FI63601B - ELEKTROLYSCELL FOER ELEKTROLYS AV HAVSVATTEN - Google Patents
ELEKTROLYSCELL FOER ELEKTROLYS AV HAVSVATTEN Download PDFInfo
- Publication number
- FI63601B FI63601B FI782366A FI782366A FI63601B FI 63601 B FI63601 B FI 63601B FI 782366 A FI782366 A FI 782366A FI 782366 A FI782366 A FI 782366A FI 63601 B FI63601 B FI 63601B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- cathode
- seawater
- anode
- cathodes
- housing
- Prior art date
Links
Description
RBF1 M (11) ULUTUSjULICAIfURBF1 M (11) ULUTUSjULICAIfU
JHA 1' UTLÄGGNI NOJSKMPT OOOU Ί C Patentti myönnetty 11 07 1983 (45) Patent meddelat ^ T ^ (51) Ky.ik.3/ii>ta.3 C 25 B 9/00 SUOMI—FINLAND (21) p«t*ottJh«ktTmi«-p«t«n»n^Wf>| 782366 (22) H*k*ml*pMv« — AraBknlng^«c 31.07-78 ' ' (23) Alkupilvt—GlltlfhKsdag 31.07.78 (41) Tullut julkls«k«J — Blhrlt offwKUf qj_ q2 go PUMttt-l. r.ki.ttrih.llitu.JHA 1 'UTLÄGGNI NOJSKMPT OOOU Ί C Patent granted on 11 07 1983 (45) Patent meddelat ^ T ^ (51) Ky.ik.3 / ii> ta.3 C 25 B 9/00 FINLAND — FINLAND (21) p «t * ottJh «ktTmi« -p «t« n »n ^ Wf> | 782366 (22) H * k * ml * pMv «- AraBknlng ^« c 31.07-78 '' (23) Alkupilvt — GlltlfhKsdag 31.07.78 (41) Tullut julkls «k« J - Blhrlt offwKUf qj_ q2 go PUMttt-l. r.ki.ttrih.llitu.
Patent· och ragistarttyralNn ' AmMon uthgd och utMkrMkM puMk»rad ju.uj.o;) (32)(33)(31) hT^acty «tuonteu*—a«jirt priorkvt (71) Chlorine Engineers Corp., Ltd., No. 2-5, Kasumigaseki 3-chome,Patent and ochistone plant Ammon uthgd och utMkrMkM puMk »rad ju.uj.o;) (32) (33) (31) hT ^ Acty« tuonteu * —a «jirt priorkvt (71) Chlorine Engineers Corp., Ltd., Well. 2-5, Kasumigaseki 3-chome,
Chiyoda-ku, Tokyo, Japani-Japan(JP) (72) Shuji Nakamatsu, Chiba, Hiroyuki Harada, Kanagawa,Chiyoda-ku, Tokyo, Japan-Japan (JP) (72) Shuji Nakamatsu, Chiba, Hiroyuki Harada, Kanagawa,
Yoshitugu Shinomiya, Okayama, Tuyoshi Omizu, Okayama, J apani-Japan (JP) .(7^) Oy Borenius & Co. Ab (51*) Elektrolyysikenno meriveden elektrolyysiä varten -Elektrolyscell för elektrolys av havsvattenYoshitugu Shinomiya, Okayama, Tuyoshi Omizu, Okayama, J apani-Japan (JP). (7 ^) Oy Borenius & Co. Ab (51 *) Electrolytic cell for seawater electrolysis -Elektrolyscell för elektrolys av havsvatten
Keksinnön kohteena on elektrolyysikenno meriveden elektrolyysiä varten. Tavanomaisia elektrolyysikennoja meriveden elektrolyysiin käytettäessä on haittana, että saostuneet aineet, kuten magnesium-hydroksidi tai kalsiumkarhonaatti, laskeutuvat elektrolyysikeimon katodilevylle, mikä johtaa elektrodien väliseen tukkeutumiseen.The invention relates to an electrolytic cell for the electrolysis of seawater. The disadvantage of using conventional electrolytic cells for the electrolysis of seawater is that the precipitated substances, such as magnesium hydroxide or calcium carbonate, settle on the cathode plate of the electrolysis furnace, which leads to blockage between the electrodes.
Tämä vähentää puolestaan elektrolyytin virtausmäärää, suurentaa elektro-lyysikennon jännitettä ja vähentää virtahyötysuhdetta. Näiden saostumien poistamiseksi on käyttö keskeytettävä yhä uudelleen, ja elektrolyysikenno on puhdistettava esim, elektrolyyttiä päinvastaiseen suuntaan johtamalla, hapon avulla pesemällä, jne.This in turn reduces the electrolyte flow rate, increases the voltage of the electrolysis cell, and reduces the current efficiency. In order to remove these deposits, the use must be stopped again and again, and the electrolytic cell must be cleaned, e.g., by directing the electrolyte in the opposite direction, washing with acid, etc.
