NO138290B - Fremgangsmaate for regulering av elektrodeavstanden i en elektrolysecelle - Google Patents
Fremgangsmaate for regulering av elektrodeavstanden i en elektrolysecelle Download PDFInfo
- Publication number
- NO138290B NO138290B NO2820/73A NO282073A NO138290B NO 138290 B NO138290 B NO 138290B NO 2820/73 A NO2820/73 A NO 2820/73A NO 282073 A NO282073 A NO 282073A NO 138290 B NO138290 B NO 138290B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- current
- anode
- distance
- difference
- anode set
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 38
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 title claims description 22
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 27
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 15
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 5
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 14
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 11
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 229910001514 alkali metal chloride Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005355 Hall effect Effects 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
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
- C25B15/00—Operating or servicing cells
- C25B15/04—Regulation of the inter-electrode distance
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 Metals (AREA)
- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Description
Denne oppfinnelse angår generelt en fremgangsmåte for regulering
av elektrodeavstanden i en elektrolysecelle. Oppfinnelsen angår særlig en fremgangsmåte for regulering av anode-katodeavstanden i en elektrolysecelle for elektrolyse av alkalimetallklorider, f.eks. natriumklorid.
Mer spesielt angår oppfinnelsen en ny fremgangsmåte for regulering
av den nevnte avstand i horisontale kvikksølvceller.
I elektrolyseceller med regulerbare elektroder er styringen av
den interne elektrodeavstand mellom anode og katode av økonomisk betydning. Anode-katodeavstanden skal være så kort som mulig for å holde spenningen så nær ved spaltningsspenningen for det system som elektrolyseres som mulig. Omhyggelig regulering av anode-katodeavstanden betyr en reduksjon av energi-forbruket, f.eks. ved utvik-ling av varme, samt unngåelse av kortslutninger og dermed føl-
gende problemer, f.eks. ødeleggelse av anode-overflaten og forurens-ning av det elektrolytiske produkt blant annet.
Det er beskrevet tallrike teknologier for justering av anode-katodespalten i elektrolyseceller. F.eks. beskrives det i U.S.-patent 3 574 073 reguleringsanordninger for anodesett i slike celler hvor organer som reagerer på endringer i det magnetfelt som genereres av elektrisk strøm i en leder som forsynéEr anodesettene,
styrer brytning og slutning av en elektrisk krets som aktiverer hy-drauliske motorer som hever eller senker anodesettene. Dessuten blir et cellespenningssignal og et millivoltsignal matet til inngangen på en analog-regnemaskin som avgir en utgangsavlesning av en motstand ifølge formelen
hvor R er motstanden av ett anodesett, E er cellespenningen, E
er det reversible potensial av det spesielle elektrode-elektrolytt-system, og I er strømmen til anodesystemet. Hvert anodesett har en karakteristisk motstand ved optimal yteevne til hvilken dette anodesett innreguleres på passende måte.
U.S.patent 3 558 454 beskriver spenningsreguleringen av en elektrolysecelle ved måling av cellespenningen og sammenligning av denne med en referansespenning. Spalten mellom elektrodene endres i over-ensstemmelse med avvikelsen mellom den målte spenning og referanse-spenningen, og alle elektroder i cellen reguleres som en enhet.
På tilsvarende måte gir U.S.-patent 3 627 666 anvisning på å justere alle elektrodene i en elektrolysecelle ved anvendelse av apparat som måler cellespenningen og -strømmen i en serie kretser som regulerer anode-katodespalten ved å tilveiebringe en spenning pro-porsjonal med U-RI hvor U er cellespenningen, I cellestrømmen og R den forutbestemte motstand i cellen.
En fremgangsmåte for regulering av elektroder ved måling av strømmen til hver enkelt av disse i syklisk rekkefølge, og justering av avstanden for de anoder hvis målte strøm avviker fra et utvalgt område av strømstyrker, blir beskrevet i U.S.-patent 3 531 392.
Alle elektroder reguleres til det samme strømstyrke-område, og det utføres ingen spenningsmålinger.
En fremgangsmåte for detektering av begynnende kortslutning beskrives i U.S.-patent 3 361 654 ved å nærme anoden vilkårlig til katoden og stanse bevegelsen når cellestrømmen viser en hurtig økning som er uforholdsmessig stor sammenlignet med anodens beveqelseshas-tighet, hvorefter anodebevegelsen reverseres en bestemt distanse. Her reguleres anoden på basis av cellestrømmen.
