Przedmiotem wynalazku jest elektrolizer, zwla¬ szcza bezprzeponowy elektrolizer do wytwarzania chloranów metali alkalicznych.Znamy elektrolizer tego typu jest przedstawio¬ ny w opisie paitentowym USA nr 3 824172. Zna¬ ny elektrolizer ma plaskie wydrazone zespoly elektrod w elektrycznie przewodzacym zbiorni¬ ku, przy czym kaizdy zespól zawiera katody po obu stronanach ainod, talk ze katody i anody sa ulozone wedlug wzoru: kaitoda — anoda — katoda — kaitoda — anoda: — kaitoda — katoda — anoda — katoda Ltd. Katody wedlug patentu nr 3324172 posiadaja otwory tworzace pionowo ustawione szczeliny.Elektrolizer do wyjtwair z solanki chlorku metalu, zawierajacy elektrycz¬ nie przewodzacy zbiornik posiadaja górna czesc odizolowana od dolnej czesci zlbiornika, wiele par perforowanych katod wewnatrz zbioirnika, a kaz¬ da katoda z pary jest umieszczona z odstepem, równolegle do drugiej katody z, tej samej pary, przy czym pionowe obrzeza katod sa przyspawa- ne do pionowych scian dolnej czesci zbiornika, po¬ nadto zawierajace wiele nieperforowanych anod elektrycznie polaczonych z górna czescia zbiorni¬ ka i zawieszonych na tej górnej czesci, a znaj¬ dujacych sie pomiedzy wspólpracujacymi kato¬ dami tworzacymi wspomniane pary katod, przy czym przynajmniej jedna anoda znajduje sie po¬ miedzy wspólpracujacymi katodami kazdej pary katod, kazda anoda jest umieszczona obok dwóch wspólpracujacych katod skojarzonych w pare ka¬ todowa, przez co katody i anody tworza naste¬ pujacy wzór: katoda — anoda — katoda — ka¬ toda — anoda — katoda — katoda — anoda — katoda, nastepnie zawierajace elementy dopro¬ wadzajace stale napiecie pomiedzy izolowana gór¬ na czesc zbiornika, a do&na czesc zbiornika, prze¬ wód rurowy doprowadzajacy solanke chlorków metali alkalicznych do zbiornika ponizej anod i katod oraz przewód rurowy odprowadzajacy ze zbiornika ciecz zawierajaca chlorki i chlorany metali alkalicznych wytworzone w czasie elektro¬ lizy solanki, wedlug wynalazku charakteryzuje sie tym, ze kazda katoda jest perforowania, która to perforacje tworzy wiele poziomych szczelin, a otwory wejsciowe tych szczelin stanowia okolo 30% powierzchni kazdej katody. Katody sa ukie¬ runkowane pionowo, a w poziomie sa rozstawio¬ ne z o4stapem i sa su*b$tancjonaLnie plaskie. Ano¬ dy sa ukierunkowane pionowo, w poziomie sa roz¬ stawione z odstepem i sa suhstancjonaktie pla¬ skie. Zbiornik ogniwa ma dno i dwa boki ufor¬ mowane z jednego czlonu metalowego. W izo- 25 lowanej górnej czesci zbiornika jest umieszczona ruchoma rura rozgalezna do zbierania gazu wy¬ twarzanego przy anodach i katodach podczas elektrolizy solanki.Ponadto elektrolizer zawiera korzystnie wiele ^ odlewanych z tytanu rozgaleznych anodowych 10 15 20 114 937I ksztaltowników pretowych, przy czym jeden ksztal¬ townik przypada na iedna anode i kazdy wsta¬ wiony jest pomiedzy anode i górna plyte zbior¬ nika w sprzezenia z górna powierzchnia anody.Po obydwu stronach kazdej anody znajduje sie wiele przekladek dystansowych wykonalnych z ma¬ terialu izolacyjnego i odpornego chemicznie, u/trzymujacych anody , w pewnej odleglosci od wspólpracujacych katod kazdej paTy katod, we¬ wnatrz której umieszczona jest anoda.Korzystnie anody znajdujace sie pomiedzy para¬ mi katod sa równo oddalone od kazdej wspólpra¬ cujacej katody, polaczonej pary katod-.Przekladki dystansowe sa korzystnie wykonane z materialu wybranego z grupy zawierajacej po- lifluorek winylidenu i policzterofluoroetylen.Korzystnie