Yrityksistä estää tämän ongelman aiheuttavien sakkojen laskeutumista mainittakoon esimerkkeinä menetelmä, jonka mukaan elektrolyysikennon läpi virtaavan meriveden virtausnopeus pysytetään niin suurena, että hienojakoinen materiaali pääasiallisesti suspendoituu, ja edelleen kennon peseminen vaihtamalla meriveden virtaussuunta päinvastaiseksi, jolloin elektrolyysi on keskeytettävä (katso esim. US-patentin no 3.893.902 selitystä). Edelleen mainittakoon menetelmä, jonka mukaan käytetään elektrolyysikennoa, jonka rakenne on sellainen, että elektro lyyttiliuosta kennoon johdettaessa tämä liuos ensin koskettaa anodia, ja ennen kuin liuos poistuu kennosta koskettaa se lopuksi jälleen anodia (kuten on selitetty esim. US-patenteissa no 3.819,504 2 63601 ja 3.915.817). Nämä aikaisemman tekniikan mukaiset menetelmät eivät kuitenkaan täydellisesti estä sakkojen laskeutumista. Sakkoja laskeutuu erikoisen runsaasti katodilevyn sivureunan ja sen alapuolisen päätepinnan luona, joka on suunnattu kohti meriveden tulokohtaa, eikä tätä voida tehokkaasti estää ennestään tunnettujen menetelmien avulla.Examples of attempts to prevent the deposition of fines causing this problem include a method of maintaining the flow rate of seawater flowing through the electrolysis cell so high that finely divided material is substantially suspended, and further washing the cell by reversing the seawater flow direction, interrupting electrolysis (see e.g. .902 explanation). Mention should also be made of a method of using an electrolytic cell having a structure such that when the electrolyte solution is introduced into the cell, this solution first contacts the anode and finally contacts the anode again before leaving the cell (as described e.g. in U.S. Patent Nos. 3,819,504 2). 63601 and 3,915,817). However, these prior art methods do not completely prevent the fines from being reduced. Fines are particularly abundant at the side edge of the cathode plate and the end surface below it, which is directed towards the seawater inlet, and this cannot be effectively prevented by methods known in the art.
Keksinnön eräänä tarkoituksena on aikaansaada meriveden elektrolyysiä varten tarkoitettu elektrolyysikenno, jonka rakenne on sellainen, että saadaan estetyksi sakkojen laskeutuminen koko katodilevylle, varsinkin katodin sivureunan ja alapään luona.It is an object of the invention to provide an electrolytic cell for the electrolysis of seawater, the structure of which is such as to prevent the deposition of fines on the entire cathode plate, in particular at the side edge and the lower end of the cathode.
Tutkimusten tuloksena on todettu, että sakkojen laskeutuminen katodille tapahtuu erikoisen korostetusti sellaisella alueella,jossa meriveden virtaus pysähtyy tai katodin pinnan sellaisella alueella, jossa virrantiheys on pieni ja vetykaasun kehittyminen on pieni, jolloin sakat vähitellen kerääntyvät pinnalle, joka on kohtisuorassa meriveden virtaussuuntaa vastaan. Tämän haitan välttämiseksi keksintö ehdottaa käytettäväksi elektrolyysikennoa, jossa laakeat levymäiset anodit ja laakeat levymäiset katodit on sovitettu keskenään yhdensuuntaisina pystysuunnassa niin, että meriveden virtaus ei pysähdy katodin koko pinnan alueella. Lisäksi tämän keksinnön mukaan on elektrolyysikennon sellaisilla alueilla, joissa sakkojen laskeutumista pyrkii tapahtumaan, kuten katodilevyn sivureunan ja katodilevyn sellaisen alapinnan alueella, joka on suunnattu kohti meriveden tulokohtaa, sellainen rakenne, että meriveden virtaus ei pysähdy näissä kohdissa, vaan saadaan syntymään suurentunut nesteen ja kaasun sekoittava vaikutus. Keksinnön mukaan saadaan myös erittäin sopiva laite elektrolyysivirran johtamiseksi .Studies have shown that the deposition of fines on the cathode is particularly pronounced in an area where seawater flow stops or in an area of the cathode surface with low current density and low hydrogen gas evolution, whereby precipitates gradually accumulate on a surface perpendicular to the seawater flow direction. To avoid this drawback, the invention proposes the use of an electrolytic cell in which the flat plate-like anodes and the flat plate-like cathodes are arranged parallel to each other vertically so that the flow of seawater does not stop over the entire surface area of the cathode. Furthermore, according to the present invention, areas of the electrolytic cell in which the deposition of fines tends to occur, such as the side edge of the cathode plate and the lower surface of the cathode plate facing the seawater inlet, have a structure such that the seawater flow does not stop at these points. effect. According to the invention, a very suitable device for conducting an electrolysis current is also obtained.