Mens de ovenfor omtalte fremgangsmåter skaper mulighet for å regu-lere anode-katodeavstanden i en elektrolysecelle, er det kjent at i en celle med et flertall elektroder vil den optimale avstand for en spesiell elektrode avhenge av dens plassering i cellen og av dens alder eller funksjonstid, blant andre faktorer. F.eks. er i en horisontal kvikksølvcelle for elektrolyse av alkalimetallklorider den optimale anode-katodeavstand for en anode med beliggenhet nær inngangen til cellen forskjellig fra avstanden for en anode som ligger nær celle-utgangen. Dessuten kan en ny anode holde en mindre avstand enn en anode som har vært i cellen i en bestemt tid. Det er også nødvendig å vite om anode-katodeavstanden er for kort efter en senkning av anoden slik at det kan oppstå en kortslutning. Fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse tilveiebringer i prinsip-pet en regulering av anode-katodeavstanden for individuelle anodesett i en elektrolysecelle hvor den optimale avstand kan variere for alle settene i en celle. Dessuten kan utvelgelsen av celler og anodesett i en celle for mulig regulering utføres på vilkårlig eller tilfeldig måte.
Det finnes i dag et behov for en forbedret fremgangsmåte for regulering av spalten mellom en justerbar anode og en katode, som bygger på strømmålinger for å tilveiebringe en regulering av elektrodeavstanden for individuelle anodesett under de skiftende betingelser som forekommer i den før nevnte elektrolysecelle.
Det er et formål med oppfinnelsen å gi anvisning på en for-
bedret fremgangsmåte for regulering av anode-katodeavstand som overvinner ulemper ved den hittil kjente teknikk for anodejus-tering.
Nærmere bestemt tar således denne oppfinnelse utgangspunkt i en fremgangsmåte for regulering av elektrodeavstanden i en elektrolysecelle inneholdende en elektrolytt som kan dekomponeres ved hjelp av elektrisk strøm og som er i berøring med elektrodene, hvilke elektroder omfatter i det minste ett regulerbart anodesett og en væskeformig katode i avstand fra hverandre, hvor en spenning påtrykkes mellom katoden og anodesettet for å avstedkomme elektrisk strømgjennomgang i elektrolytten for å bevirke dekomponering av denne. Det nye og særegne ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen består i første rekke i
(a) at det regulerbare anodesett operativt forbindes med en motordrivanordning innrettet til å heve og senke anodesettet efter mottagelse av elektriske signaler fra en
siffer-regnemaskin,
(b) at det blir foretatt N målinger av strømmen ,til anodesettet over en forutbestemt periode, (c) at hver strømmåling sammenlignes med den foregående strøm-måling og strømdifferansen bestemmes, og (d) at det avgis et elektrisk signal fra regnemaskinen til motordrivanordningen for å øke elektrodeavstanden når strømdifferansen er en økning som overskrider en forutbestemt grenseverdi.
Fremgangsmåten er særlig anvendbar for styring av kommersielle elektrolyseceller hvor store antall celler er forbundet i serie og hver celle inneholder et flertall anodesett.
Oppfinnelsen blir nærmere forklart nedenfor med henvisning til de skjematiske figurer, hvor
Fig. 1 er et blokkdiagram over den generelle sammensetning av en anordning for utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, og
fig..2 et blokkdiagram over en signalvelger- og kondisjonerings-krets i denne anordning.
Fig. 1 illustrerer i form av et blokkdiagram en anordning i hvil-
ken strømsignaler 1 fra hvert anodesett (ikke vist) i hver elektrolysecelle 2 kan utvelges via en cellevelgerenhet 3. En anode-settvelgerenhet 4 kan utvelge strømsignalene fra ethvert av anodesettene i den elektrolysecelle som er utvalgt av velgerenheten 3.
En manuell styreenhet 5 og en automatisk styreenhet 6 kan uavhengig av hverandre utvelge strømsignaler fra velgerenheten 3 og 4 og ut-føre de nødvendige beregninger. En motorreguleringsenhet 7 forøkning eller reduksjon av anode-katodeavstanden for hvert anodesett i en celle 2 styres manuelt eller automatisk fra styreenheten 5,6.
