PL124010B1 - Cell for electrolysis of solutions of alkali metal halides - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest ogniwo % do elek¬ trolizy roztworów halogenków metali alkalicznych, wodorotlenków metali alkalicznych, soli metali alkalicznych kwasów podhalogenawoych oraz soli metali alkalicznych kwasów halogenowych, a zwlaszcza zespól anody i podstawy do przepono¬ wego ogniwa elektrolitycznego.Ogniwo elektrolityczne typu przeponowego do wytwarzania chloru i wodorotlenku sodowego lub potasowego jest powszechnie stosowanym typem ogniwa elektrolitycznego do wytwarzania tych cen¬ nych chemikali. Na ogól przeponowe ogniwo za¬ wiera kilka równoleglych, usytuowanych pionowo anod umieszczonych miedzy równoleglymi, usy¬ tuowanymi pionowo pedforowanymi rurami kato¬ dowymi. Te anody sa na ogól typu o stabilnych wymiarach i zawieraja walcowy pret anodowy z tytanu lub tytanu platerowanego miedzia, do któ¬ rych jest przyspawana para równoleglych, perfo¬ rowanych plyt lub oslon z tytanu. Rózne kon¬ strukcje tych anod przewiduja umieszczenie oslon w stalym polozeniu wzgledem siebie lub umozli¬ wiaja ruch tych oslon wzgledem siebie w plasz¬ czyznach równoleglych. Te oslony sa na ogól wy¬ konane z metalu zaworowego lub ze stopu me¬ talu zaworowego takiego jak tytan i maja nalo¬ zona powloke elektrokatalityczna, która zmniejsza nadpotencjal wydzielania chloru wytwarzanego w procesie elektrolizy i zwieksza czas pracy anody w wysoce korozyjnym otoczeniu przedzialu ano- 10 15 2« 25 30 dowego ogniwa elektrolitycznego. Powloki elektro- katalityczne sa na ogól wykonane z metali szla¬ chetnych lub ich tlenków lub ze stopów metali szlachetnych i nieszlachetnych lub ich tlenków.Rury katodowe zawieraja na ogól konstrukcje dziurkowana, która moze byc perforowana plyta, metalowa siatka lub sito z zelaza lub stali beda¬ cej powszechnie stosowanym materialem na rury katodowe. Separator, który na ogól jest umiesz¬ czony na zewnatrz rur katodowych jest umiesz¬ czony miedzy anodami i katodami. Separator moze byc przepuszczalna hydraulicznie przepona zawie¬ rajaca wlókna azbestowe lub mieszanine azbestu i wlókien polimerowych, lub tez separator moze zawierac przepone nieprzepuszczajaca hydraulicz¬ nie uniemozliwiajaca wymiane jonów. W ogniwie podchlorynowym lub w ogniwie chloranowym nie jest stosowany zaden separator i takie ogniwo ma konstrukcje podobna do opisanego powyzej ogniwa przeponowego.Rury katodowe sa na ogól polaczone z przewo¬ dzaca prad oslona katodowa, która ma ksztalt czworobocznego pudelka otwartego od góry i od dolu. Podczas montazu ogniwa elektrolitycznego oslona katodowa jest usytuowana ponizej podstawy anody, która ma anody umieszczone w polozeniu pionowym oraz pierscien uszczelniajacy umiesz¬ czony miedzy krawedziami oslony katodowej i podstawa ogniwa zabezpieczajac przed zwarciem miedzy poszczególnymi elementami. Oslona kato- 124 0102 dowa jest przykryta pokrywa uzupelniajaca zespól ogniwa.Typowy zespól podstawy i anody ogniwa elek¬ trolitycznego jest znany z opisów patentowych Stanów Zjedn. Am. nr 3 591 483 oraz nr 3 707 454.Podstawy anody opisane w powyzszych opisach za¬ wieraja przewodzaca prad elektryczny podstawe, która moze byc z miedzi, aluminium lub zelaza majaca szerek otworów, przez które przechodza prety anodowe, które sa z nia polaczone. Nieprze- wodzacy arkusz gumy lub pasywowanego tytanu jest umieszczony ponad przewodzaca prad pod¬ stawa ogniwa, który to arkusz izoluje elektrycznie postawe iwa i uszczelnia podstawe wzgledem soli elektrolitycznej zabezpieczajac ja przed ko¬ rozja wzgledem soli zawartej w ogniwie. Podob- 5 . ** nie jak