Keksinnön mukaan saadaan täten elektrolyysikenno meriveden elektrolyysiä varten, jossa kennossa on kotelo, jonka ylä- ja alapäissä on aukko meriveden sisäänvirtaus-ta ja elektrolysoituneen meriveden ulosvirtausta varten, joukko laakeita levymäisiä anodeja, jotka on sovitettu koteloon pystyasentoisina siten, että näiden anodien pääpinta on yhdensuuntainen kennon läpi virtaavan meriveden virtaussuunnan kanssa, joukko laakeita levymäisiä katodeja, jotka on sovitettu koteloon siten, että näiden katodien pääpinta on yhdensuuntainen kennon läpi virtaavan meriveden virtaussuunnan kanssa, ulkoneva osa sähkövirran syöttämiseksi jokaisen anodin alasivun luonajAccording to the invention, there is thus provided an electrolytic cell for the electrolysis of seawater, the cell having a housing having an opening at the upper and lower ends for the inflow of seawater and the outflow of electrolyzed seawater, a plurality of flat plate-shaped anodes arranged vertically in the housing. with the flow direction of the seawater flowing through it, a plurality of flat plate-shaped cathodes arranged in the housing so that the main surface of these cathodes is parallel to the flow direction of the seawater flowing through the cell, a protruding part for supplying electric current to the underside of each anode
IIII
3 63601 ulkoneva osa sähkövirran syöttämiseksi jokaisen katodin yläpuolisen sivureunan luona, sähkövirtaa johtava levy, joka on kiinnitetty kotelon alaosaan ja yhdistetty sähkövirran johtamiseksi jokaiseen anodiin ja sähkövirtaa johtava levy, joka on kiinnitetty kotelon yläosaan ja yhdistetty sähkövirran johtamiseksi jokaiseen katodiin, tunnettu siitä, että anodit ja katodit on vuorotellen sovitettu toisiinsa nähden, jokaisen anodin sivureunat ja jokaisen katodin sivureunat, lukuunottamatta niitä osia, joiden läpi sähkövirta johdetaan anodeihin ja katodeihin, on sovitettu välin päähän kotelon sieäseinämästä, jokaisella laakealla levymäisellä katodilla ja jokaisella laakealla levymäisellä anodilla on sellainen ääriviiva, että jokaisen katodin ääriviiva, lukuunottamatta niitä osia, joiden kautta sähkövirta johdetaan katodeihin, sijaitsee sisäänpäin jokaisen laakean levymäisen anodin ääriviivasta.3 63601 a protruding part for supplying electric current at the side edge above each cathode, an electrically conductive plate attached to the lower part of the housing and connected to conductive current to each anode and an electrically conductive plate attached to the upper part of the housing and connected to conduct electric current to each cathode, characterized in that the anodes and the cathodes are alternately arranged with respect to each other, the side edges of each anode and the side edges of each cathode, except for the portions through which an electric current is conducted to the anodes and cathodes, are spaced from the housing wall, each flat plate-like cathode the contour, except for those portions through which electric current is conducted to the cathodes, is located inward of the contour of each flat plate-like anode.
Keksintö selitetään seuraavassa oheisten piirustusten perusteella.The invention is explained below on the basis of the accompanying drawings.
Kuvio 1 esittää pystyleikkauksena keksinnön mukaisen, meriveden elektrolyysiä varten tarkoitetun elektrolyysikennon erästä suoritusmuotoa.Figure 1 shows a vertical section of an embodiment of an electrolytic cell for electrolysis of seawater according to the invention.
Kuvio 2 esittää kuvion 1 viivan A-A kautta tehtyä leikkausta.Fig. 2 shows a section made along the line A-A in Fig. 1.
Kuvio 3 esittää kuvion 1 viivan B-B kautta tehtyä leikkausta.Fig. 3 shows a section made along the line B-B in Fig. 1.
Kuvio 4 esittää pystyleikkauksena keksinnön erästä toista suoritusmuotoa.Figure 4 shows a vertical section of another embodiment of the invention.
Kuvio 3 esittää pystyleikkauksena keksinnön vielä erästä toista suoritusmuotoa.Figure 3 shows a vertical section of yet another embodiment of the invention.
