Przedmiotem wynalazku jest elektrolizer z membrana wymiany jonów, a zwlaszcza elektroli¬ zer nadajacy sie do wytwarzania chlorowca i wodorotlenku metalu alkalicznego na drodze elek¬ trolizy wodnego roztworu haloldków metali alkalicznych* Dotychczas przy elektrolizie solanki zamiast elektrolizera rteciowego stosowano elektro- lizer przeponowy zawierajacy komore anodowa 1 komore katodowa oddzielone od siebie przez poro¬ wata przepone neutralna, wykonana na przyklad z azbestu. Taki elektrolizer z przepona ma jed¬ nak te wade, ze nie mozna uzyskac wodorotlenku metalu alkalicznego o wysokiej czystosci. Znany elektrolizer 1 anoda przedstawione sa na przyklad w opisach patentowych St. Zjedn. Am. nr 3 591 483 i 3 674 676.Celem wynalazku jest opracowanie elektrolizera z membrana wymiany jonów, który mozna wy¬ konac przez przemodelowanie stosowanego dotychczas elektrolizera przeponowego. Elektrolizer taki jest montowany przy zastosowaniu wyposazenia uzywanego w elektrolizerze przeponowym, po¬ winien byc pozbawiony ryzyka przecieku cieczy oraz powinien umozliwiac wytwarzanie wodorotlenku metalu alkalicznego o duzym stezeniu przy utrzymaniu napiecia na niskim poziomie.Elektrolizer z membrana wymiany jonów, zawierajacy glówny korpus elektrolizera, wiele po¬ rowatych i rurowych katod rozmieszczonych wewnatrz glównego korpusu elektrolizera, plyte denna elektrolizera z wieloma otworami, wiele przewodzacych elektrycznie pretów z kolnierzem w dol¬ nej czesci, przy czym kazdy kolnierz jest wprowadzony poprzez otwór plyty dennej elektrolizera do wnetrza glównego korpusu elektrolizera, a wspomniane prety przymocowane sa do plyty dennej elektrolizera za pomoca kolnierze., ponadto zawierajacy wiele porowatych anod z których kazda jest dolaczona do elektrycznie przewodzacego preta i jest umieszczona pionowo naprzeciw katody, przy czym anody te sa umieszczone oddzielnie lub w polaczeniu ze soba, pomiedzy katodami,2 138927 \ a ponadto zawierajacy kieszeniowe formy, w których przynajmniej czesci zwrócone do e\od i ka¬ tod aa utworzone przez membrane wymiany kationowej, a kazda z nich ma przy dnie otwóf, poprzez który przechodzi pret przewodzacy elektrycznie, przy czym formy te sa od góry otwarte) ponadto zawierajacy przegrode plytowa, która jest umieszczona na wierzchu glównego korpusu e^iktroli- zera i ma wiele otworów w miejscach odpowiadajacych glównym otworom form kieszeniowycj oraz wiele pokryw, z których kazda przykrywa otwór formy kieszeniowej, wedlug wynalazku charaktery¬ zuje sie tym, ze forma kieszeniowa miesci jedna lub kilka anod, dno formy kieszeniowej jest przymocowane do plyty dennej elektrolizera wraz z elektrycznie przewodzacym pretem przechodza¬ cym przez otwór w dnie kieszeniowej formy za pomoca kolnierza, tak ze wewnatrz formy kiesze¬ niowej utworzona jest komora anodowa, a krawedz górnego otworu formy kieszeniowej jest (przy¬ mocowana do otworu przegrody plytowej za pomocapokrywy. \ Przedmiot wynalazku jest objasniony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym Aig* 1 przedstawia elektrollzer wedlug wynalazku w czesciowym przekroju wzdluznym, fig* 2 - cz^cc umowna anodowa w widoku perspektywicznym z czesciowym wyrwaniem, fig. 3 - elektrollzer w wi¬ doku perspektywicznym, fig* 4 do 6 - kieszeniowa forme wedlug wynalazku w widoku perspektywi¬ cznym, a fig* 7 przedstawia w czesciowym powiekszeniu górna czesc elektrolizera z pokazaniem sposobu mocowania pokrywy na wierzchu komór anodowych* W glównym korpusie 1 elektrolizera umieszczonych jest wiele porowatych i wydrazonych katod rurowych 2, tak ze przebiegaja one od jednej wewnetrznej scianki bocznej korpusu glów¬ nego 1 elektrolizera do przeciwleglej wewnetrznej scianki