Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do wytwarzania chloranu sodowego na drodze ele¬ ktrolitycznej • Chloran sodowy Jest cennym produktem wytwarzanym przez elektrolize wodnych roztworów chlorku sodowego. Znane sa rózne typy elektrolizerów do realizacji tego procesu* W znanych urzadzeniach do wytwarzania chloranu sodu na drodze elektrolizy solanki y swieza solanke doprowadza sie do elektrolizera^a otrzymane produkty przepuszcza sie do reaktora, na przyklad takiego^jak opisany w kanadyjskim opisie patentowym nr 85O 080, przy czym w urzadzeniach tych stosuje sie oddzielna strefe produkcyjna polaczona z kazdym ele- ktrolizerem* Z opisu patentowego St.Zjedn.Am. nr 3 785 951 znane jest urzadzenie, w którym wiele komór elektrolitycznych, polaczonych równolegle z reaktorem, zasila sie z jednego zbiorni¬ ka do przygotowywania roztworu zasilajacego elektrolizery.Poniewaz znane urzadzenia sa bardzo zlozone, nadal jest aktualna potrzeba skonstruowa¬ nia urzadzenia o prostej budowie i latwego w obsludze*a ponadto mniej kosztownego w produ¬ kcji 9 niz znane dotychczas urzadzenia* W urzadzeniu wedlug wynalazku elektrolize prowadzi sie w wielu strefach elektrolitycz¬ nych polaozonych równolegle miedzy soba i majacych jeden wspólny reaktor zbiornikowy, a za¬ silanych z jednego zbiornika solanki gotowej do elektrolizy* Produkt uzyskiwany w urzadze¬ niu jest mieszany i tworzy jeden wspólny strumien chloranu sodu* Takie nowe uszeregowanie poszczególnych czesci urzadzenia jest korzystne* poniewaz upraszcza cale urzadzenie* Zgod¬ nie z tym uszeregowaniem urzadzenie zawiera tylko jeden zbiornik solanki gotowej do elektro¬ lizy 1 jeden wymiennik ciepla* Urzadzenie do wytwarzania chloranu sodowego ma wiele polaczonych równolegle jednostek elektrolitycznych* imajacych wspólne urzadzenia do zakwaszenia, przygotowywania solanki i wymiany ciepla*2 127001 Jednostki elektrolityczne wohodzace w sklad urzadzenia wedlug wynalazku zawieraja wiele polaczonyoh równolegle elektrolizarów i wspólny reaktor zbiornikowy, do którego wprowadza sie solanke do elektrolizy i z którego odprowadza sie solanke po elektrolizie* Temperature roztworu w reaktorze zbiornikowym9 a tym samym i solanki po elektrolizie, reguluje sie natezeniem przeplywu roztworu wprowadzanego do naozynia* Znane elektrolizery, na przyklad elektrolizer znany z kanadyjskiego opisu patentowe* go nr 850 080, przypomina wygladem skrzynie, w której do dwóch przeciwleglych scian przy- mooowane sa plaskie arkusze katody i anody. Plyty katodowe i anodowe rozmieszczone sa przemiennie wytyczajac droge przeplywu elektrolitu^na poczatku tej drogi znajduje sie wiotka na koncu wylot* Elektrolizer wedlug wynalazku jest skrzynia,której trzy solany boczne tworzace rame sa zlaozone spawami i do których przyspawane sa znajdujace sie u góry i u dolu przewody doprowadzajace i odlotowe* Czwarta soiana przysrubowana jest do pozostalej ozesoi skrzy¬ ni, od której jest jednoczesnie odizolowana* W skrzyni tej umieszczone sa na przemian cienkie plyty anodowe i katodowe, tak oddalone od siebie, aby utworzyc wiele pionowych kanalów, którymi elektrolit przeplywa od wlotu do wylotu, po drodze ulegajac elektroli¬ zie. Plyty elektrodowe w spawane sa w pionowe rowki w plytach zamykajacych* Taki elektrolizer ma mocniejsza konstrukcje i umozliwia lepsze wykorzystanie wewne¬ trznej przestrzeni elektrolitycznej, gdyz mozna stosowac w nim dosc cienkie elektrody* W celu utrzymania cienkich plyt anodowych i katodowych w odpowiednich odleglosoiach zapewniajacych odizolowanie elektryczne stosuje sie wiele