném elektrickém kontaktu a z nichž každý sestává z pláště ze dvou skořepin z elektricky vodivého materiálu s na vnějších stranách uspořádanými kontaktními pásy na nejméně jedné zadní stěně zařízeními pro přívod elektrolyzačního výchozích látek pro elektrolýzu a zařízeními pro odvod elektrolyzačního elektrického proudu a produktů elektrolýzy a dále v podstatě rovinnou anodou a katodou, které jsou navzájem odděleny dělicí stěnou, jsou uspořádány navzájem rovnoběžně a elektricky vodivě pomocí kovových výztuh spojeny s příslušnými zadními stěnami pláště.

pláště, který je opatřen elektrického proudu a

Vynález se dále týká způsobu výroby takového elektrolytického zařízení, ři kterém se nejdříve vyrábějí jednotlivé elektrolytické články, přičemž plášť každého z nich sestává vždy ze dvou skořepin, mezi kterými jsou vložena potřebná zařízení a katoda a anoda, jakož i dělicí stěna, uvedené součásti se při sestavování fixují kovovými výztuhami a anoda, popřípadě katoda, se elektricky vodivě připevní na plášti, načež se takto zhotovené elektrolytické články elektricky vodivě uspořádají za sebou ve sloupci, ve kterém se následně pro dosažení trvalého vzájemného elektrického kontaktu navzájem stáhnou k sobě.

Dosavadní stav techniky

Elektrolyzační proud se do článkového sloupce zavádí na jednom krajním elektrolytickém článku tohoto článkového sloupce, pak dále prochází článkovým sloupcem v podstatě kolmo ke středním rovinám elektrolytických článků deskového tvaru a odvádí se z protilehlého krajního elektrolytického článku článkového sloupce. Vztaženo na zmíněnou střední rovinu dosahuje elektrolyzační proud střední proudové hustoty nejméně 4 kA/nr.

Takové eletrolytické zařízení je známo z dokumentu EP 0 189 535 B1 téhož přihlašovatele. V tomto známém elektrolytickém zařízení je anoda, popřípadě katoda, spojena s příslušnou zadní stěnou poloviny pláště kovovými výztuhami ve tvaru hrázděné či příhradové konstrukce. Na zadní straně anodové, popřípadě katodové skořepiny je vždy uspořádán kontaktní pás pro dosažení elektrického kontaktu se sousedním, stejně konstruovaným elektrolytickým článkem. Elektrolyzační proud protéká přes kontaktní pás a skrze zadní stěnu do kovových -příhradových výztuh, ze kterých se v místech kovových kontaktních spojů mezi výztuhami a anodou rozvádí do této anody. Po průchodu elektrolyzačního proudu skrze membránu je tento elektrolyzační proud převzat katodou, aby pak skrze příhradové výztuhy tekl k zadní straně pláště na straně katody a pak opět do kontaktního pásu a odtud do dalšího elektrolytického článku. Spojení součástí, kterými prochází elektrolyzační proud, je přitom provedeno bodovým svařováním. Ve svařovacích bodech se elektrolyzační proud koncentruje ve špičkové proudové hustoty.

Nedostatkem se u tohoto známého elektrolytického zařízení ukázala být především skutečnost, že elektrolyzační proud neteče po celé ploše kontaktního pásu, protože tento elektrolyzační proud, vyjde-li se z kovového spoje mezi příhradovými výztuhami a zadní stěnou na straně katody, přechází do kontaktního pásu pouze bodově. Se zmenšující se plochou kontaktního pásu, kterou prochází elektrolyzační proud, se ale zvyšuje napětí potřebné pro průchod elektrolyzacního proudu, tak zvané kontaktní napětí. Protože měrná spotřeba energie, která je zapotřebí pro výrobu produktů elektrolýzy, stoupá lineárně s napětím, zvyšují se takto výrobní náklady.

