FI60723C - Med kvicksilverkatod foersedd vertikal elektrolyseringsanordning - Google Patents

Med kvicksilverkatod foersedd vertikal elektrolyseringsanordning Download PDF

Info

Publication number
FI60723C
FI60723C FI770275A FI770275A FI60723C FI 60723 C FI60723 C FI 60723C FI 770275 A FI770275 A FI 770275A FI 770275 A FI770275 A FI 770275A FI 60723 C FI60723 C FI 60723C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
mercury
cathode
anode
electrolysis device
compartment
Prior art date
Application number
FI770275A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI60723B (fi
FI770275A (fi
Inventor
Michel Brochier
Maurice Pichon
Original Assignee
Commissariat Energie Atomique
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Commissariat Energie Atomique filed Critical Commissariat Energie Atomique
Publication of FI770275A publication Critical patent/FI770275A/fi
Publication of FI60723B publication Critical patent/FI60723B/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI60723C publication Critical patent/FI60723C/fi

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01Products
    • C25B1/34Simultaneous production of alkali metal hydroxides and chlorine, oxyacids or salts of chlorine, e.g. by chlor-alkali electrolysis
    • C25B1/36Simultaneous production of alkali metal hydroxides and chlorine, oxyacids or salts of chlorine, e.g. by chlor-alkali electrolysis in mercury cathode cells
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B11/00Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
    • C25B11/02Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by shape or form
    • C25B11/033Liquid electrodes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/30Cells comprising movable electrodes, e.g. rotary electrodes; Assemblies of constructional parts thereof
    • C25B9/305Cells comprising movable electrodes, e.g. rotary electrodes; Assemblies of constructional parts thereof comprising vertical-type liquid electrode
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/70Assemblies comprising two or more cells

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Fats And Perfumes (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Description