jednoczesciowych, nieprzewodza- cyoh elementów dystansowych* Odstep pozostajacy pomiedzy przeciwleglymi elektrodami utrzymuje sie przez wprowa¬ dzenie elementów dystansujacych* Konwencjonalne elementy tego typu, na przyklad opisane w kanadyjskim opisie patentowym nr 85OO8O, maja postac dwóch sprzezonych ze soba kawal¬ ków laczacych sie ze soba poprzez otwór w elektrodzie i stanowiacych element dystansuja¬ cy* Podczas pracy elektrolizera elementy te latwo moga sie rozlaczac* Urzadzenie wedlug wynalazku ma element dystansujacy w postaci jednego kawalka, ozy¬ li problem rozlaczania sie go nie wystepuje* Wynalazek zilustrowano zalaczonymi rysunkami* Fig. 1 uwidaoznia schemat technologiczny urzadzenia do wytwarzania chloranu sodowe¬ go zawierajacego wiele elektrolizerów, fig* 2 przedstawia perspektywiczny widok rozlo¬ zonego elektrolizera, fig* 3 ilustruje w zblizeniu perspektywiczny widok elementu dys¬ tansujacego plyty elektrodówe9 uzytego w elektrolizerze pokazanym na fig* 2 oraz sposób polaozenia tego elementu z plyta elektrodowa, fig* 4 uwidaoznia przekrój poprzeczny elektrolizera wzdluz linii 4-4 na fig* 2, fig* 5 przedstawia przekrój poprzeczny elektro¬ lizera wzdluz linii 5-5 na fig.4, fig. 6 przedstawia przekrój poprzeczny elektrolizera wzdluz linii 6-6 na fig* 5» a fig* 7 ilustruje polaczenia rurowe elektrolizera z reakto¬ rem zbiornikowym* Urzadzenie 10 do wytwarzania chloranu sodowego /fig* 1/ ma wiele polaozonyoh ze so¬ ba jednostek 12 wytwarzajacych chloran sodowy* Na fig* 1 uwidoczniono tylko dwie jednost¬ ki 12 wytwarzajace chloran sodowy, chociaz zwykle stosuje sie ich wiecej, w zaleznosci od spodziewanej zdolnosci produkcyjnej, przy czym kazda jednostka 12 moze miec odpo¬ wiednio dobrane rozmiary, tak aby wytwarzac, na przyklad, okolo 1200 Mg chloranu sodo¬ wego rocznie* Kazda Jednostka 12 zawiera reaktor zbiornikowy 14 z roztworem, w którym tworzy sie chloran z produktów elektrolizy* Z reaktora 14 polaczone sa równolegle bezprzeponowe elektrolizery 16, do których doprowadza sie przeznaczony do elektrolizy roztwór z reak¬ tora 14, gdzie zawraca sie z kazdego elektrolizera roztwór po elektrolizie* Kazdy reaktor zbiornikowy 14 zaopatrzony jest w przewód wlotowy 18, którym doplywa solanka do elektrolizy, oraz przewód odlotowy 20, którym usuwa sie roztwór chloranu so¬ dowego* V reaktorze 14 znajduje sie tez odpowietrzenie 22, którym odplywaja gazowe pro¬ dukty elektrolizy*I 127001 3l Natezenie przeplywu solanki do kazdego reaktora zbiornikowego 14 mozna niezaleznie regulowac recznym zaworem 23 utrzymujac w ten sposób odpowiednia temperature oieczy w reaktorze* Przewód odlotowy 20 roztworu chloranu sodowego moze byc zaopatrzony w czuj¬ nik 25 sluzacy do pomiaru temperatury roztworu* wedlug której mozna regulowac natezenie przeplywu do reaktora zbiornikowego 14* Przewody roztworu chloranu sodowego 20 polaczone sa w kolektor 21 roztworu produktuf kierowanego do mieszalnika 24, Jednego w calym urzadzeniu* Roztwór chloranu sodowego usuwa sie ze zbiornika 24 przewodem 26 Jako produkt* Swiezy roztwór chlorku sodowego wprowadza sie do mieszalnika 24 przewodem 28, a przewodem 30 wprowadza sie kwas solny potrzebny do zakwaszenia roztworu do wartosci pH wymaganej przy elektrolizie* na przyklad okolo 6,S* Z roztworem chlorku sodowego wplywajacym do mieszalnika przewodem 28 mozna tez do ukladu dodawac katalizator reakcji elektrolizy* dwuchromian sodowy* Mieszalnik 24 moze byc zaopatrzony w odpowietrzenie 31 do usuwania gazów porwanych przez roztwór chloranu sodowego wprowadzany do mieszalnika kolektorem 21* Mieszalnik 2k podzielony jest