katody eiekffcrolizera sa „ wykonane ze stald weglowej, a anody elektrolizera sa wyko¬ nane z tytanu pokrytego stopem metali szlachet¬ nych. *¦ *""VT loarzystaiym rozwaazaniu "eieiktrolizera anody sa wykonane z metalu wybranego z grupy obej- miujacej tytan, cyrkon, tanital i hafin. Korzystnie anody sa pokryte powloka materialu wybranego z grupy zawierajacej platyne, ^top platyn-iryd oraz tlenek rutenu.Elektrolizer do wytwarzania chloranów metali alkalicznych wedlug wynalazku zuzywa mniej energii niz dotychczas znany elektrolizer podczas dzialania przy wysokiej gestosci pradu elektro¬ dowego, skuitkiem czego wytwarzanie chloranów metali alkalicznych staje sie bardziej efektywne niz przy dotychczas znanym elektroJizerze.Przedmiot wynalazku jest blizej objasniony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig 1 przedstawia trzy elekfcrolizery polaczone sze¬ regowo w widoku z góry, fig. 2 — trzy elektro- lizery z fig. 1 w widoku z przodu, fig. 3 — po¬ jedynczy elektrolizer w rzucie aksonometrycznym, fig. 4 — elektrolize* w widoku z góry z przekro¬ jem czesciowym, fig. 5 — przekrój czesciowy bocz¬ ny wzdluz linii 5^5 z fig. 4, fig. 6 — prze¬ krój czesciowy wzdluz linii 7—7 z fig. 5, fig. 8 — czesciowy widok konstrukcji przedstawionej na fig. 7, w powiekszeniu, a fig. 9 przedstawia gra¬ ficzne odwzorowanie wydajnosci elektrolizera.Nawiazujac do fig. 3 i 5 elektrolizer jest ozna¬ czony przez 10 i obejmuje zbiornik oznaczo¬ ny 12, w którym umieszczone sa elektrody elek¬ trolizera — anody i katody. Zbiornik 12 stanowi jedrna czesc wykonana z elektrycznie przewodzace¬ go materialu, korzystnie ze stali weglowej, a posia¬ da dno 14 i dwa (blotki 16. W celu uformowania zbiornika, boczne plyty oznaczone przez 18 sa przy¬ twierdzone, korzystnie przyspawane, wzdluz - ich pionowych i dolnych czesci obrzezy, do boków 16 i dna 14. Górna cze£c zbiornika, jest zamknie¬ ta przez usztywniajaca górna plyte 26 do kol¬ nierza" 54, który jest przymocowany, korzystnie przez przyspawanie do boków 16 zbiornika i do pionowych górnych czesci bocznych plyt 18 ufor¬ mowanych przez wygiecie. Górna plytta 26 jest przewodzaca elektrycznie i korzystnie jesft; wyko¬ nana ze stali weglowej.Górna plyta 26. jest ©Lekltryczaiie odizolowana od 4 937 . ; ,;'..v, 4. ¦ ' dolnej czesci zbiornika przez podkladke 52 przy-! mocowana do poziomych 'górnych czesci bocznych plyt 18 i do poziomych czesci kolnierza 54* Pod¬ kladka 52 jest uimiocowana pomiedzy górna ply- ' 5 ta 26, a poziomymi czesciami kolnierza 54 i bocz¬ nymi plytami 18 przez nakre/tfci 68, w gwintowym polaczeniu ze srubami 66, co jest przedstawione na fig. 6. Nakretki 68 i sruby 66 równiez utrzy¬ muja plyte górna na zbiorniku. Kazde polaczenie ^ nakretka 68 ^ sruba 66; jest izolowane* zarówno od zbiornika, jak i od górnej plyty przez izo¬ lacyjny pierscien 76 oraz izolacyjna przekladke 72. Izolacyjny pierscien "70 i przekladka 72 sa wykonane z materialu dielektrycznego, który wy- 15 trzymiuje: temperatury powyzej 100°G 'wystepuja¬ ce w czasie pracy elekrtrollzera. ',. ^ • Wewnatrz zbiornika znajduje sie wiele par pio-' nowo rozstawionych z odstepem miedzy Soba pla¬ skich równoleglych perforowanych katod. Kazda z° katoda* -jest oranaczonai przez 20,"* Katiddjr *sa spa¬ wane na ich poziomych skrajnych pionowo roz¬ ciagajacych sie obrzezach do scrodka powierzchni pionowych boków'" 16' zbiornika/ Katody sa elek¬ trycznie przewodzace, a korzystnie wykonane sa 25 ze