Dalším nedostatkem známého elektrolytického zařízení je skutečnost, že příhradové výztuhy, které navzájem spojují zadní stěny a elektrody, nejsou z důvodu flexibility uspořádány mezi zadní stěnou a elektrodou kolmo, což vede k prodloužení proudové cesty, což má rovněž za následek zvýšení elektrického napětí na elektrolytickém článku. Kromě toho, elektrolyzační proud prochází z příhradové výztuhy do elektrody jen bodově, což má na jedné straně za následek nerovnoměrné rozložení tohoto elektrolyzacního proudu a na druhé straně další nárůst elektrického napětí na elektrolytickém článku. Nerovnoměrné rozložení elektrolyzacního proudu na elektrodách vede kromě toho k nerovnoměrnému vyčerpávání elektrolytů, což má za následek snížení proudové výtěžnosti a zkrácení životnosti membrány.

Úkolem vynálezu je nalezení takové konstrukce elektrolytického zařízení, ve které budou plochy, kterými prochází elektrolyzační proud, pokud možno velké, aby se předešlo pouze bodovému zavádění tohoto elektrolyčního proudu do elektrod a kontaktních pásů a tím i nerovnoměrnému rozložení elektroIvzačniho proudu.

Podstata vynálezu

Uvedený úkol řeší a nedostatky známého elektrolytického zařízení tohoto druhu do značné míry odstraňuje elektrolytické zařízení pro výrobu plynných halogenu z vodného roztoku alkalických halogenidů, které sestává ze řady ve sloupci za sebou uspořádaných elektrolytických článků deskového tvaru, které jsou ve vzájemném elektrickém kontaktu a z nichž každý sestává z pláště 2e dvou skořepin z elektricky vodivého materiálu s na vnějších stranách uspořádanými kontaktními pásy na nejméně jedné zadní stěně pláště, který je opatřen zařízeními pro přívod elektrolyzačního -elektrického proudu a výchozích látek pro elektrolýzu a zařízeními pro odvod elektrolyzačního elektrického proudu a produktů elektrolýzy a dále v podstatě rovinnou anodou a katodou, které jsou navzájem odděleny dělicí stěnou, jsou uspořádány navzájem rovnoběžně a elektricky vodivě pomocí kovových výztuh spojeny s příslušnými zadními stěnami pláště, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že kovové výztuhy jsou tvořeny vzpěrami, které lícují s kontaktními pásy a jejichž postranní okraje po výšce zadní stěny a anody, popřípadě katody, přiléhají na zadní stěnu a na anodu, popřípadě katodu.

Řešením podle vynálezu se do značné míry předejde vzniku ploch protékaných elektrolyzačním proudem nerovnoměrně a tento elektrolyzační proud není do elektrod a kontaktních pásů zaváděn pouze bodově, nýbrž do značné míry celoplošně. Proudové dráhy samotné jsou krátké, protože výztužné vzpěry mohou být mezi příslušnou zadní stěnou a elektrodou uspořádány kolmo. Zásluhou tohoto uspořádání se ve srovnání se známým elektrolytickým zařízením dosáhne podstatného snížení elektrického napětí na elektrolytickém článku.

Katody mohou být ze železa, kobaltu, niklu nebo chrómu nebo titanu, niobu nebo kovové či oxidové ze slitin těchto kovů. Anody mohou být z tantalu nebo slitin těchto kovů nebo z keramiky. Elektrody jsou kromě toho s výhodou opatřeny katalyticky působícím povlakem. Elektrody jsou přitom s výhodou opatřeny otvory, to jest jsou z děrovaného plechu, tahokovu či pletiva nebo jsou z tenkého plechu s otvory na způsob žaluzií, takže při elektrolýze vznikající plyny mohou být zásluhou tohoto provedení elektrod v elektrolytickém článku snadno odváděny do zadního prostoru elektrolytického článku. Zásluhou tohoto odvádění plynů se dosáhne toho, že elektrolyt mezi elektrodami má minimální obsah plynových bublinek a tedy maximální elektrickou vodivost.

Dělicí stěna, tak zvaná membrána, je s výhodou tvořena membránou pro výměnu iontů, která je zhotovena obecně z kopolymerizátu polvtetrafluoretylenu nebo některého z jeho derivátu a perfluorvinylethersulfonové kyseliny a/nebo perfluorvinylkarbonové kyseliny. Tato membrána zajišťuje, že produkty elektrolýzy se nesmísí a zásluhou své selektivní propustnosti pro ionty alkalických kovů umožňuje průchod elektrolyzačniho proudu. Kromě toho se ;ako dělicí stěny mohou použít diafragmy. Diafragma je jemně porézní dělicí stěna, která brání smísení plynů a přitom představuje elektrolytické spojení mezi prostorem katody a anody a tím umožňuje průchod elektrolyzačniho proudu.