na dwie komory pionowa przegroda 32 znajdujaca sie po¬ nizej.poziomu cieczy* Roztwór chloranu sodowego z kolektora 21 wprowadza sie ponizej poziomu cieczy do jednej komory, z która polaczony jest przewód 26 odprowadzajacy pro¬ dukt, a do drugiej komory wprowadza sie, przewodami 28 i 30, ponizej poziomu cieczy, roztwór chlorku sodowego i kwasu solnego* Tym sposobem unika sie zanieczyszczania stru¬ mienia produktu, chloranu 26 dodawanymi materialami mieszajac je z roztworem chloranu przelewajacym sie ponad przegrode 32* Roztwór chloranu sodowego "wzbogacony dodanym chlorkiem sodowym i zakwaszony kwasem 1 chlorowodorowym, nazywany dalej solanka, usuwa sie z drugiej komory mieszalnika 24 prze¬ wodem 34 i kieruje do wymiennika ciepla 36 o dowolnej, dogodnej konstrukcji* Potem so¬ lanka wplywa równolegle do wielu jednostek 12 przewodami zasilajacymi 18* W wymienniku ciepla 36 recyrkulowany roztwór z przewodu 3k chlodzi sie do odpowied¬ niej temperatury, na przyklad 40° C, usuwajac tym samym cieplo wydzielane w elektroii- zerach 16, odprowadzane z nich w postaci ciepla z roztworem plynacym przewodami 20* Jak wspomniano, temperature tego roztworu mozna regulowac w potrzebnych granicach, na przyk¬ lad w zakresie 60 - 90 C zawoBem regulujacym natezenie przeplywu solanki do jednostki 12* Elektrolizery 1ó sa polaczone elektrycznie gietkimi zlaczami elektrycznymi 38 pozwa¬ lajacymi na wzajemne przesuniecia elektrolizerów 16, dzieki czemu mozna je lokowac we wzajemnie dogodnych pozycjach* Kazdy elektrolizer 16 zaopatrzony jest w zawór spustowy 40 i zawór regulacyjny 42, który umozliwia odciecie jednego lub nawet wszystkich elektro¬ lizerów i spuszczenie zawartosci elektrolizera w celu konserwacji lub naprawy* V urzadzeniu do wytwarzania chloranu sodowego 10 wykorzystuje sie wiec jedno urza¬ dzenie do przygotowywania swiezej solanki i zakwaszania oraz jeden wymiennik ciepla, obslugujace wiele jednostek wytwarzajacych chloran 12 pracujacych w ukladzie równoleg¬ lym, których liczba zalezy od zdolnosci produkcyjnej jednostki 1 calego zakladu 10* Rozmiary mieszalnika 24 i wymiennika ciepla 36 dopasowuje sie do lacznej zdolnosci pro¬ dukcyjnej urzadzenia 10* Uklad jednostek 12 pokazany na fig* 1 i ich konstrukcja maja znaczne zalety* W kaz¬ dej z jednostek 12 wytwarza sie strumien produktu o pozadanym stezeniu chloranu, a to wskutek równoleglego dzialania wielu elektrolizerów 1ó* Strumien produktu z kazdego przewodu 20 nie wymaga dalszej elektrolizy przed usunieciem z ukladu* Dlatego tez, kaz¬ da jednostka jest samodzielna i moze byc oddzielona bez potrzeby przerywania pracy po¬ zostalych, w przypadku wystapienia jakichkolwiek problemów eksploatacyjnych i poddana naprawie* Stosujac w zakladzie 10 jedna tylko jednostke do przygotowywania swiezej solanki i zakwaszania oraz jeden wymiennik ciepla do minimum zmniejsza sie naklady inwestycyjnek 127001 na te urzadzenia, a ponadto tym prostym sposobem ujednorodnla sie warunki eksploataoji w calym urzadzeniu 10.Laczac równolegle wiele elektrolizerów 16 z jednym reaktorem zbiornikowym 14 w kaz¬ dej jednostce 12 zmniejsza sie wplyw wahan parametrów elektrolizerów na jakosc produkt tu oraz naklady inwestycyjne w porównaniu z rozwiazaniem, wedlug którego kazdy elektro¬ lizer 16 wspólpracuje ze swym wlasnym reaktorem 14* Gietkie laczniki elektryczne miedzy poszczególnymi elektrolizerami pozwalaja na do¬ konywanie znacznych zmian we wzajemnym usytuowaniu elektrolizerów 16 i unikniecie trud¬ nosci zwiazanych ze sztywnym ustawieniem elektrolizerów w baterie* Na fig* 2-6 przedstawiono szczególy konstrukcyjne