Fig. 2 representerer signalutvelgelsen og kondisjoneringssystemet for to korresponderende anodesett i to tilgrensende elektrolyseceller i serie. En leder 8 fører strøm til et anodesett 9 i en celle 10, og en andre leder 11 fører strøm til et anodesett 12 i en celle 13. Forbindelsen 14 og 15 langs lederen 8 avgir et signal som representerer strømforløpet til anodesettet 9. På tilsvarende måte avgir forbindelser 17, 18 langs lederen 11 et signal som representerer strømforløpet til anodesettet 12. Termistorkretsene 16 og 19 tilveiebringer temperaturkompenserte strømsignaler mellom henholdsvis forbindelsene 14, 15 og 17,18. Spenningssignaler over anodesettene 9 og 12 genereres henholdsvis mellom forbindelsene 14, 17
og 18, 20. En forsterker 27 mottar strømsignaler fra anode-
settet 9 via relékretser 21, 22 og fra anodesettet 12 via relékretser 24, 25. En forsterker 28 mottar spenningssignaler for anodesettet 9 via relékretser 21, 23 og for anodesettet 12 via relékretser 24, 26. En brytermekanisme (chopper) mottar strøm-signalet fra forsterkeren 27 og en andre brytermekanisme 30 mottar spenningssignalet fra forsterkeren 28, og disse signaler omdannes derefter fra likestrøm til vekselstrøm. Transformatorene 31, 32 mottar de omdannede signaler og isolerer disse, nemlig ett på jordpotensial og ett på cellepotensial. To detektorer 33, 34 omdanner de isolerte strøm- og spenningssignaler fra veksel- til likestrøm. Integrerte portkretser 35, 3 6 mottar disse signaler fra detektoren 33, 34 og utelukker elektrisk støy, særlig den som genereres av den likeretter som leverer strøm til elektrolysecellene. De støy-filtrerte strøm- og spenningssignaler blir overført til holde-enheter 37, 38 for å avvente utvelgelse i en velger 39. Efter utvelgelsen blir signalene omformet fra analog til binær type i en omdanner 4 0 og fra denne overført til en automatisk reguleringsen-het 6 for endelig behandling.
Fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse tillater bruken av anodesett som fremstilles av materialer som avviker fra hverandre,
i den samme celle. Dessuten medfører denne fremgangsmåte en nøy-aktig regulering av mellomrommet fra anodesettene til katoden.når anode-katodeavstanden for et anodesett blir endret.
Den her omhandlede fremgangsmåte kan benyttes i forbindelse med et flertall typer.elektrolyseceller som anvendes i ulike elektrolyse-systemer. Den er særlig fordelaktig ved elektrolyse av alkalimetallklorider, for fremstilling av klor og alkalimetallhydroksyder.
Den er særlig egnet for horisontale elektrolyseceller med en væskeformig metallkatode, f.eks. av kvikksølv, som det er beskrevet i U.S.-patentene nr. 3 390 070 og 3 574 073..
Som angitt i U.S.-patent 3 574 073, består horisontale kvikksølv-celler av en overdekket, langstrakt beholder som skråner svakt mot den ene ende. Katoden er et flytende skikt av kvikksølv som ledes inn ved den høyere ende av cellen og strømmer langs bunnen av denne mot den lavere ende. Anodene er vanligvis sammensatt av rektangulære blokker av grafitt, eller av metalloksydbekledte titan-staver, og de er opphengt i ledende innføringer, f.eks. grafitt-staver eller beskyttede koberrør eller -stenger. Den nedre ende av anodene befinner seg i kort avstand over den væskeformige kvikksølvkatode. Elektrolytten, som vanligvis er en saltoppløsning, strømmer over kvikksølvkatoden i kontakt med anoden. I hvert anodesett er den ene anodeinnføring festet til en leder, og den andre innføring er festet til en andre leder, og begge disse ledere er ved endene justerbart fiksert på en bæresøyle. Disse søyler er utstyrt med drivmekanismer, f.eks. et kjedehjul som drives ved hjelp av en rem eller en kjede eller direkte av en motor, f.eks.
en elektromotor, en hydraulisk motor eller en vilkårlig annen motor som er i stand til å reagere overfor elektriske signaler.
Selv om oppfinnelsen er særlig fordelaktig ved driften av horisontale kvikksølvceller som benyttes ved elektrolysen av salt-oppløsninger, er den generelt også nyttig i forbindelse med enhver elektrolysecelle med en væskeformig katode i hvilken en justering av anode-katodeavstanden er nødvendig.
Det antall elektrolyseceller som kan styres ved hjelp av fremgangsmåten ifølge denne oppfinnelse, er ikke kritisk. Skjønt bare en celle kan reguleres, kan kommersielle anlegg omfatte fler enn 100 celler og bli regulert med positivt resultat.
Hver elektrolysecelle kan omfatte bare en anode, men det er å foretrekke å anvende fremgangsmåten i forbindelse med celler som inneholder et flertall anoder. Således kan antallet av anoder pr. celle variere fra 1 til ca. 200, fortrinnsvis fra 2 til ca. 100 anoder.