podstawa ogniwa, pokrywa podstawy ma i *•"- %zS£eg' otworów, które odpowiadaja otworom pod¬ stawy, umozliwiajacych przejscie pretów anodowych przez te pokrywe az do podstawy. Na precie ano¬ dowym moze byc umieszczony kolnierz oraz czesc gwintowana, która laczy pret anodowy z podstawa ogniwa, przy czym kolnierz spoczywa na pokrywie podstawy.Wówczas, gdy gumowa pokrywa podstawy ogni¬ wa jest zastosowana, nacisk pokrywy i polaczone¬ go z nia preta anodowego na podstawe ogniwa powoduje szczelnosc miedzy kolnierzem i pokrywa, zabezpieczajaca przed przeciekami solanki wokól pretów anodowych.Przez stosowane w opisie okreslenie „pasywo- wane" stosowane do metali zaworowych a zwlasz¬ cza tytanu, nalezy rozumiec obojetna elektrolitycz¬ nie powierzchnie powloki tlenku, która jest utwo¬ rzona na powierzchni metalu zaworowego. Naj- powszechniej pasywowana powierzchnia jest utwo¬ rzona bezposrednio na miejscu przez elektrolityczne dzialanie na powierzchnie metalu zaworowego. Jed¬ nakze moga byc równiez zastosowane inne sposoby pasywowania powierzchni metalu zaworowego.W przypadku pokrywy z pasywowanego tytanu bylo konieczne jak to wynika z wyzej wymienio¬ nych opisów patentowych zastosowanie scisliwej gumowej uszczelki umieszczonej miedzy kolnie¬ rzem preta anodowego i pokrywa w celu zapew¬ nienia szczelnosci.Przez wiele lat stosowania podstawy i anody ogniwa o konstrukcji opisanej powyzej, gumowy skladnik takiego uszczelnienia otaczajacy kolnierz anody w przypadku stosowania pokrywy z tytanu, ulegal zniszczeniu i powodowal przeciek solanki do podstawy a w wyniku powodowal korozje pre¬ tów anodowych i podstawy. Uszczelka gumowa byla atakowana przez bardzo korozyjne chemikalia znajdujace sie w elektrolicie takie jak chlor, pod¬ chloryn sodu, chlorek sodowy, tlen i chloran so¬ dowy, przy czym ten atak korozji jest przyspie¬ szony przez wysokie temperatury panujace w ogniwie, które moga przekraczac 90°C. Taki atak wymaga czestego wymieniania czesci gumowych w zespole anoda—podstawa, a to wymaga calko¬ witego demontazu ogniwa elektrolitycznego wla¬ czajac rozlaczenie anod od podstawy. W przypad¬ ku uszkodzenia czesci gumowych nastepowalo ata- 1010 4 kowanie przez elektrolit metalowych elementów podstawy.Czas pracy anod pokrytych elektrolitycznie w przeponowym ogniwie elektrolitycznym moze wy- • nosic do 10 lat. Jednakze potrzeba czestego wy¬ mieniania elementów gumowych w zespole anoda— —podstawa, wymagalo znacznie czestszego demon¬ towania ogniwa niz byloby to konieczne tylko do wymiany anod. Byloby pozadane wykonanie urza- 10 dzenia uszczelniajacego, które eliminowaloby uzy¬ cie materialów gumowych a w wyniku regularnej ich wymiany. Ponadto byloby pozadane, zeby taki zespól anoda—podstawa nie wymagal demontazu z zadnego powodu przez okres co najmniej 10 lat. 15 Znacznie wczesniejsze i biezace konstrukcje ogniw unikaly problemu przecieku przez zaopa¬ trzenie przewodzacej podstawy w pokrywe z meta¬ lu zaworowego stanowiaca z ta podstawa jedna czesc, przy czym te konstrukcje nie zawieraly zad- 10 nych usytuowanych w nich otworów ani spawa¬ nych do nich plyt laczacych, i mialy na ogól ksztalt L, przy czym bok pokrywy byl zwrócony do wnetrza ogniwa. Konstrukcje tego typu zostaly opisane w opisach patentowych Stanów Zjedn. 