elektrolizerów 16 w korzystnej postaoi* Elektrolizer 16 ma na ogól ksztalt zamknietej skrzyni, w stanie rozlozonym uwidocznionej na fig* 2* U dolu skrzyni znajduje sie przewód wlotowy cieczy 50, a u gó¬ ry przewód wylotowy 52* Oba przewody 50 ii 52, które moga byc chronione katodowo, sa integralnie polaczone spawem z pionowa, prostokatna skrajna plyta katodowa 5*L* Ze skraj¬ nej plyty 5^ wystaje, prostopadle do niej, wiele zasadniczo pionowych, cienkich, stalo¬ wych plyt katodowych 56* Przewody 50 i 52 zamykaja skrzynie od dolu i od góry, a skrajna plyta katodowa 54 oraz zewnetrzne plyty katodowe 56 zamykaja ja z trzech stron* Czwarta sciane skrzyni stanowi opisana ponizej skrajna plyta anodowa* Zastosowanie miekkiej stali do wyrobu przewodów doprowadzajacych i odlotowych 50 i 52 ulatwia ich przyspawanie do pozostalych scian elektrolizera zamiast srubowania lub mocowania innym sposobem, który trzeba by stosowac w przypadku uzycia jako tworzywa konstrukcyjnego polimerycznego materialu od¬ pornego na korozje* Podobnie, zastosowanie elektrod jako scian elektrolizera upraszcza jego konstrukcje, z tym, ze unika sie koniecznosci uzywania uszczelnien w miejscach po¬ laczen rozlacznych* Skrajna plyta katodowa 5^ sklada sie z wewnetrznego arkusza stalowego 53 metoda wy¬ buchowa zlaczonego z zewnetrznym arkuszem miedzi lub glinu 60* Ta dwuczesciowa struktu¬ ra ulatwia elektryczne podlaczenie elektrolizera 16 i minimalizuje spadek napiecia na polaczeniach wewnatrz elektrolizera* W arkuszu stalowym 53 znajduje sie wiele pionowych wglebien 62 podobnych do rowków, w kazdym z których umieszcza sie koniec jednej z cien¬ kich plyt katodowych $6epasujac go suwliwie i przyspawajac do arkusza 53* Dwie zewnetrz¬ ne plyty katodowe 56, zamykajace z boków elektrolizer 16 spawa sie z elementami ramy zew¬ netrznej 64, do której przyspawane sa przewody: wlotowy 50 i wylotowy 52* Do elementów ramy 6k na zewnatrz plyt 56 przyspawane sa zewnetrzne, zabezpieczajace i wzmacniajace plyty 65.Pionowa, prostokatna, skrajna plyta anodowa 66 umieszczona jest równolegle do skraj¬ nej plyty mitodowej 5^ i zamyka elektrolizer z czwartej strony* Ze skrajnej plyty anodo¬ wej 66 wystaje wiele pionowych, cienkich plyt anodowych 68 równoleglych do i umieszczo¬ nych miedzy plytami katodowymi 56. Skrajna plyta anodowa 66 sklada sie z wewnetrznego arkusza tytanowego 70 wybuchowo zlaczonego z zewnetrznym arkuszem miedziawym lub glino¬ wym 72, co ulatwia elektryczne podlaczenie plyty anodowej i zmniejsza spadek napiecia na polaczeniach wewnatrz elektrolizera* V arkuszu tytanowym 70 znajduje sie wiele pionowych wlgebien 7k podobnych do rowków, a w kazdym z nich umieszcza sie koniec jednej z cienkich plyt anodowych 68 pasujac go suwliwie i przyspawajac do arkusza 70* Korzystne jest stoso¬ wanie cienkich plyt anodowych 68 z tytanu pokrytego elektryoznie przewodzaca powloka, na przyklad z platynowców lub ich stopów, badz Inna, taka jak powloka z tlenków platynowców* W zlozonym elektrolizerze cienkie plyty anodowe 68 znajduja sie miedzy cienkimi ply¬ tami katodowymi 56. Miedzy tymi dwoma rodzajami plyt elektrodowych utworzone sa pionowe kanaly 75, którymi elektrolit ku eórxe przeplywa przez elektrolizer .od przewodu wlotowe¬ go 50 do wylotowego 52* Miedzy plytami elektrodowymi 56 i 68 znajduja sie elementy dystan¬ sujace 76• utrzymujace plyty w pozadanej odleglosci* Jak widac z fig* 2-6, elektrody zajmuja cala przestrzen miedzy bocznymi scianami127001 5! elektrolizera.dzielac ja na pionowe kanaly przeplywowe 75, wskutek czego bardzo duza jest wydajnosc elektrolityczna