katfgτ·Ί [b] «« kuulutusjulkaisu n „ 0 , JSTa L J (11) UTLÄGGNINGSSKRIFT 607 2 3 C (45) Patentti oyonnetty 10 03 1932 Patent meddelat V * 7 (51) K».ik.3/int.a.3 C 25 B 1/38 SUOM I — FI N LAN D (il) Pwunulhukumu· — PttunMnsekntnf 770275 (22) H»k*ml*pllvi — Anf6kning*d«f 27.01.77 (23) AlkupiJvi—Giltifhetsdag 27-01.77 (41) Tullut luikituksi — Bllvlt offuntllg 31-07-77
Patentti- ja rekisterihallitus ............. , . ., „ , . . , (44) Nlhtivlkslptnon ja kuuUulkilsun pvm. — n
Patent- och registerstyrelsen Antokin utligd och utl.ikriften publkend 30.11.81 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus — Bugird prloritet 30-01-76
Ranska-Frankrike(FR) 7603017 (71) Commissariat a l'Energie Atomique, 29~33, rue de la Federation, 75752 Paris Cedex 15, Ranska-Frankrike(FR) (72) Michel Brochier, Grenoble, Maurice Pichon, Decines, Ranska-Frankrike(FR) (7^) Forssen & Salomaa Oy (5^) Elohopeakatodilla varustettu pysty elektrolysointilaite - Med kvicksilver-katod försedd vertikal elektrolyseringsanordning
Keksinnön kohteena on pysty elektrolysointilaite, jonka katodin muodostaa elohopea, joka valuu painollaan pystysuunnassa.
Tunnetaan varsinkin kloorin valmistukseen tarkoitettuja elektrolysointilait-teita, joiden katodin muodostaa kerros elohopeaa, joka valuu seinää pitkin. Tällaisen elektrolysointilaitteen etuna on pieni pohjapinta, mutta katodi-pinta on annetulla elohopeamäärällä pieni. Jos pinta, jolla elohopea valuu, on metallia, niin on epäpuhtaaksi tulemisen vaara.
Samoin tunnetaan elektrolysointilaite (ranskalainen patentti 352 029), jossa on päällekkäin asetetut laskuhanoilla varustetut kourut. Katodin muodostava elohopea laskeutuu kourusta toiselle laskuhanojen kautta. Katodipinnan muodostaa oleellisesti kouruissa olevan elohopean vapaa pinta, ja se jää pieneksi laitteeseen tulevalla määrätyllä elohopeamäärällä.
Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada varsinkin siinä suhteessa täydennetty pysty elektrolysointilaite, että sen aktiivinen pinta on suurentunut.
Tätä tarkoitusta varten keksintö ehdottaa pystyä elektrolysointilaitetta, jonka katodin oleellisesti muodostaa elohopea, joka valuu painollaan pysty- 60723 suunnassa jatkuvina rihmoina ainakin yhteen kouruun tehdyistä rei'ista.
Edullisessa sovellutusmuodossa elektrolysointilaitteessa on ainakin yksi anodiosasto ja ainakin yksi katodiosasto, joita erottaa pysty ioneja läpäisevä, mutta nesteitä ja kaasuja läpäisemätön kalvo, ja katodin muodostavat jatkuvat elohopearihmat, jotka painollaan valuvat katolyytin vesivai-heen läpi ja sitten kourun läpi, jonka pohjassa on poikkileikkaukseltaan suorakulmaisia reikiä siten, että rihma pysyy jatkuvana ainakin elektro-lysointilaitteen jännitteisenä ollessa.
Jotta käytännössä rihmat pysyisivät jatkuvina ne muodostetaan rei'illä, jotka antavat niille noin 5 nim ylittämättömän läpimitan ja noin 15 cm ylittämättömän pituuden rihman lähtöreiän ja vastaanottavan altaan tai kourun välillä. On havaittava, että kun elektrolysointilaite ei ole jännitteinen, elohopearihma särkyy yleensä pisaroiksi elohopean hapettumisen johdosta, joka häviää käytössä. Tämä särkymisilmiö voisi saattaa uskomaan keksinnön toteuttamisen mahdottomuuteen, sillä se tuntuu pakottavan käyttämään mitoiltaan sellaisia elohopearihmoja, jotka tekisivät ratkaisun käyttökelvottomaksi.
Havaitaan, että katodin aktiivinen pinta lisääntyy melkoisesti samalla tilavuudella metallikannattimella valuvan kerroksen pintaan verraten. Lisäksi epäpuhtaaksi tulemisen vaaraa ei ole.
Ensimmäisen sovellutusmuodon mukaan elektrolysointilaite on suora ja siinä on anodilla varustettu anolyytillä täytetty parallellipipedin muotoinen anodiosasto, tasomainen kalvo ja katolyytillä täytetty parallellipipedin muotoinen katodiosasto, jossa jatkuvat elohopearihmat valuvat. Tässä elektro-lysointilaitteessa voi olla parallellipipedin muotoisia anodi- ja katodi-osastoja, jotka on erotettu tasomaisilla kalvoilla ja koottu toisiinsa suotopuristimessa käytetyn tavan mukaan. Tällaisen elektrolysointilaitteen kennot voivat olla kytketyt sarjaan, rinnan tai sarjaan ja rinnan.
Toisen sovellutusmuodon mukaan elektrolysointilaite on sylinterimäinen ja siinä on putkimaisella anodilla varustettu anolyytillä täytetty anodiosasto, putkimainen kalvo ja katolyytillä täytetty rengasmainen katodiosasto, jossa katodin muodostavat jatkuvat elohopearihmat valuvat.
3 60723
Elektrolysointilaitteessa voi olla joukko kalvoilla erotettuja anodi- ja katodiosastoja. Edullisesti siinä on yksi ainoa anolyytillä täytetty, suurimittainen anodiosasto, johon on sijoitettu joukko laitteita tai moduleja, joissa kussakin on putkimainen anodi, putkimainen kalvo ja katolyytin täyt-tämä katodiosasto.
Elektrolysointilaitteen ollessa varustettu usealla eri kennolla kennot on kytketty sarjaan, rinnan tai sarjaan ja rinnan. Katolyytin syöttö voi tapahtua ilman erotusta sarja- tai rinnankytkennässä. Elohopealla eitävas-,, toin on itsenäinen kierto kutakin osastoa varten oikosulkujen välttämiseksi.