Det er å foretrekke, særlig på det kommersielle område, å benytte anodesett ved justeringen av katode-anodeavstanden i elektrolyseceller. Et anodesett kan omfatte bare én anode, men det fore-trekkes at det inkluderer fra 2 til ca. 20 anoder og fortrinnsvis fra ca. 3 til ca. 12 anoder pr. sett. Spennings- og str.ømmålinger oppnås' for hvert individuelt anodesett i hver celle.
For å tilveiebringe innstillingen av anode-katodeavstanden ved fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse, genereres og måles det elektriske signaler for hvert anodesett. Den ene sam-svarer med strømforløpet i lederen for anodesettet, og kan opp-
nås ved en måling av spenningsfallet mellom et flertall klemmefor-bindelser, fortrinnsvis to med en passende innbyrdes avstand langs den nevnte leder. Denne avstand kan passende varieres mellom ca.
7,5 og 250 cm, f.eks. ca. 7 5 cm, men bør være den samme for alle ledere. Det erønskelig at klemmeforbindelsene anordnes i et.iedersegment med ensartede dimensjoner. Strømmålingene kan også oppnås ved bruk av andre velkjente metoder, f.eks. via Hall-effekten eller ved hjelp av andre magnetiske detekterings-anordninger.
Strømsignalet blir kompensert for temperaturendringer i anode-lederen ved hjelp av en termisk resistor, som er innleiret i eller på annen måte festet på den lederseksjon som blir benyttet som kilde for dette signal.
Spenningssignalet genereres og måles mellom tilsvarende klemme-forbindelser på lederne for korresponderende anodesett i to naboceller når det reguleres et flertall celler.
Strøm- og spenningssignalene som blir benyttet i anodejuste-ringsmetoden ved sammenligning av beregnede og standard-koeffisienter, er gjennomsnittsverdier av avlesninger foretatt i et utvalgt tidsintervall med et bestemt antall pr. tidsenhet.
Hver gang anode-katodeavstanden er blitt justert for et anode-
sett, f.eks. ved å redusere en fiksert avstand, blir .strømsignalet analysert for å bestemme hvorvidt anoden er for nær ved katoden. Denne bestemmelse utføres ved hjelp av en.eller flere av de følgen-de analyser. En første analyse indikerer om strømmensøkning fra den verdi som ble målt direkte før, til den som ble målt. umiddelbart efter reduksjonen av anode-katodeavstanden, er større enn en tillatelig grenseverdi. Hvis dette er tilfelle, blir anodesettet straks hevet en bestemt avstand, f.eks. til den opprinnelige pos-sjon. En neste analyse bestemmer størrelsen av strømvar.iasjonene,
og hvor disse, overstiger en bestemt- grenseverdi, heves anodesettet straks en fast avstand. Den tredje analyse bestemmer hvor-
vidt strømmen fortsetter å øke i mere enn et forutbestemt tidsinter-" vall, og hvis dette er tilfelle, heves anodesettet også straks en fast avstand. En fjerde analyse bestemmer om den totale strøm-økning overstiger en tillatelig grenseverdi, og hvis dette er tilfelle, heves anodesettet også straks en fast avstand.
De nevnte analyser kan gjentas et utvalgt antall ganger, og
når dette skjer, kan anodesettet bli senket en brøkdel av den tid-ligere faste avstand, f.eks. halvdelen eller en tredjedel.
Celler og anodesett i en celle kan til justeringsformål velges tilfeldig eller i rekkefølge, og utvelgelsen kan utføres manuelt eller ved hjelp av automatikk. Efter utvelgelsen av en bestemt celle for justering blir alle strøm- og spenningssignaler for anodesettet i cellen målt og bearbeidet samtidig for å gi avlesninger som er reeli: sammenlignelige. I samsvar hermed kan celler og anodesett utelates fra justeringsmetoden.
Strøm- og spenningssignalene for alle anodesett i en celle kan over-våkes ved hjelp av ett enkelt relé pr. celle.
Når en celle skal utvelges, enten manuelt eller automatisk for
å bestemme hvorvidt noen eller alle anodesettene i cellen krever justering, velger en avsøkerenhet releet for den angjeldende celle, og alle strøm- og spenningssignalene fra denne celle opptas av avsøkeren og sendes gjennom en forsterkerenhet for signalene.