Kuvioissa 1...3 viitenumero 1 tarkoittaa elektrolyysikennon koteloa, jossa on meriveden tulokohta 2, joka sijaitsee kotelon alaosassa, ja kotelon yläosassa sijaitseva elektrolyysiliuoksen lähtökohta 3. Tähän koteloon on sovitettu laakeat levymäiset anodit 4 ja laakeat levymäiset katodit 5 keskenään yhdensuuntaisina pystyasennossa sijaitsevina. Jokainen laakea levymäinen anodi voidaan tehdä verkkomaisesta levystä, lävistetystä, lävistämättömästä levystä, jne. Laakea levymäinen katodi on sen sijaan lävistämätön levy, jossa on tasainen 4 63601 pinta, koska sellainen katodi, jossa on epätasainen pinta, kuten verkkolevy tai lävistetty levy, pyrkii edistämään sakkojen laskeutumista·In Figs. 1 to 3, reference numeral 1 denotes an electrolytic cell housing having a seawater inlet 2 located at the bottom of the housing and an electrolysis solution starting point 3 at the top of the housing. The flat plate anodes 4 and the flat plate cathodes 5 are arranged in a vertical position Each flat plate-like anode can be made of a reticulated plate, a perforated, non-perforated plate, etc. A flat plate-like cathode is instead a non-perforated plate with a flat surface 4,63601 because a cathode with an uneven surface such as a mesh plate or a perforated plate tends to promote fines. · landing
Anodin sopivina materiaaleina mainittakoon esim. "venttiili"-metalli (kalvon muodostava metalli, esim. titaani, tantali,niobi, hafnium ja sirkonium), joka on päällystetty platinaryhmään kuuluvalla metallilla, tai jossa on platinaryhmän metallioksidia oleva kerros, minkä lisäksi tarpeen vaatiessa voidaan käyttää Ti02, Sn02 ja muita erityyppisiä oksideja, kun taas katodit ovat esim. titaania, ruostumatonta terästä, "Hastelloy,'-lejeerinkiä, nikkeliä tai kromipäällysteistä teräslevyä.Suitable anode materials include, for example, a "valve" metal (film-forming metal, e.g., titanium, tantalum, niobium, hafnium, and zirconium) coated with a platinum group metal or having a platinum group metal oxide layer, and may be used as needed. TiO2, SnO2 and other different types of oxides, while the cathodes are, for example, titanium, stainless steel, 'Hastelloy,' alloy, nickel or chrome - plated steel sheet.
Elektrolyyttiliuoksen estämiseksi pystähtymästä lähellä laakeiden levymäisten katodien 5 sivureunaa, ja täten sakkojen estämiseksi laskeutumasta näiden katodien sivureunalle, on anodien 4 ja katodien 5 sivureunat sovitettu välin päähän elektrolyysikennon kotelon sisä-seinämästä. Vaikka anodien ja katodien sivureunat on sovitettu välin päähän kotelon sisäseinämästä, ei mitään määrättyä välitilaa vaadita, vaan tämän välitilan suuruutta voidaan vaihdella tarpeen mukaan. Virrantiheyden pienemisen estämiseksi katodien sivureunojen luona sijaitsee katoilen 5 ulkopuolinen ääriviiva (toisin sanoen ääriviivasta siten, että anodien 4 sivureunalta virtaava elektrolyytti tulee virtaamaan kohtisuorasti katodien 5 sivureunaa vastaan.To prevent the electrolyte solution from stagnating near the side edge of the flat plate-like cathodes 5, and thus to prevent deposits from settling on the side edge of these cathodes, the side edges of the anodes 4 and cathodes 5 are spaced from the inner wall of the electrolytic cell housing. Although the side edges of the anodes and cathodes are spaced from the inner wall of the housing, no specific spacing is required, but the size of this spacing can be varied as needed. In order to prevent the current density from decreasing, the contour outside the cathode 5 is located at the side edges of the cathodes (i.e. from the contour so that the electrolyte flowing from the side edge of the anodes 4 will flow perpendicular to the side edge of the cathodes 5.
Tavanomaisessa pystyssä elektrolyysikennossa on laakea levymäinen anodi tai katodi sähköisesti yhdistetty elektrodin kannatuslevyyn, joka on sijoitettu elektrolyysikennoon. Tällaisen elektrodia kannattavan levyn sijoittaminen elektrolyysikennoon on haitaksi, koska tämä kannatuslevy muodostaa alueen, jossa elektrolyyttiliuos pyrkii pysähtymään.In a conventional upright electrolytic cell, a flat plate-like anode or cathode is electrically connected to an electrode support plate disposed in the electrolytic cell. The placement of such an electrode support plate in the electrolysis cell is disadvantageous because this support plate forms an area where the electrolyte solution tends to stop.