Katodin muodostavien elohopearihmojen on valuttava jatkuvalla tavalla, jotta sähkövirran kulussa ei tapahtuisi katkoksia. Rihmojen pituus ja reikien poikkipinta määrätään tämän tuloksen saavuttamista varten useiden tekijöiden, varsinkin elektrolysointilaitteen napoihin kytketyn jännitteen suuruuden, elektrolyyttien luonteen, väkevyyden ja määrän funktiona.
Elektrolysointilaitteessa voi olla useita päällekkäin asetettuja kouruja kunkin kourun vastaanottaessa yläpuolelle asetetusta kourusta tulevat elo-hopearihmat ylimmän kourun ollessa varustettu elohopean syöttövälineillä.
Näitä kouruja pidetään johtavalla esimerkiksi grafiittia olevalla kannat-timella. Tällä järjestelyllä on mahdollista tehdä elektrolysointilaite, jossa on jatkuvien elohopearihmojen ja lisäksi johtavan kannattimen muodostama pääasiallisesti elohopeakatodi.
Nämä kourut voivat olla tehdyt johtavasta aineesta ja yhdistetyt sähkövirran tulonapoihin. Ne voivat olla myöskin valmistetut eristysaineesta. Tällöin on oltava järjestettynä välineet sähkövirran johtamiseksi elohopeaan, jota ne sisältävät. Elektrolysointilaitteen osien (anodin, osastojen, kourujen, kalvojen, sähköliitäntöjen ...) tekemistä varten käytettyjen aineiden valinta suoritetaan saavutettavien tulosten ja käsiteltävien yhdisteiden mukaan.
Anodeissa ja kourujen kannattimissa voi olla sisäisiä onteloita, jotka on yhdistetty jäähdytysnesteen (esimerkiksi veden) kierrätysvälineisiin. Tämä mahdollistaa elektrolysointilaitteen jäähdyttämisen ja ulkopuolisten läm-mönvaihtimien välttämisen, jotka muuten olisivat tarpeen elektrolyyttien ja elohopean jäähdyttämiseksi, ja siis käytetyn elohopeamäärän edelleen 4 60723 pienentämiseksi. Elohopean ja elektrolyyttien kierrätyspumput voidaan asettaa mainittuihin sisäisiin onteloihin.
Keksintö tulee paremmin ymmärretyksi seuraavasta keksinnön mukaisten pystyjen elektrolysointilaitteiden joidenkin rajoittamattomien sovellutusesimerkkien selityksestä. Selityksessä viitataan oheisiin piirustuksiin, jotka esittävät kaaviollisesti keksinnön ymmärtämiseen tarvittavat osat, eri kuvioiden vastaavien osien ollessa varustettu samoilla viitenumeroilla. Piirustuksissa kuvio 1 esittää pystyleikkauksena yhtä suoraa elektrolysointilaitetta, kuvio 2 esittää pystyleikkauksena kuvion 1 kaltaisten elektrolysointilaitteiden muodostamaa paristoa, kuvio 3 esittää pystyleikkauksena sylinterimäisen elektrolysointilaitteen osaa, kuvio 4 esittää pystyleikkauksena kuvion 3 kaltaista lämmönvaihtimilla varustettua elektrolysointilaitetta, ja kuvio 3 esittää sylinterimäisten elektrolysointilaitteiden muodostamaa paristoa.
Kuviossa 1 esitetyssä pystyssä elektrolysointilaitteessa on - muoviainekotelon 3 rajoittama anodiosasto 1, Koteloon tehdyt ontelot 3 ja 7 muodostavat vastaavasti anodinesteen tulojohdon ja elektrolyysissä syntyneen seoksen poistojohdon. Tässä osastossa on koteloon 3 ruuveilla 11, jotka voivat olla johtavia tai toimia virran johtimina, kiinnitetty gra-fiittianodi 9.
- muovikotelon 15 rajoittama katodiosasto 13· Heljä onteloa 17»19»21 ja 23 on työstetty koteloon 15. Ontelot 17 ja 19 toimivat vastaavasti katodi-nesteen tulojohtona ja elektrolyysissä syntyneen seoksen poistojohtona. Ontelot 21 ja 23 toimivat vastaavasti elohopean tulo- ja poistojohtona. Koteloon 15 ruuveilla 27 kiinnitetty grafiittikannatin 25 kannattaa yläosassaan vinyylipolykloridikourua 29, joka toiminnassa on elohopean täyt-tämä. Tämän kourun pohjassa on reiät 31» joiden kautta valuvat elohopea-rihmat 33, joista kaksi on esitetty kuviossa, ja jotka muodostavat elo- 5 60723 hopeakatodin. Elohopea kootaan altaaseen 35» josta se poistetaan poisto-johdon 23 kautta. Kourun 29 sisältämä elohopea saa virran grafiittipuris-timesta 30, ja - lopuksi kummankin osaston 1 ja 13 erottava koteloiden 3 ja 15 väliin puristettu kalvo 37·
Kuviossa 1 esitettyä elektrolysointilaitetta voidaan käyttää useihin tarkoituksiin. Yleensä anolyytti ja katolyytti ovat vesiliuoksia ja on tarpeellista käyttää ei-huokoista kalvoa panoshäviöihin liittyvistä paine-eroista johtuvan sekoittumisen estämiseksi, joka läpäisee ionit. Joudutaan siis käyttämään ioninvaihtokalvoa (esimerkiksi kudottua polypropyleeniä olevan kudoksen, jolle on pantu amiini^ muodostamaa kalvoa IONAC NA 3475)· Onteloista 7 ja 19 poistuvat seokset ovat yleensä neste-kaasu-kaksivaiheisia seoksia. Vaihegeneraattorit voidaan sijoittaa onteloiden 7 ja 19 poisto-piireihin erottamaan anolyytin ja katolyytin niiden sisältämistä kaasuista.