For automatisk justering via forsterkeren blir signalene kon-disjonert for bruk i en regnemaskin (datamaskin). Dette kan f.eks. skje ved å lede signalene gjennom en brytermekanisme som omdanner likestrømsignaler til vekselstrømsignaler og fra denne til en transformator som isolerer signalene ved å tilveiebringe ett med jordpotensial og et annet med cellepotensial, hvorefter signalene går til en detektor som omdanner vekselstrømsignalene tilbake til likestrømsignaler. Disse sendes til en portkretsintegrator som avviser elektrisk støy, særlig den som genereres av likeretteren. Den støyfrekvens som avvises, er avhengig av strømfrekvensen som anvendes i celleanlegget. Hvis det f.eks. benyttes 60 Hz, vil integratoren avvise støy med et periodetall på 60 og alle de harmoniske. De støykondisjonerte signaler føres til en holde-enhet
(kondensator) for å bli tilbakeholdt inntil de er nødvendige til bruk ved ulike beregninger. Når disse skal foretas ved hjelp av en siffer-regnemaskin, kreves cet en omdannelse av signalene fra analog til digital form.
Hver gang et anodesett blir senket, er det fordelaktig å analysere
for strømforhold som indikerer at anoden er for nær katoden.
Efter en reduksjon av anode-katodeavstanden foretas det en rekke strømmålinger i et bestemt tidsintervall, og hver måling sammen-
lignes med den forutgående måling for å bestemme omfanget av strømøkningen, og hvis denne overstiger en av et flertall forut-
bestemte grenseverdier, da straks å øke avstanden. Hvis strømmen ved den første analyse som målt umiddelbart før og efter reduksjo-
nen av anode-katodeavstanden, har vokst mer enn en bestemt grense-
verdi, blir avstanden straks øket. Hvis f.eks. anodesettet blir senket 0,3 mm, vil endring på over 5% i strømøkningen bevirke at anode-katodeavstanden straks blir gjort lengre. Hvis reduk-
sjonen av avstanden var større enn 0,3 mm, kan en proporsjonalt større strømøkning tolereres.
Hvis den øyeblikkelige strømøkning ikke er større enn den forut-
bestemte grenseverdi ved den første analyse, foretas det en rekke på N målinger. Det utføres så en annen analyse for å bestemme størrelsen av strømfluktuasjonene over et bestemt tidsintervall,
og den gjennomsnittlige størrelse av disse bestemmes ved hjelp av en vilkårlig passende metode forut for en sammenligning med en be-
stemt middeldifferanse-grenseverdi. Betegnelsen "middeldifferanse",
som den brukes i denne forbindelse, har som hensikt å inkludere enhver kjent metode for gjennomsnittsbestemmelse av differanser.
F.eks. utføres det fortrinnsvis en beregning av
N ., hvor A er differansen i strøm mellom hver suksessiv avles-
ning, og N er det totale antall foretatte strømavlesninger. Hvis det beregnede tall er større enn en forutbestemt middeldifferanse-grenseverdi, f.eks. større enn 1,5, økes anode-katodeavstanden umiddelbart. Som et alternativ kan middeldifferansen oppnås ved en beregning av V IA<2>eller ved en vilkårlig annen tilsvarende
N
statistisk teknikk.
En tredje analyse bestemmer hvorvidt strømmen fortsetter å
øke i mer enn et bestemt tidsintervall, f.eks. 4 sek., og hvis
dette er tilfelle, blir anode-katodeavstanden øket.
En fjerde analyse bestemmer om den totale strømøkning er større
enn en bestemt grenseverdi, f.eks. enøkning på ca. 6-8%, og hvis dette er tilfelle, blir avstanden straks øket.
Fremgangsmåten for indikering av hvorvidt anode-katodeavstanden
er for kort for et utvalgt anodesett, kan gjentas et begrenset antall ganger. Hver gang kan det skje reduksjon av den forutbestemte lengde som anode-katodeavstanden blir endret med og/eller tidsintervallet for avlesningene. Hvis f.eks. den forutbestemte lengde for endring av anode-katodeavstanden er (r) ved den første bestemmelse, kan denne lengde være t-^) ved den etterfølgende bestemmelse.
Alle anodesett i en utvalgt celle kan bli samtidig justert ved anvendelse av ovennevnte metode. Denne annen analysemetode kan også benyttes for å lokalisere den celle som har det største om-fang av strømfluktuasjoner i rekken av naboceller.
I en utførelsesform av fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse blir alle anodesett i alle celler som er i drift avsøkt periodisk i rekkefølge, og strøm- og spenningsavlesningene for hvert anodesett blir sammenlignet med forutbestemtegrenseverdier. Hvor strømavlesningene overstiger forutbestemte grenseverdier,
blir anode-katodeavstandenøket. Denne periodiske avsøkning de-tekterer strømoverbelastninger for ethvert anodesett på fort-løpende basis. Det krever ca. 3 sek. for en gruppe på 58 celler inneholdende ca. 58o anodesett, og et vilkårlig passende tidsrom mellom hver avsøkning kan velges, f.eks. 1 min. Såfremt anode-katodeavstanden for et anodesett blir øket under en avsøkning, gjentas avsøkningen for alle anodesett i alle celler som er i drift.