stali weglowej. Trzy anody, kazda oznaczona przez 22, znajduja sie wewnatrz poszczególnych par kaltod 20, przy czyim anody sa w tej samej odleglosci rozstawione od kazdej katody otaczaja¬ cej pary. Anody sa mechanicznie i elektrycznie po- 30 laczone z górna plyta 26. Anody sa wykonane 'z materialu przewodzacego, korzystnie z tytanu, a sa pokryte powloka ze szlachetnego metalu o wysokiej przewodnosci. Chociaz tytan jest naj¬ bardziej odpowiednim metalem na anody, kazdy 33 metal z grupy tytanu, to jesi tytan, cyrkon, tan¬ tal i hafin moze byc uzyty do wytwarzania anod.Powloka anodowa ze szlachetnego metalu moze byc równiez wykonana z platyny, ze stopu pla¬ tyny z irydem albo tlenku rutenu.Nawiazujac do fig. 3 anody 22 sa przymocowa¬ ne do górnej plyty 26 sru/bami 44, które prze¬ chodza przez plytke szyny . anodowej 36. Kazda plytka szyny anodowej 36 na wierzchu gór¬ nej plyty 26 ma wiele anod dolaczonych przez sruby 44. Wszystkie anody zostaja wprowa¬ dzone z odstepem pomiedzy katody umieszczo¬ ne w parach, kiedy górna plyta 26 zostaje opu¬ szczona na miejsce i mocowana do zbiornikay jak zaznaczono strzalkami na fig. 3. Tak wiec w konsekwencji, elektrolizer jest skompletowany wedlug wzoru: Katoda — anoda — katoda —ka¬ toda -r anoda — katoda — kaitoda — anoda — katoda. <55 Zespól anoda — górna plyta jest dokladnie przedstawiony na fig. 7. Górna czesc kazdej anody 22 umieszczona wewnatrz kanalu anodowego ksztal¬ townika pretowego- 40 jesft korzystanie zespawana z ksztaltownikiem. Ksztaltownik pretowy 40 ma $q otwór gwintowany db-wkrecania srufby 44# Sru¬ ba 44 mocuje razem plytke szyny anodowej 36 górna plyte 28, wkladke 42 górnej plyty, korzy¬ stnie z tytanu oraz anodowy ksztaltownik pre¬ towy 40. Pierscien 48 uszezetoia' powierzchnie gra- . 65 hiczna anodowego kszitalftowinika i wkladki ze V'%- 4 i «114 937 6 .slopu bar -^ tytam. Anodowe ksztaltowniki pre¬ towe sa korzystnie wykonaine z tytanu.Kazda anoda ma kilka etwotów przechodza¬ cych przez nia na wylot, w których umocowane sa przekladki dystansowe 46 z dwoima lbaimii pól- »5 kulistymi do uzyskania odstepu anodowego-. Prze- .klaeki 46 odstepu anodowego sa wykonane w elastycznie izolujacego maiterialu, który jest od¬ porny na dzialanie wysokiej temperatury i ko¬ rozji w wyniku dzialania chlorków metali alka- io licznych i chloranów metali alkalicznyeh w roz¬ tworze. Odpowiednimi materialami na przekladki dystansowe sa polifLuorek winylidenu i policzte- rofUuorc-s^ylein. Przekladki 46 sluza do Tcnziiwle¬ nia anod z odstepem od otaczajacych par ka- 15 i:d, pomiedzy k.óryimi umieszczone sa poszczegól¬ ne anody. Przekladka 4i6 jest ko towana tak, ze przewidziano pólikuilista powierz¬ chnie zewnetrzna stykajaca sie z katoda 20. Jest to najlepiej widocznie na fig.8. 20 Nawiazujac do fig. 3, 4 i 5 pairy katod sa ozna¬ czone przez 21, a kazda katoda jest elektrycznie dolaczona., koirzystnie za pomoca spawania^ do bo¬ ków 16 zbiornika wzdluz brzegów pionowych. Kaz¬ da katoda z pary wspólpracuje z druga z pary 25 równolegla katoda, umieszczona wzgledem niej z odstepem w poziomie. Podluzny element usztyw¬ niajacy 50 przyspawany do katod 20 wzdluz dol¬ nych brzegów katod wzmacnia zespól katod 20 w zbiorniku. Kazda katoda 20 ma wiele poziomych 30 szczelin 24, których otwory wejsciowe stanowia okolo 30% powierzchni kazdej kaitody. Na górnym wierzcholku kazdej pary katod znajduje sie ka¬ todowa Tozpónka 62, która jest wykonana z ma¬ terialu izolacyjnego odpornego na wysokie tern- 35 peratury d dzialanie korozyjne chlorków metali alkalicznych i chioranów metali alkalicznych w roztworze. Zarówno polifkiorek wimyMdeniu, jak i policzteroifliuoroetylen sa odpowiednimi materia¬ lami na rozporki 62. 