urzadzenia wedlug wynalazku.Zastosowanie pionowych rowków lub wglebien w skrajnyoh plytach: anodowej i katodo¬ wej, mieszczacych plyty elektrodowe, przyspawane w tych miejscach odpowiednich plyt elektrodowych i zastosowanie elementów dystansujacych 76 umozliwia maksymalne wykorzys¬ tanie przestrzeni elektrolizera, gdyz plyty elektrodowe moga byc bardzo cienkie, na przy¬ klad 1,6-3*2mm* Taki uklad rózni sie znacznie od znanych, w których plyty anodowe przysrubowane sa do plyty skrajnej, co ogranicza liczbe plyt anodowych na niej instalowanych i powoduje zwiekszenie grubosci plyt katodowych, zazwyczaj do okolo 12,7 mm w celu utrzymania poza¬ danej odleglosci miedzy elektrodami na ogól 1,6-3,2 mm. Dodatkowa zaleta spawanej kona- trucji plyt anodowych jest wyeliminowanie potencjalnie duzego spadku napiecia miedzy przy¬ srubowana plyta anodowa i plyta zamykajaca /skrajna/* Wskutek uzycia cienkich plyt katodowych mozna budowac mniejsze i lzejsze elektrolizery o takiej samej zdolnosci produkcyjnej* Ponadto, gietkosc katod pozwala na latwe utworze¬ nie ukladu plyt anodowych i katodowych, w przeciwienstwie do elektrolizerów ze stosunko¬ wo nieelastyczna wiazka plyt katodowych grubszych ze wzgledu na wspomniane srubowe przy¬ twierdzenie plyt anodowych do plyty zamykajacej* Jak -widac ze szczególowego rysunku na fig* 3t elementy dystansujace 76 wykorzystywa¬ ne do utrzymywania plyt elektrodowych w pozadanych ich wzglednych pozycjach stanowia integralne, niepodzielne czesci 78 wykonane z zasadniczo sztywnego, nie przewodzacego ma¬ terialu odpornego na korozje, takiego jak policzterofluoreetylen* Element 78 ma krótka czesc cylindryczna lub trzon 80 o dlugosci nieznacznie wiekszej od grubosci plyty elek¬ trodowej 56 lub 68 i dwie glowice 82 o srednicy wiekszej niz srednica cylindrycznej czes¬ ci 80.Kazda glowica 82 ma wewnetrzna plaska powierzchnie 81, zewnetrzna plaska powierzchnie 83 równolegla do powierzchni wewnetrznej 81, sfazowane obrzeze 85 i czesc cylindryczna 87 rozciagajaca sie miedzy plaska powierzchnia zewnetrzna 81 i sfazowanym obrzezem 85* Plaskie powierzchnie wewnetrzne 81 elementu dystansujacego 76 przylegaja do zewnetrz¬ nych powierzchni plyt elektrodowych 56 lub 68, w których sa umieszczone, a plaskie po¬ wierzchnie zewnetrzne stykaja sie z sasiadujacymi plytami elektrodowymi utrzymujac poza¬ dana miedzy nimi odleglosc* Grubosc glowic 82 jest tak dobrana, aby utrzymac pozadany od¬ step miedzy elektrodami* Kazda z glowic 82 jest wspólosiowa z krótka, cylindryczna czes¬ cia lub trzpieniem 80 w celu zapewnienia symetrycznosci struktury.Trzpien 80 ma ksztalt cylindra, który preferowany jest ze wzgledu na latwosc wytwa¬ rzania i uzytkowania, ale mozna stosowac elementy dystansowe z trzpieniem o innym prze¬ kroju poprzecznym* Na przyklad, moze to byc trzpien o przekroju kwadratowym, szescio¬ katnym lub innym, a pozadanym* Podobnie, rózny moze byc ksztalt glowic 82, poczynajac od korzystnego kolowego prze¬ kroju poprzecznego, przy czym maksymalny jej wymiar poprzeczny musi byc wiekszy od maksy¬ malnego poprzecznego wymiaru trzpienia 80. Na przyklad przekrój poprzeczny glowic 82 mo¬ ze byc kwadratowy, owalny, szesciokatny lub prostokatny* Elementy dystansujace 76 mozna wytwarzac z zasadniczo sztywnego, nie przewodzacego dowolnym, dogodnym sposobem, takim jak obróbka skrawaniem, wytlaczanie itp* Pozadana liczbe elementów dystansujacych 76 instaluje sie przy krawedzi plyty elek¬ trodowej 56 lub 68 z dala od skrajnyoh plyt 5*t lub 66 w celu zapewnienia odpowiednich mie. dzy nimi odstepów* Do mocowania tych elementów sluza