Ilmeisesti on edullista pienentää käytetyn elohopean määrää ja käyttää kourussa mahdollisimman ohutta elohopeakerrosta, joka riittää jatkuvien rihmojen muodostamiseen aukon mitoilla ja valitulla valumiskorkeudella. Käytännössä tämä valumiskorkeus ei ylitä 15 cm tapauksessa, jossa katolyytti on muutamia cm sekunnissa elohopeaan nähden vastavirtaan kiertävä vesivaihe. Mitä reikiin tulee, niin ne ovat edullisesti pyöreitä ja jaettu säännöllisesti yhteen, kahteen tai korkeintaan kolmeen kalvon suuntaiseen riviin. Reikien väli on yleensä korkeintaan sama kuin elohopearihmojen läpimitta.
Suuremman korkeuden antamiseksi elektrolysointilaitteelle voidaan yhden kourun sijasta järjestää useampia kerrostettuja kouruja 30.
Kutakin kourua, ensimmäistä lukuunottamatta, syöttää sen yläpuolella oleva kouru.
Kuviossa 2 on esitetty suora moninkertainen elektrolysointilaite.
Ensimmäisen kennon katolyytillä täytetyssä katodiosastossa 40 on grafiitti-kannatin 42, joka on ei esitetyillä johtimilla kytketty sähkögeneraattorin negatiiviseen napaan. Kannattimella 42 on kolme elohopeaa sisältävää vinyy-lipolykloridista tehtyä kourua 44· Kannattimeen kiinnitetyt ja elohopeaan 6 60723 uppoavat grafiittipuristimet 46 tuovat sähkövirran useaan kohtaan ja siten pienentävät ohmisia häviöitä. Kouruissa 44 oleva elohopea valuu jatkuvina rihmoina 48 kourujen pohjassa olevista rei'istä. Ainetta IONAC 54/5 olevat kalvot 50 erottuvat katodiosaston viereisestä anodiosaetosta 52, jossa on anodi 54·
Muut kennot ovat rakenteeltaan samanlaisia, mutta näiden kennojen kytkeminen sarjaan mahdollistaa yhden kennon anodina 54 olevan grafiittikannatti-men olemisen samalla viereisen kennon katodiosaston katodina. Tiiviit seinät 56 pitävät kannattimia ja kalvoja ja erottavat vierekkäin olevat osastot. Osien 54 grafiitti voi olla erilaista katodipuolella (jossa se on edullisesti imeytetty läpäisemättömäksi tekemistä varten) kuin anodipuo-lella.
Laitteen ensimmäisen kennon katodiosastoon katolyytti tulee johdon 5Θ kautta ja poistuu siitä käsittelyn jälkeen kaasu-neste-emulsiona johtojen 62 kautta. Vaihe-erottimista 64 (yleensä yksinkertaisia kattiloita), jotka erottavat kaasun (esimerkiksi vedyn), kaaeu poistetaan johtojen 66 kautta ja katolyytti johdetaan seuraavan kennon katodiosastoon johdon 68 kautta. Näin katolyytti kulkee koko laitteen läpi ja jättää sen poistojohdon 60 kautta.
Anolyytti tulee ensimmäiseen anodiosastoon 52 johdon 72 kautta, ja sen oltua tässä ensimmäisessä osastossa 52 se johdetaan kaasu-neste-emulsiona vai-he-erottimeen J6 johdon 74 kautta. Johdon 78 kautta poistuvat elektrolyysin aikana syntyneet kaasut, ja anolyytti johdetaan seuraavaan anodiosastoon johdon 80 kautta. Anolyytin kierto jatkuu samalla tavalla viimeiseen anodiosastoon 52A asti, josta se poistetaan johdon 74Δ kautta. Tässä osastossa 52A on jännitelähteen positiiviseen napaan kytketty anodi 54A.
Kaikkien oikosulkujen välttämiseksi kussakin katodiosastossa on oma elohopean kierto, joista ainoastaan yksi on esitetty kohdassa 82. Laitteen alaosasta johdolla 86 otettu elohopea nostetaan pumpulla 84 johtoa 87 pitkin saman osaston yläosaan. Lämmönvaihdin 88 poistaa elektrolyysissä kehittyneen lämmön.
Kuvio 5 esittää pitkittäisenä leikkauksena sylinterimäisen elektrolysoin-tilaitteen osaa, jonka syöttöjohdoilla, nesteiden lähtöjohdoilla ja virta-liittimillä varustettu yläkansi on poistettu ymmärtämisen helpottamiseksi.
7 60723
Samaa tarkoitusta varten elektrolysointilaite on esitetty elohopeattomana. Tässä elektrolysointilaitteessa 90 on sylinterimäinen grafiittisydän 92, joka on kytketty virtalähteen negatiiviseen napaan ja joka kannattaa pyöreitä kouruja 94» jotka ovat esimerkiksi vinyylipolykloridia. Näissä toiminnassa elohopean täyttämissä kouruissa on kaksi sarjaa aukkoja. Ensimmäisen aukkosarjan muodostavat pyöreät reiät 95, joiden kautta elohopea-rihmat valuvat, ja jotka on tehty toiminnassa elohopealla täytetyn altaan 95 pohjaan, ja toinen aukkosarja 97 mahdollistaa kaksivaiheisen katolyytti-kaasu-seoksen nousukierron. Näiden eri aukkojen asento on valittu siten, että saadaan hyvä kosketus katolyytin ja elohopean välille. Kourut on kiinnitetty kannattimeen 92 esim. PTFE-rengas liitoksilla 9Θ, jotka on asetettu napaan 92 työstettyihin uriin 99· Aukot 101 päästävät elohopean sydämen 92, kourujen 94 ja renkaiden 98 rajoittamaan tilaan. Tässä tilassa oleva elohopea takaa sähkökytkennän.
Rengasmaisen katodiosaston 100 erottaa rengasmaisesta anodiosastoeta 102 putkimainen kouruja vasten järjestetty ei-huokoista ainetta oleva mutta ioneja läpäisevä (esimerkiksi aineesta I0NAC 3475 tehty) kalvo 104. Putkimainen, metallivaipalla 107 jäykistetty virtalähteen positiiviseen napaan kytketty anodi 106 täydentää tämän elektrolysointilaitteen. Anodin ja elo-hopearihmojen väli on mahdollisimman pieni vastushäviöiden pienentämiseksi. Käytännössä kourujen kannatinkappaleen ja kalvon väli on yleensä senttimetrin suuruusluokkaa.
Kuvio 4 esittää samantyyppisen sylinterimäisen elektrolysointilaitteen kuin kuvio 3» jossa on lämmönvaihtimet.
