EA011603B1 - Electric circuit of an electrolyzer with bipolar electrodes - Google Patents
Electric circuit of an electrolyzer with bipolar electrodes Download PDFInfo
- Publication number
- EA011603B1 EA011603B1 EA200700005A EA200700005A EA011603B1 EA 011603 B1 EA011603 B1 EA 011603B1 EA 200700005 A EA200700005 A EA 200700005A EA 200700005 A EA200700005 A EA 200700005A EA 011603 B1 EA011603 B1 EA 011603B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- electrolyzer
- bipolar electrodes
- wall
- conductive line
- tire
- 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
- C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
- C25B9/60—Constructional parts of cells
- C25B9/65—Means for supplying current; Electrode connections; Electric inter-cell connections
-
- 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
- C25B9/60—Constructional parts of cells
- C25B9/65—Means for supplying current; Electrode connections; Electric inter-cell connections
- C25B9/66—Electric inter-cell connections including jumper switches
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Данное изобретение относится к электролизерам с биполярными электродами, а конкретнее - к подаче электрического тока на такие электролизеры.This invention relates to electrolyzers with bipolar electrodes, and more specifically to the supply of electric current to such electrolyzers.
Данное изобретение относится, в частности, к электрической цепи для подачи электропитания выпрямленного тока на электролизер с биполярными электродами.This invention relates, in particular, to an electrical circuit for supplying power to a rectified current to a cell with bipolar electrodes.
Электролизеры с биполярными электродами, на которые подают питание постоянного тока, обычно используют в электрохимической промышленности. Такие электролизеры обычно используют для электролиза водных растворов хлорида натрия с целью получения хлора, водных растворов гидроксида натрия или водных растворов хлората натрия.Electrolyzers with bipolar electrodes that are supplied with DC power are commonly used in the electrochemical industry. Such electrolyzers are usually used for the electrolysis of aqueous solutions of sodium chloride in order to produce chlorine, aqueous solutions of sodium hydroxide or aqueous solutions of sodium chlorate.
Принимая во внимание высокие плотности тока, используемые в электролизерах с биполярными электродами, питание постоянным током обычно заменяют питанием выпрямленным переменным током. Питание выпрямленным переменным током обычно представляет собой импульсы, частота и амплитуда которых зависят от используемого выпрямителя. Соответственно, электромагнитное поле, создаваемое при питании выпрямленным переменным током, может генерировать наведенные токи, которые могут быть довольно большими при некоторых видах промышленного применения, особенно в случае биполярных электролизеров для непрерывного производства хлора и водных растворов гидроксида натрия.Given the high current densities used in electrolyzers with bipolar electrodes, DC power supply is usually replaced with rectified alternating current power. Power rectified by alternating current is usually a pulse, the frequency and amplitude of which depend on the rectifier used. Accordingly, the electromagnetic field generated by the powering of rectified alternating current can generate induced currents, which can be quite large in some industrial applications, especially in the case of bipolar electrolyzers for the continuous production of chlorine and aqueous sodium hydroxide solutions.
Также хорошо известно, что при экстремальных условиях сильные электромагнитные поля могут оказывать вредное воздействие на человеческий организм, особенно поля, созданные при питании выпрямленным электрическим током, вследствие тех наведенных токов, которые они способны генерировать. Поэтому важно предпринимать меры по защите персонала, находящегося поблизости от промышленных установок, или же снижать напряженность электромагнитных полей. Более того, в этом отношении установлены стандарты, требующие ограничения напряженности электромагнитных полей в промышленных помещениях. Среди этих стандартов особенно строгим является Европейский стандарт 89/391/ЕЕС.It is also well known that under extreme conditions strong electromagnetic fields can have a detrimental effect on the human body, especially the fields created when fed with rectified electric current, due to the induced currents that they are capable of generating. Therefore, it is important to take measures to protect personnel in the vicinity of industrial installations, or to reduce the intensity of electromagnetic fields. Moreover, in this respect, standards have been established that require the limitation of the intensity of electromagnetic fields in industrial premises. Among these standards, the European standard 89/391 / EEC is particularly strict.
Целью данного изобретения является создание электрической цепи новой конструкции для подачи электрического тока большой силы на промышленный электролизер с биполярными электродами.The purpose of this invention is to create an electrical circuit of a new design for the supply of large electric current to an industrial electrolyzer with bipolar electrodes.
Более конкретной целью данного изобретения является создание электрической цепи, при использовании которой электромагнитное поле поблизости от электролизера уменьшено до достаточно низкой величины, соответствующей требованиям вышеуказанного Европейского стандарта.A more specific objective of this invention is to create an electrical circuit in which the electromagnetic field in the vicinity of the electrolyzer is reduced to a sufficiently low value that meets the requirements of the above European standard.
Еще более конкретной целью данного изобретения является уменьшение напряженности магнитного поля в проходах, устроенных вдоль боковых стенок электролизеров с биполярными электродами.An even more specific purpose of this invention is to reduce the magnetic field strength in the aisles arranged along the side walls of electrolyzers with bipolar electrodes.
Соответственно, данное изобретение относится к электрической цепи электролизера с биполярными электродами, содержащей по меньшей мере одну электрическую токопроводящую линию, расположенную снаружи этого электролизера, отличающейся тем, что эта электрическая токопроводящая линия содержит по меньшей мере одну шину, которая расположена под и/или над электролизером.Accordingly, this invention relates to an electrolytic cell circuit with bipolar electrodes, comprising at least one electrical conductive line located outside the electrolyzer, characterized in that this electrical conductive line comprises at least one bus that is located under and / or above the electrolyzer .
Данное изобретение относится, более конкретно, к электролизерам с по существу вертикальными биполярными электродами. Такие электролизеры хорошо известны в данной области техники, где они широко используются для электролиза водных растворов галогенидов металлов, в частности - хлорида натрия. Эти электролизеры обычно образованы последовательностью металлических рамок, каждая из которых содержит биполярный электрод, причем эти рамки наложены друг на друга как в фильтр-прессе (Мойегпе С11ог-а1ка11 1се1то1оду. Уо1ите 3, 8С1, 1986, сйар1ет 13 «Оретайпд ехрепепсе дашей тейй Не Ыро1аг НоесйЧ-иНйе тетЬтаие се11»; Мойегп С11ог-а1ка11 Тесйио1оду, Уо1ите 4, 8С1, 1990, сйар1ет 20 «НоесйЧ-иНйе йпДе е1етеп! тетЬгапе е1ес1го1ухег: сопсерРехрепепсек-аррНсайопк»).This invention relates more specifically to electrolyzers with substantially vertical bipolar electrodes. Such electrolyzers are well known in the art, where they are widely used for the electrolysis of aqueous solutions of metal halides, in particular sodium chloride. These electrolyzers are usually formed by a sequence of metal frames, each of which contains a bipolar electrode, and these frames are superimposed on each other as in a filter press (Moyehppe S11og-a1kA111e1ytoyodo. HoChUnItUrBete se11 "; Moegop S11og-a1ka11 Tesyio1odu, Wowite 4, 8C1, 1990, siarlt 20" NoyChIeNIeIpDe etetep!
Рамки обычно имеют квадратный или прямоугольный профиль, так что при их наложении друг на друга в фильтр-прессной конфигурации они образуют верхнюю стенку, нижнюю или донную стенку и две боковые стенки электролизера. На такой электролизер обычно подают питание постоянным током или же, в более общем случае, питание выпрямленным переменным током. Подаваемый постоянный или выпрямленный переменный ток протекает от клеммы источника постоянного тока или выпрямителя через биполярные электроды и затем возвращается к другой клемме источника постоянного тока или выпрямителя посредством электрической токопроводящей линии, расположенной снаружи электролизера. В соответствии с данным изобретением указанная возвратная электрическая токопроводящая линия содержит по меньшей мере одну шину, которая расположена под или над электролизером. Выбор размещения этой шины под или над электролизером диктуется соображениями, связанными с конструкцией электролизера и способом сборки биполярных электродов. В качестве варианта вышеуказанная электрическая токопроводящая линия может содержать одну шину, расположенную под электролизером, и другую шину, расположенную над электролизером. В соответствии с другим вариантом электролизер может также содержать множество шин под электролизером и/или множество шин над электролизером. На практике по соображениям, связанным со сборкой и техническим обслуживанием такого электролизера, обычно является предпочтительным, чтобы вышеуказанная электрическая токопроводящая линия не содержала шины над электролизером.Frames usually have a square or rectangular profile, so that when they are superimposed on each other in a filter-pressing configuration, they form the top wall, the bottom or bottom wall, and the two side walls of the electrolyzer. Such an electrolyzer is usually supplied with direct current or, more generally, with rectified alternating current. The supplied direct or rectified alternating current flows from the terminal of the direct current source or rectifier through the bipolar electrodes and then returns to another terminal of the direct current source or rectifier via an electrical conductive line located outside the electrolyzer. In accordance with this invention, said returnable electrical conductive line comprises at least one bus which is located under or above the electrolyzer. The choice of placing this bus under or above the electrolyzer is dictated by considerations related to the design of the electrolyzer and the method of assembling bipolar electrodes. Alternatively, the above electrical conductive line may contain one bus, located under the electrolyzer, and another bus, located above the electrolyzer. In accordance with another embodiment, the electrolyzer may also contain a plurality of tires under the electrolysis cell and / or a plurality of tires above the electrolysis cell. In practice, for reasons related to the assembly and maintenance of such an electrolyzer, it is usually preferable that the above-mentioned electrical conductive line does not contain a bus above the electrolyzer.
Было обнаружено, что при всех прочих равных условиях электрическая цепь согласно изобретению существенно уменьшает электромагнитное поле поблизости от электролизера с биполярными электроIt was found that, all other things being equal, the electrical circuit according to the invention significantly reduces the electromagnetic field in the vicinity of the electrolyzer with bipolar electrodes.
- 1 011603 дами, главным образом, вдоль его боковых стенок, особенно в проходах, которые обычно устроены вдоль боковых стенок и используются обслуживающим и ремонтным персоналом. В представленном ниже обсуждении выражение «поблизости от электролизера» означает пространство вдоль боковых стенок электролизера, в котором обычно устроены проходы, используемые персоналом для обслуживания и ремонта электролизера.- 1,011,603 dami, mainly along its side walls, especially in the aisles, which are usually arranged along the side walls and used by maintenance and repair personnel. In the discussion below, the expression “in the vicinity of a cell” means the space along the side walls of the cell, in which the passages used by staff to maintain and repair the cell are usually arranged.
В электрической цепи согласно изобретению материал шины не является решающим фактором для характеризации изобретения. Она обычно изготовлена из меди, алюминия или алюминиевого сплава.In the electrical circuit according to the invention, the tire material is not a decisive factor for characterizing the invention. It is usually made of copper, aluminum or aluminum alloy.
В электрической цепи согласно изобретению профиль поперечного сечения шины не является решающим фактором для характеризации изобретения. Он может, например, быть квадратным, прямоугольным, круглым или полигональным.In the electrical circuit according to the invention, the cross-sectional profile of a tire is not a decisive factor for characterizing the invention. It may, for example, be square, rectangular, circular or polygonal.
В первом и частном варианте реализации электрической цепи согласно изобретению шина имеет прямоугольный профиль и ориентирована таким образом, что ее большие стороны расположены по существу горизонтально. Было замечено, что при всех прочих равных условиях выбор шины прямоугольного сечения, размещенной горизонтально под и/или над электролизером, сводит к минимуму напряженность электромагнитного поля поблизости от электролизера. Также было отмечено, что уменьшение электромагнитного поля поблизости от электролизера является большим, если отношение толщины шины к ее ширине меньше. Следовательно на практике является предпочтительным использовать в качестве шины металлические полосы. В качестве варианта может быть использовано множество металлических полос, расположенных бок о бок под и/или над электролизером.In the first and particular embodiments of the electric circuit according to the invention, the tire has a rectangular profile and is oriented so that its large sides are essentially horizontal. It was noted that, all other things being equal, the choice of a rectangular cross-section tire, placed horizontally below and / or above the electrolyzer, minimizes the intensity of the electromagnetic field in the vicinity of the electrolyzer. It was also noted that the decrease in the electromagnetic field in the vicinity of the electrolyzer is large if the ratio of the tire thickness to its width is less. Therefore, in practice it is preferable to use metal strips as tires. Alternatively, a plurality of metal bands may be used, arranged side by side under and / or above the electrolyzer.
Кроме того, было также отмечено, что при всех прочих равных условиях напряженность электромагнитного поля поблизости от электролизера уменьшается по мере того, как шина сближается со стенкой электролизера.In addition, it was also noted that, all other things being equal, the intensity of the electromagnetic field in the vicinity of the electrolyzer decreases as the tire approaches the wall of the electrolyzer.
Поэтому во втором варианте реализации электрической цепи согласно изобретению шина размещена непосредственно рядом со стенкой электролизера. В этом варианте реализации изобретения указанная стенка электролизера является нижней или донной стенкой электролизера или его верхней стенкой, в зависимости от того, расположена ли шина под или над электролизером. В этом варианте реализации изобретения выражение «непосредственно рядом со стенкой электролизера» означает, что расстояние между этой стенкой и шиной не превышает более чем в пять раз (предпочтительно не более чем в три раза) толщину шины. Предпочтительно это расстояние не превышает толщину шины.Therefore, in the second embodiment, the implementation of the electrical circuit according to the invention, the bus is placed directly next to the wall of the cell. In this embodiment of the invention, said wall of the cell is the bottom or bottom wall of the cell or its top wall, depending on whether the tire is located above or above the cell. In this embodiment of the invention, the expression "directly next to the wall of the electrolyzer" means that the distance between this wall and the tire does not exceed more than five times (preferably not more than three times) the thickness of the tire. Preferably this distance does not exceed the thickness of the tire.
В предпочтительном подварианте вышеуказанного второго варианта реализации изобретения шина прикреплена к указанной стенке электролизера. В этом предпочтительном подварианте изобретения шина преимущественно является металлической полосой, одна из больших сторон которой прикреплена к указанной стенке и отделена от этой стенки лишь на толщину требуемой электрической изоляции. Металлическая полоса может быть прикреплена к части указанной стенки. Предпочтительно, чтобы металлическая полоса была прикреплена, по существу, к всей поверхности указанной стенки.In a preferred variant of the above second embodiment of the invention, the tire is attached to said wall of the electrolyser. In this preferred embodiment of the invention, the tire is preferably a metal strip, one of the larger sides of which is attached to said wall and is separated from this wall only by the thickness of the required electrical insulation. The metal strip may be attached to a portion of the indicated wall. Preferably, the metal strip is attached essentially to the entire surface of said wall.
В третьем частном варианте реализации изобретения вышеуказанная электрическая линия также содержит две дополнительных шины, которые размещены соответственно непосредственно рядом с двумя боковыми стенками электролизера. В этом варианте реализации изобретения выражение «непосредственно рядом с» идентично определению этого выражения, данному в обсуждавшемся выше втором варианте реализации. При всех прочих равных условиях наличие этих дополнительных шин уменьшает напряженность электромагнитного поля поблизости от электролизера.In the third private embodiment of the invention, the above electric line also contains two additional busbars, which are respectively located immediately adjacent to the two side walls of the electrolyzer. In this embodiment of the invention, the expression "immediately next to" is identical to the definition of this expression given in the second embodiment discussed above. All other things being equal, the presence of these additional tires reduces the intensity of the electromagnetic field in the vicinity of the electrolyzer.
В этом третьем варианте реализации согласно изобретению эти дополнительные шины могут иметь любую форму, совместимую с конструкцией электролизера. Они могут, например, иметь квадратный, прямоугольный, полигональный, овальный или круговой профиль. Дополнительные шины могут также иметь одинаковый профиль или же разные профили, и они могут иметь одинаковые или же разные размеры. На практике, однако, предпочтительно, чтобы дополнительные шины имели одинаковый профиль и одинаковые размеры. Также предпочтительно, чтобы дополнительные шины имели прямоугольный профиль и чтобы они были прикреплены своей большой стороной соответственно к двум боковым стенкам электролизера.In this third embodiment according to the invention, these additional tires can be of any shape compatible with the design of the electrolyzer. They may, for example, have a square, rectangular, polygonal, oval or circular profile. Additional tires may also have the same profile or different profiles, and they may have the same or different sizes. In practice, however, it is preferable that the additional tires have the same profile and the same dimensions. It is also preferable that the additional tires have a rectangular profile and that they are attached with their large side, respectively, to the two side walls of the electrolyzer.
В описанном выше третьем варианте реализации изобретения соответствующие размеры дополнительных шин и размеры указанной или каждой из шин, которые расположены под и/или над электролизером, определяют в соответствии с тем, как электрический ток должен распределяться по всем этим шинам. На практике рекомендуется, чтобы сила электрического тока в шине, расположенной под и/или над электролизером, отличалась не более чем на 30% (предпочтительно не более чем на 20%) от силы электрического тока в каждой из дополнительных шин. Предпочтительно, чтобы сила электрического тока была, по существу, одинаковой в шине, которая расположена под и/или над электролизером, и в каждой из дополнительных шин.In the third embodiment of the invention described above, the respective sizes of the additional tires and the sizes of said or each of the tires that are located under and / or above the electrolyzer are determined according to how the electric current is to be distributed over all of these tires. In practice, it is recommended that the strength of the electric current in the bus located below and / or above the electrolyzer differ by no more than 30% (preferably not more than 20%) from the strength of the electric current in each of the additional tires. Preferably, the strength of the electric current is essentially the same in the tire, which is located below and / or above the electrolyzer, and in each of the additional tires.
В четвертом варианте реализации изобретения, который обладает особыми преимуществами, возвратная электрическая токопроводящая линия электрической цепи расположена так, чтобы генерировать электромагнитное поле, которое является, по существу. симметричным относительно средней вертикальной плоскости электролизера. В этом варианте реализации указанная цель (генерация электромагнитного поля, которое является, по существу, симметричным относительно средней вертикальной плосIn the fourth embodiment of the invention, which has particular advantages, the returnable electrical conductive line of the electric circuit is located so as to generate an electromagnetic field, which is essentially. symmetric with respect to the mean vertical plane of the electrolyzer. In this embodiment, the implementation of the specified goal (the generation of the electromagnetic field, which is essentially symmetrical about the average vertical plane
- 2 011603 кости электролизера) достигается адекватным приданием размеров и позиционированием указанной или каждой шины. Выбор оптимальных размеров и оптимальное позиционирование определяется специалистом в данной области техники индивидуальным образом в соответствии с формой и размерами электролизера. На практике такой результат может быть обычно достигнут размещением шины или шин симметрично относительно средней вертикальной плоскости электролизера.- 2,011,603 of a cell electrolyzer) is achieved by adequately dimensioning and positioning the tire or each tire. The choice of optimal dimensions and optimal positioning is determined by a person skilled in the art in an individual manner in accordance with the shape and size of the electrolyzer. In practice, this result can usually be achieved by placing the tire or tires symmetrically relative to the mid-vertical plane of the cell.
Электрическая цепь согласно изобретению значительно уменьшает электромагнитное поле поблизости от электролизера с биполярными электродами.The electrical circuit according to the invention significantly reduces the electromagnetic field in the vicinity of the electrolyzer with bipolar electrodes.
Следовательно, данное изобретение также относится к применению электрической цепи согласно изобретению для уменьшения электромагнитного поля поблизости от электролизера.Therefore, this invention also relates to the use of an electrical circuit according to the invention for reducing the electromagnetic field in the vicinity of the electrolyzer.
Электрическая цепь согласно изобретению особенно применима к электролизерам для непрерывного электролиза воды или водных растворов, таких как водные растворы галогенидов щелочных металлов, в особенности хлорида натрия. Поэтому в предпочтительном варианте реализации изобретения такой электролизер содержит линию для непрерывного подвода водного электролита и линию для непрерывного отвода водного электролита.The electrical circuit according to the invention is particularly applicable to electrolyzers for the continuous electrolysis of water or aqueous solutions, such as aqueous solutions of alkali metal halides, in particular sodium chloride. Therefore, in a preferred embodiment of the invention, such an electrolyzer contains a line for the continuous supply of an aqueous electrolyte and a line for the continuous removal of an aqueous electrolyte.
Данное изобретение применимо, в частности, к электролизерам для производства хлората натрия электролизом водных растворов хлорида натрия. Данное изобретение особенно применимо к электролизерам для производства хлора и водных растворов гидроксида натрия электролизом водных растворов хлорида натрия, причем эти электролизеры содержат мембраны, которые являются селективно проницаемыми для катионов и которые вставлены между биполярными электродами.This invention is applicable, in particular, to electrolytic cells for the production of sodium chlorate by electrolysis of aqueous solutions of sodium chloride. This invention is particularly applicable to electrolyzers for the production of chlorine and aqueous solutions of sodium hydroxide by electrolysis of aqueous solutions of sodium chloride, and these electrolyzers contain membranes that are selectively permeable to cations and that are inserted between the bipolar electrodes.
Электрическая цепь согласно изобретению применима к любой электролизной установке, включающей в себя по меньшей мере один электролизер с вертикальными биполярными электродами.The electrical circuit according to the invention is applicable to any electrolysis installation comprising at least one electrolyzer with vertical bipolar electrodes.
Поэтому данное изобретение относится также к электролизной установке, содержащей по меньшей мере один электролизер с биполярными электродами, соединенный с электрической цепью согласно изобретению. Данная установка согласно изобретению может содержать один единственный электролизер или множество электролизеров, электрически соединенных последовательно.Therefore, this invention also relates to an electrolysis installation comprising at least one electrolyzer with bipolar electrodes connected to an electrical circuit according to the invention. This installation according to the invention may contain a single electrolytic cell or a plurality of electrolytic cells electrically connected in series.
Данное изобретение относится, в частности, к применению этой установки для производства хлора и водных растворов гидроксида натрия.This invention relates in particular to the use of this plant for the production of chlorine and aqueous solutions of sodium hydroxide.
Конкретные признаки и особенности изобретения будут очевидны из нижеприведенного описания приложенных к нему фигур, которые иллюстрируют ряд частных вариантов реализации изобретения.The specific features and features of the invention will be apparent from the following description of the figures attached thereto, which illustrate a number of particular embodiments of the invention.
Фиг. 1 показывает общий вид сверху электролизной установки, предшествующей данному изобретению;FIG. 1 shows a general top view of an electrolysis plant prior to this invention;
фиг. 2 - схематический вид в вертикальной проекции в продольном направлении частного варианта реализации электролизной установки согласно изобретению;FIG. 2 is a schematic view in vertical projection in the longitudinal direction of a particular embodiment of the electrolysis plant according to the invention;
фиг. 3 - вертикальное поперечное сечение в плоскости ΙΙΙ-ΙΙΙ на фиг. 2;FIG. 3 is a vertical cross section in the plane-ΙΙΙ in FIG. 2;
фиг. 4 - вид, подобный представленному на фиг. 3, другого варианта реализации установки согласно изобретению;FIG. 4 is a view similar to that shown in FIG. 3, another embodiment of the installation according to the invention;
фиг. 5 - предпочтительный вариант установки на фиг. 4.FIG. 5 shows a preferred installation in FIG. four.
На этих фигурах идентичные элементы обозначены одними и теми же цифрами.In these figures, identical elements are denoted by the same numbers.
Электролизная установка, показанная на фиг. 1, предшествует данному изобретению и не соответствует ему. Она содержит три электролизера 1, 2 и 3, предназначенные для производства хлора, водорода и гидроксида натрия электролизом водного раствора хлорида натрия. Электролизеры 1, 2 и 3 относятся к типу с вертикальными биполярными электродами. Они образованы путем наложения одной на другую вертикальных прямоугольных рамок 4, каждая из которых содержит вертикальный биполярный электрод (не показан). Рамки 4 наложены друг на друга в фильтр-прессной конфигурации. Мембраны, которые селективным образом проницаемы для катионов, вставлены между рамками 4 с образованием поочередных анодных и катодных камер. Анодные камеры электролизеров 1, 2 и 3 сообщаются с линией (не показана) для непрерывного подвода водного раствора хлорида натрия. Они также сообщаются с коллектором (не показан) для непрерывного отвода хлора. Катодные камеры электролизеров 1, 2 и 3 сообщаются с двумя коллекторами (не показаны), которые служат соответственно для непрерывного отбора водорода, с одной стороны, и водного раствора гидроксида натрия - с другой.The electrolysis plant shown in FIG. 1 precedes and does not correspond to this invention. It contains three electrolyzers 1, 2 and 3, intended for the production of chlorine, hydrogen and sodium hydroxide by electrolysis of an aqueous solution of sodium chloride. The electrolyzers 1, 2 and 3 are of the type with vertical bipolar electrodes. They are formed by imposing one on the other vertical rectangular frames 4, each of which contains a vertical bipolar electrode (not shown). Frames 4 are superimposed on each other in a filter-press configuration. Membranes that are selectively permeable to cations are inserted between frames 4 to form alternate anode and cathode chambers. The anode chambers of the electrolyzers 1, 2 and 3 communicate with a line (not shown) for the continuous supply of an aqueous solution of sodium chloride. They also communicate with a manifold (not shown) for the continuous removal of chlorine. The cathode chambers of electrolysis cells 1, 2 and 3 communicate with two collectors (not shown), which serve respectively for the continuous selection of hydrogen, on the one hand, and an aqueous solution of sodium hydroxide, on the other.
Электролизеры 1, 2 и 3 электрически соединены последовательно с выпрямителем 5 источника питания переменного тока посредством электрической цепи, содержащей, с одной стороны, шины 6, расположенные между электролизерами 1, 2 и 3, и, с другой стороны, возвратную электрическую токопроводящую линию 7, расположенную снаружи электролизеров 1, 2 и 3. Электрическая цепь также содержит двухполюсный выключатель 8.The electrolyzers 1, 2 and 3 are electrically connected in series with the rectifier 5 of the AC power source through an electrical circuit containing, on the one hand, bus 6, located between the electrolyzers 1, 2 and 3, and, on the other hand, the returnable electrical conductive line 7, located outside the cells 1, 2 and 3. The electrical circuit also contains a two-pole switch 8.
В электролизной установке на фиг. 1 возвратная электрическая токопроводящая линия 7 содержит длинную шину, проложенную вдоль продольной боковой стенки электролизеров 1, 2 и 3.In the electrolysis plant of FIG. 1, the returnable electrical conductive line 7 comprises a long bus running along the longitudinal side wall of the electrolysers 1, 2 and 3.
В электролизной установке, представленной на фиг. 1, каждый из трех электролизеров 1, 2, и 3 может, например, содержать от 30 до 40 элементарных электролизных ячеек, а источник электропитания содержит, например, выпрямитель на 520 В постоянного напряжения, способный выдавать ток в интервале между 8 и 20 кА. В зависимости от площади поверхности электродов это может давать плотность анодного тока в интервале от 2,5 до 6 кА/м2 площади анода. Однако эти численные значения являютсяIn the electrolysis plant shown in FIG. 1, each of the three electrolysis cells 1, 2, and 3 may, for example, contain from 30 to 40 elementary electrolysis cells, and the power supply contains, for example, a 520 V DC rectifier capable of delivering a current between 8 and 20 kA. Depending on the surface area of the electrodes, this may give an anode current density in the range from 2.5 to 6 kA / m 2 of the anode area. However, these numerical values are
- 3 011603 чисто иллюстративными и не ограничивают объем данного изобретения и представленной ниже формулы изобретения.- 3 011603 purely illustrative and do not limit the scope of the present invention and the claims below.
При замыкании двухполюсного выключателя выпрямленный электрический ток протекает последовательно в электролизеры 1, 2 и 3 через их биполярные электроды и по возвратной линии 7. Этот электрический ток генерирует электромагнитное поле в окружении установки.When a bipolar switch is closed, the rectified electric current flows successively into the electrolyzers 1, 2 and 3 through their bipolar electrodes and along the return line 7. This electric current generates an electromagnetic field surrounded by the installation.
Установка, представленная на фиг. 2 и 3, соответствует изобретению. На этих фигурах показан только электролизер 3. В установке по фиг. 2 и 3 возвратная электрическая токопроводящая линия 7 содержит две шины 9 и 10, которые расположены под донной стенкой 11 электролизера 3. Шины 9 и 10 представляют собой призматические прутки из металла, который является хорошим электрическим проводником (предпочтительно меди или алюминия). Эти шины размещены симметрично по обе стороны от средней вертикальной плоскости Х-Х электролизера. Шины 9 и 10 также размещены поблизости от донной стенки 11 электролизера 3. Расположение шин 9 и 10 таким образом, как это показано на фиг. 3, обусловливает эффект уменьшения напряженности электромагнитного поля в проходах 12, которые простираются вдоль боковых стенок 13 электролизера 3 и которые предназначены для обслуживающего электролизер персонала.The installation shown in FIG. 2 and 3 according to the invention. In these figures, only the electrolyzer 3 is shown. In the apparatus of FIG. 2 and 3, a returnable electrical conductive line 7 comprises two tires 9 and 10, which are located under the bottom wall 11 of the electrolyzer 3. Tires 9 and 10 are prismatic rods of metal, which is a good electrical conductor (preferably copper or aluminum). These tires are placed symmetrically on both sides of the middle vertical plane XX of the electrolyzer. Tires 9 and 10 are also located close to the bottom wall 11 of the electrolyzer 3. The location of tires 9 and 10 in the manner shown in FIG. 3, causes the effect of reducing the intensity of the electromagnetic field in the passages 12, which extend along the side walls 13 of the electrolyzer 3, and which are intended for the personnel serving the electrolyzer.
Было обнаружено, что при всех прочих равных условиях напряженность электромагнитного поля в проходах 12 уменьшается в большей степени, если шины 9 и 10 расположены ближе к средней плоскости Х-Х и к донной стенке 11. Также было обнаружено, что напряженность электромагнитного поля в проходах 12 снижается при уменьшении отношения толщины к ширине шин 9 и 10. Поэтому является предпочтительным использовать шины 9 и 10 в виде полос или горизонтальных лент.It was found that, all other things being equal, the intensity of the electromagnetic field in passages 12 decreases to a greater extent if the tires 9 and 10 are located closer to the middle plane X-X and to the bottom wall 11. It was also found that the intensity of the electromagnetic field in passages 12 decreases as the ratio of thickness to width of tires 9 and 10 decreases. Therefore, it is preferable to use tires 9 and 10 in the form of strips or horizontal ribbons.
В варианте реализации, представленном на фиг. 4, возвратная электрическая токопроводящая линия 7 содержит металлическую полосу или ленту 14, которая прикреплена к донной стенке 11 электролизера и которая покрывает, по существу, всю эту стенку.In the embodiment of FIG. 4, the returnable electrical conductive line 7 comprises a metal strip or tape 14, which is attached to the bottom wall 11 of the electrolyzer and which covers essentially the entire wall.
В установке по фиг. 5 электрическая токопроводящая линия 7 содержит металлическую полосу 14, которая наложена на донную стенку 11 электролизера 3, и две дополнительных шины 15 и 16, расположенных соответственно вдоль двух боковых стенок 13 электролизера 3. Эти две дополнительные шины 15 и 16 представляют собой преимущественно металлические полосы или ленты, которые закреплены на боковых стенках 13.In the installation of FIG. 5, the electrical conductive line 7 comprises a metal strip 14, which is superimposed on the bottom wall 11 of the electrolyzer 3, and two additional tires 15 and 16, respectively located along the two side walls 13 of the electrolyzer 3. These two additional tires 15 and 16 are predominantly metal strips or tapes that are attached to the side walls 13.
Claims (12)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0406278A FR2871479B1 (en) | 2004-06-10 | 2004-06-10 | ELECTRICAL CIRCUIT OF A BIPOLAR ELECTROLYSET ELECTRODES AND BIPOLAR ELECTROLYSIS ELECTROLYSIS INSTALLATION |
| PCT/EP2005/052653 WO2005121410A2 (en) | 2004-06-10 | 2005-06-08 | Electric circuit of an electrolyzer with bipolar electrodes and electrolysis installation with bipolar electrodes |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA200700005A1 EA200700005A1 (en) | 2007-08-31 |
| EA011603B1 true EA011603B1 (en) | 2009-04-28 |
Family
ID=34946650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA200700005A EA011603B1 (en) | 2004-06-10 | 2005-06-08 | Electric circuit of an electrolyzer with bipolar electrodes |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20070205110A1 (en) |
| EP (1) | EP1769104A2 (en) |
| JP (1) | JP2008501864A (en) |
| CN (1) | CN101048534A (en) |
| AR (1) | AR052970A1 (en) |
| BR (1) | BRPI0511955A (en) |
| CA (1) | CA2568833A1 (en) |
| EA (1) | EA011603B1 (en) |
| FR (1) | FR2871479B1 (en) |
| WO (1) | WO2005121410A2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2882887B1 (en) * | 2005-03-01 | 2007-04-27 | Solvay | ELECTRIC CIRCUIT OF ELECTROLYSER AND METHOD FOR REDUCING ELECTROMAGNETIC FIELDS IN THE VICINITY OF THE ELECTROLYSER |
| US20080143189A1 (en) * | 2006-02-27 | 2008-06-19 | Solvay (Societe Anonyme) | Electrical Circuit Of An Electrolyzer And Method For Reducing The Electromagnetic Fields In The Vicinity Of The Electrolyzer |
| US10106901B2 (en) | 2015-02-03 | 2018-10-23 | Edward E. Johnson | Scalable energy demand system for the production of hydrogen |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB421310A (en) * | 1932-03-24 | 1934-12-18 | Druckzersetzer G M B H | Improvements in electrolytic decomposing devices |
| US3623967A (en) * | 1968-11-08 | 1971-11-30 | Electric Reduction Co | Electrolytic apparatus for the production of alkali metal chlorate with grounding means |
| US5240569A (en) * | 1991-09-30 | 1993-08-31 | Rockwell International Corporation | Magnetically enhanced electrolysis cell system |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE802182A (en) * | 1973-07-11 | 1973-11-05 | Solvay | VERTICAL ELECTROLYSER |
| DE2448187A1 (en) * | 1974-10-09 | 1976-04-22 | Hooker Chemicals Plastics Corp | ELECTROLYSIS CELL |
| DE2448194A1 (en) * | 1974-10-09 | 1976-04-22 | Hooker Chemicals Plastics Corp | ELECTROLYSIS CELL PLANT |
| NO139829C (en) * | 1977-10-19 | 1979-05-16 | Ardal Og Sunndal Verk | DEVICE FOR COMPENSATION OF HARMFUL MAGNETIC EFFECT BETWEEN TWO OR MORE ROWS OF TRANSFERRED ELECTROLYSIS OILS FOR MELTING ELECTROLYTIC MANUFACTURE OF ALUMINUM |
| EP0787833B1 (en) * | 1996-01-26 | 2001-10-17 | Alusuisse Technology & Management AG | Conductor arrangement for electrolytic cells |
| FR2882887B1 (en) * | 2005-03-01 | 2007-04-27 | Solvay | ELECTRIC CIRCUIT OF ELECTROLYSER AND METHOD FOR REDUCING ELECTROMAGNETIC FIELDS IN THE VICINITY OF THE ELECTROLYSER |
| US20080143189A1 (en) * | 2006-02-27 | 2008-06-19 | Solvay (Societe Anonyme) | Electrical Circuit Of An Electrolyzer And Method For Reducing The Electromagnetic Fields In The Vicinity Of The Electrolyzer |
-
2004
- 2004-06-10 FR FR0406278A patent/FR2871479B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2005
- 2005-06-08 JP JP2007526429A patent/JP2008501864A/en active Pending
- 2005-06-08 WO PCT/EP2005/052653 patent/WO2005121410A2/en active Application Filing
- 2005-06-08 BR BRPI0511955-3A patent/BRPI0511955A/en not_active IP Right Cessation
- 2005-06-08 CA CA002568833A patent/CA2568833A1/en not_active Abandoned
- 2005-06-08 CN CNA2005800188151A patent/CN101048534A/en active Pending
- 2005-06-08 EP EP05752677A patent/EP1769104A2/en not_active Withdrawn
- 2005-06-08 EA EA200700005A patent/EA011603B1/en not_active IP Right Cessation
- 2005-06-08 US US11/628,988 patent/US20070205110A1/en not_active Abandoned
- 2005-06-13 AR ARP050102384A patent/AR052970A1/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB421310A (en) * | 1932-03-24 | 1934-12-18 | Druckzersetzer G M B H | Improvements in electrolytic decomposing devices |
| US3623967A (en) * | 1968-11-08 | 1971-11-30 | Electric Reduction Co | Electrolytic apparatus for the production of alkali metal chlorate with grounding means |
| US5240569A (en) * | 1991-09-30 | 1993-08-31 | Rockwell International Corporation | Magnetically enhanced electrolysis cell system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2005121410A3 (en) | 2007-03-08 |
| CA2568833A1 (en) | 2005-12-22 |
| FR2871479A1 (en) | 2005-12-16 |
| CN101048534A (en) | 2007-10-03 |
| AR052970A1 (en) | 2007-04-18 |
| FR2871479B1 (en) | 2006-08-11 |
| EA200700005A1 (en) | 2007-08-31 |
| JP2008501864A (en) | 2008-01-24 |
| WO2005121410A2 (en) | 2005-12-22 |
| US20070205110A1 (en) | 2007-09-06 |
| BRPI0511955A (en) | 2008-01-22 |
| EP1769104A2 (en) | 2007-04-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EA011603B1 (en) | Electric circuit of an electrolyzer with bipolar electrodes | |
| JP4302386B2 (en) | Electrolyzer | |
| JP2004307878A (en) | Device for generating hydrogen and oxygen | |
| US20080169187A1 (en) | Electrical Circuit for an Electrolyser and Method for Reducing the Electromagnetic Fields Near the Electrolyser | |
| EA011017B1 (en) | Electrical circuit of an electrolyzer and method for reducing the electromagnetic fields in the vicinity of the electrolyzer | |
| KR20070021247A (en) | Electric circuit of an electrolyzer with bipolar electrodes and electrolysis installation with bipolar electrodes | |
| CN210886256U (en) | Electrolysis device | |
| CN207276733U (en) | It is used to prepare the ion-exchange membrane electrolyzer of stannous sulfate | |
| US20080143189A1 (en) | Electrical Circuit Of An Electrolyzer And Method For Reducing The Electromagnetic Fields In The Vicinity Of The Electrolyzer | |
| SU461662A1 (en) | Method of installing busbars on aluminium electrolyzers | |
| KR102632936B1 (en) | High-efficiency electrolytic device with improved current flow | |
| CN203782247U (en) | Monopolar type ionic membrane electrolytic cell | |
| CN215713424U (en) | Integrally assembled bipolar diaphragm-free electrolysis device | |
| RU2259428C2 (en) | Equipping of powerful aluminum electrolyzers with the bus-bars | |
| SU1102487A3 (en) | Electrode for filter press-type electrolytic cell | |
| RU236U1 (en) | Electrolyzer | |
| CN103205776A (en) | Horizontal current-feed aluminum electrolysis cell | |
| CN2503075Y (en) | Serial electrolytic equipment without connection | |
| CA1054091A (en) | Electrolytic cell with solid electrodes | |
| FI63602C (en) | CENTRAL ELEKTRODSAMLING FOER EN ELEKTROLYSCELL | |
| RU92004469A (en) | ELECTROLIZER | |
| CN1403631A (en) | Serially connected electrolytic plant without joints | |
| GEP20012537B (en) | Method of Production of Electrolytic Zinc | |
| CN1306102A (en) | Monopolar ion membrane electrolyzer | |
| KR950010156A (en) | Bipolar Electrolyzer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM |
|
| QB4A | Registration of a licence in a contracting state | ||
| QB4A | Registration of a licence in a contracting state | ||
| QZ4A | Registered corrections and amendments in a licence | ||
| QB4A | Registration of a licence in a contracting state | ||
| QC4A | Termination of a registered licence in a contracting state | ||
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): RU |