Vzpěry, které tvoří kovové výztuhy, mohou nebo být opatřeny otvory či výřezy nebo jazýčky.

být celoplošné

Aby se dosáhlo optimálního zavádění elektrolytu, je elektrolytické zařízení s výhodou opatřeno vstupním rozvaděčem pro přívod elektrolytů do skořepin.

Tento vstupní rozvaděč je s výhodou opatřen nejméně jedním otvorem pro přívod čerstvého elektrolytu do každé sekce skořepiny a součet průřezů otvorů ve vstupním rozvaděči je menší nebo roven průřezu tohoto vstupního rozvaděče.

Je zvláště výhodné, jestliže anoda, popřípadě katoda, jsou se vzpěrami integrálně spojeny elektricky vodivým dvojitým spoj em.

Navzájem planparalelní kontaktní pásy jsou se zadní stěnou a pod ní se vždy nacházející vzpěrou s výhodou integrálně spojeny elektricky· vodivým trojitým kovovým spojem.

Alternativně se také může použít řešení spočívající v tom, že příslušná zadní stěna je se vzpěrami integrálně spojena elektricky vodivým dvojitým kovovým spojem a kontaktní pásy jsou pak s výhodou tvořeny névary na zadní stěně.

Zásluhou integrálního spojení dvojitým, popřípadě trojitým spojem odpadnou styčné plochy mezi vzpěrou a zadní stěnou na jedné straně a mezi zadní stěnou a kontaktním pásem na druhé straně, popřípadě mezi vzpěrou e elektrodou. Elektrolyzační proud přitom již nepotřebuje překonávat povrchové kontaktní odpory, které jinak vznikají na styčných plochách.

Překvapivě se zjistila další výhoda integrálně provedeného trojitého spoje, popřípadě trojitého sendviče. Trojitý spoj znatelně zvyšuje tuhost zadních stěn skořepin v ohybu. Protože mezi zadními stěnami elektrolytických článků se přenáší jak stahovací síla působící ve sloupci, tak i elektrolyzační proud, přičemž obojí se zároveň přenáší přímo přes příslušné kontaktní pásy sousedních zadních stěn elektrolytických článků, musí kontaktní pásy i za působení stahovacích sil zůstat rovné, aby elektrolyzační proud mezi sousedními kontaktními pásy mohl protékat pokud možno celoplošně. Zvýšená tuhost trojitého sendviče v ohybu tedy snižuje elektrický přechodový odpor mezi jednotlivými elektrolytickými články ve sloupci.

Anodové skořepiny jsou s výhodou z materiálu odolného proti halogenům a roztoku kuchyňské solí, zatímco katodové skořepiny jsou s výhodou z materiálu odolného proti alkalickým louhům.

Předmětem vynálezu je rovněž způsob výroby popsaného elektrolytického zařízení, při kterém se nejdříve vyrábějí jednotlivé elektrolytické články, přičemž plášť každého z nich sestává vždy ze dvou skořepin, mezi kterými jsou vložena potřebná zařízení a katoda a anoda, jakož i dělicí stěna, uvedené součásti se při sestavování fixuji kovovými výztuhami a anoda, popřípadě katoda, se elektricky vodivě připevní na plášti, načež se takto zhotovené elektrolytické články elektricky vodivě uspořádají za sebou ve sloupci, ve kterém se následně pro dosažení trvalého vzájemného elektrického kontaktu navzájem stáhnou k sobě, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že kovový elektricky vodivý spoj výztuh, které jsou provedeny jako vzpěry, s příslušnou zadní stěnou a anodou, popřípadě katodou, se vytváří redukční sintrací nebo svařováním.

Použije-li se redukční sintrování, použije se lepidlo, které sestává v podstatě z oxidického materiálu, například oxidu nikelnatého NiO, a organického pojivá. Toto lepidlo se natře na vzpěru a s ní spojovanou součást, například zadní stěnu, a obě součásti se pomocí stahovacího zařízení k sobě přitáhnou. Po vytvrzení organického pojivá se oxidická složka lepidla redukčně za tepla zesintruje v redukční atmosféře, například ve vodíku H_: nebo v oxidu uhelnatém CO.