4a Rozporki 62 razem z przekladkami dystansowy¬ mi 46 sluza do rozmieszczenia w odstepie kazdej katody wzgledem anod otoczonych para katod. Jest to najlepiej widoczne na fig. 7 i 8.Na zewnatrz kazdego z dwóch boków 16 zbior¬ nika umocowane sa plytki 34 szyny katodowej.Jest najlepiej widoczne na fig. 3. Plytki szyny ka¬ todowej sa korzystnie przyspawane do boków zibdjornika i usprawniaja doprowadzenie pradu ,50 * elektrycznego do beków zbiornika.Dwa luib wiecej elektrolizerów laczy sie szere- ..gowo jak przedstawiono na fig. 1 i 2. Czesc szcze¬ gólów konstrukcji, zwlaszcza czesc srub 44 zostala pominieta w dwu skrajnych przedstawionych 55 elektrolizeraeh jako zbyteczne dla zrozumienia istoty wynalazku. Szyna 38 wzajemnego laczenia elektrolizerów oraz, 'poprzeczka 39 wzajemnego la¬ czenia elektrolizerów, która jest przemocowaina do bocznej plyty 18 zibiornika i do dwóch plytek 34 w szyny katodowej, pozwalaja na szeregowe laczenie elektrolizerów. Kazda szyna 38 wzajemnego lacze¬ nia elektrolizerów jest polaczona z plytka, szyny anodowej pierwszego elelktrolizera, a poprzeczka wzajemnego laczeniai elektrolizera do drugiego sa- €5 siedniego elektrolizera srubami, które nie sa ozna¬ czone na rysunku.Rozgalezna rura 32 posiadajaca wylotowy otwór gazu 33 jest uformowana w górnej plycie 26 zbior¬ nika. Gaz wytwarzany w czasie elektrolizy solan¬ ki chlorków metali alkalicznych zbiera sie w rozga- leznej rurze 32 i jest z niej usuwany przez wylo¬ towy otwór gazu 33. Konstrukcja ta jest szczegó¬ lowo przedstawiona na fijg. 3 i 5.Nawiazujac do fig. 6 solanka chlorków metali al¬ kalicznych jest wprowadzana do elektrolizera przez otwór wlotowy cieczy przewodu rurowego 28. Do¬ prowadzajacy przewód 58 przenosi dochodzaca ciecz do obszaru dna elektrolizera, ponizej anod i katod, elektrolizer zostaje wypelniony ciecza do pozdomiu powyzej katod, ale nieco ponizej tytanowej wklad¬ ki 42 górnej plyty 26. Ciecz cyrkuluje przez elek¬ trolizer i jest usuwana (przez wylot odprowadza¬ jacego przewodu 64 do wylotu rurowego przewo¬ du 30. Ta konstrukcja jest szczególowo przedsta¬ wiona- na fig. 5. Tam gdzie przewody doprowadza¬ jace i odprowadzajac ciecz przechodza przez scian¬ ki elektrolizera, zastosowano uszczelnienie arma¬ tury.W czasie dzialania elektrolizera silno- pradowe wyjscie zródla napiecia stalego jest polaczone z ano¬ dami i katodami, z doprowadzeniami dodatniego napiecia ze zródla stalego napiecia dolaczonymi do poprzeczek szyn anodowych, a przez to do anod, w izolowanej górnej czesci elektrolizera i z doprowa¬ dzeniami ujemnego napiecia ze zródla stalego na¬ piecia dolaczonymi do drugiej poprzeczki 39 wzajemnego laczenia elektrolizerów, a zatem do dolnej czesci zbiornika tego elelktrolizera, jesli tylko jeden elektrolizer pracuje, albo do poprzeczki 39 1wzajemnego laczenia elektrolizerów a zatem równiez do dolnej czesci drugiego elektrolizera, do którego jest szeregowo dolaczony pierwszy elektrolizer, jesli pracuja dwa elektaxlizery lub wiecej. Liczba elektrolizerów polaczonych szerego¬ wo jest ograniczona tylko przez prad bedacy do dyspozycji na wyjsciu zródla stalego napiecia.Elektrolizer zawiera pary sasiednich wzajemnie oddzielonych katod, jak przedstawiono