Keksinnön mukaan on ulkoneva sähkövirtaa johtava osa 4' ja ulkoneva sähköä johtava osa 5' sovitettu jokaisen anodin 4 pohjan luona olevan sivureunan luokse ja jokaisen katodin 5 yläpuolisen sivureunan luokse. Nämä sähköä johtavat ulkonevat osat voidaan tähdä samasta materiaalista kuin anodi ja katodi, tai ne voivat olla näiden elektrodien yhdys-rakenteisena osana. Kotelon sivuseinämän yläosan luona on ura 13 katodien kannattamiseksi siten, että sähkövirtaa johtava osa 5 työnnetään siihen, ja ura 14 anodien kannattamiseksi siten, että sähköä johtava osa 4' työnnetään tähän uraan, joka on tehty kotelon sivu-seinämän alaosan luona. Jokaisen anodin sähkövirtaa johtava osa 4’According to the invention, the protruding electrically conductive part 4 'and the protruding electrically conductive part 5' are arranged at the side edge at the bottom of each anode 4 and at the side edge above each cathode 5. These electrically conductive protrusions may be aimed at the same material as the anode and the cathode, or they may be an integral part of these electrodes. At the top of the housing side wall there is a groove 13 for supporting the cathodes by inserting an electrically conductive part 5, and a groove 14 for supporting the anodes so that the electrically conductive part 4 'is inserted into this groove made at the bottom of the housing side wall. Conductive part 4 of each anode
IIII
5 63601 on yhdistetty sähkövirtaa johtavaan levyyn 7, joka on työnnetty uran 14 ulkopuolella olevien laippojen 6, 6' väliin kotelon sivuseinämän alaosan luona siten, että sähkövirta saadaan johdetuksi jokaiseen anodiin. Jokaisen katodin sähkövirtaa johtava osa 5' on yhdistetty sähkövirtaa johtavaan levyyn 9, joka on sovitettu kotelon sivuseinämän yläosan luona olevasta urasta 13 ulkoneiven laippojen 8, 8’ väliin sähkövirran johtamiseksi jokaiseen katodiin. Nämä sähkövirtaa johtavat levyt 7 ja 9 voidaan tehdä sopivasta sähköä johtavasta materiaalista, esim. metalleista, ja ne voidaan hitsata kiinni elektrodeihin. Jokaisen katodin sähkövirtaa johtavan osan 5' sijoittaminen elektrolyysi-kennon yläosaan on välttämätöntä meriveden tulokohdasta virtaavan meriveden estämiseksi joutumasta suoraan kosketukseen katodien kanssa, ja meriveden pysähtymisvaaran vähentämiseksi katodipinnan luona.5 63601 is connected to an electrically conductive plate 7 inserted between the flanges 6, 6 'outside the groove 14 at the lower part of the side wall of the housing so that an electric current is conducted to each anode. The electrically conductive part 5 'of each cathode is connected to an electrically conductive plate 9 arranged in a groove 13 near the upper part of the side wall of the housing between the flanges 8, 8' of the outer blade for conducting an electric current to each cathode. These electrically conductive plates 7 and 9 can be made of a suitable electrically conductive material, e.g. metals, and can be welded to the electrodes. Placing the electrically conductive portion 5 'of each cathode at the top of the electrolysis cell is necessary to prevent seawater flowing from the seawater inlet from coming into direct contact with the cathodes, and to reduce the risk of seawater stopping at the cathode surface.
Kuvio 4 esittää keksinnön erästä toista suoritusmuotoa. Tämän kuvion 4 mukaan voidaan käyttää rakennetta, jossa jokaisen laakean levymäisen katodin 5 alapuolinen, meriveden tulokohtaan 2 suunnattu päätepinta on tehty teräväkulmaiseksi kiilaksi, joka on suunnattu kohti tätä meriveden tulokohtaa 2. Kiilan kärkikulma on pienempi kuin 90°, sopivasti pienempi kuin 30°. Katodin alaosan tämän kiilamaisen muodon ansiosta saadaan estetyksi meriveden virtauksen pysähtyminen. Koska jokaisen katodin päässä tapahtuu virrantiheyden paikallista suurenemista, suurenee pintayksikköä kohden kehittyvä vetymäärä niin, että tämänkin ansiosta saadaan estetyksi sakkojen kerääntyminen katodin alapään luona nesteen ja kaasun yhteisen sekoittavan vaikutuksen seurauksena.Figure 4 shows another embodiment of the invention. According to this Fig. 4, a structure can be used in which the end surface below each flat plate-like cathode 5 facing the seawater inlet 2 is made as an acute-angled wedge directed towards this seawater inlet 2. The wedge tip angle is less than 90 °, suitably less than 30 °. This wedge-shaped shape of the lower part of the cathode prevents the seawater flow from stopping. As there is a local increase in current density at the end of each cathode, the amount of hydrogen evolved per unit area increases, thus also preventing the accumulation of fines at the lower end of the cathode due to the combined mixing effect of liquid and gas.