bocznej* Plyta denna, 3 elektrolizera zawiera plyte 4 zasilania elektrycznego oraz arkusz antykorozyjny 5 umieszczony na plycie 4 i ma wiele otworów 7* Kazdy z otworów umieszczony jest bezposrednio pomiedzy dwiemia sasied¬ nimi katodami 2, a przez kazdy otwór przechodzi przewodzacy elektrycznie pret 6* Przewodzacy elektrycznie pret 6 przechodzi przez otwór 7 plyty dennej 3 elektrolizera do wnetrza korpusu glównego 1 elektrolizera i ma w swej dolnej czesci kolnierz 8* Ten elektrycznie przewodzacy pret 6 jest przymocowany do plyty dennej 3 elektrolizera za pomoca kolnierza 8 i nakretki mo¬ cujacej 9* Porowata anoda 10 dolaczona jest do przewodzacego elektrycznie preta 6 w jego gór¬ nej czesci, wsparta pionowo naprzeciw katody 2 i jest usytuowana bezposrednio pomiedzy dwiema katodami* Porma 11 utworzona przez membrane wymiany kationowej przynajmniej w czesciach zwróconych do anody i katody ma ksztalt kieszeni, tak ze moze ona pomiescic jedna lub wiecej anod 10, a wierzcholek tej kieszeniowej formy 11 jest otwarty. Kieszeniowa forma 11 w miejscu odpowiada¬ jacym otworowi 7 plyty dennej 3 elektrolizera ma otwór, poprzez który przechodzi elektrycznie przewodzacy pret 6. Kieszeniowa forma 11 miesci jedna lub kilka anod w bliskim styku z czes¬ cia formy kieszeniowej 11 utworzona przez membrane wymiany kationowej i jest przymocowana do plyty dennej 3 elektrolizera wraz z elektrycznie przewodzacym pretem 6 przechodzacym poprzez otwór w dnie tej kieszeniowej formy za pomoca kolnierza 8. W ten sposób w kieszeniowej formie 11 utworzona jest komora anodowa 12* Na wierzchu glównego korpusu 1 elektrolizera znajduje sie przegroda plytowa 13 z otworem w miejscu odpowiadajacym górnemu otworowi kieszeniowej formy 11, a arkusz 14 wykonany z elas¬ tycznego materialu* na przyklad z gumy, umieszczony jest pomiedzy przegroda 13 a górnym otwo¬ rem kieszeniowej formy* Górna pokrywa 15 komory anodowej umieszczona jest przy górnej czesci kazdej komory anodowej 12 i zakrywa górny otwór kieszeniowej fonuy 11, przy czym ten górny otwór kieszeniowy formy 11 jest przymocowany do pokrywy przy kazdym otworze przegrody plyto¬ wej 13* Arkusz 16 wykonany z elastycznego materialu takiego jak guma, umieszczony jest po¬ miedzy górna pokrywa 15 komory anodowej a górnym otwartym koncern kieszeniowej formy 11* Arkusz 16 sluzy do zabezpieczenia kieszeniowej formy 11 i dziala równiez jako material uszczelniaja¬ cy.Kieszeniowa foima 11 i anoda 10 sa korzystnie doprowadzane mozliwie blisko do siebie, do styku, przy czym korzystne jest stosowanie anody o takiej konstrukcji, która umozliwia138 927 3 przedluzanie anody w kierunku katody* Przyklad anod, które moga byc przedluzone w kierunku katody, opisano w japonskim opisie patentowym nr 35 031/75 /analogiczny patent St*Zjedn.Am* nr 3 674 676/* Jezeli jest to konieczne, pomiedzy kieszeniowa forma 11 a katoda 2 umieszczony jest element dystansowy 17* Korzystne jest, jesli szerokosc przestrzeni pomiedzy kieszeniowa forma 11 a katoda 2, na skutek umieszczenia elementu dystansowego, jest utrzymywana w zakre¬ sie 1 - 3 mm.W celu zabezpieczenia kieszeniowej formy 11 przed peknieciem przy dolnej czesci anody pod wplywem cisnienia wywieranego od strony katody na strone anodowa podczas elektrolizy, pozadane jest zastosowanie ramy ochronnej 18 otaczajacej dolna czesc anody. Rama ochronna 18 wykonana jest z odpornego na korozje materialu, na przyklad z zywicy fluorowej, a jej ksztalt nie jest istotny, dopóki obejmuje ona dolna czesc anody i utrzymuje ksztalt formy kieszeniowej • Na fig* 3 przedstawiony jest rurowy przewód rozgalezny 19 sluzacy do zasilania anolitem* Przewód rozgalezny 19 ma wiele rur 20 o malej srednicy sluzacy do rozprowadzania