na fig. 7, znajdujacych sie w odleglosci A wynoszacej oko¬ lo 6,35 cm, przy czym katody w parach sa od sie¬ bie oddzielone i znajduja sie w odleglosci B, co przedstawiono na fig. 7, która to odleglosc wyno¬ si okolo 1,83 cm. Katody sa wykonane ze stali weglowej i posiadaja wymiary w przyblizeniu 63,5 X 112 X 0,95 cm. Anody sa wykonane z tyta¬ nu, nastepnie .pokryte powloka z metalu szlachet¬ nego i posiadaja wymiary w przyblizeniu 60,95X30,48X0,48 om. Tu uzyte okreslenie „w przyblizeniu" oznacza, ze wymiary ulegaja zmia¬ nom z powodu tolerancji produkcyjnych.Dlugosc szczelin 24 w katodach wynosi 1,27 cm, a szczeliny sa zakonczone pólkulami o promieniu 0,635 cm. Srodki tych okregów sa odlegle od sie¬ bie o 7,62 om tworzac calkowita szczeline o mak¬ symalnej dlugosci 8,89 cm. Sasiednie szczeliny sa oddalone od siebie w kierunku pionowym o odle¬ glosc 3,81 cm,' mierzona miedzy poziomymi liniami srodkowymi szczeldm. W poziomie sasiednie szcze¬ liny sa oddalone od siebie o odleglosc 3,81 om mie- 47 114 937 8 rzona miedzy srodkami najblizszych sobie kolo¬ wych zakonczen szczelin. Zbiornik d górna plyta sa wykonane ze stali weglowej o grubosci 1,27 cm, a wylozemie górnej plyty z tytanu. Plytka 34 szy¬ ny katodowej jest wykonana ze stali weglowej o grubosci 4,12 cm, poprzeczka 39 wzajemnego lacze¬ nia elektrolizerów jest wykonana ze stali weglo¬ wej o grubosci 2,54 cm o powierzchni pokrytej warstwa miedzi o grubosci 0,32 cm, stanowiaca wykladzine zabezpieczajaca przed eksplozja elek¬ trolizera. Plytka 36 szyny anodowej, jak równiez szyna 38 wzajemnego polaczenia elektrolizerow, sa wykonane z miedzi.Stosujac tytan jako podstawowy metal na ano¬ dy nalezy zabezpieczyc anody przed erozja, tak zeby nie ulegla zuzyciu powloka, ze szlachetnego metalu w czasie pracy elektrolizera, ani przypad- koweirou zniszczeniu w czasie wytwarzania, mon¬ tazu albo konserwacji elektrolizera. Jesli; tytam jako podstawowy metal jest poddany dzialaniu elektrolitu, chlor z elektrolitu powoduje tworzenie . sie cienkiej warstwy tlenku tytanu na powierzchni granicznej tytan — elektrolit. Tlenek tytanu za¬ bezpiecza przed dalszym utlenianiem tytanu jako podstawowego metalu, przez co zatrzymuje pogar¬ szanie jakosci anody.Elektrolizery wykonane wedlug wynalazku, kie¬ dy pracuja przy umiarkowanie wysokiej gestosci pradu katodowego i przy umiarkowanie wysokiej temperaturze elektrolitu, wytwarzaja chlorany metali alkalicznych z wieksza wydajnoscia niz do¬ tychczas znany elektrolizer. Ponadto wydajnosc elektrolizera wykonanego wedlug wynalazku wzra¬ sta w porównaniu do wczesniej znanych elektro¬ lizerow, zarówno gestosc pradu katodowego wzra¬ sta, a, stad szybkosc wytwarzania chloranów, jak równiez rosnie temperatura elektrolitu.Z interpolacji pomiedzy krzywymi przedstawio¬ nymi na ifiig. 9: wynika, ze przy wzroscie gestosci pradu katodowego o 016 A/cm*, elektrolizer wy¬ konany wedlug wynalazku wytwarza chlorany me¬ tali alkalicznych, szczególnie chloran sodu, z wiek¬ sza wydajnoscia niz znany elektrolizer przedsta¬ wiony w opisie patentowym USA nr 3 824 172, tak dlugo, jak dlugo temperatura elektrolitu jest utrzymywana powyzej 57,7°C. Korzystna wydaj¬ nosc elektrolizera wedlug wynalazku wzrasta, je¬ sli jeden z dwóch lub obydwa parametry, to jest temperatura elebtroliitu i gestosc pradu katodowe¬ go wzrastaja, to znaczy jesli punkt pracy elektro¬ lizera jest przesuniety w kierunku górnego pra¬ wego rogu fig. 9.Elektrolizer wedlug