5 Am. nr 3 956 097 i nr. 4 118 306 oraz opisach pa¬ tentowych Wielkiej Brytanii nr 1 125 493 i 1127 484.Wada tego typu zespolów anoda—podstawa bylo to, ze wystepowal znaczny opór elektryczny mie¬ dzy przewodzaca podstawa, tytanowa pokrywa i 10 samymi anodami. Przeplyw pradu przez tytanowa pokrywe powodowal glówna opornosc dla prze¬ plywu pradu anodowego. Bylo równiez konieczne zapewnienie dobrego kontaktu miedzy tytanowa pokrywa i przewodzaca podstawa. Te rozwiazania 5 wymagaly równiez uzycia bardzo czystych i pla¬ skich powierzchni czesci podstawy i pokrywy.Jednym ze srodków do przezwyciezania trud¬ nosci zwiazanych z przeplywem pradu z podstawy przez pokrywe do anod bylo zastosowanie perfo- 0 rowanych pokryw zaopatrzonych w wystajace czesci anod przechodzacych przez perforacje tak, ze byl zapewniony bezposredni kontakt z przewo¬ dzaca podstawa. Powodowalo to opornosc elek¬ tryczna ukladu, ale stwarzalo problem wysokiej 5 korozyjnosci elektrolitu dzialajacego na podstawe i przewodzace czesci anody. Korozja elektrolitycz¬ na szybko niszczyla podstawe i powodowala pro¬ blem przecieku wymagajacy napraw i wymiany elementów.J Chociaz gumowe uszczelnienie dawalo czasowe rozwiazanie tego problemu jak to stwierdzono po¬ wyzej, jednakze byl konieczny demontaz ogniw w celu wymiany uszczelnien gumowych, które zmniejszaly czas pracy ogniwa. W zwiazku z tym wymagane bylo niekorozyjne lepsze uszczelnienie.Z opisów patentowych Stanów Zjedn. Am. nr 3 928167 i nr 3 891 531 znane jest uszczelnienie spoina usytuowana wokól pretów anodowych prze¬ chodzacych przez perforowana pokrywe wykona¬ na z tytanu. Przedstawiony w tych opisach sposób obejmowal spawanie kolpaka z tytanu do czesci preta anodowego tak, aby utworzyc wystajacy ha zewnatrz kolnierz majacy skierowany ku górze pierscien usytuowany przy zewnetrznej krawedzi «* kolnierza. Tytanowa pokrywa ma rozszerzony otwór/ 5 majacy podobny wystajacy ku górze pierscien skojarzony z krawedzia otworu. Srednica kolnie¬ rza kaptura jest w przyblizeniu równa srednicy otworu tak, ze gdy pret anodowy jest umieszczo¬ ny w podstawie, pierscienie kolnierza i otworu sa przylegle do siebie, wzajemnie na przedluzeniu, a ostateczne, uszczelnienie jest otrzymane przez spawanie ze soba dwóch kolowych pierscieni wokól wierzcholka otworu. Chociaz ten sposób eliminuje stosowanie uszczelek gumowych w celu uszczel¬ nienia elektrolitu wzgledem podstawy wokól otwo¬ ru usytuowanego w tytanowej pokrywie, jednakze powstaja co najmniej dwa problemy zwiazane z montazem wykonanym za pomoca tego sposobu.Przede wszystkim wzajemne umieszczenie na prze¬ dluzeniu perforacji i otworów laczacych w pod¬ stawie jest bardzo trudne do uzyskania, poniewaz pierscienie kolnierza i podstawy musza znalezc sie wzajemnie na przedluzeniu gdy pret anodowy jest instalowany. Niestety jest to bardzo trudne do osiagniecia podczas montazu. Druga trudnoscia jest to, ze gdy prety anodowe zaopatrzone w przy¬ mocowana do nich oslone sa stosowane, jest trudno wykonac spoine wzdluz wierzcholka pokrywy i czesci kolnierza kolpaka ze wzgledu na ograniczo¬ na przestrzen przez oslony anodowe i przylegle anody.Z opisu patentowego Stanów Zjedn*. Am. nr 4 121 994 znane jest inne rozwiazanie uszczelnienia pretów anodowych wzgledem tytanowej pokrywy.Ten opis patentowy ujawnia zastosowanie piers¬ cienia tytanowego, który jest przyspawany do preta anodowego tak, aby utworzyc kolnierz w sposób podobny do opisanego poprzednio. Gdy pret ano¬ dowy jest umieszczony w podstawie w celu po¬ laczenia elektrycznego, kolnierz spoczywa nastep¬ nie na wierzcholku perforowanej pokrywy tyta¬ nowej. Krawedzie kolnierza sa nastepnie przyspa- wane do wierzcholka perforowanej pokrywy ty¬ tanowej w celu utworzenia nieprzepuszczalnego uszczelnienia wokól podstawy anody i perforowa¬ nej pokrywy. Poniewaz nie jest konieczne wza¬ jemne przedluzenie wystajacych pierscieni z po¬ przednio opisanego urzadzenia, uniknieto proble¬ mów umieszczenia wzajemnie na przedluzeniu po¬ szczególnych elementów. Jednakze, poniewaz kol-' nierz jest przyspawany do wierzcholka pokrywy tytanowej powstaje podobny problem do poprzed¬ nio opisanego polegajacy na zachodzeniu na siebie oslon anodowych i przyleglych anod, który wy¬ klucza stosowanie automatycznego spawania, które by znacznie ulatwialo instalowanie anod i gwa¬ rantowalo jednorodnosc spoiny i uszczelnienia.Dodatkowymi problemami powstajacymi przy spawaniu pretów anodowych do metalowej pokry¬ wy jest powstawanie naprezen w wyniku ogrze¬ wania materialów podczas spawania i podczas dzia¬ lania ogniwa w wyniku którego nastepuje rozsze- _ rzanie i kurczenie elementów tego ogniwa. Takie rozszerzenia i kurczenia moga powodowac pekanie spoin i róznych elementów ogniwa, które to pek¬ niecia moga powodowac przeciek elektrolitu, który z kolei bedzie powodowal korozje elementów ogni¬ wa.Celem wynalazku jest wyeliminowanie nieko- 1010 6 rzystnych elementów gumowych z zespolu ano¬ da—podstawa dla przeponowych ogniw elektroli¬ tycznych. Nastepnym celem wynalazku jest umoz¬ liwienie automatycznego spawania zespolu ano- 5 da—podstawa. Innym celem wynalazku jest wy¬ konanie ogniwa elektrolitycznego zaopatrzonego w perforowana pokrywe z pretami anodowymi bezposrednio polaczonymi z przewodzaca podsta¬ wa, w którym wzajemne usytuowanie na prze- 10 dluzeniu pretów anodowych i otworów w perfo¬ rowanej pofcrywie aide byloby istotne a uszczelnde- nie wokól podstawy pretów anodowych byloby dokonane przez spawanie anod do metalowej po¬ krywy. Jeszcze innym celem wynalazku jest wy- 15 konanie tytanowej pokrywy, która * pochlanialaby odksztalcenia wywolywane przez ogrzewanie spo¬ wodowane spawaniem oraz wysoka temperature panujaca podczas dzialania ogniwa.Cele te osiagnieto przez wykonanie ogniwa do * elektrolizy roztworów halogenków metali alka¬ licznych, zawierajacego zespól anody i podstawy, oraz oslone katodowa ogniwa, które zgodnie z wy¬ nalazkiem, zawiera przewodzaca i stanowiaca wspornik podstawe majaca otwory do pomiesz- 25 czenia pretów anodowych, nieprzewodzaca meta¬ lowa pokrywe podstawy przykrywajaca cala pod¬ stawe ogniwa, majaca otwory umieszczone na wprost otworów w podstawie, stabilne wymiarowo anody, z których kazda jest zaopatrzona w po- # wierzchnie przewodzaca prad elektryczny, pret anodowy majacy_ skierowana do dolu powierzchnie y pierscieniowa na swojej dolnej czesci, przy czyni w pret jest wkrecony lacznik przechodzacy przez powierzchnie pierscieniowa i przez otwory w po- 55 krywie i w podstawie, oraz kolowa spoine; usy¬ tuowana miedzy pierscieniowa powierzchnia i po¬ krywa otaczajaca kazdy otwór w pokrywie, laczaca pret anodowy i pokrywe w jeden zespól tworzac nieprzepuszczalne hydraulicznie uszczelnienie mie- 40 dzy kazda powierzchnia pierscieniowa i pokrywa.Zgodnie z inna cecha wynalazku zespól podsta¬ wy i anody zawiera przewodzaca prad elektryczny podstawe majaca prety anodowe, w której sa wy¬ konane otwory dla tych pretów, tytanowa pokrywe 41 podstawy majaca otwory, które na ogól odpowia¬ daja otworom w przewodzacej podstawie, kilka stabilnych wymiarowo anod majacych prety ano¬ dowe i laczniki umieszczone na ich dolnych kon¬ cach, srodki laczace-laczniki z podstawa ogniwa, 50 skierowane do dolu pierscieniowa- powierzchnia usytuowana powyzej laczników wzdluz pretów anodowych oraz spoine usytuowana miedzy tyta¬ nowa pokrywa i powierzchnia pierscieniowa wo¬ kól kazdego z pretów anodowych. 55 Ponadto zgodnie z wynalazkiem, tytanowa po¬ krywa podstawy ogniwa zawiera co hajrafriej je- "den wystep otaczajacy otwory wykonane w tej pokrywie.