Kuvio 5 esittää keksinnön vielä erästä toista suoritusmuotoa. Tämän kuvion 3 mukaan jokaisen laakean levymäisen katodin molemmat nurkat 11, 11, jotka sijaitsevat alapuolisen päätepinnan 10 pituussuunnassa, on pyöristetty. Mitä suurempi jokaisen katodin alapuolisen pääte-pinnan molempien kulmien 11, 11 pyöristys; on, sitä pienemmiksi tulevat ne alueet, joita vastaan merivesi virtaa, mikä puolestaan estää sakkojen kerääntymistä. Näin ollen katodien alapuolinen päätepinta 10 sopivasti on kaareva.Figure 5 shows yet another embodiment of the invention. According to this Figure 3, both corners 11, 11 of each flat plate-like cathode, located in the longitudinal direction of the lower end surface 10, are rounded. The greater the rounding of both corners 11, 11 of the end surface below each cathode; that is, the smaller the areas against which seawater flows, which in turn prevents the accumulation of fines. Thus, the end surface 10 below the cathodes is suitably curved.
Jotta elektrodien välinen etäisyys saataisiin pysymään vakiona, käytetään sopivasti anodien ja katodien välistä sopivaa välikappaletta.In order to keep the distance between the electrodes constant, a suitable spacer between the anodes and the cathodes is suitably used.
Kuvioiden 1...5 näyttämissä elektrolyysikennoissa on reikä tehty anodiin ja tähän reikään on työnnetty tankomainen välikappale 12, joka 6 63601 on tehty sähköä eristävästä materiaalista, kuten polyvinyylikloridista tai polytetrafluorietyleenistä. Tämän välikappaleen molemmat päät on puristettu kokoon ja muotoiltu siten, että saadaan välikappaleen ja katodin välinen kosketuspinta mahdollisimman pieneksi. Välikappale voidaan myös kiinnittää katodiin, mutta koska tämä sopivasti on laakea, kiinnitetään välikappale anodiin.In the electrolytic cells shown in Figures 1 to 5, a hole is made in the anode and a rod-like spacer 12 6 63601 made of an electrically insulating material such as polyvinyl chloride or polytetrafluoroethylene is inserted into this hole. Both ends of this spacer are compressed and shaped so as to minimize the contact surface between the spacer and the cathode. The spacer can also be attached to the cathode, but since this is suitably flat, the spacer is attached to the anode.
Keksinnön mukaiset katodit ovat laakeita ja yhdensuuntaisia meriveden virtaussuunnan kanssa, ja jokaisen anodin ja jokaisen katodin sivu-reunat on sovitettu välin päähän elektrolyysikennon kotelon sisäseinä-mästä. Näin ollen katodipinnalla ei ole mitään aluetta, jossa meriveden virtaus voisi pysähtyä. Koska lisäksi katodien ulkopuolinen ääriviiva sijaitsee anodien ulkopuolisen ääriviivan sisäpuolella, saadaan estetyksi virrantiheyden pieneneminen jokaisen katodin sivu-reunaosien luona, minkä ansiosta saadaan tehokkaasti estetyksi sakkojen keräytyminen näille alueille. Käytettäessä sitä suoritusmuotoa, jossa katodien, meriveden tulokohtaan suunnatun alapuolisen päätepinnan koko pituus on kiilamainen siten, että khlan teräväkulmainen kärki on suunnattu kohti meriveden tulokohtaa, tapahtuu sähkövirran tiheyden paikallista suurenemista jokaisen katodin alapuolisen pääteosan etu-pään luona, minkä ansiosta tällä alueella kehittyy enemmän vetykaasua pintayksikköä kohden. Näin ollen saadaan nesteen ja kaasun sekoittavan vaikutuksen ansiosta estetyksi sakkojen laskeutuminen katodien alapuolisten pääteosten etupään luona. Tätä estävää vaikutusta voidaan edelleen suurentaa käyttämällä suoritusmuotoa, jossa jokaisen katodin alapuolisen päätepinnan molemmat kulmat on pyöristetty.The cathodes of the invention are flat and parallel to the direction of seawater flow, and the side edges of each anode and each cathode are spaced from the inner wall of the electrolytic cell housing. Thus, there is no area on the cathode surface where the flow of seawater could stop. In addition, since the contour outside the cathodes is located within the contour outside the anodes, a decrease in current density at the side edge portions of each cathode is prevented, thereby effectively preventing the accumulation of deposits in these areas. Using the embodiment in which the entire length of the cathodes, the lower end surface facing the seawater inlet is wedge-shaped with the sharp angle tip of the Kla facing the seawater inlet, there is a local increase in electric current density at the front end of each cathode end portion, for. Thus, the mixing effect of the liquid and the gas prevents the deposition of fines at the front end of the main works below the cathodes. This blocking effect can be further enhanced by using an embodiment in which both corners of the end surface below each cathode are rounded.