wydluzone wglebienia 8k rozciagajace sie wglab od krawedzi plyty elektrodowej, korzystnie prostopadle do niej* Pionowy wymiar tego wglebienia jest nieco wiekszy od srednicy cylindrycznej czesci 80* Element dystansu¬ jacy 76 wsuwa sie do wglebienia 8kf tak ze wewnetrzne plaskie powierzchnie 81 glowic 82 stykaja sie z zewnetrznymi powierzchniami plyty elektrodowej, po czym zamyka sie wglebie-6 127001 ni* 84 w celu zapobiezenia wyswiieoia elementu dystansajaoego 76^odglnajao zab 86 znajdu¬ jacy sie miedzy plytkim wglebieniem 88 zasadniczo równoleglym do wglebienia 84 i tworzac tym samym zapore uniemozliwiajaca usuniecie elementu dystansujacego 76 z wglebienia 84.Tak wiec9 element dystansujacy 76 jest umooowany *.• wglebieniu 64* V kazdej plycie elektrodowej znajduje sie wiele takich elementów dystansujacych 76, przy czym liczba zalezy od rozmiarów plyty*. Zazwyczaj w plycie umieszcza sie trzy elemen¬ ty dystansujace, jeden w poblizu wierzoholka plyty, drugi u dolu, a trzeci w srodku* Elementy dystansujace stosowano juz w znanych elektrolizerach* Na ogól skladaly sie z dwóch czesci sprasowanych ze soba lub polaczonych jakimkolwiek innym sposobem przez otwory utworzone w plycie elektrodowej* Stwierdzono, ze te dwuczesciowe elementy dystan¬ sujace sa niezadowalajace, bowiem maja tendencje do rozczlonkowywania podczas skladania elektrolizera i sa, tym samym, nieskuteczne* Zastosowanie jednoczlonowych, integralnych elementów dystansujacych 76 pozwala na przezwyciezenie tych trudnosci i pewne utrzymywanie elektrody w odpowiednich odstepach przez dlugi okres* Na calym obwodzie skrajnej plyty anodowej 66 umieszcza sie uszczelke 90 izolujaca elektrycznie te plyte od elementów ramy katody 64 w zlozonej skrzyni elektro¬ lizera* Plyte anodowa 66 przytwierdza sie do ramy 64 odpowiednio odizolowanymi nakretkami i srubami 92 umieszczonymi we wspólosiowych otworach 94 znajdujacych sie w przylegajacych czesciaoh* Przy laczeniu nakretek i srub 92 uzywa sie tulejek 93 i podkladek 95 o odpowiedniej wytrzymalosci na sciskanie pod naciskiem potrzebnym do szczelnego zamkniecia elektrolize¬ ra* Odpowiednim tworzywem konstrukcyjnym na podkladki jest melamina, a na tulejki - poli¬ propylen* Do zewnetrznej powierzchni skrajnej plyty anodowej 54 przyspawane sa plyty do¬ prowadzajace napiecie 96* Podobne plyty 98 przyspawane sa do zewnetrznej powierzchni skrajnej plyty anodowej 66* Plyty 96 i 98 polaczone sa z nie uwidocznionymi na rysunku od¬ powiednimi przewodami elektrycznymi.Z bocznych scian skrzyni elektrolizera wystaja poziome plyty montazowe 100 pozwalaja¬ ce na pionowe ustawienie w odpowiedniej podstawie* Na fig* 7 uwidoczniono polaczenia rurowe miedzy elektrolizerem 16 i zbiornikiem 14.Elementy rurowe 102, wykonane z odpornego na korozje lub elektrycznie przewodzacego mate¬ rialu, takiego jak tytan, maja postac krótkich odcinków, odizolowanych, od siebie elektry¬ cznie odpowiednimi zestawami izolujacymi 104, a to w celu zminimalizowania uplywu pradu wzdluz rur oraz korozji tych rur powodowanej róznica potencjalów miedzy rurami a roztwo¬ rem przez nie plynacym* Srednica rur wlotowych i odlotowych 102 Jest na ogól znacznie mniejsza niz srednica przewodów umywanych w innych ukladach z pionowym przeplywem cieczy, a to wskutek zmniej¬ szenia predkosci przeplywu cieczy w poprzek powierzchni elektrod. Typowe przewody do elektrolizera 35000 - amperowego maja srednice okolo 100 mm, podczas gdy w przypadku zna¬ nych takich elektrolizerów maja one srednice 200 - 250 mm, zas predkosc przeplywu cieczy wynosi ok* 100 mm/s, wobec okolo 400 mm/s w rozwiazaniach