Claims (8)
1. Fremgangsmåte for regulering av elektrodeavstanden i en elektrolysecelle inneholdende en elektrolytt som kan dekomponeres ved' hjelp av elektrisk strøm og som er i berøring med elektrodene, hvilke elektroder omfatter i det minste ett regulerbart anodesett og en væskeformig katode i avstand fra hverandre,
hvor en spenning påtrykkes mellom katoden og anodesettet for å avstedkomme elektrisk strømgjennomgang i elektrolytten for å bevirke dekomponering av denne,karakterisert ved: (a) at det regulerbare anodesett operativt forbindes med en motordrivanordning innrettet til å heve og senke anodesettet efter mottagelse av elektriske signaler fra en siffer-regnemaskin, (b) at det blir foretatt N målinger av strømmen til anodesettet over en forutbestemt periode, (c) at hver strømmåling sammenlignes med den foregående strøm-måling og strømdifferansen bestemmes, og (d) at det avgis et elektrisk signal fra regnemaskinen til motordrivanordningen for å øke elektrodeavstanden når strømdifferansen er en økning som overskrider en forutbestemt grenseverdi.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat den omfatter (a) måling av strømmen til det nevnte anodesett, (b) reduksjon av avstanden mellom anodesettet og katoden med en bestemt lengde, og efter denne reduksjon (c) utførelse av N målinger av strømmen til anodesettet over en forutbestemt periode, (d) sammenligning av hver strømmåling med den forutgående strøm-måling og differansen i strømstyrke bestemmes, og (e) økning av den nevnte avstand når strømstyrke-differansen er en økning som overskrider en forutbestemt grenseverdi.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 2,karakterisert vedat den nevnte strømøkning som overskrider den forutbestemte grenseverdi, er differansen i strømstyrke mellom hvilke som helst to suksessive strømmålinger.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 2,karakterisertved (a) at middeldifferansen for de nevnte strømmålinger bestemmes for N målinger, (b) at denne middeldifferanse sammenlignes med en forutbestemt middeldifferanse-grenseverdi, og (c) at den nevnte avstand økes hvis middeldifferansen overstiger den sistnevnte grenseverdi.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 4,karakterisert vedat middeldifferansen bestemmes ved kvadrering av hver differanse mellom hver suksessiv måling av de N strømmålinger, summering av de oppnådde resultater og divisjon av denne sum med N.
6. Fremgangsmåte ifølge krav 2,karakterisert vedat den nevnte avstand økes hvis differansen i strømstyrke stiger ved hver suksessiv strømmåling gjennom hele den forutbestemte periode.
7. Fremgangsmåte ifølge krav 2,karakterisert vedat den strømøkning som overskrider den forutbestemte grenseverdi, er differansen i strømstyrke mellom hvilke som helst to suksessive strømmålinger oppnådd i den nevnte forutbestemte periode.
8. Fremgangsmåte ifølge krav 2, hvor det benyttes en elektrolysecelle inneholdende fra 2 til 100 parallell-koblede anodesett, hvilken celle forbindes i serie med fra 1 til 200 ytterligere elektrolyseceller,karakterisert vedat strømmålingene utføres periodevis på hvert anodesett i hver celle på et signal fra en siffer-regnemaskin som er operativt forbundet med de regulerbare anodesett, og at avstanden mellom anodesett og katode reguleres ved hjelp av et signal fra regnemaskinen, når denne beregner at strømmålingen er utenfor et forutbestemt standard-strømområde.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US27224072A | 1972-07-17 | 1972-07-17 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO138290B true NO138290B (no) | 1978-05-02 |
| NO138290C NO138290C (no) | 1978-08-09 |
Family
ID=23038987
Family Applications (3)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO2820/73A NO138290C (no) | 1972-07-17 | 1973-07-10 | Fremgangsmaate for regulering av elektrodeavstanden i en elektrolysecelle |