Mitään sakkojen kerääntymistä ei esiinny katodien luona, vaikka elektro-lyysikennot pidetään käytössä pitkiä aikoja, joten käyttö pysyy pitkäaikaisesti stabiilina.No accumulation of fines occurs at the cathodes, even if the electrolysis cells are kept in use for long periods of time, so that operation remains stable for a long time.
Keksinnön mukaisessa elektrolyysikennossa elektrolysoidaan merivettä (toisin sanoen noin 3% NaCl sisältävää vesiliuosta) natriumhypokloriitin vesiliuoksen valmistamiseksi. Elektrolyysin yhteydessä kloridi-ioneista kotoisin oleva anodin luona kehittyvä Clg reagoi katodin luona kehittyvän NaOH:n kanssa siten, että muodostuu yhdistettä NaClO. Seuraavassa selitetään sellaiset sopivat elektrolyysiolosuhteet, joita voidaan käyttää keksinnön mukaisen elektrolyysikennon yhteydessä.In the electrolysis cell according to the invention, seawater (i.e. an aqueous solution containing about 3% NaCl) is electrolyzed to prepare an aqueous solution of sodium hypochlorite. During electrolysis, Clg evolved at the anode from chloride ions reacts with NaOH evolved at the cathode to form NaClO. Suitable electrolysis conditions that can be used in connection with the electrolysis cell according to the invention are described below.
Nämä olosuhteet on .esitetty pelkkänä esimerkkinä, eivätkä ne näin ollen mitenkään rajoita keksintöä.These conditions are given by way of example only and therefore do not limit the invention in any way.
77
Elektralyysiolosuhteet:Elektralyysiolosuhteet:
Virtaava liuosmäärä noin 6...24 cm/sek (suoraviivai nen nopeus)Flow rate of solution approx. 6 ... 24 cm / sec (linear velocity)
Virrantiheys: p anodin luona noin 5...20 Ajdm 2 katodin luona noin 5...30 A/äm Jännite noin 3,5...5,5 volttiaCurrent density: p at the anode approx. 5 ... 20 Ajdm 2 at the cathode approx. 5 ... 30 A / äm Voltage approx. 3.5 ... 5.5 volts
Elektrodien välinen etäisyys noin 2...5 mmThe distance between the electrodes is about 2 ... 5 mm
Seuraava esimerkki havainnollistaa lähemmin keksintöä.The following example further illustrates the invention.
EsimerkkiExample
Merivettä elektrolysoitiin suoraan seuraavissa olosuhteissa käyttämällä elektrolyysikennoa, jonka rakenne vastasi kuvioita 1...3, paitsi että tässä elektrolyysikennossa oli 11 laakeata levymäistä titaani-katodia ja 12 laakeaa levymäistä titaanianodia, jotka oli pinnoitettu kerroksella ruteenioksidia ja titaanioksidia.Seawater was directly electrolyzed under the following conditions using an electrolytic cell having a structure similar to Figures 1 to 3, except that this electrolytic cell had 11 flat plate-like titanium cathodes and 12 flat plate-shaped titanium anodes coated with a layer of ruthenium oxide and titanium oxide.