anolitu.Rury te przebiegaja do kazdej górnej pokrywy 15 komory anodowej, a anolit jest wprowadzany poprzez kazda rure 20 do kazdej komory anodowej* W celu kontrolowania predkosci przeplywu anolitu rura 20 o niewielkiej srednicy ma ksztalt spiralny, albo zaopatrzona jest w kryzowy element dozujacy* Górna pokrywa 15 komory anodowej wyposazona jest w wylotowa rure 21 o nie¬ wielkiej srednicy, w swej czesci bocznej, tak ze ciecz i gaz z komory anodowej moga przeply¬ wac poprzez te wylotowa rure 21* Zastosowano równiez drugi przewód rozgalezny 22, do którego dolaczonych jest wiele wylotowych rur 21* Ciecz i gaz wyprowadzana z komory anodowej sa wprowadzane w przewód rozgalezny 22, gdzie sa one oddzielane od siebie i ciecz jest odprowa¬ dzana wylotem 23, a gaz wylotem 24* Komora katodowa 25 utworzona jest na zewnatrz kieszeniowej formy 41 w glównym korpusie 1 elektrolizera i rozpuszczone alkalia lub woda sa wprowadzane poprzez rure 26 doprowadzania katolitu do komory katodowej* Ciecz i gaz z komory katodowej, wyplywajace z wierzchu glównego korpusu 1 elektrolizera, sa odprowadzane odpowiednio poprzez wyloty 27 i 28* Stosowana tu kieszeniowa forma 11 jest zaprojektowana tak, ze przynajmniej jej czesci zwrócone do anody i katody sa wykonane z membrany wymiany kationowej* Wynalazek obejmuje rózne przyklady wykonania* W przykladzie przedstawionym na fig* 4 cala forma jest wykonana z membrany wymiany kationowej 29. "/ przykladzie przedstawionym na fig* 5 dno formy, która jest przymocowana do plyty dennej elektrolizera oraz czesc górna formy, która jest utrzymy¬ wana w polozeniu pomiedzy przegroda plytowa 13 a górna pokrywa 15 anody, sa wykonane z ma¬ terialu 30 odpornego na korozje, na przyklad z zywicy fluorowej, a srodkowe czesci zwrócone do anody i katody sa wykonane z membrany wymiany kationowej 29 • Y/ przykladzie przedstawionym na fig. c tylko czesci zwrócone do anody i katody sa wykonane z membrany wymiany kationowej 29, a rama wykonana jest z materialu odpornego na korozje* Wynalazek nie jest ograniczony do opisanych powyzej przykladów wykonania i wystarczy by kieszeniowa forma byla wykonana z membrany wymiany kationowej przynajmniej w czesci odwróco¬ nej do katody i anody* Inne czesci moga byc wykonane z materialu odpornego na korozje i moga byc zaprojektowane w róznych postaciach zaleznie od konstrukcji kazdej elektrody* Kiedy mem¬ brana wymiany kationowej i material odporny na korozje sa stosowane do tworzenia formy kie¬ szeniowej, to sa one wówczas spojone ze soba, na przyklad przez zgrzewanie* Kiedy cala forma wykonana jest z membrany wymiany kationowej, wówczas czesci wchodzace w styk z dolna czescia koncowa anody moga latwo ulec uszkodzeniu i dlatego staje sie istotna opisana powyzej rama ochronna 18 dla formy* Na fig* 7 przedstawiono w czesciowym powiekszeniu s^3^ czesc elektrolizera z pokazaniem sposobu zamocowania pokrywy 15 komory anodowej* Kazda pokrywa górna 15 komory anodowej jest przymocowana do czlonu mocujacego 31 za pomoca sruby zaciskowej 32, a oba konce czlonu mocu¬ jacego 31 sa przymocowane do wystepów 33 znajdujacych sie po kazdej stronie glównego korpusu 1 elektrolizera, za pomoca sruby*4 138 927 Elektrollzer wedlug wynalazku na konstrukcje nadajaca sie do zmiany elektrolizera stoso¬ wanego dotychczas w metodzie przeponowej na elektrolizer dla metody z membrana wymiany jonów.W elektrolizerze przeponowym, w którym stosuje sie neutralna przepone zawierajaca azbest, po¬ rowata i wydrazona katode rurowa pokrywa sie przepona azbestowa, aby w ten sposób utworzyc komore katodowa, a anoda wsparta na przewodzacym elektrycznie precie umieszczona jest pomiedzy katodami pokrytymi przepona* Wedlug wynalazku przez wykorzystanie