Použije-li se svařování, je výhodné použít svařování laserovým paprskem. Je přitom zvláště výhodné, jestliže laserový paprsek se při laserovém svařování polarizuje kolmo ke směru svařování, aby se dosáhlo výrazně zmenšeného poměru šířky horní housenky vůči šířce připojení.

Laserový paprsek se pomocí zrcadlové optiky může s výhodou tvarovat tak, že zásluhou speciálního tvarování laserového paprsku vznikají současně dvě nebo více ohnisek s volitelnými vzájemnými, odstupy.

Dále je výhodné, jestliže laserový paprsek se pomoci vysokofrekvenčně pracujícího rozmítacího pohonu, s výhodou piezoelektrického krystalu, rozmítá s volitelnou amplitudou napříč ke směru svařování.

Přehled obrázků na výkresech

Podstata vynálezu bude dále objasněna na příkladech jeho provedení, které jsou popsány na základě připojených výkresů, které znázorňují:

- na obr. 1

- na obr. 2 řez dvěma vedle sebe uspořádanými elektrolytickými články elektrolytického zařízení, axonometrický pohled na výřez z obr. 1, na obr. 3A až 3D různé varianty výztuh provedených jako vzpěry,

- na obr. 4A až 4C ve zvětšeném detailním znázornění různé varianty kovového trojitého spoje mezi kontaktním pásem, zadní stěnou pláště a vzpěrou.

Příklady provedení vynálezu

Elektrolytické zařízení 1 pro výrobu plynných halogenů z vodného roztoku alkalických halogenidů sestává ze řady vedle sebe uspořádaných a elektricky propojených elektrolytických článků 2 deskového tvaru. Na obr. 1 jsou například znázorněny dva takové vedle sebe uspořádané elektrolytické články 2. Každý z těchto elektrolytických článků 2 sestává z pláště tvořeného dvěma skořepinami 3 a 4, které mají okraje provedené jako

příruby,	me2i	kterými je pomocí	těsnění 5 vždy sevřena	membrána
6 nebo	dělič	i stěna. Upnutí	membrány 6 muže být	př ípadně
provedeno	také	jiným způsobem.
Po	celé	hloubce zadních	stěn 4A jednotlivých	elektro-
lytických	článků 2 jsou vedle	sebe uspořádány řady kontaktních
pásů 7,	které	jsou na vnější	straně příslušné zadní	stěny 4A

připevněny nebo uchyceny přivařením nebo podobně, což bude ještě podrobněji popsáno. Tyto kontaktní pásy 7 zajišťují elektrický kontakt se sousedním elektrolytickým článkem 2, to jest s příslušnou zadní stěnou 3A pláště, na které není uspořádán žádný vlastní kontaktní pás.

Uvnitř příslušného pláště, který sestává ze skořepin 3, 4, hraničí s membránou 6 rovinná anoda 8 a rovinná katoda 9, přičemž anoda 8, popřípadě katoda 9, je vždy spojena s v zákrytu s kontaktními pásy 7 uspořádanými výztuhami, které jsou provedeny jako vzpěry 10. Vzpěry 10 jsou přitom na anodě 8,' popřípadě katodě 9 kovově vodivě připevněny s výhodou podél celého svého postranního okraje 10A. Aby byl umožněn přívod výchozích látek pro elektrolýzu a odvod produktů elektrolýzy, zužují se vzpěry 10 po celé své šířce od postranních okrajů 10A směrem sousednímu postrannímu okraji 3B, kde mají výšku odpovídající výšce kontaktních pásu 7. Vzpěry 10 jsou pak svými postranními okraji 10B po celé výšce kontaktních pásů 7 připevněny na zadních stranách zadních stěn 3A, popřípadě 4A, pláště, protilehlých ke kontaktním pásům 7.

K přívodu výchozích látek pro elektrolýzu je každý elektrolytický článek 2 opatřen vhodným zařízením 11. Každý elektrolytický článek 2 je kromě toho opatřen zařízením pro odvádění produktů elektrolýzy, které však zde není znázorněno.

Elektrody, to jest anoda 8 a katoda 9, jsou provedeny tak, že výchozí látky pro elektrolýzu, popřípadě produkty elektrolýzy, mohou skrze tyto elektrody volně protékat. Slouží k tomu odpovídající štěrbiny 8A nebo podobně, které jsou patrné na obr.