Sylinterimäiseen napaan 92A on tehty ontelo 106, jossa kiertää jäähdytys-neste, joka menee siihen ja poistuu siitä ei-esitettyjen johtojen kautta. Johdolla 112, jossa kiertää jäähdytysneste, varustettu putkimainen metalli säiliö 110 on järjestetty anodia 106 varten. Näillä välineillä elektrolyysissä kehittyneet kalorit poistetaan "in situ". Näin vältetään ulkopuoliset lämmönvaihtimet ja niiden lisävälineet (pumput, venttiilit ...) ja huomattavasti vähennetään tarvittavan elohopean määrää.
Kuvio 5 esittää elektrolysointilaitteen, jossa on suuri säiliö 120, joka toimii anodiosastona 102, johon on asetettu useita sylinterimäisiä yksiköitä 122, joista on esitetty ainoastaan kaksi. Kussakin yksikössä on rengasmainen katodio8aeto 136 ja putkimainen kalvo.
8 60723
Tarkemmin sanottuna kussakin yksikössä 122 on sylinterimäinen napaan 126 tai virtalähteen negatiiviseen napaan kytketty grafiittisydän 125. Sydän 124 kannattaa esimerkiksi aineesta PVC tehtyjä elohopeaa sisältäviä kouruja 128. Virta kulkee sydämestä 124 elohopearihmoihin 132 kuten edellisessä esimerkissä. Kourujen 128 rei'itetyt pohjat päästävät katodina toimivat jatkuvat elohopearihmat 132 kulkemaan. Putkimaiset (esimerkiksi aineesta IONAC NA 3475 tehdyt) kalvot 134 erottavat katodiosastot 136 ainoasta anodiosastosta 102. Putkimaiset sähköisesti säiliöön 120 kytketyt grafiit-tianodit 138 ympäröivät kalvoja. Anodeihin 138 tehdyt aukot 140 ja 141 mahdollistavat vastaavasti anolyytin ja kaasujen kierron. Ei esitetyt välineet voi olla järjestetty anolyytin kierron nopeuttamiseksi.
Kalvot 134 ovat yläosastaan kiinnitetyt yksikön 142 kaulalaippaan ja alaosastaan katkaistun kartion muotoisiin seiniin 144, joiden tehtävä selitetään alempana.
Elektrolysointilaite toimii seuraavalla tavalla:
Katolyytti menee kuhunkin katodiosastoon 136 vastaavaan grafiittisydämeen tehdyn johdon 146 kautta. Elektrolyysillä saatu kaksivaiheinen seos johdetaan aluksi johdolla 148 vaihe-erottimeen, ei esitetty, sitten joko käyttöön tai toiseen katodiosastoon johdon 146A kautta. Katodiosastoissa katolyytti kohtaa vastavirtaan laitteeseen johdon 150 kautta tulevan elohopean muodostamat elohopearihmat 132. Elohopea kootaan sitten halkaistun kartion muotoisiin osiin 144 ennenkuin se poistetaan johdon 152 kautta. Jäähdyttämisen ja mahdollisen käsittelyn jälkeen elohopea kierrätetään uudelleen johdon 150 kautta. Elektrolysointilaitteen toiminnan aikana anolyytin kehittämät kaasut poistetaan johdon 154 kautta rengasliitokset kuten 156 varmistavat eri tiivistykset.
Kuviossa 5 esitetyn elektrolysointilaitteen huolto on hyvin helppoa, sillä se on helposti purettavissa. Riittää, kun puretaan kansi 142, poistetaan viallinen osa ja korvataan se uudella osalla.
Sisäisiä jäähdytysvälineitä, samanlaisia kuin kuvion 4 yhteydessä esitetyt, voidaan käyttää tätä elektrolysointilaitetta tehtäessä.
Esitettyjä elektrolysointilaitteita voidaan käyttää varsinkin uraani III suolan vesiliuoksen valmistamiseksi uraani VI tai V suolasta. Kuten ranskalaisessa patentissa 2.282.928 on osoitettu UIII ei ole pysyvä vesiliuok- 60723 sessa kuin silloin, kun siinä ei ole hapettavia aineita eikä periodisen järjestelmän ryhmien III-VIII metalleja. Tämän johdosta on tarpeellista käyttää ei-metallisia aineita tai eristysaineilla päällystettyjä aineita kaikissa tapauksissa, joissa ne olisivat kosketuksessa urani 111 liuosten kanssa (poikkeuksen tekevät katodit).
Esimerkkinä esitetään olosuhteet, joita on käytetty UCl^ lähellä 100 % olevalla tuotoksella valmistettaessa suorassa elektrolysointilaitteessa.
Elektrolysointilaitteen, jonka korkeus oli 70 cm ja leveys 30 cm muodosti kaksi sarjaan kytkettyä kennoa.
Kussakin katodiosastossa oli yhdeksän päällekkäin asetettua kourua, joissa kussakin oli 0,25 cm läpimittaisia reikiä 68. Katodipinta, joka kehitettiin 2 1224 elohopeanhmalla oli 5765 cm . Kourut olivat kiinnitetyt tasomaisiin ... 2 grafiittikannattimun, jonka hyödyllinen pinta oli noin 2782 cm kahden kennon laitetta varten. Ioninvaihtokalvot, jotka oli tehty aineesta IONAC NA 3475, erottivat kaksi katodiosastoa kahdesta anodiosastosta.
. . 2
Kussakin anodiosastossa oli 1391 cm grafiittianodi tai hyödyllinen koko-naisanodipinta oli 2782 cm2. Anodin ja kalvon väli oli 7 mm. Elektrolysoin-tilaitteeseen syötettiin 1 M uraani IV kloridia 2N suolahappoliuoksena sisältävää katodiliuosta 30 1 tunnissa. Elektrolysointilaitteen poistopäässä kuljettuaan peräkkäin kummassakin katodiosastossa kaikki uraani IV kloridi oli muuttunut uraani III kloridiksi.
Anodiosastoja syötettiin sarjassa 0,02 M uranyylikloridilla liuotettuna 6M suolahappona 200 1 tunnissa.
Toiminnan aikana havaittiin seuraavat virrantiheyden ja jännitteen arvot:
Virrantiheys elohopeassa 0,13 A/cm^ " kalvossa 0,3 k!cm" " anodissa 0,2 A/cm2
Katodi: Sähkökemiallinen potentiaali
+ katodiylijännite 1 V
Jännitehäviö katolyytissä 0,5 V
" kalvossa 0,7 V
" anolyytissä 0,2 V
Anodi: Sähkökemiallinen potentiaali
+ anodiylijännite 1,4 V