Virtaava elektrolyyttimäärä 2 m^/h « 6 cm/sek (suoraviivai nen nopeus]Flow rate of electrolyte 2 m ^ / h «6 cm / sec (linear velocity]
Elektrodien välinen etäisyys 2,5 mm 2The distance between the electrodes is 2.5 mm 2
Virrantiheys anodin luona 10 A/dm ” katodin ·· 12 A/dm^Current density at the anode 10 A / dm ”of the cathode ·· 12 A / dm ^
Virran voimakkuus 700 A (tasajännite)Current 700 A (DC)
Elektrolyysikennon jännite pysytettiin rajoissa 4,1...4,2 V, ja noin 400 miljoonasosaa klooria voitiin valmistaa stabiileissa olosuhteissa jolloin virtahyötysuhde oli 80...85%. Kaksi kuukautta myöhemmin elektrolyysikenno purettiin ja tarkastettiin tämän kennon sisäpuoli. Mitään kerääntyneitä sakkoja ei havaittu. Elektrolyysikenno koottiin uudelleen ja käyttöä jatkettiin. Neljä kuukautta myöhemmin (6 kk käytön alkamisesta) elektrolyysikenno jälleen purettiin ja sen sisäsivu tarkastettiin. Ei havaittu juuri ollenkaan sakkojen kerääntymis Käytettäessä elektrolyysikennoa, joka oli kuvioiden 4 tai 5 näyttämät rakennetta, elektrolysoitiin suoraan merivettä edellä selitetyissä ole suhteissa. Kuuden kuukauden kuluttua käytön alkamisesta kenno purettiin ja sen sisäsivu tarkastettiin. Mitään kerääntyneitä sakkoja ei nytkään havaittu.The voltage of the electrolytic cell was kept in the range of 4.1 ... 4.2 V, and about 400 parts per million of chlorine could be produced under stable conditions with a current efficiency of 80 to 85%. Two months later, the electrolytic cell was disassembled and the inside of this cell was inspected. No accumulated fines were observed. The electrolytic cell was reassembled and continued. Four months later (6 months from the start of use), the electrolytic cell was dismantled again and its inside was inspected. Almost no accumulation of fines was observed Using an electrolytic cell of the structure shown in Figures 4 or 5, seawater was directly electrolysed in the proportions described above. Six months after the start of use, the cell was disassembled and its inside was inspected. No accrued fines were still observed.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI782366A FI63601C (en) | 1978-07-31 | 1978-07-31 | ELEKTROLYSCELL FOER ELEKTROLYS AV HAVSVATTEN |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI782366A FI63601C (en) | 1978-07-31 | 1978-07-31 | ELEKTROLYSCELL FOER ELEKTROLYS AV HAVSVATTEN |
| FI782366 | 1978-07-31 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI782366A FI782366A (en) | 1980-02-01 |
| FI63601B true FI63601B (en) | 1983-03-31 |
| FI63601C FI63601C (en) | 1983-07-11 |
Family
ID=8511902
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI782366A FI63601C (en) | 1978-07-31 | 1978-07-31 | ELEKTROLYSCELL FOER ELEKTROLYS AV HAVSVATTEN |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FI (1) | FI63601C (en) |
-
1978
- 1978-07-31 FI FI782366A patent/FI63601C/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI782366A (en) | 1980-02-01 |
| FI63601C (en) | 1983-07-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4173525A (en) | Electrolytic cell for electrolysis of sea water | |
| US3849281A (en) | Bipolar hypochlorite cell | |
| US4088550A (en) | Periodic removal of cathodic deposits by intermittent reversal of the polarity of the cathodes | |
| US4013525A (en) | Electrolytic cells | |
| US3977951A (en) | Electrolytic cells and process for treating dilute waste solutions | |
| EP0121608A2 (en) | A vertical type electrolytic cell and electrolytic process using the same | |
| EP0064417A1 (en) | An electrochemical cell and methods of carrying out electrochemical reactions | |
| PL107640B1 (en) | DEVICE FOR ELECTROLYTIC DEPOSITION OF METAL FROM WATER SOLUTION AND THE METHOD OF ELECTROLYTIC SETTING OF METAL FROM WATER SOLUTION | |
| RU2398051C2 (en) | Electrode for electrolytic cell | |
| KR102579989B1 (en) | monopolar electrolytic device | |
| EP0206941B1 (en) | Cathode for metal electrowinning | |
| FI63601B (en) | ELEKTROLYSCELL FOER ELEKTROLYS AV HAVSVATTEN | |
| US3451914A (en) | Bipolar electrolytic cell | |
| FI66210C (en) | ELEKTRODSTRUKTUR OCH FOERFARANDE FOER BILDANDE AV ELEKTROLYTCIRKULATION | |
| JP4838705B2 (en) | Ozone water generator | |
| EP1928792A1 (en) | A pool chlorinator | |
| KR880000708B1 (en) | Electrolytic reduction cell | |
| US4568433A (en) | Electrolytic process of an aqueous alkali metal halide solution | |
| JP3091617B2 (en) | Bipolar electrolytic cell | |
| JPS6011113B2 (en) | electrolytic cell | |
| JPS6211962Y2 (en) | ||
| US4586994A (en) | Electrolytic process of an aqueous alkali metal halide solution and electrolytic cell used therefor | |
| KR890006975Y1 (en) | Electrolytic bath for electrolyzing seawater | |
| CN211546682U (en) | Novel seawater chlorine-making electrolysis electro-catalysis tank device | |
| JPH0216389B2 (en) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed |
Owner name: CHLORINE ENGINEERS CORP., LTD. |