— Zgodnie z wynalazkiem stosowany pret anodowy 60 ma ksztalt cylindryczny i jest zaopatrzony w przymocowane do niego oslony anodowe. Pret anodowy wystaje z podstawy i ma wspólosiowy wzgledem siebie trzpien mocujacy lub lacznik, który sluzy do ustalania mechanicznego i elek- m trycznego laczenia z przewodzaca podstawa ogni-7 124 010 8 wa. Lacznik nia srednice, która jest mniejsza od srednicy preta anodowego. Pierscieniowa powierz¬ chnia usytuowana miedzy dolem preta anodowe¬ go i wierzcholkiem czesci wystajacej lacznika, ma zewnetrzna srednice równa srednicy preta anodo¬ wego i wewnetrzna srednice równa srednicy tego lacznika. Przez okreslenie powierzchnia pierscie¬ niowa stosowane w opisie nalezy rozumiec zarówlio plaska powierzchnie, która jest prostopadla do osi preta anodowego i lacznika, majaca powierzchnie o ksztalcie podobnym do pierscienia, jak równiez stozkowa lub zukosowana powierzchnie usytuowa¬ na miedzy zewnetrzna krawedzia preta anodowego i lacznika. Pret anodowy jest umieszczony tak, ze lacznik przechodzi przez otwór w pokrywie z metalu zaworowego, majacy srednice mniejsza od srednicy preta anodowego ale równa lub korzy¬ stnie wieksza od srednicy lacznika. Powierzchnia pierscieniowa spoczywa na wierzcholku lub we¬ wnatrz czesci pokrywy z metalu zaworowego.Spoina usytuowana miedzy krawedzia perforacji i powierzchnia pierscieniowa anody tworzy me¬ chaniczne zlacze miedzy pokrywa podstawy i pre¬ tem anodowym jak równiez stanowi hydrauliczne uszczelnienie wokól podstawy anody. Zespól jest umieszczony na przewodzacej podstawie a lacz¬ niki sa polaczone z przewodzaca podstawa w do¬ wolny znany sposób.Przez stosowane w opisie okreslenie tytanowa pokrywa podstawy ogniwa lub pokrywa z metalu zaworowego podstawy ogniwa nalezy rozumiec sa¬ me metale zaworowe lub ich stopy na przyklad tytanu lub tantalu, niobu, wanadu, cyrkonu lub innego odpowiedniego metalu.Zgodnie z wynalazkiem pokrywa podstawy og¬ niwa ma na ogól ksztalt plaski. Jednakze pokrywa moze zawierac w poblizu otworów wglebienia, wypuklosci, krawedzie lub rowki tworzace na jej powierzchni srodki do absorbowania odksztalcen wywolanych przez wysoka temperature wynikla ze spawania lub pracy ogniwa tak, ze odksztalcenia nie wywolaja naprezen w calej pokrywie podsta¬ wy, które moglyby spowodowac jej pekniecia.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy¬ kladach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia zespól podstawy i anody przepono¬ wego ogniwa elektrolitycznego, w przekroju pio¬ nowym, przy czym dla jasnosci rysunku usunieto oslone katodowa oraz katody, fig. 2 — ogniwo z fig. 1, w widoku z boku, fig. 3 — pret anodowy i podstawe ogniwa oraz inne elementy tworzace zespól wedlug wynalazku, w przekroju pionowym^ fig. 4 — drugi przyklad rozwiazania z fig. 3, fig. 5 — trzeci przyklad rozwiazania z fig. 3, fig. 6 — pokrywe tytanowa podstawy ogniwa, w wi¬ doku z góry.Na fig. 1 przedstawiono zespól anody i podsta¬ wy ogniwa wedlug wynalazku, które moze zawie¬ rac kilka usytuowanych pionowo z równoleglych rur katodowych umieszczonych w czworobocznych pudelkach przewodzacych prad elektryczny, które nie zostaly pokazane. Podstawa 1 ogniwa jest utworzona z materialu takiego jak aluminium, stal lub miedz i sluzy jednoczesnie jako wspornik dla ogniwa i jako przewodnik pradu anodowego. Prze¬ wód zasilajacy 7' jest przymocowany bezposrednio do podstawy 1 ogniwa, na przyklad za pomoca na¬ kretki 9 i sruby 11. W praktyce przewód zasila¬ jacy 7 moze prowadzic do zródla pradu stalego 5 lub moze byc polaczony z czescia katodowa przy¬ leglego ogniwa elektrolitycznego jak to sie po¬ wszechnie stosuje. Tytanowa powloka 3 podstawy ogniwa, która