Claims (8)

1. Pystysuuntainen elektrolyysikenno, jossa on anodi ja katodi, joka muodostuu useista aukoista pystysuoraan alaspäin virtaavasta elohopeasta, ja laitteet elohopean keräämiseksi sen virrattua alas, tunnettu siitä, että mainitut aukot (95) on muodostettu ainakin yhden, vapaan tilan yläpuolella sijaitsevan vaakasuoran kourun pohjaan ja että aukot (95) ovat kooltaan sellaisia, että elohopea valuu niistä jatkuvina rihmoina (33,48,132) läpi koko mainitun tilan keräilylaitteisiin asti.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen elektrolysointilaite, tunnettu siitä, että elektrolysointilaitteessa on ainakin yksi anodiosasto ja ainakin yksi katodiosasto, jotka on erotettu pystyllä kalvolla (37,50,104,134) katodiosaston sisältäessä mainitun kourun.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen elektrolysointilaite, tunnet-t u siitä, että siinä on joukko päällekkäin asetettuja kouruja (44,94) kunkin kourun vastaanottaessa yläpuolelle asetetusta kourusta tulevat elohopearihmat ylimmän kourun ollessa varustettu elohopean syöttövälineillä.
4. Patenttivaatimuksen 1,2 tai 3 mukainen elektrolysointilaite, tunnet-t u siitä, että kourut ovat kiinnitetyt esimerkiksi grafiittia olevaan sähköä johtavaan kannattimeen (25,42,92,124).
5. Patenttivaatimuksen 1,2,3 tai 4 mukainen suora elektrolysointilaite, tunnettu siitä, että siinä on parallellipipedin muotoinen, anolyy- 60723 tiliä täytetty, anodilla (9,54) varustettu anodiosasto, joka on erotettu pystyllä kalvolla (37,50) parallellipipedin muotoisesta katodiosastosta, jossa katodin muodostavat elohopearihmat (33,48) valuvat ja välineet anolyytin ja katolyytin kierrättämiseksi anodi- ja katodiosastoissa.
6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 1-5 mukainen elektrolysointi-laite, tunnettu siitä, että siinä on useita parallellipipedin muotoisia anodi- ja katodiosastoja, jotka on erotettu tasomaisilla kalvoilla ja koottu toisiinsa suotopuristimessa käytetyn tavan mukaisesti (kuv. 2).
7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen pysty elektrolysointilaite, tunnettu siitä, että kourujen kannattimissa on sisäisiä ontelolta (108,112), joissa kulkee jäähdytysväliaine.
8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen pysty elektrolysointilaite, tunnettu siitä, että kourujen kannattimissa on sisäisiä ontelolta, joihin on sijoitettu elektrolyyttien ja elohopean kierrätyspumput. 12 60723
FI770275A 1976-01-30 1977-01-27 Med kvicksilverkatod foersedd vertikal elektrolyseringsanordning FI60723C (fi)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR7603017 1976-01-30
FR7603017A FR2339685A1 (fr) 1976-01-30 1976-01-30 Electrolyseur vertical a diaphragme a cathode de mercure