czesci elektrolizera przepo¬ nowego, takich jak glówny korpus elektrolizera, pokrywa, katody i anody, tworzy sie elektroli¬ zer o konstrukcji doskonale nadajacej sie do metody z membrana wymiany jonów* W elektrolizerze wedlug wynalazku anoda otoczona jest kieszeniowa forma, w której przy¬ najmniej czesci zwrócone do anody i katody sa wykonane z membrany wymiany kationowej. Dno formy kieszeniowej jest przymocowane do plytki dennej elektrolizera przez kolnierz preta przewodza¬ cego elektrycznie, a górny otwarty koniec formy jest przymocowany do górnej pokrywy komory anodowej przy otworze przegrody plytowej umieszczonej przy górnej czesci glównego korpusu elektrolizera. Dzieki temu membrana wymiany kationowej jest przytrzymywana na miejscu w stanie zamknietym bez relaksacji, a poniewaz anoda moze byc doprowadzana do bliskiego styku z membrana wymiany kationowej przez zastosowanie anody o takiej konstrukcji, która umozliwia sieganie powierzchni czynnej anodowo w kierunku katody, rozwiazanie wedlug wynalazku jest korzystne jako doskonala konstrukcja dla metody z membrana wymiany jonów* Przez wykonanie górnej i dolnej czesci formy kieszeniowej z zastosowaniem materialu odpornego na korozje, membrana wymiany ka¬ tionów zostaje zabezpieczona przed uszkodzeniem przez ostre czesci koncowej czesci anody i po¬ nadto jest chroniona przez otoczenie dolnej czesci koncowej anody rama ochronna* W konstrukcji przedmiotowego elektrolizera nie ma obawy wybuchu na skutek mieszania sie gazu anodowego z gazem katodowym, nawet jezeli przeciek gazu wystapi pomiedzy przegroda ply¬ towa górnej czesci glównego korpusu elektrolizera a otwartym koncem formy kieszeniowej lub pomiedzy górna pokrywa komory anodowej a otwartym koncem formy kieszeniowej poniewaz na zew¬ natrz znajduje sie powietrze* Zastrzezenie patentowe Elektrolizer z membrana wymiany jonów, zawierajacy glówny korpus elektrolizera, wiele porowatych i rurowych katod rozmieszczonych wewnatrz glównego korpusu elektrolizera, plyte denna elektrolizera z wieloma otworami, wiele przewodzacych elektrycznie pretów z kolnierzem w dolnej czesci, przy czym kazdy kolnierz jest wprowadzony do wnetrza glównego korpusu elek¬ trolizera przez otwór plyty dennej elektrolizera, a wspomniane prety przymocowane sa do plyty dennej elektrolizera za pomoca kolnierza, ponadto zawierajacy wiele porowatych anod, z których kazda jest dolaczona do elektrycznie przewodzacego preta i jest umieszczona pionowo naprzeciw katody, przy czym anody te sa umieszczone oddzielnie lub w polaczeniu ze soba, pomiedzy kato¬ dami, a ponadto zawierajacy wiele kieszeniowych form, w których przynajmniej czesci zwrócone do anod 1 katod sa utworzone przez membrane wymiany kationowej, a kazda z nich ma przy dnie otwór, poprzez który przechodzi pret przewodzacy elektrycznie, przy czym formy te sa od góry otwarte, ponadto zawierajacy przegrode plytowa, która jest umieszczona na wierzchu glównego korpusu elektrolizera i ma wiele otworów w miejscach odpowiadajacych górnym otworom form kieszeniowych oraz wiele pokryw, z których kazda przykrywa otwór formy kieszeniowej, znamienny tym, ze forma kieszeniowa /11/ miesci jedna lub kilka anod /10/, dno formy kieszeniowej /11/ jest przymocowane do plyty dennej /3/ elektrolizera wraz z elektrycz¬ nie przewodzacym pretem /6/ przechodzacym przez otwór w dnie formy kieszeniowej /11/ przez kolnierz /8/, tak ze wnetrze formy kieszeniowej /11/ stanowi komore anodowa /12/, a krawedz górnego otworu formy kieszeniowej /11/ jest przymocowana do otworu przegrody plytowej /13/ za pomoca pokrywy /15/»138 927 Fig.1 15 16138 927 Rg.4 Fiq.5 Fig. 6 30 Pracownia Fblagnficzna UP PRL. Naklad 100 Cena 130 zl PL PL PL PL PL PL