jest zasadniczo nieprzewodzaca vv czesci srodkowej, przykrywa cala podstawe 1 og¬ niwa. Dla jasnosci rysunku grubosc pokrywy pod¬ stawy ogniwa zostala zwiekszona. Jest. zrozumiale, ze ta pokrywa jest mozliwie najciensza aby umoz¬ liwic rozszerzalnosc materialu. Praktycznie dolna granica grubosci pokrywy podstawy ogniwa jest taka, aby ta pokrywa mogla byc latwo przyspa¬ wana i wynosi okolo 1 mm lub mniej. Wzdluz calej dlugosci krawedzi pokrywy 3 podstawy og¬ niwa jest umieszczona niewielka ilosc kitu 29 aby uniemozliwic przeciek po zainstalowaniu oslony .katodowej ogniwa. W miejsce kitu 29 moze byc zastosowana sprezysta uszczelka w ksztalcie ra¬ my. Wystep 6 sluzy jako deflektor zabezpieczajac przed dostaniem sie solanki lub wody miedzy pod¬ stawe 1 i pokrywe 3 podstawy ogniwa. Oslony anodowe 19 sa polaczone przez spawanie z pretem anodowym 13, który ma lacznik 33 o srednicy mniejszej niz lacznik preta anodowego 13, który wystaje z pokrywy 3 i podstawy 1 przez otwory 30 i 32 w pokrywie 3 i podstawie 1, i jest przy¬ mocowany od dolu podstawy ogniwa za pomoca srodków laczacych takich jak nakretka 17. Pret anodowy 13 moze byc zaopatrzony w kolnierz 15 majacy skierowana do dolu pierscieniowa powierz¬ chnie, która spoczywa na górnej powierzchni po¬ krywy 3.Na fig. 3 przedstawiono pret anodowy 13, który jest usytuowany pionowo wzgledem podstawy 1 i pokrywy 3. Kolowy kolnierz 15 majacy pierscie¬ niowa powierzchnie spoczywa na pokrywie 3 i wystaje poza otwór 30 w niej wykonany. Jak po¬ kazano na fig. 3 pierscieniowa powierzchnia ma ksztalt stopniowy, to jest zawiera dwie pierscie¬ niowe powierzchnie 34a i 34b, przy czym sredni¬ ca powierzchni 34b jest mniejsza niz srednica po¬ wierzchni 34a. Korzystnie ta powierzchnia ma ksztalt stopniowy ale ten ksztalt nie jest konieczny.Spoina 36 jest nalozona w sposób ciagly wokól kolowego otworu 30 w podstawie 3 wzdluz dolnej powierzchni 34a kolnierza 15 i tworzy strukture jednostkowa miedzy pretem anodowym 13 i pod¬ stawa 3 tworzac jednoczesnie hydrauliczne uszczel¬ nienie wokól podstawy preta anodowego 13 tak, ze elektrolit zawarty w ogniwie nie przecieka wokól preta anodowego 13 lub kolnierza 15 nie wchodzac w kontakt z podstawa 1 i nie powodu¬ jac jej korozji.Jak przedstawiono na fig. 3—5 czesc preta ano¬ dowego 15 wystaje ponizej pierscieniowej po¬ wierzchni i opiera sie o podstawe 1 na pierscie¬ niowej powierzchni 38 tworzac miedzy nimi pola¬ czenie elektryczne. Ten kontakt jest zachowany za pomoca nakretki 17 nakreconej na lacznik 33.Zaleznie od grubosci pokrywy 3 moze byc ona usy¬ tuowana powyzej podstawy 1 lub moze byc z nia w kontakcie. 15 20 15 90 35 40 4S 50 55 60124 010 10 Inne przyklady wykonania wynalazku podobne do przedstawionego na fig. 3 sa zilustrowane na fig. 4 i 5. Chociaz przyklad wykonania przedsta¬ wiony na fig. 3 przedstawia pret anodowy 13 ma¬ jacy kolnierz 15 usytuowany przy jego podstawie^ • to taki kolnierz nie jest konieczny. Pret anodowy 13 moze byc zakonczony u dolu pierscieniowa po¬ wierzchnia 34c jak przedstawiono na fig. 4. Po¬ wierzchnia pierscieniowa 34c musi byc pokryta ty¬ tanem o grubosci wystarczajacej do spawania. io Otwór 30 w pokrywie 3 ma srednice mniejsza od srednicy preta anodowego 13 tak, ze powierzchnia pierscieniowa 34c, która jest prostopadla do osi preta 13 spoczywa na górnej powierzchni pokrywy 3. W sposób podobny do pokazanego na przykla- 15 . dzie z fig. 3, spoina 36 jest ulozona kolowo wokól otworu 30 i wystaje do dolu wzgledem pierscie¬ niowej powierzchni 34c preta anodowego 13.Podobnie na fig. 5 przedstawiono pret anodowy majacy zukosowany kolnierz zaopatrzony