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI770275A FI770275A (fi) 1977-07-31
FI60723B FI60723B (fi) 1981-11-30
FI60723C true FI60723C (fi) 1982-03-10

Family

ID=9168728

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI770275A FI60723C (fi) 1976-01-30 1977-01-27 Med kvicksilverkatod foersedd vertikal elektrolyseringsanordning

Country Status (22)

Country Link
US (1) US4107020A (fi)
JP (1) JPS5294803A (fi)
AR (1) AR211403Q (fi)
AU (1) AU506595B2 (fi)
BE (1) BE850881A (fi)
BR (1) BR7700556A (fi)
CA (1) CA1083081A (fi)
CH (1) CH620249A5 (fi)
DE (1) DE2703456C2 (fi)
ES (1) ES455167A1 (fi)
FI (1) FI60723C (fi)
FR (1) FR2339685A1 (fi)
GB (1) GB1516485A (fi)
IT (1) IT1076015B (fi)
LU (1) LU76665A1 (fi)
NL (1) NL7700898A (fi)
NO (1) NO146781C (fi)
NZ (1) NZ183194A (fi)
OA (1) OA05552A (fi)
SE (1) SE415109B (fi)
SU (1) SU716525A3 (fi)
ZA (1) ZA77432B (fi)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES452238A1 (es) * 1976-10-08 1977-11-01 Diaz Nogueira Eduardo Un procedimiento de electrolisis de salmuera por catodo de mercurio.
US4917776A (en) * 1989-02-09 1990-04-17 Larry Taylor Flow through voltammetric analyzer and method using deoxygenator
BR0003411A (pt) * 2000-07-21 2002-06-04 Rio Sul Ambiental Ltda Aparelho para captação de mercúrio ou outro metal pesado em sìtios de mineração
ITMI20032040A1 (it) * 2003-10-21 2005-04-22 De Nora Elettrodi Spa Dispositivo di raffreddamento per testata celle di elettrolisi cloro-alcali a catodo di mercurio