wynalazku. posiada równiez dluzsza zywotnosc niz dotychczas znany elektroli¬ zer. Czynnikiem ograniczajacym zywotnosc bez- przeponowego elektrolizera jest ubytek powloki ze szlachetnego metalu z anod.; Podsumowujac uby¬ tek powloki anodowej jest sprowadzony do mini- mium, a zywotnosc oezprzeponowego elektrolize¬ ra jest maksymalnie wydluzona. Ubytek powloki anodowej jest pierwotnie funkcja gestosci pradu na powierzchni anody. Gestosc pradu jest funkcja wielu zmiennych, a pierwsza znich jest. koncen¬ tracja soli metali w obszarze anody. Jesli koncen¬ tracja soli jest duza, przewodnosc elektryczna roz¬ tworu jest duza, a pomiedzy katodami i anodami przeplywa prad o duzym natezeniu. Aby zacho¬ wac duza koncentracje soli utrzymuje sie wysoka gestosc .pradu w elektrolizerze, przy czym uzysku- 5 je sie duza szybkosc wytwarzania chloranów, przy kosztach wynikajacych z ograniczonej zywotnosci powloki anodowej. Aby wydajnie wytwarzac z maksymalna zywotnoscia anod, nie ma znaczenia gestosc pradu, ani wybrana szybkosc wytwarza- 1§ nda chloranów, a konieczne jest zmniejszenie do- minimum stopnia koncentracji soli.Jesli dopuszcza sie znaczny stopien koncentracji soli w obrebie elektrolizera, gdziekolwiek wyste¬ puje wzgledna maksymalna koncentracja soli* 15 przewodnosc elektryczna roztworu cieklego jest duza i wiekszy prad plynie od katody do anody^ Taki lokalny duzy przeplyw pradu powoduje szyb¬ kie zuzycie pokrycia anodowego. Tak wiec sto¬ pien koncentracji soli metali na powierzchni ano- 2Q dy jest sprowadzony do minimum, zmiany gesto¬ sci pradu na powierzchni anody sa równiez zmini¬ malizowane, a powloka anodowa zuzywa sie rów¬ nomiernie. To prowadzi do przedluzenia trwalosci anody i nie ma znaczenia srednia wartosc kon- ^g centracji soli, and srednia wartosc gestosci pradu anodowego.. Ubytek powloki anodowej mierzono w badanym elektrolizerze wykonanym wedlug wynalazku.Ubytek powloki byl równomierny na powierzchni 30 anody. Ekstrapolacja szybkosci mierzonego ubyt¬ ku powloki anodowej wskazuje przewidywana trwalosc powloki anodowej, a wskutek tego prze¬ widywana trwalosc uzytkowania elektrolizera, na osiem do dziesieciu lat. Jest to znacznie wiecej niz 35 trwalosc uzytkowania dotychczas znanych elektro¬ lizerow.Polepszenie wydajnosci i przedluzenie trwalo¬ sci uzytkowania elektrolizera wykonanego wedlug wynalazku wynika ze zminimalizowania stopnia 40 koncentracji soli metali wewnatrz elektrolizera uzyskanego przez kombinacje po pierwsze doklad¬ nego rozstawienia z odstepem par sasiednich ka¬ tod i po drugie poziomych szczelin w poszczegól¬ nych katodach. Staranne rozmieszczenie par ka- l5 tod i poziomych szczelin w katodach powoduje polepszenie wydajnosci elektrolizera i przedluze¬ nie trwalosci uzytkowania elektrolizera przez za¬ stosowanie ulepszen hydraulicznych w elektrolize¬ rze i usprawnionego wydzielania gazu z katod. 50 Staranne rozmieszczenie par katod i poziomych szczelin w katodach przyczyniaja sie niezaleznie,, zarówno do polepszenia hydrauliki, jak i uspraw¬ nienia wydzielania gazu.Staranne rozmieszczenie sasiednich par katod 55 poprawia hydraulike elektrolizera przez wymuszo¬ ny szybki ruch elektrolitu wzdluz powierzchni ka¬ tod i anod, gdy elektrolitu przeplywa przez zbior¬ nik. Elektrolit przemieszczajacy sie z duza pred¬ koscia przeplywu skutecznie usuwa gaz, który 6Q tworzy sie w obszarach przyleglych do katod pod¬ czas elektrolizy solanki chlorków metali alkalicz¬ nych. Usuwanie