w stoz- 20 kowa powierzchnie pierscieniowa 34d pokryta ty¬ tanem o wystarczajacej grubosci, stykajaca sie z górna powierzchnia pokrywy 3. Ten przyklad wy¬ konania wynalazku jest korzystny, poniewaz umoz¬ liwia punktowy styk kolnierza 15 na stozkowej 25 powierzchni pierscieniowej 34d umozliwiajac przez to unikniecie obecnosci szczelin, które moga pro¬ wadzic do punktowej korozji. W sposób podobny do przykladów pokazanych poprzednio spoina 36 jest usytuowana miedzy kolowym otworem 30 w 30 pokrywie 3 i na pierscieniowej powierzchni 34d tworzac uszczelnienie hydrauliczne wokól powierz¬ chni podstawy preta anodowego 13.Na fig. 3—5 przedstawiono linia przerywana obecnosc oslony anodowej 19 umieszczonej bezpo- 35 srednio powyzej czesci laczacej preta anodowego 13. Jednakze spawanie preta anodowego do po¬ krywy 3 od góry lub od wewnatrz ogniwa byloby trudne, a w najlepszym razie wymagaloby ogra¬ niczenia wielkosci pretów anodowych i przyleglego 40 montowania anod. Zgodnie z wynalazkiem prety anodowe 13 majace przymocowane do nich oslony anodowe 19 i laczniki 33 sa unieruchamiane tak, ze lacznik 33 wystaje przez otwór 30 w pokry¬ wie 3, a skierowane do dolu pierscieniowe po- 45 wierzchnie 34a, 34c, 34d stykaja sie z górna lub wewnetrzna czescia otworu 30. Czesc pierscienio¬ wej powierzchni 34a, 34c, 34d usytuowana we¬ wnatrz otworu 30 jest dostepna od dolu tak, ze spoina 36 moze byc ulozona pomiedzy wewnetrzna 10 krawedzia otworu 30 i pierscieniowa powierzch¬ nia 34a, 34c, 34d. Po wykonaniu spoin na wszyst¬ kich anodach w sposób podobny do opisanego,1 umieszcza sie podstawe ogniwa na lacznikach 33 opierajac powierzchnia 38 o podstawe 1 lub na •• odwrót pokrywe 3 wraz z anodami mocuje sie na podstawie 1 a anody przykreca sie nakretka¬ mi 17.Spoina 36 jest nalozona jednym ze znanych spo¬ sobów spawania tytanu takich jak spawanie lase- 60 rowe, spawanie lukiem elektrycznym lub za pomo¬ ca oporu elektrycznego, ale najkorzystniejsze jest spawanie lukiem elektrycznym w atmosferze gazu obojetnego powyzej i ponizej pokrywy 3.Pokrywa 3 pokazana na fig. 3 i 6 moze zawie- «6 rac wystep 40 usytuowany wokól otworu 30 i od¬ dalony od niego. Takie wystepy sa jedynie poza¬ dane, ale nie sa konieczne do stosowania wyna¬ lazku. Celem wystepów 40 jest zabezpieczenie przed odksztalceniem plaskiej pokrywy 3 podczas procesu spawania umozliwiajac dokladne przyle¬ ganie dolnej powierzchni 38 kolnierza do podsta¬ wy 1. Wystepy 40 pochlaniaja równiez odksztal¬ cenia innych elementów ogniwa wymuszone roz¬ szerzaniem i kurczeniem sie tych elementów ogni¬ wa podczas pracy gdy zmieniaja sie temperatury.Wystepy 40 (fig. 6) moga byc usytuowane jako wystepy 40a wokól wielu otworów 30 usytuowa¬ nych w pokrywie 3 lub moga byc usytuowane w postaci pierscienia 40b wokól kazdego otworu 30.Nalezy zauwazyc^ ze takie wystepy sa korzystne w celu unikniecia odksztalcenia pokrywy 3 pod¬ czas spawania, ale nie sa one konieczne jezeli mozna uniknac odksztalcenia w. jakis inny sposób.Wystepy 40 moga takze miec ksztalt mieszków lub ksztalt Z iub kazdy inny ksztalt, który umozli¬ wialby pochlanianie odksztalcen pokrywy 3.Zastrzezenia patentowe ,1. Ogniwo do elektrolizy roztworów halogenków metali alkalicznych zawierajace zespól anody i podstawy ogniwa oraz oslone katodowa ogniwa, znamienne tym, ze zawiera przewodzaca i stano¬ wiaca wspornik podstawe (1) z otworami (32) do pomieszczenia pretów anodowych (13), nieprzewo- dzaca metalowa pokrywe (3) podstawy przykrywa¬ jaca cala podstawe ogniwa, z otworami (30) umiesz¬ czone na wprost otworów (32) w podstawie (1), stabilne wymiarowo anody, zaopatrzone w po¬ wierzchnie przewodzaca prad elektryczny, pret anodowy (13) majacy skierowana do dolu powierz¬ chnie pierscieniowa na swojej dolnej czesci, przy czym w pret jest wkrecony lacznik (33) przecho¬ dzacy przez powierzchnie pierscieniowa i przez otwory (30) i (32) w pokrywie (3) i w podstawie (1), oraz kolowa spoine usytuowana miedzy pier¬ scieniowa powierzchnia i pokrywa (3) otaczajaca kazdy otwór (30) w pokrywie (3), laczaca pret anodowy (13) i pokrywe (3). 