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US784592A (en) * 1903-08-10 1905-03-14 Herbert Philipp Apparatus for effecting electrolysis.
US789721A (en) * 1904-02-29 1905-05-16 Decker Mfg Company Electrolytic apparatus.
US1970975A (en) * 1931-05-08 1934-08-21 Palmaer Method in the electrodeposition of metals, and cathode suited for such purpose
US3408281A (en) * 1965-07-15 1968-10-29 Dow Chemical Co Vertical mercury cathode electrolytic cell with diaphragm enclosed perforated cathode support
FR1531482A (fr) * 1967-05-10 1968-07-05 Ass Ouvriers Instr Precision Procédé de polarographie, capillaire pour polarographe à forte sensibilité et procédé de fabrication de ce capillaire

Also Published As

Publication number Publication date
SE7700944L (sv) 1977-07-31
DE2703456A1 (de) 1977-08-04
US4107020A (en) 1978-08-15
CA1083081A (en) 1980-08-05
JPS5294803A (en) 1977-08-09
ES455167A1 (es) 1978-02-01
NO770205L (no) 1977-08-02
FR2339685A1 (fr) 1977-08-26
FI60723B (fi) 1981-11-30
LU76665A1 (fi) 1977-08-09
AU2173077A (en) 1978-08-03
GB1516485A (en) 1978-07-05
IT1076015B (it) 1985-04-22
AR211403Q (es) 1977-12-15
NZ183194A (en) 1978-09-25
SE415109B (sv) 1980-09-08
FI770275A (fi) 1977-07-31
ZA77432B (en) 1978-03-29
NO146781B (no) 1982-08-30
NO146781C (no) 1982-12-08
OA05552A (fr) 1981-04-30
NL7700898A (nl) 1977-08-02
BR7700556A (pt) 1977-12-13
FR2339685B1 (fi) 1979-07-13
BE850881A (fr) 1977-07-28
AU506595B2 (en) 1980-01-10
CH620249A5 (fi) 1980-11-14
SU716525A3 (ru) 1980-02-15
DE2703456C2 (de) 1986-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3984303A (en) Membrane electrolytic cell with concentric electrodes
US4416747A (en) Process for the synthetic production of ozone by electrolysis and use thereof
ZA200501239B (en) Electrolysis process and apparatus
SU971110A3 (ru) Электролизер дл получени хлора и щелочи
KR101022946B1 (ko) 접촉 비표면적을 증대시킨 유가금속 회수용 전해조
KR102047219B1 (ko) 염 용액의 탈분극 전기 투석용 셀
JP5069292B2 (ja) 電気化学的な水処理のための装置
CN112166209B (zh) 用于分流型电解流通装置的电极
EP3363931A1 (en) Filter press device for electroplating metal from solutions, which is formed by separating elements formed by ion-exchange membranes, forming a plurality of anolyte and catholyte chambers, the electrodes being connected in series with automatic detachment of the metallic product
CN107750284A (zh) 电极组件、电极结构以及电解器
EP3921458A1 (en) Electrolyzer for hydrogen and oxygen production
US3893900A (en) Apparatus for treating wastewater using an electrolytic cell
FI60723C (fi) Med kvicksilverkatod foersedd vertikal elektrolyseringsanordning
KR101147491B1 (ko) 전기분해수 제조장치
CA2817164A1 (en) Electrolyser having a spiral inlet tube
KR102400469B1 (ko) 전해셀 및 전해셀용 전극판
US3262869A (en) Process of producing potable water from urine by electrochemical means
US4340460A (en) Internal downcomer for electrolytic recirculation
CN107208283A (zh) 用于产生并分离气体的装置、方法及系统
CN103384732A (zh) 大型电解槽和电解停止方法
US2573788A (en) Electrolytic cell
US3445374A (en) Alkali chloride electrolytic mercury cells
US3325382A (en) Process for electrolysis of alkaline earth metal compounds in a mercury cell
CN214313314U (zh) 一种适用于锂电池负极回收的装置
RU2311495C2 (ru) Аппарат для осуществления процесса электролиза галогенидного соединения

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: COMMISSARIAT A L ENERGIE ATOMIQUE