2. Řada elektrolytických článků 2 deskového tvaru je uspořádána v konstrukci, tak zvané článkové konstrukci. Elektrolytické články 2 deskového tvaru jsou mezi dvojicí horních podélných nosníku článkové konstrukce zavěšeny tak, že jejich roviny jsou kolmé k osám těchto podélných nosníků. Aby se váha elektrolytických článků 2 deskového tvaru mohla přenášet na horní přírubu podélného nosníku, jsou tyto elektrolytické články 2 na obou stranách horní hrany desky opatřeny převislými závěsy.

Převislý závěs probíhá vodorovně ve směru roviny desky a přečnívá přes okraj příruby. Při zavěšení elektrolytických článku 2 deskového tvaru v článkové konstrukci spočívá spodní strana převislého závěsu na horní přírubě.

Elektrolytické články 2 deskového tvaru jsou v popsané článkové konstrukci zavěšeny podobně jako pořadače v kartotéce. Plochy desek elektrolytických článku 2 jsou v článkové konstrukcí v mechanickém a elektrickém kontaktu tak, jako by ležely ve sloupci. Elektrolytická zařízení této konstrukce se nazývají elektrolyzěry se závěsným sloupcem.

Při seřazení více elektrolytických článků 2 na způsob závěsného sloupce se pomocí známých stahovacích zařízení dosáhne toho, že elektrolytické články 2 jsou kontaktními pásy 7 vždy elektricky vodivě spojeny se sousedními elektrolytickými články

2. Z kontaktních pásů 7 pak teče elektrický proud skrze skořepiny

3, 4 a vzpěry 10 k anodě 8. Po průchodu membránou 6 je elektrický proud sbírán katodou 9, aby mohl vzpěrami 10 téci k další skořepině 3, popřípadě její zadní straně 3A, a zde přestoupit do kontaktních pásů 7 následujícího elektrolytického článku 2. Tímto způsobem prochází elektrický proud celým sloupcem elektrolytických článku 2 tak, že se zavádí do jednoho krajního elektrolytického článku 2 a odvádí se z protilehlého krajního elektrolytického článku 2.

Na obr. 2 je znázorněn výřez elektrolytického článku 2, to jest výřez zadní stěny 4A skořepiny 4 pláště, na které je připevněn kontaktní pás 7 s průřezem ve tvaru písmene U. Je zde dobře patrné, že na protilehlé straně je v zákrytu s kontaktním pásem 7 připevněna na zadní stěně 4A vzpěra 10, přičemž tato vzpěra 10 se nachází přibližně uprostřed kontaktního pásu 7 ve tvaru písmene U, což bude dále ještě podrobněji vysvětleno v souvislosti s obr. 4A až 4C. Na protilehlém postranním okraji 10A vzpěry 10 je tato vzpěra 10 připevněna k anodě 8, která je v oblasti spojení se vzpěrami 10 zcela plochá, zatímco v návaznosti na tuto oblast jsou v anodě 8 vytvořeny štěrbiny 8A pro průchod výchozích látek pro elektrolýzu a produktu elektrolýzy. Stejným způsobem je provedeno také spojení mezi příslušnou vzpěrou 10 a katodou 9.

Jak je patrné z obr. 3A až 3D, mohou mít vzpěry 10 rozličné tvary. V provedení podle obr. 3A jsou vzpěry 10 provedeny jako zcela ploché, přičemž pouze oba postranní okraje 10A a 10B jsou 2 již popsaných důvodů rozličně dlouhé.

V provedení podle obr. 3B jsou ve vzpěrách 10 vytvořeny výřezy 13. V provedení podle obr. 3D, kde je znázorněn boční pohled na -vzpěru 10 z obr. 3C, je tato vzpěra 10 rovněž opatřena výřezy 14, z nichž jsou vynuty vyražené jazýčky 15,

Jak jíž bylo znázorněno na obr. 2, je spojením mezi elektrodami, to jest anodou 9, popřípadě katodou 9, se zadními stěnami 3A, popřípadě 4A pláště, prostřednictvím vzpěr 10 zajištěn maximální průřez pro průchod elektrického proudu, protože tato vzpěra 10 je v principu po celé své délce kovově spojena jak se zadní stěnou 3A, popřípadě 4A, tak i s příslušnou elektrodou 8, popřípadě 9, Dráha elektrického proudu je kromě toho minimalizována, protože vzpěra 10 představuje kolmý spoj mezi zadní stěnou 3A, popřípadě 4A, a elektrodou 8, popřípadě 9.