| NO774389A NO152705C (no) | 1972-07-17 | 1977-12-20 | Fremgangsmaate for regulering av elektrodeavstanden i en elektrolysecelle. |
| NO833747A NO833747L (no) | 1972-07-17 | 1983-10-14 | Anordning for regulering av elektrodeavstanden i en elektrolysecelle |
Family Applications After (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO774389A NO152705C (no) | 1972-07-17 | 1977-12-20 | Fremgangsmaate for regulering av elektrodeavstanden i en elektrolysecelle. |
| NO833747A NO833747L (no) | 1972-07-17 | 1983-10-14 | Anordning for regulering av elektrodeavstanden i en elektrolysecelle |
Country Status (15)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4155829A (no) |
| JP (2) | JPS4944980A (no) |
| AU (1) | AU475030B2 (no) |
| BE (1) | BE802437A (no) |
| BR (1) | BR7305288D0 (no) |
| CA (2) | CA1008800A (no) |
| CH (1) | CH568404A5 (no) |
| DE (1) | DE2336382A1 (no) |
| FR (1) | FR2192874B1 (no) |
| GB (3) | GB1430161A (no) |
| IT (1) | IT1000032B (no) |
| NL (1) | NL7309925A (no) |
| NO (3) | NO138290C (no) |
| TR (1) | TR17266A (no) |
| ZA (1) | ZA733801B (no) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4251336A (en) * | 1972-07-17 | 1981-02-17 | Olin Corporation | Method for detecting incipient short circuits in electrolytic cells |
| FR2243733B1 (no) * | 1973-09-17 | 1977-08-05 | Ugine Kuhlmann | |
| AU1595776A (en) * | 1975-08-18 | 1978-01-19 | Olin Corp | Regulating anode-cathode spacing in an electrolytic cell |
| IT1057012B (it) * | 1976-03-11 | 1982-03-10 | Porto Torres Spa Off Di | Sistema di automazione di celle a mercurio per la produzione del cloro e soda caustica |
| DE2721957A1 (de) * | 1977-05-14 | 1978-11-23 | Hoechst Ag | Verfahren zum messen der verteilung der anodenstroeme in chloralkalielektrolysezellen |
| JPS5511361U (no) * | 1978-07-11 | 1980-01-24 | ||
| FR2665394B1 (fr) * | 1990-08-03 | 1994-06-10 | Figuereo Blaise | Procede et machine automatique de fabrication d'anneaux calibres a partir d'un extrudat file ou profile. |
| KR100936262B1 (ko) * | 2005-10-21 | 2010-01-12 | 주식회사 엘지화학 | 신규한 구조의 전기 접속용 버스 바 및 그것을 포함하고있는 전지모듈 |
| MA62942B1 (fr) * | 2023-11-07 | 2025-09-30 | Universite Mohammed Premier - Oujda | Système de production d'hydrogène par l’électrolyse de l’eau générée par l’énergie solaire photovoltaïque. |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1546710B2 (de) * | 1965-11-11 | 1973-06-20 | Knapsack AG, 5033 Hurth Knapsack | Anordnung zur bestimmung der die elektroden von elektrolysezellen durchfliessenden stromstaerke |
| US3558454A (en) * | 1967-07-04 | 1971-01-26 | Bayer Ag | Method of regulating voltage and eliminating short circuits in cells for the electrolysis of alkali metal chlorides |
| US3574073A (en) * | 1968-09-04 | 1971-04-06 | Olin Corp | Method for adjusting electrodes |
| NL7103816A (no) * | 1970-03-25 | 1971-09-28 | ||
| US3689398A (en) * | 1970-10-06 | 1972-09-05 | Nora Intern Co | Automatic anode raising device |
| DE2053589A1 (de) * | 1970-10-31 | 1972-05-04 | Dynamit Nobel Ag | Verfahren und Einrichtung zum Regeln des Abstandes der Anoden der Elektrolysezellen |
-
1973
- 1973-06-05 ZA ZA733801A patent/ZA733801B/xx unknown
- 1973-06-07 CA CA173,478A patent/CA1008800A/en not_active Expired
- 1973-06-08 AU AU56720/73A patent/AU475030B2/en not_active Expired
- 1973-06-19 GB GB2907873A patent/GB1430161A/en not_active Expired
- 1973-06-19 GB GB2037575A patent/GB1430162A/en not_active Expired
- 1973-06-19 GB GB2037675A patent/GB1430163A/en not_active Expired
- 1973-07-10 NO NO2820/73A patent/NO138290C/no unknown
- 1973-07-16 TR TR17266A patent/TR17266A/xx unknown
- 1973-07-16 FR FR7325985A patent/FR2192874B1/fr not_active Expired
- 1973-07-16 BR BR5288/73A patent/BR7305288D0/pt unknown
- 1973-07-16 JP JP48080235A patent/JPS4944980A/ja active Pending
- 1973-07-16 IT IT51502/73A patent/IT1000032B/it active
- 1973-07-17 NL NL7309925A patent/NL7309925A/xx not_active Application Discontinuation
- 1973-07-17 CH CH1041473A patent/CH568404A5/xx not_active IP Right Cessation
- 1973-07-17 DE DE19732336382 patent/DE2336382A1/de not_active Withdrawn
- 1973-07-17 BE BE133561A patent/BE802437A/xx not_active IP Right Cessation
-
1976
- 1976-06-22 CA CA255,439A patent/CA1012487A/en not_active Expired
-
1977
- 1977-01-28 JP JP858777A patent/JPS52107282A/ja active Granted
- 1977-12-20 NO NO774389A patent/NO152705C/no unknown
-
1978
- 1978-06-27 US US05/919,530 patent/US4155829A/en not_active Expired - Lifetime
-
1983
- 1983-10-14 NO NO833747A patent/NO833747L/no unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT1000032B (it) | 1976-03-30 |
| GB1430163A (en) | 1976-03-31 |
| FR2192874A1 (no) | 1974-02-15 |
| JPS52107282A (en) | 1977-09-08 |
| JPS5538434B2 (no) | 1980-10-03 |
| CA1008800A (en) | 1977-04-19 |
| NO833747L (no) | 1974-01-18 |
| BR7305288D0 (pt) | 1974-08-22 |
| CA1012487A (en) | 1977-06-21 |
| DE2336382A1 (de) | 1974-03-14 |
| NO152705B (no) | 1985-07-29 |
| GB1430161A (en) | 1976-03-31 |
| JPS4944980A (no) | 1974-04-27 |
| BE802437A (fr) | 1974-01-17 |
| GB1430162A (en) | 1976-03-31 |
| ZA733801B (en) | 1974-04-24 |
| US4155829A (en) | 1979-05-22 |
| NL7309925A (no) | 1974-01-21 |
| CH568404A5 (no) | 1975-10-31 |
| FR2192874B1 (no) | 1977-02-18 |
| AU475030B2 (en) | 1976-08-12 |
| NO774389L (no) | 1974-01-18 |
| NO152705C (no) | 1985-11-06 |
| NO138290C (no) | 1978-08-09 |
| AU5672073A (en) | 1974-12-12 |
| TR17266A (tr) | 1975-03-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO138290B (no) | Fremgangsmaate for regulering av elektrodeavstanden i en elektrolysecelle | |
| EP2961865B1 (en) | Measurement of electric current in an individual electrode in an electrolysis system | |
| US4563255A (en) | Process and device for controlling a crust breaking facility | |
| ES2642124T3 (es) | Sistema para la evaluación de la distribución de corriente en electrodos de plantas electroquímicas | |
| US4035251A (en) | Method and apparatus for reduction cell control | |
| US3844913A (en) | Method for regulating anode-cathode spacing in an electrolytic cell to prevent current overloads and underloads | |
| US4098666A (en) | Apparatus for regulating anode-cathode spacing in an electrolytic cell | |
| US3900373A (en) | Method of regulating anode-cathode spacing in an electrolytic cell | |
| NO742706L (no) | ||
| US4004989A (en) | Method for automatic adjustment of anodes based upon current density and current | |
| SU841597A3 (ru) | Способ регулировани подачиСыРь B элЕКТРОлизЕР дл пОлучЕНи АлюМиНи | |
| DE3274265D1 (en) | Monitoring and control device for chloroalcali electrolytic cells with mercury cathode | |
| CA1103331A (en) | Apparatus for and method of regulating anode-cathode spacing in an electrolytic cell | |
| US3983025A (en) | Apparatus for regulating anode-cathode spacing in an electrolytic cell | |
| RU2371524C1 (ru) | Способ контроля токораспределения в алюминиевых электролизерах | |
| NO159713B (no) | Eggbeholder med foeringselementer for lukking av samme vedhjelp av trykkknapper. | |
| CA1153423A (en) | Method for detecting incipient short circuits in electrolytic cells | |
| CA1111126A (en) | Apparatus for regulating anode-cathode spacing in an electrolytic cell | |
| JPS57181390A (en) | Measuring method for counter electromotive force of aluminum electrolytic cell | |
| US4174267A (en) | Method for detecting incipient short circuits in electrolytic cells | |
| JP6726411B2 (ja) | 電解精錬設備に用いる電源制御装置および電源制御方法 | |
| RU2540248C2 (ru) | Способ автоматического контроля криолитового отношения | |
| RU2471019C1 (ru) | Способ контроля технологических параметров электролита алюминиевого электролизера | |
| SU617491A1 (ru) | Способ контрол технологического состо ни алюминиевого электролизера | |
| US4244801A (en) | Apparatus to measure the distribution of the anode currents in cells for alkali metal chloride |