2. Ogniwo wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze powierzchnia pierscieniowa (34d) ma ksztalt stoz¬ kowy. 3. Ogniwo wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze metalowa pokrywa (3) podstawy ogniwa zawiera wystep (40a, 40b) usytuowany wokolo i oddalony od co najmniej jednego otworu (30) w pokrywie (3). 4. Ogniwo wedlug zastrz. 3, znamienne tym, ze wystep (40a) jest usytuowany wokól wielu otwo¬ rów (30) w pokrywie (3), przy czym te otwory (30) sa usytuowane wzdluz linii prostej, na tej po¬ krywie (3). 5. Ogniwo wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze pret anodowy (13) zawiera wystajacy na zewnatrz kolnierz (15) zaopatrzony od dolu w powierzchnie pierscieniowa. 6. Ogniwo wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze ma pokrywe (3) podstawy ogniwa wykonana z ty¬ tanu. 7. Ogniwo wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze ma pokrywe (3) podstawy ogniwa wykonana ze stopu tytanu.124 010 -19 13 ^21 M 29 15 33 17 1 Fig. 2124 010 F/g.3 17 Fig.A124 010 Fig. 5 WZGral Z-d 2 — 601/84 — 80 + 16 Cena 100 zl PL PL PL PL PL PL

Claims (7)

1. Zastrzezenia patentowe 1. ,1. Ogniwo do elektrolizy roztworów halogenków metali alkalicznych zawierajace zespól anody i podstawy ogniwa oraz oslone katodowa ogniwa, znamienne tym, ze zawiera przewodzaca i stano¬ wiaca wspornik podstawe (1) z otworami (32) do pomieszczenia pretów anodowych (13), nieprzewo- dzaca metalowa pokrywe (3) podstawy przykrywa¬ jaca cala podstawe ogniwa, z otworami (30) umiesz¬ czone na wprost otworów (32) w podstawie (1), stabilne wymiarowo anody, zaopatrzone w po¬ wierzchnie przewodzaca prad elektryczny, pret anodowy (13) majacy skierowana do dolu powierz¬ chnie pierscieniowa na swojej dolnej czesci, przy czym w pret jest wkrecony lacznik (33) przecho¬ dzacy przez powierzchnie pierscieniowa i przez otwory (30) i (32) w pokrywie (3) i w podstawie (1), oraz kolowa spoine usytuowana miedzy pier¬ scieniowa powierzchnia i pokrywa (3) otaczajaca kazdy otwór (30) w pokrywie (3), laczaca pret anodowy (13) i pokrywe (3).

2. Ogniwo wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze powierzchnia pierscieniowa (34d) ma ksztalt stoz¬ kowy.

3. Ogniwo wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze metalowa pokrywa (3) podstawy ogniwa zawiera wystep (40a, 40b) usytuowany wokolo i oddalony od co najmniej jednego otworu (30) w pokrywie (3).

4. Ogniwo wedlug zastrz. 3, znamienne tym, ze wystep (40a) jest usytuowany wokól wielu otwo¬ rów (30) w pokrywie (3), przy czym te otwory (30) sa usytuowane wzdluz linii prostej, na tej po¬ krywie (3).

5. Ogniwo wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze pret anodowy (13) zawiera wystajacy na zewnatrz kolnierz (15) zaopatrzony od dolu w powierzchnie pierscieniowa.

6. Ogniwo wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze ma pokrywe (3) podstawy ogniwa wykonana z ty¬ tanu.

7. Ogniwo wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze ma pokrywe (3) podstawy ogniwa wykonana ze stopu tytanu.124 010 -19 13 ^21 M 29 15 33 17 1 Fig. 2124 010 F/g.3 17 Fig.A124 010 Fig. 5 WZGral Z-d 2 — 601/84 — 80 + 16 Cena 100 zl PL PL PL PL PL PL