Spojení vzpěry 10 s elektrodou 8, popřípadě 9, popřípadě se zadní stěnou 3A, popřípadě 4A, je s výhodou provedeno tak, že nevznikají žádné styčné plochy, které by pro průchod elektrického proudu vytvářeny přídavné povrchové kontaktní odpory. Me2i spojovanými díly je proto vytvořen s výhodou dvojitý, popřípadě trojitý kovový spoj, s výhodou pomocí svaření laserovým paprskem, ačkoliv lze v zásadě použít i konvenční metody svařování, například odporové svařování. Kromě toho lze použít také metodu redukční sintrace. Svařování se může případně provést také bodově, aby se při svařování uvolňovalo pokud možno málo tepla a zkrátily se tak prodlevy. Kromě toho je také možné svařování po celé výšce jednotlivých elektrolytických článků 2, přičemž se dává přednost průběžnému spoji, protože takto se dosáhne optimálního rozložení proudu, minimálních přechodových odporů a tím i minimálního možného napětí na elektrolytickém článku 2.

Na obr. 4A až 4C jsou znázorněna různá provedení trojitého spoje pomocí svařeni laserovým paprskem. Je zde vždy znázorněn kontaktní pás 7, část zadní stěny 4A pláště a postranní okraj 10B vzpěry 10..

V provedení podle obr. 4A je znázorněno laserové svařování pomocí zdroje laserového paprsku se součinitele vyzařování K = 0,5 při vyzařovaném výkonu P = 2 kW a s fokuzační optikou s fokuzační hodnotou F = 10. Vytvářený svarový šev 16 má výrazný tvar kalichu. Výsledkem je svarový šev 16, u kterého je mezi šířkou horní housenky a šířkou připojení typický poměr 2,5.

Laserovým paprskem se stejným vyzařovaným výkonem a stejnou fokuzační hodnotou, avšak s mimořádně vysokým součinitelem vyzařování K = 0,8, byl na obr. 4A vytvořen svarový šev 16', který je zakreslen plnými čarami. Takto se mezi šířkou horní housenky a šířkou připojení dosáhne poměru 2,0. Tento příznivější poměr však byl při menším protažení vany vykoupen téměř o 25 m^nší šířkou připojení mezi vzpěrou 10 a zadní stěnou 4A.

V provedení podle obr. 4B bylo tvaru svarového švu 16'¹ dosaženo stejným zdrojem laserového paprsku a stejnou fokuzační optikou jako v provedení podle obr. 4A, avšak s použitím laserového paprsku polarizovaného kolmo ke směru svařování, takže v důsledku zesíleného působení paprsku na boky svarového švu 16'' zásluhou Brewstrova jevu došlo svarového švu 16' ' . Poměr mezi připojeni je zde přibližně 1,6. případě řádově stejný jako při šířka připojení je zvětšena téměř ke znatelnému rozšíření tohoto šířkou horní housenky a šířkou Objem svarového švu je v tomto svařování podle obr. 4A, avšak o 25 í.

Zvláště příznivý poměr mezi šířkou horní housenky a šířkou připojení o hodnotě 1,5 je znázorněn u svarového spoje podle obr. 4C, kde je znázorněn svarový šev 16’''. Šířka připojení je v tomto případě o 50 ΐ větší než u svarového spoje podle obr. 4A. Zde znázorněného svarového švu 16''' bylo dosaženou zvláštním tvarem laserového paprsku při použití stejného zdroje laserového paprsku jako pro svarový spoj podle obr. 4B. Laserový paprsek byl v tomto případě pomocí speciální zrcadlové optiky ztvarován tak, že současně vznikají dvě ohniska, posunutá navzájem přibližně o 0,5 mm. Takového tvaru svarového švu 16''' lze dosáhnout také pomocí vysokofrekvenčního rozmítání fokuzačního zrcadla s amplitudou například 0,5 mm.