znanych* Stwierdzono, ze ta stosunkowo niska predkosc przeplywu cieczy nie ma zasadniczo wply¬ wu na wywiazywanie sie tlenu* Sprawnosc i unoszenie z gazem zalezy raczej od predkosci przeplywu niz od pojemnosci przestrzeni miedzy elektrodami* Zmniejszenie srednicy ruro¬ ciagów daje oszczednosci w nakladach inwestycyjnych i mniejsze wplywy pradu* Reasumujac, wynalazek niniejszy daje uklad wytwarzajaoy chloran sodowy, odznaczajacy sie pewnymi zaletami, takimi jak unikalna jednostka elektrolityczna i unikalne elementy dystansujace* Zastrzezenia patentowe 1* Urzadzenie do wytwarzania roztworu chloranu sodowego przez elektrolize roztworu chlorku sodowego, znamienne tym, ze ma wiele jednostek elektrolitycznych /12/, z których kazda sklada sie z wielu elektrolizerów /16/, polaczonych w serie elektryczne miedzy soba przewodami elektrycznymi /36/ i przylaczonych do jednego zbiornika reaktoro-127001 7 rowego /11/t przy czym kazda komora elektrolizera /16/ ma wiele warstwowo ulozonych anod /68/9 umleszozonyoh w komorze tak, aby tworzyly kanaly elektrolityczne /75/t roz- oiagajaoe sie od wlotu na dole /50/ do wlotu na górze /52/f przewód zaellajaoy /18/9 polaozony równolegle z reaktorami zbiornikowymi /l4/ wielu jednostek elektrolitycznyoh /12/ i mieszalnik /2*l/ polaozony z przewodem produktu /21/f przewodem doprowadzajacym roztwór chlorku sodowego /28/ i przewodem doprowadzajacym kwas solny /30/f a takze po¬ laczony z przewodem zasilajaoym /18/ przez wylotowy przewód oyrkulaoyjny /3k/ i wymien¬ nik ciepla /JS/ oraz przewód wylotowy produktu/fc6/do odprowadzania wytwarzanego chloranu sodu z mieszalnika /2k/. 2* Urzadzenie wedlug zastrz* 1, znamienne tymfzew kazdym przewodzie produktu /20/ jest usytuowany czujnik do pomiaru temperatury /25/y a w odpowiednim prze¬ wodzie wlotowym /18/ zawór regulacyjny /23/ do regulaoji natezenia przeplywu roztworu do reaktora zbiornikowego /1V» przy czym natezenie przeplywu sterowane jest temperatu¬ ra roztworu mierzona w przewodzie produktu /20/* 3# Urzadzenie wedlug zastrz* 1 albo 29 znamienne t y m, ze mieszalnik /2k/ ma wewnetrzna przegrode /32/, wystajaca z dna mieszalnikay dzielaca wnetrze mieszalnika /ZL/ na dwie czesci, z których jedna czesc polaozona jest z przewodem doprowadzajacym roztwór chlorku sodowego /28/9 przewodem doprowadzajacym kwas solny /30/ i przewodem roztworu obiegowego /3Vf a druga czesc polaozona jest z kolektorem produktu /21/ i prze¬ wodem odprowadzajacym produkt /2ó/# 4* Urzadzenie wedlug zastrz* 1 albo 2, znamienne ty ra, te ma przewody miedzy kazdym reaktorem zbiornikowym, a polaczone z nim elektrolizery /16/ maja wiele odcinków odizolowanych od siebie elektrycznie* 5* Urzadzenie wedlug zastrz* 1 albo 29 znamienne t y m, ze elektrolizer skrzyniowy ma zamykajaca plyte katodowa /5^/ z miekkiej stali, zamykajaca, tytanowa plyte katodowa /66/f umieszczona równolegle do zamykajacej plyty katodowej /51*/, wiele równoleglych, cienkich, arkuszowych katod /56/ z miekkiej stali, wspawanych w odpowied¬ nie, równolegle rowki /62/9 wykonane w zamykajacej plycie katodowej /5V» * kierunku zamykajacej plyty anodowej /66/f wiele równoleglych, cienkich arkuszowych anod /68/ z tytanu pokrytego powloka przewodzaca prad elektryczny, w spawanyeh w odpowiednie, rów¬ nolegle rowki /lh/ wykonane w zamykajacej plycie anodowej /66/ i rozciagajace sie od zamykajacej plyty anodowej /66/t w kierunku zamykajacej plyty katodowej /5**/, umieszczo¬ nych na przemian z arkuszami katodowymi /56/, dla utworzenia wielu kanalów elektrolitycz¬ nych /75/t a wlot /50/ z miekkiej stali przyspawany jest do