gazu, kiedy ciecz przechodzi przez elektrolizer, zabezpiecza utrzymanie w dobrym stanie jednolitego stopnia koncentracji soli me- 65 tali wzdluz pionowych anod. Jesli gaz bylby po-114 937 10 kowity obszar kazdej katody przekazuje prad przez solanke. To skutecznie ogranicza spadek napiecia miedzy katoda i anoda, przy pewnej gestosci pradu, przez cp ogranicza sie zuzycie energii elek- trolizera dla wybranej szybkosci wytwarzania chloranów, a zapewnia, ze elektroliza solanki jest mozliwie jednolita wzdluz pionowych anod d ka¬ tod.Poziome szczeliny w katodach poprawiaga od¬ prowadzanie gazu z katod. Poniewaz elektrolit przemieszcza sie generalnie pionowo przez elek- trolizer, od obszaru ponizej katod az do wierz¬ cholka elektrolizera, gaz powstajacy na katodach dazy do poruszania sie pionowo do górnych po¬ wierzchni katod. Kiedy pecherzyka gazu porusza¬ ja sie wzdluz powierzchni katodowej, napotykaja poziome szczeliny, pecherzyki gazu odlaczaja sie od katody i unosza sie w góre przez elektrolit.Praktycznie, podnoszace sie pecherzyki gazu po¬ woduja, jak pompa ^przyspieszanie przeplywu cie¬ czy do góry przez elektrolizer. Kiedy pecherzyki gazu odlaczaja sie od katod, pecherzyki gazu o mniejszej gestosci niz ciecze, zmniejszaja skutecz¬ nie lokalna gestosc cieczy. Czesc lzejszej cieczy przeplywa, do góry pomiedzy katodami, albo po¬ miedzy katoda a anoda, skutecznie wymuszony jest przeplyw wiekszej ilosci cieczy wzdluz po¬ wierzchni katod i anod, a przez to „pompowanie" cieczy przez elektrolizer.Katody zaopatrzone w poziome szczeliny sa bar¬ dziej korzystne niz katody z pionowymi szczelina¬ mi i katody bez szczelin. Gaz moze przeplywac do góry wzdluz powierzchni zarówno katod ze szczelinami pionowymi, jak i katod bez szczelin, przy czym gaz pozostaje w kontakcie z katoda i wtedy gaz osiaga koniec zwilzonej pionowej ka¬ tody. Konsekwencja wystepowania pecherzyków gazu jest zmniejszenie wydajnosci elektrolizera.W elektrolizerze wedlug wynalazku zabezpiecza¬ ja przed tym poziome szczeliny.Poziome szczeliny w katodach eliminuja ko¬ niecznosc stosowania ksztaltowników do rozdzie¬ lania pradu katodowego. To pozwala, aby sa¬ siednie pary katod byly bardzo dokladnie poprzecz¬ nie rozmieszczone, co równiez umozliwia prawi¬ dlowy rozdzial pradu wzdluz poziomego wymia¬ ru katody. W elektrolizerze wedlug wynalazku kazda czesc jednolitego obszarli katodowego po¬ miedzy sasiednimi pionowymi rzedami poziomych szczelin dziala jak pojedynczy ksztaltownik roz¬ dzielajacy prad jednolicie wzdluz poziomej dlugo¬ sci katody.Zastrzezenia patentowe 1. Elektrolizer do wytwarzania chloranów me¬ tali z solanki chlorku metalu, zawierajacy elek¬ trycznie przewodzacy zbiornik posiadajacy górna czesc odizolowana od dolnej czesci zbiornika, wie¬ le par perforowanych katod wewnatrz zbiornika, a kazda katoda zpary jest umieszczona z odstepem, równolegle do drugiej katody z tej samej pary, przy czym pionowe obrzeza katod sa przyspawane do pionowych scian dolnej czesci zbiornika, ponad¬ to zawierajacy wiele nieperforowanych anod elek- ^ 10 15 20 25 30 35 40 50 55 60 trycznie polaczonych z górna czescia zbiornika i za¬ wieszonych na tej grónej czesci, a znajdujacych sie pomiedzy wspólpracujacyimi katodami tworza¬ cymi wspomniane pary katod, przy czym przynaj¬ mniej jedna anoda znajduje sie pomiedzy wspól¬ pracujacymi katodami kazdej pary katod, kazda anoda jest umieszczona, obok dwóch wspólpracu¬ jacych katod skojarzonych w pare katodowa, przez co katody i anody tworza nastepujacy wzór: katoda — anoda — katoda — katoda — anoda — katoda — katoda — anoda — katoda, nastepnie zawierajacy elementy doprowadzajace stale napiecie pomiedzy izolowana górna czesc zbiornikai, a dolna czesc zbiornika, przewód ruro¬ wy doprowadzajacy solanke chlorków metali al¬ kalicznych do zbiornika ponizej anod i katod oraz przewód rurowy odprowadzajacy ze zbiornika ciecz zawierajaca chlorki i chlorany metali alkali¬ cznych wytworzone w czasie elektrolizy solanki, znamienny tym, ze katoda (20) jest perforowana, która to perforacje tworzy wiele poziomych szcze¬ lin (24), a otwory wejsciowe tych szczelin stano¬ wia okolo 30% powierzchni kazdej katody, przy czym katody <20) sa ukierunkowane pionowo, a w poziomie sa rozstawione z odstepem i sa substan- cjonalnie plaskie, a anody (22) sa ukierunkowane^ pionowo, w poziomie sa rozstawione z odstepem i sa substancjonalnie plaskie, ponadto zbiornik og¬ niwa (12) ma dno (14) i dwa boki (16) uformowa¬ ne z jednego czlonu metalowego, a w izolowanej górnej czesci (26) zbiornika (12) jest umieszczona ruchoma rura rozgalezna (32) do zbierania gazu wytwarzanego przy anodach (22) i katodach (20) pod¬ czas elektrolizy solanki, przy czym elektrolizer za¬ wiera wiele odlewanych z tytanu rozgaleznych anodowych ksztatlowników pretowych (40), przy czym jeden ksztaltownik (40) przypada na jedna anode (22) i kazdy wstawiony jest pomiedzy anode (22) d górna plyte (26) zbiornika (12), w sprzezeniu z górna powierzchnia anody. 2. Elektrolizer wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze po obydwu stronach kazdej anody (22) znajdu¬ je sie wiele przekladek dystansowych (46) wyko¬ nanych z materialu izolacyjnego i odpornego che¬ micznie, utrzymujacych anody (22) w pewnej od¬ leglosci od wspólpracujacych katod (20) kazdej pary katod (21), wewnatrz której umieszczona jest anoda (22). 3. Elektrolizer wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze anody (22) znajdujace sie pomiedzy parami katod (21) sa równo oddalone od katzdej wspólpra¬ cujacej katody (20), polaczonej pary katod (21). 4. Elektrolizer wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze przekladki dystansowe (46) sa wykonane z ma^ terialu wybranego z grupy zawierajacej polifluo- rek winylidenu i policzterofluoroetylen. 5. Elektrolizer wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze katody (20) ogniwa sa wykonane ze stali weglo¬ wej. 6. Elektrolizer wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze anody (22) ogniwa sa wykonane z tytanu po¬ krytego stopem metali szlachetnych. 7. Elektrolizer wedlug zasttrz. 1, znamienny tym» ze anody (22) sa wykonane z metalu wybranego z11 114 937 12 zostawiony na katodach, zaden prad nie móglby plynac do anody z obszaru katody pokrytej ga¬ zem, kt&ry to afekt jest znany jako „gaz oslepia¬ jacy". Przy skutecznym usunieciu gazu z pomie¬ dzy anod i katod, elektryczna rezystancja solanki miedzy katodami i anodami jest jednolita, a cal- grupy obejmujacej tytan, cyrkon, tatal i hafn. 8. Elektrolizer wedlug zastrz. 7, znamienny tym, ze anody (22) sa pokryte powloka materialu wy¬ branego z grupy zawierajace platyne, stop pla- tyn-iryd oraz tlenek rutenu. »jLfra »j nj Jjfo F7g.2 FYg.4114 937 B^33 11.0 9.0 7.0- C.0 5.0' 1.0 3.0- 2.0 ¦ 1.0- -1.0 3.0 • 4.0 ¦ f / // m / / 160" F. 150* F.M0*F.IÓU'h 120 F.II0°F. 110'F i.o 1.5 z.o as no. 9114 937 « PZGraf. Koszalin D-514 35 A-4 Cena 100 zl PL PL PL PL PL PL