Na výkresech není blíže znázorněno provedení elektrolytických článků 2 v jejich spodní části, kde je přívod elektrolytu. Tento přívod elektrolytu může být jak bodový, tak i být proveden pomocí vstupního rozvaděče. Tento vstupní rozvaděč je přitom proveden tak, že trubka je uspořádána v prvku, který ne opatřen otvory. Protože skořepina 3, 4 je rozčleněna vzpěrami

10, které tvoří spojení mezi zadními stěnami 3A, popřípadě 4A a elektrodami 8, 9, dosáhne se optimálního rozložení koncentrace tehdy, jestliže vstupním rozvaděčem jsou opatřeny obě skořepiny 3, 4, přičemž délka vstupního rozvaděče, který je uspořádán ve skořepině, odpovídá šířce skořepiny 3, 4 a každá sekce je příslušným elektrolytem zásobována vždy nejméně jedním otvorem ve vstupním rozvaděči. Součet průřezu otvorů ve vstupním rozvaděči by přitom měl být menší nebo roven vnitřnímu průřezu trubky vstupního rozvaděče.

Jak je patrné z obr. 1, jsou obě skořepiny 3, 4 opatřeny na obvodu přírubami, které jsou navzájem sešroubovány. Takto konstruované elektrolytické články 2 jsou v článkové konstrukci buď zavěšeny nebo postaveny. Zavěšení nebo postavení elektrolytických článků 2 v článkové konstrukci je provedeno pomocí neznézorněných úchytů, které jsou uspořádány na přírubách. Elektrolytické zařízení 1 může sestávat z jediného elektrolytického článku 2 nebo s výhodou ze řady za sebou uspořádaných elektolytických článků 2, které jsou uspořádány v závěsném sloupci. Při vzájemném stahování více elektrolytických článků 2 v závěsném sloupci musejí být jednotlivé elektrolytické články 2 před stažením stahovacího zařízení srovnány planparalelně, protože jinak by elektrický proud z jednoho elektrolytického článku 2 do dalšího nemohl přecházet přes všechny kontaktní pásy 7. Aby se elektrolytické články 2 mohly po zavěšení nebo postavení do článkové konstrukce srovnat do navzájem rovnoběžných poloh, je zapotřebí, aby se těmito elektrolytickými články 2, které mají v prázdném stavu hmotnost obvykle kolem 210 kg, mohlo snadno pohybovat. Aby se tohoto dosáhlo, jsou neznázorněné závěsy, popřípadě na článkovém rámu a článkové konstrukci se nacházející dosedací plochy, opatřeny vhodnými povlaky. Závěsy nacházející se na přírubách elektrolytických článku 2 jsou vyloženy vhodným plastem, například polyetylénem, polypropylénem, polyvínylchloridem, PFA, perfluórem, E/TFE, plyvinylidenfluoridem nebo polytetrafluoretylénem, přičemž dosedací plochy na článkové konstrukci isou rovněž opatřeny povlakem z tohoto materiálu. Plast může být přitom pouze přiložen a veden drážkou, nebo může být nalepen, navařen nebo přišroubován. Zásluhou toho, že na sebe dosedají dva plasty, jsou elektrolytické články 2, nacházející se v článkové konstrukci, pohyblivé tak snadno, že je lze srovnat ručně bez potřeby přídavných zvedacích nebo posouvacích zařízení. Při stažení stahovacího zařízení na sebe elektrolytické články 2 zásluhou své snadné pohyblivosti plošně dosednou celými svými zadními stranami 3A, 4A, což je předpokladem pro rovnoměrné rozložení proudu. Navíc je takto elektrolytický článek 2 elektricky izolován vůči článkové konstrukci.

Claims (11)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Elektrolytické zařízení (1) pro výrobu plynných halogenu z vodného roztoku alkalických halogenidú, které sestává ze řady ve sloupci za sebou uspořádaných elektrolytických článků (2) deskového tvaru, které jsou ve vzájemném elektrickém kontaktu a z nichž každý sestává z pláště ze dvou skořepin (3, 4) z elektricky vodivého materiálu s na vnějších stranách uspořádanými kontaktními pásy (7) na nejméně jedné zadní stěně (3A, 4A) pláště, který je opatřen zařízeními pro přívod elektrolyzačního elektrického proudu a výchozích látek pro elektrolýzu a zařízeními pro odvod elektrolyzačního elektrického proudu a produktů elektrolýzy a dále v podstatě rovinnou anodou (8) a katodou (9), které jsou navzájem odděleny dělicí stěnou (6), jsou uspořádány navzájem rovnoběžně a elektricky vodivě pomocí kovových výztuh spojeny s příslušnými zadními stěnami (3A, 4A) pláště, přičemž kovové výztuhy jsou tvořeny vzpěrami (10), které lícují s kontaktními pásy (7) a jejichž postranní okraje (10A, 10B) po výšce zadní stěny (3A, 4A) a anody (8), popřípadě katody (9), přiléhají na zadní stěnu (3A, 4A) a na anodu (8), popřípadě katodu (9), vyznačující se tím, že kontaktní pásy (7) mají v průřezu tvar písmene U, dnem svého profilu přiléhají k zadní stěně (4A) a ve střední oblasti tohoto dna jsou po celé výšce zadní stěny (4A) a příslušné vzpěry (10) spojeny trojitým elektricky vodivým spojem, přičemž oblast tohoto trojitého spoje vycházejíc z kontaktního pásu (7) probíhá v průřezu ve tvaru kalichu směrem dovnitř.
2. 2. Elektrolytické zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že vzpěry (10) jsou po jejich délce elektricky vodivě spojeny s anodou (8), popřípadě katodou (9).
3. 3. Elektrolytické zařízení podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že vzpěry (10) jsou celoplošné.
4. 4. Elektrolytické zařízení nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že ve vzpěrách (10) jsou vytvořeny výřezy (13, 14) nebo jazýčky (15).
5. 5. Elektrolytické zařízení podle nároku 1 nebo některého z následujících nároků, vyznačující se tím, že je opatřeno vstupním rozvaděčem pro přívod elektrolytů do skořepin (3, 4).
6. 6. Elektrolytické zařízení podle nároku 5, vyznačující se tím, že vstupní rozvaděč je opatřen nejméně jedním otvorem pro přívod čerstvého elektrolytu do každé sekce skořepiny (3, 4) a součet průřezů otvorů ve vstupním rozvaděči je menší nebo roven průřezů tohoto vstupního rozvaděče.
7. 7. Způsob výroby elektrolytického zařízení (1) podle nároku 1 nebo některého z následujících nároků, při kterém se nejdříve vyrábějí jednotlivé elektrolytické články (2), přičemž plášť každého z nich sestává vždy ze dvou skořepin (3, 4), mezi kterými jsou vložena potřebná zařízení a katoda (9) a anoda (8), jakož í dělicí stěna (6), uvedené součásti se při sestavování fixují kovovými výztuhami a anoda (8), popřípadě katoda (9), se elektricky vodivě připevní na plášti, načež se takto zhotovené elektrolytické články (2) elektricky vodivě uspořádají za sebou ve sloupci, ve kterém se následně pro dosažení trvalého vzájemného elektrického kontaktu navzájem stáhnou k sobě, vyznačující se tím, že kovový elektricky vodivý spoj výztuh, které jsou provedeny jako vzpěry (10) , s příslušnou zadní stěnou (3A, 4A) a anodou (8), popřípadě katodou (9) , se vytváří redukční sintrací nebo svařováním.
8. 8.

   Způsob podle nároku Ί, vyznačující se tím, že svařování se provádí laserovým paprskem.
9. 9. Způsob podle nároku 8, vyznačující se tím, že laserový paprsek se při laserové svařování polarizuje kolmo ke směru svařování, aby se dosáhlo výrazně zmenšeného poměru šířky horním housenky vůči šířce připojení.
10. 10. Způsob podle nároku 8 nebo 9, vyznačující se tím, že laserový paprsek se pomocí zrcadlové optiky tvaruje tak, že zásluhou speciálního tvarování laserového paprsku vznikají současně dvě nebo více ohnisek s volitelnými vzájemnými odstupy.
11. 11. Způsob podle nároku 8 nebo 9, vyznačující se tím, že laserový paprsek se pomocí vysokofrekvenčně pracujícího rozmítacího pohonu, s výhodou pieezoelektrického krystalu, rozmítá s volitelnou amplitudou napříč ke směru svařování.