zamykajacej plyty katodowej /5^/ i do ramy /6k/f która polaczona jest, a jednoczesnie izolowana elektrycznie, z zamykajaca plyta anodowa /66/ /90, 92, 93f 95/ i wylot /52/ przyspawany jest do zamyka¬ jacej plyty katodowej /5V i ramy /6V« 6. Urzadzenie wedlug zastrz* 5, znamienne tym, ze zamykajaca plyta ka¬ todowa /5V i zamykajaca plyta anodowa /66/ maja arkusze /60, 72/ z miedzi albo glinu wybuchowo polaczone z powierzchnia przeciwlegla do powierzchni rowkowej /62, 74/* 7« Urzadzenie wedlug zastrz* 5, znamienne tym, ze arkusze elektrodowe /56, 68/ maja grubosc 1,6 - 3,2 mm,a kanaly elektrolityczne /75/ maja szerokosc 1,6 - - 3,2 mm* 8* Urzadzenie wedlug zastrz* 5, znamienne tym, ze sasiadujace arkusze elektrodowe /56, 68/oddzielone sa od siebie elektrycznie izolujacymi elementami /76/ zainstalowanymi w tych arkuszach* 9* Urzadzenie wedlug zastrz* 5, znamienne tym, ze elektrolizer skrzynio-8 127001 wy ma elementy dystansujace /76/, z których kazdy ma wydluzona czesc, trzpien /80/ o dlugosci nieco wiekszej niz grubosc arkusza elektrodowego /56, 68/, umieszczony we wgle^ bieniu /8k/ rozciagajacym sie od krawedzi arkusza, glowice /82/f integralnie zlaczone z trzpieniem /80/ z obu stron, majace wewnetrzne plaskie powierzchnie /81/, przylegajace do sasiadujacych zewnetrznych powierzchni arkusza elektrodowego /56, 68/ oraz zewnetrzne plaskie powierzchnie /83/t równolegle do powierzchni wewnetrznych /81/, przy czym maksy¬ malny wymiar poprzeczny glowic /82/ jest wiekszy od poprzecznego wymiaru trzpienia /80/9 szerokosc wglebienia /8k/ i maksymalna odleglosc miedzy zewnetrznymi powierzchniami /83/ odpowiadaja zadanemu odstepowi miedzy arkuszami elektrodowymi /56, 68/f a obok wglebienia /8h/ usytuowany jest zamykajacy wystep /86/, zabezpieczajacy element dystansujacy /78/ przed wysunieciem sie z wglebienia /84/« 10* Urzadzenie wedlug zastrz. 5, znamienne ty my ze ma integralny elektry¬ cznie izolujacy elektrody element dystansujacy /78/ do elektrolizera skrzyniowego, utrzymujacy arkusze elektrodowe w odpowiedniej odleglosci majacy wydluzony trzpien /80/ i glowice /82/ bedace integralnymi czesciami elementu, usytuowane po obu stronach trzpienia /80/, którego dlugosc jest nieco wieksza od grubosci arkusza elektrodowego /56, 68/f umieszozonego we wglebieniu /Sk/ rozciagajacym sie od krawedzi arkusza /56, 68/, które moze byc zamkniete elementem /86/, co zapobiega usunieciu elementu /76/ po wlozeniu go do wglebienia /S4/f przy czym kazda glowica /82/ ma wewnetrzna powierzchnie /81/, przylegajaca do sasiadujacej zewnetrznej powierzchni arkusza /56, 68/ i plaska po¬ wierzchnie zewnetrzna /83/» równolegla do wewnetrznej, zas maksymalny wymiar poprzeczny glowicy /82/ jest wiekszy od maksymalnego wymiaru poprzecznego trzpienia /80/f a szero¬ kosc wglebienia i maksymalna odleglosc miedzy zewnetrznymi powierzchniami /83/ odpowia¬ daja zadanemu odstepowi miedzy arkuszami elektrodowymi /5Óf 68/# 11« Urzadzenie wedlug zastrz. 10, znamienne tym, ze trzpien /80/ ma pos¬ tac cylindra o srednicy nieco mniejszej niz szerokosc wglebienia /Sk/f a kazda glowica /82/ ma profil kolowy i jest wspólosiowa z trzpieniem /80/, korzystnie ma sfazowane obrze¬ ze /85/ wokól zewnetrznej plaskiej powierzchni /83/. 12. Urzadzenie wedlug zastrz, 10 albo 11, znamienne tym, ze ma element zamykajacy utworzony z wystepu /85/ zagietego do wglebienia /8k/f utworzonego miedzy wglebieniem /8k/ i sasiadujacym, krótszym, równoleglym wglebieniem /86/m127 001 2 t 2 CO127 001 g**9*^ '93127 001127 001 FIG.51 104 102 Si WH6 PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL