Przedmiotem wynalazku jest elektrolizer, zwlaszcza elektrolizer o charakterze prasy filtracyjnej• Znane sa elektrolizery, które zawieraja wiele anod i katodf przy czym kazda anoda jest oddzielona od sasiedniej katody przez separator, który dzieli elektrolizer na wiele anodowych i katodowych przedzialów* Przediialy anodowe takiego ogniwa sa wyposazone w elementy do zasi¬ lania ogniwa elektrolitem, korzystnie za pomoca wspólnego rozgaleznika oraz w elementy do odprowadzania z ogniwa produktów elektrolizy* Podobnie9 przedzialy katodowe w ogniwie sa wy¬ posazone w elementy do odprowadzania z ogniwa produktów elektrolizy oraz w elementy do dopro¬ wadzania z ogniwa produktów elektrolizy oraz w elementy do doprowadzania do ogniwa wody lub innego plynu, korzystnie za pomoca rozgaleznika* W takich elektrolizerach separator moze byó hydraulicznie nieprzepuszczalna przepona przepuszczajaca wybiórczo jony.Elektrolizery o charakterze prasy filtracyjnej moga zawieraó wiele naprzemiennych anod i katod.W ostatnich latach elektrolizery przeponowe o charakterze prasy filtracyjnej byly wyko¬ rzystywane do produkcji chloru i wodnego roztworu wodorotlenku metalu alkalicznego na drodze elektrolizy wodnego roztworu chlorku metalu alkalicznego. Jesli wodny roztwór chlorku metalu alkalicznego jest poddawany elektrolizie w elektrolizerze przeponowym, to roztwór jest dopro¬ wadzany do przedzialów anodowych ogniwa a chlor wytworzony w czasie elektrolizy oraz zubozony roztwór chlorku metalu alkalicznego sa usuwane z przedzialów anodowych* Jony metalu alkalicz¬ nego sa przekazywane przez przepony do przedzialów katodowych ogniwa, do których jest dopro¬ wadzana woda lub rozcienczony roztwór wodorotlenku metalu alkalicznego, a wodór i roztwór wodorotlenku metalu alkalicznego wytworzone w drodze reakcji jonów metalu alkalicznego z jo¬ nami hydroksylowymi sa usuwane z przedzialów katodowych ogniwa. 142 0392 142 039 W takich elektrolizerach o charakterze prasy filtracyjnej elektrolit moze byc doprowadzany ze wspólnego rozgaleznika do poszczególnych przedzialów anodowych ogniwa, a woda lub rozcien¬ czony roztwór wodorotlenku metalu alkalicznego moze byó doprowadzany ze wspólnego rozgaleznika do poszczególnych przedzialów katodowych ogniwa, przy czym produkty elektrolizy moga byc usu¬ wane z poszczególnych przedzialów anodowych i katodowych ogniwa przez odprowadzanie tych pro¬ duktów do wspólnego rozgaleznika. Elementy dla doprowadzania elektrolitu i wody lub rozcien¬ czonego roztworu wodorotlenku metalu alkalicznego oraz elementy dla usuwania produktów elektro¬ lizy moga byó oddzielnymi rurami prowadzacymi od poszczególnych wspólnych rozgalezników do kaz¬ dego przedzialu anodowego i katodowego elektrolizera. Alternatywny, elektrolizer ma wiele plyt anodowych, katodowych i uszczelek, z uszczelkami umieszczonymi pomiedzy sasiednimi plytami anodowymi i plytami katodowymi, lub plyty anodowe i plyty katodowe sa umieszczone w uszczelkach to jest we wglebieniach w nich, a ponadto uszczelki oraz plyty anodowe i katodowe, moga zawie¬ rac wiele otworów, które w ogniwie tworza razem wiele kanalów wzdluz ogniwa, które sluza jako rozgaleznik* W takim ogniwie elementy dostarczajace elektrolit i usuwajace produkty elektro¬ lizy moga byó przepustami w scianach uszczelek i/lub plyt anodowych i katodowych, które lacza rozgalezniki z anodowymi i katodowymi przedzialami elektrolizera. Elektrolizery tego typu sa przedstawione w brytyjskim opisie patentowym nr 1 595 1839 który dotyczy ogniw przeponowych, W elektrolizerach, a zwlaszcza o charakterze prasy filtracyjnej zawierajacych wiele oddziel¬ nych przedzialów anodowych i katodowych, niezbednym jest, zeby szybkosc przeplywu elektrolitu byla taka sama dla kazdego przedzialu anodowego oraz powinna byc równomierna dystrybucja elektro¬ litu ze wspólnego rozgaleznika do przedzialów anodowych. Jesli wystepuja rózne szybkosci prze¬ plywu elektrolitu z rozgaleznika do przedzialów anodowych, to srednie stezenie elektrolitu i temperatura elektrolitu moga zmieniac sie z jednego przedzialu anodowego do drugiego, dajac w konsekwencji niekorzystny efekt w wydajnosci dzialania elektrolizera. Niezbednym jest rów¬ niez, aby dostarczanie cieczy do przedzialów katodowych ogniwa bylo równomierne, a dopuszczalne sa tylko niewielkie zmiany w stezeniu cieczy i jej temperatury w przedzialach katodowych ogniwa.Wynalazek dotyczy elektrolizera, który jest wyposazony w elementy pomagajace w utrzymywaniu równomiernego doprowadzania cieczy do przedzialów anodowych i/lub do przedzialów katodowych elektrolizera.Obecny wynalazek dotyczy elektrolizera o charakterze prasy filtracyjnej, zawierajacego wiele anod, katod i uszczelek z elektrycznie izolujacego materialu, w których umieszczone sa w sposób przemienny anody i katody i w którym przepona umozliwiajaca wymiane jonów umieszczona jest pomiedzy kazda sasiednia anoda i katoda, tworzac w ogniwie wiele anodowych przedzialów i kato¬ dowych przedzialów. Ogniwo ma dwa wlotowe rozgalezniki, z których elektrolit jest dostarczany do przedzialów anodowych ogniwa i z których ciecz jest doprowadzana do przedzialów katodowych ogniwa oraz dwa wylotowe rozgalezniki, z których produkty elektrolizy sa usuwane z przedzialów anodowych i przedzialów katodowych ogniwa. Elektrolizer charakteryzuje sie tym, ze ogniwo jest zaopatrzone we wspólna komore polaczona z kazdym przedzialem anodowym i/lub wspólna komore polaczona z kazdym przedzialem katodowym, wspomniane komory sa zaopatrzone w elementy dla recyr¬ kulacji cieczy do przedzialów anodowych i/lub przedzialów katodowych, przy czym wspomniane komory sa polaczone z wylotowymi rozgaleznikami z przedzialów anodowych i/lub wylotowym rozga¬ leznikiem z przedzialów katodowych.Rozwiazanie wedlug wynalazku moze miec anody i katody w postaci plyt i takie jest przedsta¬ wione w opisie.W elektrolizerze przedzialy anodowe i katodowe sa polaczone z wlotowym rozgaleznikiem i wy¬ lotowym rozgaleznikiem, rozgalezniki maja dlugosc ogniwa. W korzystnym przykladzie wykonania elektrolizera kazdy z tych rozgalezników jest utworzony przez cztery otwory w uszczelkach i korzystnie w plytach anodowych i plytach katodowych, otwory te razem tworza rozgalezniki.Elementami laczacymi moga byc przepusty w scianach uszczelek i/lub w scianach plyt anodowych.142 039 3 W korzystnym przykladzie wykonania elektrolizera kazdy z tych rozgalezników Jest utworzony przez otwory w uszczelkach oraz w plytach anodowych i plytach katodowych* Elementy laczace moga byc przepustami w scianach uszczelek i/lub w scianach plyt katodowych* W znanych elektrolizerach tego rodzaju, ciecze z przedzialów anodowych i z przedzialów ka¬ todowych plyna do wylotowych rozgalezników polaczonych z tymi przedzialami* W tych rozgalezni¬ kach zachodzi oddzielenie gazowych i plynnych produktów elektrolizy. Na przyklad* w elektro¬ lizie wodnego roztworu chlorku sodu oddzielenie gazowego chloru od zubozonego wodnego roztworu chlorku sodu nastepuje w rozgalezniku polaczonym z przedzialami anodowymi, a oddzielenie wodoru od roztworu wodorotlenku sodu nastepuje w rozgalezniku polaczonym z przedzialami katodowymi* Ciecze w tyah wylotowych rozgaleznikach nie utrzymuja stalej wysokosci cisnienia cieozy w polaczeniu z przedzialami anodowymi i katodowymi ogniwaf poniewaz ciecze w wylotowych roz¬ galeznikach maja zmienna gestosc* stosownie do obecnosci gazowych produktów elektrolizy oraz zmiennej wysokosci* Poziom cieczy w wylotowych rozgaleznikach moze byc nizszy niz poziom cieczy w przedzialach anodowych l/lub przedzialach katodowych* Zadaniem wspólnej komory w polaczeniu z kazdym przedzialem anodowym i ich wylotowym rozgaleznikiem oraz wspólnej komory w polaczeniu z kazdym przedzialem katodowym i ich wylotowym rozgaleznikiem* jest utrzymanie stalej wysokosci cisnienia w cieczach w przedzialach anodowych i/lub w przedzialach katodowych* Aby utrzymac taka wysokosc cisnienia, wspólne komory musza byc zaopatrzone w elementy do recyrkulacji cieczy do przedzialów anodowych i/lub do przedzialów katodowych* Na przyklad polaczenie pomiedzy wspólna komora a przedzialami anodowymi i/lub pomiedzy wspólna komora a przedzialami katodowymi moze byc zapewnione przez pary polaczonych przepustów pomiedzy wspólna komora a kazdym przedzialem anodowym l/lub pary polaczonych przepustów pomiedzy wspólna komora, a kazdym przedzialem katodowym* Polaczone przepusty moga byc górnymi i dolnymi przepustami* Przepusty moga byc wy¬ konane w scianach uszczelek i/lub w scianach plyt anodowych i/lub katodowych* Polaczone prze¬ pusty zapewniaja przejscia* przez które ciecz moze przechodzic pomiedzy przedzialem anodowym a wspólna komora oraz pomiedzy przedzialem katodowym a oddzielna wspólna komora* zapewniajac w ten sposób wysokosc cisnienia* które dziala na ciecze w przedzialach anodowych i wysokosc cisnienia, które dziala na ciecze w przedzialach katodowych* Jesli anody i katody sa korzystnie umieszczone w uszczelkach, na przyklad we wglebieniach tych uszczelek, wspólne komory polaczone z przedzialami anodowymi i z wylotowym rozgaleznikiem przedzialów anodowych moga byc zabezpieczone przez otwory w uszczelkach, które razem tworza wspólna komore* Podobnie* wspólna komora polaczona z przedzialami katodowymi i wylotowym roz¬ galeznikiem przedzialów katodowych moze byc zabezpieczona przez otwory w uszczelkach, które razem tworza wspólna komore* Jesli uszczelki sa umieszczone pomiedzy sasiednimi anodami i katodami, tak aby elektrycznie izolowac anode od sasiedniej katody* to anody i katody moga równiez byc zaopatrzone w otwory* które tworza czesc wspólnych komór.W alternatywnym rozwiazaniu wspólna komora polaczona z przedzialami anodowymi i z wyloto¬ wym rozgaleznikiem przedzialów anodowych, moze byc zabezpieczona przez otwarte koryto umiesz¬ czone w rozgalezniku* Podobnie, wspólna komora polaczona z przedzialami katodowymi i z wylo¬ towym rozgaleznikiem przedzialów katodowych* moze byc zabezpieczona przez otwarte koryto umieszczone w rozgalezniku* W praktyce otwarte koryta napelniaja ciecza i zapewniaja stale wysokosci cisnien cieczy w przedzialach anodowych i w przedzialach katodowych.Elektrolizer wedlug wynalazku jest pokazany na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia anode w rzucie pionowym* fig* 2 - katode w rzucie pionowym, fig* 3 - czesc elektrolizera obejmujaca anody i katody z fig* 1 i 2, w rozlozeniu, w rzucie aksonometrycznym, fig* 4 - drugi przyklad anody w rzucie pionowym, fig* 5 - drugi przyklad katody w rzucie pionowym, a fig. 6 przed¬ stawia czesc elektrolizera obejmujaca anody i katody z fig* 4 i 5* w rozlozeniu, w rzucie aksonometrycznym*4 142 039 Jak przedstawiono na fig* 1, anoda zawiera plyte 1 majaca centralny otwór 2, który jest mostkowany przez wiele pionowo rozmieszczonych listew 3* które tworza powierzchnie czynna anody. Listwy 3 sa rozsuniete wzgledem siebie i leza w plaszczyznie równoleglej do plaszczyzny plyty 1* Grupa listew jest umieszczona po obydwu stronach plyty 1. Plyta 1 ma cztery otwory 4, 5* 6, 7 które w ogniwie tworza czesc oddzielnych wzdluznych rozgalezników dla elektrolitu dostarczanego do przedzialów anodowych, produktów elektrolizy usuwanych z przedzialów anodo¬ wych, cieczy doprowadzanej do przedzialów katodowych i produktów elektrolizy usuwanych z prze¬ dzialów katodowych* Plyta anodowa 1 ma równiez dwa dalsze otwory 8* 9. które w elektrolizerze tworza czesó wspólnych komór polaczonych odpowiednio z przedzialami anodowymi i z przedziala¬ mi katodowymi oraz ich wylotowymi rozgaleznikami* Otwór 6 jest polaczony poprzez przepust 10 w scianie plyty anodowej 1 z otworem 5 i jest polaczony poprzez przepusty 11, 12 w scianie plyty anodowej 1 z centralnym otworem 2t który w elektrolizerze stanowi czesc przedzialu anodowego* Plyta anodowa 1 jest równiez zaopatrzona w przepust 13 laczacy otwór 4 z central¬ nym otworem 2 oraz w wystep 14* który jest dolaczany do wyprowadzenia 13 dla dolaczenia do szyny zbiorczej* Jak przedstawiono na fig* 2, katoda zawiera plyte 16 majaca centralny otwór 17. który jest mostkowany przez wiele pionowo rozmieszczonych listew 18. które tworza powierzchnie czynna katody* Te listwy 18 sa rozsuniete wzgledem siebie i leza w plaszczyznie równoleglej do plasz¬ czyzny plyty 16* Grupa listew jest umieszczona po obydwu stronach plyty 16* Plyta 16 ma cztery otwory 19* 20* 21* 22f które w ogniwie tworza czesc oddzielnych wzdluznych rozgalez¬ ników dla cieczy doprowadzanych do przedzialów katodowych, produktów elektrolizy usuwanych z przedzialów katodowych* elektrolitu doprowadzanego do przedzialów anodowych i produktów elektrolizy usuwanych z przedzialów anodowych* Plyta katodowa 16 ma równiez dwa dalsze otwory 239 24# które w elektrolizerze tworza czesc wspólnych komór polaczonych odpowiednio z prze¬ dzialami anodowymi i przedzialami katodowymi oraz z ich wylotowymi rozgaleznikami* Otwór 24 jest polaczony poprzez przepust 25 w scianie plyty katodowej 16 z otworem 20 i jest polaczony poprzez przepusty 26* 27 w scianie plyty 16 z centralnym otworem 17* który w elektrolizerze stanowi czesó przedzialu katodowego* Plyta katodowa 16 ma ponadto przepust 28 laczacy otwór 19 z centralnym otworem 17 oraz wystep 29* który jest dolaczony do wyprowadzenia 30 dla dola¬ czenia do szyny zbiorczej* Ha fig* 3 przedstawiona jest czesó elektrolizera zawierajaca dwie katody 31* 32* z których kazda ma pare uszczelek 33* 34 i 35* 36 wykonanych z elastomeru i umieszczonych po obydwu jej stronach* Czesc ogniwa zawiera ponadto dwie anody 37* 38* z których kazda ma pare uszczelek wykonanych z elastomeru i umieszczonych po obydwu jej stronach* Przedstawiono równiez trzy przepony 43* 44* 45 umozliwiajace wymiane jonów* przy czym przepona znajduje sie pomiedzy kazda sasiadujaoa ze soba anoda i katoda* Granioe przedzialu anodowego stanowia przepony 43 i 44* £lektroli*zer jest równiez zaopatrzony w nie przedstawione plyty oraz nie przedstawione elementy do doprowadzania cieczy do rozgalezników i do usuwania produktów elektrolizy* Dzialanie elektrolizera jest objasnione w nawiazaniu do anod i katod przedstawionych na fig. 1 i 2.Nawiazujac do fig* 1* elektrolit, na przyklad wodny roztwór chlorku metalu alkalicznego, doprowadzany jest do rozgaleznika* którego czesó stanowi otwór 4 w plycie anodowej 1 i elek¬ trolit przechodzi przez przepust 13 do przedzialu anodowego ogniwa* którego czesó stanowi otwór 2 w plycie anodowej 1* Gazowe i ciekle produkty elektrolizy wyplywaja z przedzialu anodowego przez przepust 11, oiekly produkt napelnia komore, której czesó stanowi otwór 8, a gazowy produkt elektrolizy przechodzi przez przepust 10 do rozgaleznika, którego czesc stanowi otwór 5 1 nastepnie na zewnatrz ogniwa* Ciekly produkt elektrolizy równiez plynie przez przepust 10 do rozgaleznika, którego czesó stanowi otwór 5 i stad na zewnatrz ogniwa*142 039 5 Ciekly produkt w komorze, której czesc stanowi otwór 8 zapewnia, ze zachowana Jest stala wielkosc przeplywu przez przepusty 12 we wszystkich plytach anodowych, które sa polaczone z prze¬ dzialami anodowymi ogniwa. Ciekly produkt elektrolizy równiez cyrkuluje pomiedzy przedzialem anodowym a komora, której czesc stanowi otwór 8, przez przepusty 11 i 12.Nawiazujac do fig. 2, ciecz na przyklad woda lub rozcienczony roztwór wodorotlenku metalu alkalicznego, jest doprowadzany do rozgaleznika, którego czesc stanowi otwór 19 w plycie katodowej 16 i ciecz przechodzi przez przepust 28 do przedzialu katodowego ogniwa, którego czesc stanowi otwór 17 w plycie katodowej 16* Gazowe i ciekle produkty elektrolizy wyplywaja z przedzialu katodowego przez przepust 26 i ciekly produkt napelnia komore, której czesc stanowi otwór 24, a gazowy produkt elektrolizy przechodzi przez przepust 25 do rozgaleznika, którego czesc stanowi otwór 20 i stad na zewnatrz ogniwa* Ciekly produkt w komorze, której czesc stanowi otwór 24 zapewnia, ze zachowana jest stala wielkosc przeplywu przez przepusty 27 we wszystkich plytach katodowych, które sa polaczone z przedzialami katodowymi ogniwa* Ciekly produkt elektrolizy równiez cyrkuluje pomiedzy przedzialem katodowym a komora, której czesc stanowi otwór 24, przez przepusty 26 i 27* Na fig. 4, 5 i 6 przedstawiono drugi przyklad wykonania elektrolizera* Jak przedstawiono na fig* 4 anoda ma plyte 46 z centralnym otworem 47, który jest mostko¬ wany przez wiele pionowo umieszczonych listew 48, które tworza powierzchnie czynna anody* Te listwy sa rozsuniete wzgledem siebie i leza w plaszczyznie równoleglej do plaszczyzny plyty 46* Grupa listew znajduje sie po obydwu stronach plyty 46* Plyta 46 ma cztery otwory 49, 50, 51• 52, które w ogniwie tworza czesc oddzielnych wzdluznych rozgalezników, odpowied¬ nio dla elektrolitu doprowadzanego do przedzialów anodowych, produktów elektrolizy usuwanych z przedzialów anodowych, cieczy doprowadzanej do przedzialów katodowych oraz produktów elek¬ trolizy usuwanych z przedzialów katodowych* Plyta 46 zawiera równiez przepust 53 w swojej scianie pomiedzy otworem 49 a centralnym otworem 47 oraz przepusty 54* 55 pomiedzy central¬ nym otworem 47 i otworem 50. W otworze 50, który stanowi ozesó rozgaleznika, przez który produkty elektrolizy sa odprowadzane z przedzialów anodowych, znajduje sie otwarte koryto 56, które jest umieszczone wzdluz calego ogniwa, które to koryto ma dwie krawedzie 57 i 58* Anoda 46 jest równiez zaopatrzona w wystep 59 dolaczony do wyprowadzenia 60 dla polaczenia z szyna zbiorcza.Jak przedstawiono na fig. 5 katoda zawiera plyte 61 z centralnym otworem 62, który jest mostkowany przez wiele pionowo rozmieszczonych listew 63, które tworza powierzchnie czynna katody. Listwy 63 sa rozsuniete wzgledem siebie i leza w plaszczyznie równoleglej do plasz¬ czyzny plyty 61. Grupa listew znajduje sie sie po obydwu stronach plyty 61* Plyta 61 ma cztery otwory 64, 65* 66, 67, które w ogniwie tworza czesc oddzielnych wzdluznych rozgalezników, odpowiednio dla cieczy doprowadzanych do przedzialów katodowych, produktów elektrolizy odpro¬ wadzanych z przedzialów katodowych* elektrolitu doprowadzanego do przedzialów anodowych 1 pro¬ duktów elektrolizy odprowadzanych z przedzialów anodowych* Plyta 61 ma ponadto przepust 68 w swej scianie pomiedzy otworem 64 a centralnym otworem 62 oraz przepusty 69, 70 pomiedzy centralnym otworem 62 a otworem 65* W otworze 65* który stanowi czesc rozgaleznika, przez który produkty sa odprowadzane z przedzialów katodowych* znajduje sie otwarte koryto 71* które umieszczone jest wzdluz calego ogniwa, które to koryto ma dwie krawedzie 72 i 73* Katoda 61 jest równiez zaopatrzona w wystep 74 dolaczony do wyprowadzania 75 dla polaczenia z szyna zbiorcza* Na fig* 6 przedstawiono czesc elektrolizera, na która skladaja sie dwie katody 76, 77, z których kazda ma pare uszczelek 78, 79 i 80, 81 z elastomeru, umieszczonych po obu ioh stro¬ nach. Przedstawiona ozesc ogniwa zawiera równiez dwie anody 82, 83, z których kazda ma pare uszczelek 84, 85,i 86, 67 z elastomeru* znajdujacych sie po obu ich stronach* Przedstawiono równiez trzy przepony 88, 89, 90 umozliwiajace wymiane jonów, które to przepony umieszczone sa pomiedzy sasiadujacymi ze soba anoda i katoda* Granice przedzialu anodowego stanowia6 142 039 przepony 88 1 89 a granice przedzialu katodowego stanowia przepony 89 i 90. Blektrolizer jest równiez zaopatrzony w nie przedstawione plyty oraz w nie przedstawione elementy dla doprowa¬ dzania cieczy do rozgalezników i dla usuwania produktów elektrolizy z rozgalezników.W przykladzie wykonania na fig* 6 przedstawiono równiez dwa koryta 919 92 umieszczone wzdluz ogniwa.Dzialanie elektrolizera objasnione jest w odniesieniu do anod i katod przedstawionych na fig. 4 i 5.Hawiazujac do fig. 4f elektrolit, na przyklad wodny roztwór chlorku metalu alkalicznego, doprowadzany jest do rozgaleznika, którego czesc stanowi otwór 49 w plycie anodowej 46 i elektrolit przechodzi przez przepust 53 do przedzialu anodowego ogniwa, którego ozesc stanowi otwór 47 plyty anodowej 46. Gazowe i ciekle produkty elektrolizy wyplywaja z przedzialu anodo¬ wego przez przepust 54. ciekly produkt napelnia przestrzen pomiedzy korytem 56 a sciana otworu 50. Gazowy produkt elektrolizy oddziela sie i ewentualnie uchodzi z ogniwa. Ciekly produkt elektrolizy przelewa sie przez krawedz 58 do koryta 56 i stad dostaje sie na zewnatrz ogniwa.Ciecz moze ponownie cyrkulowaó do przedzialu anodowego, którego czesc stanowi otwór 47 plyty anodowej 46. przez przepust 55* Ciecz w korycie 56 w rozgalezniku, którego czesc stanowi otwór 50 zapewnia, ze zachowana jest stala wielkosc przeplywu przez przepusty 55 we wszystkich plytach anodowych, do wszystkich przedzialów anodowych ogniwa.Nawiazujac do fig. 5. ciecz na przyklad woda lub roztwór wodorotlenku alkalicznego, jest doprowadzany do rozgaleznika, którego czesc stanowi otwór 64 plyty katodowej 61 i ciecz prze¬ chodzi przez przepust 68 do przedzialu katodowego ogniwa, którego czesc stanowi otwór 62 plyty katodowej 61. Gazowe i ciekle produkty elektrolizy wyplywaja z przedzialu katodowego przez przepust 69 i oiekly produkt napelnia przestrzen pomiedzy korytem 71 a sciana otworu 65.Gazowy produkt elektrolizy oddziela sie i ewentualnie uchodzi z ogniwa. Ciekly produkt elek¬ trolizy przelewa sie przez krawedz 73 do koryta 71 1 stad na zewnatrz ogniwa. Ciecz moze ponownie oyrkulowac do przedzialu katodowego9 którego czesc stanowi otwór 62 w plycie kato¬ dowej 61. przez przepust 70. Ciecz w korycie 71 w rozgalezniku, którego czesc stanowi otwór 65 zapewnia, ze zachowana jest stala wielkosc przeplywu do wszystkich przedzialów katodowych ogniwa, przez przepusty 70 we wszystkich plytach katodowych.Hydraulicznie nieprzepuszczalne przepony umozliwiajace wymiane jonów sa znane i korzystnie sa polimerami zawierajacymi fluor, zawierajacymi grupy anionowe. Polimery korzystnie sa we¬ glowodorami fluoropochodnymi zawierajacymi powtarzajace sie grupy C°m *2ra 7M i fa2 - C^N X gdzie m ma wartosc 2 do 10. a korzystnie 2. stosunek M do N jest korzystnie taki. aby dac ciezar równowaznikowy grup X w zakresie 500 do 2000. a X jest wybrane z A lub /ocf2 - cpj a i p gdzie p ma wartosc na przyklad 1 do 3# Z jest fluorem lub grupa perfluoroalkilowa majaca od 1 do 10 atomów wegla, a A jest grupa wybrana z grup: -SO^H, -CFgSO^H, -CClgSO^H, -X1S03Hf -POjHgt-PO^gt -C00H i -X OH lub pochodnych wspomnianych grupf gdzie X* jest grupa arylowa.Korzystnie A reprezentuje grupe -SO^H lub -C00H.Elektrolizer zawiera wiele uszczelek z elektrycznie izolujacego materialu, które izoluja elektrycznie kazda anode od sasiednich katod. Uszczelka jest korzystnie gietka i sprezynujaca142 039 7 i powinna byc odporna na dzialanie elektrolitu, jak równiez produktów elektrolizy* Uszczelka moze byc wykonana z polimeru organicznego, na przyklad polioleflnu, to jest polietylenu lub polipropylenu; elastomeru weglowodorowego, to jest elastomeru bazujacego na kopolimerach etyleno-propylenowych lub kopolimerach etylenopropylenodienowych, naturalnym kauczuku, lub kauczuku styrenobutadienowego lub weglowodoru chlorowanego, to jest polichlorku winylu.W elektrolizerze dla elektrolizy wodnego roztworu chlorku metalu alkalicznego material usz¬ czelki moze byc polimerem fluorowanym, na przyklad politetrafluoroetylenem, polifluorkiem winylu, polifluorkiem winylidenu, lub kopolimerem tetrafluoroetyleno-hezafluoropropyleno- wych, lub podlozem majacym zewnetrzna warstwe z takiego polimeru fluorowanego* W elektrolizerze uszczelka moze miec centralny otwór okreslony przez profil w ksztalcie ramki, który w ogniwie ogranicza czesc przedzialu anodowego lub przedzialu katodowego oraz otwory w profilu w ksztalcie ramki, które w ogniwie tworza czesc wzdluznych kanalów, które stanowia rozgalezniki* Anoda moze byc metalowa, a rodzaj metalu bedzie zalezal od rodzaju elektrolitu poddawanego elektrolizie w elektrolizerze. Korzystnie metal jest w postaci folii, zwlaszcza gdy w elek¬ trolizerze poddawany jest elektrolizie wodny roztwór chlorku metalu alkalicznego* Metalem w postaci folii moze byc jeden z grupy metali: tytan, cyrkon, niob, tantal lub stop zawierajacy glównie jeden lub kilka z tych metali, a majacy wlasnosci polaryzacji ano¬ dowej, które sa porównywalne z wlasnosciami czystego metalu* Korzystnym jest stosowanie samego tytanu, lub stopu na bazie tytanu, majacego wlasnosci polaryzacji porównywalne z wlasnosciami tytanu* Anoda bedzie miala centralna czesc anodowa, a jesli zawiera otwory stanowiace ozesc wzdluz¬ nych kanalów ogniwa, które tworza rozgalezniki, to otwory te beda znajdowaly sie odpowiednio do rozmieszczania otworów w uszczelkach* Alternatywnie, takie otwory moga nie wystepowac w anodzie, a anoda moze byc umieszczona w uszczelce, na przyklad we wglebieniach w uszczelce* Czesc anodowa moze miec wiele wydluzonych czlonów, które sa korzystnie umieszczone pio¬ nowo, na przyklad w postaci zaluzji lub listew, ewentualnie moze mlec powierzchnie otworowana jak sito, siatke jednolita lub powierzchnie perforowana* Czesc anodowa moze miec pare otwo- rowanych powlerzohnl umieszczonych równolegle wzgledem siebie* Czesc anodowa plyty anodowej moze miec powloke z elektrokatalitycznie aktywnego materialu przewodzacego prad elektryczny* Szczególnie w przypadku, gdy elektrolizie jest poddawany wodny roztwór chlorku metalu alkalicznego, ta powloka moze na przyklad zawierac jeden z wielu metali grupy platynowców, np* platyne, rod, iryd, ruten, osm i pallad, lub stopy wspomnianych metali, i/lub ich tlenek lub tlenki* Powloka moze zawierac jeden lub kilka metali z grupy platynowców i/lub ich tlenków z domieszkami tlenków jednego lub kilku metali nieszlachetnych, zwlaszcza tlenku metalu w postaci folii* Szczególnie korzystne powloki elektrokatalitycznie aktywne zawieraja sama platyne, a równiez sa nimi powloki bazujace na dwutlenku rutenu /dwutlenku tytanu, dwutlenku rutenu/ dwutlenku cyny oraz dwutlenku rutenu /dwutlenku cyny/ dwutlenku tytanu* Takie powloki i metody ich stosowania sa znane* Katoda moze byc metalowa, a rodzaj metalu bedzie zalezal od rodzaju elektrolitu poddawanego elektrolizie w elektrolizerze* Jesli elektrolizie ma byc poddawany wodny roztwór chlorku me¬ talu alkalicznego, to katoda moze byc wykonana na przyklad ze stali, miedzi, niklu lub stali pokrytej miedzia lub niklem* Katoda bedzie miala centralna czesc katodowa, a jesli zawiera otwory stanowiace czesc wzdluznych kanalów ogniwa, które tworza rozgalezniki, to otwory te beda znajdowaly sie odpo¬ wiednio do rozmieszczenia otworów w uszczelkach. Alternatywnie, takie otwory moga nie wys¬ tepowac w katodzie, a katoda moze byc umieszczona w uszczelce, na przyklad we wglebieniach w uszczelce*8 142 039 Czesc katodowa moze miec wiele wydluzonych czlonów, które sa korzystnie umieszczone pionowo, na przyklad w postaci zaluzji lub listew, ewentualnie moze miec powierzchnie otworowana jak sito, siatke jednolita lub powierzchnie perforowana. Czesc katodowa moze miec pare otworowa- nych powierzchni umieszczonych równolegle wzgledem siebie* Czesc katodowa plyty katodowej moze miec powloke z materialu, który redukuje nadnapiecie wodoru na katodzie, jesli elektrolizer jest uzywany do elektrolizy wodnego roztworu chlorku metalu alkalicznego* Takie powloki sa znane* Anody i katody sa zaopatrzone w elementy do przylaczenia do zródla i energii* Na przyklad, moga byc one zaopatrzone w przylacza, które sa odpowiednie do dolaczenia do odpowiedniego ukladu szyn zbiorczych* Koniecznym jest, aby zarówno anody, jak i katody byly gietkie, a zwlaszcza sprezyste, po¬ niewaz gietkosc i sprezystosc pomagaja w wytwarzaniu uszczelnien przeciw wyciekom podczas mon¬ tazu elektrolizera* Grubosc anod i katod wynosi korzystnie 0,5 mm do 3 mm* Elektrolizer moze byc jednobiegunowym lub dwubiegunowym ogniwem* W j ednobiegunowym ogniwie przepona umozliwiajaca wymiane jonów jest umieszczona pomiedzy kazda sasiadujaca anoda i ka¬ toda* W dwubiegunowym ogniwie przepona umozliwiajaca wymiane jonów jest umieszczona pomiedzy anoda elektrody dwubiegunowej a katoda sasiedniej elektrody dwubiegunowej* V przypadku jedno- biegunowego ogniwa pozadanym jest, aby wymiary anod i katod w kierunku przeplywu pradu byly takie, aby zabezpieczyc krótkie drogi pradowe, zapewnia to niskie spadki napiecia w anodach i katodach, bez stosowania starannie wykonanych urzadzen przewodzacych prad* Korzystnie wymiar w kierunku przeplywu pradu miesci sie w zakresie 15 do 60 cm* Jesli anody 1 katody maja otwory, które w elektrolizerze stanowia czesc rozgalezników, niezbednym jest zapewnienie, ze rozgalezniki* które lacza sie z przedzialami anodowymi ogniwa sa elektrycznie odizolowane od rozgalezników, które sa polaczone z przedzialami katodowymi ogniwa* Ta elektryczna izolacja moze byc osiagnieta za pomoca czlonów uksztaltowanych jak ramki z elektrycznie izolujacego materialu wprowadzonego w otwory w anodach i katodach, które stanowia czesc rozgalezników* Zastrzezenia patentowe 1* Elektrolizer o charakterze prasy filtracyjnej zawierajacy anody, katody i uszczelki z izolujacego elektrycznie materialu, w którym anody i katody umieszczone sa naprzemiennie, a pomiedzy kazda sasiednia anoda i katoda znajduja sie przepony umozliwiajace wymiane jonów, tworzac w ogniwie wiele przedzialów anodowych i katodowych, a cale ogniwo ma dwa wlotowe rozgalezniki umieszczone wzdluz elektrolizera, z których elektrolit jest doprowadzany do przedzialów anodowych ogniwa i z których ciecze sa doprowadzane do przedzialów katodowych ogniwa oraz dwa wylotowe rozgalezniki, z których produkty elektrolizy sa usuwane z przedzia¬ lów anodowych i katodowych ogniwa, znamienny tym, ze ogniwo jest zaopatrzone we wspólna komore polaczona z kazdym przedzialem anodowym i/lub wspólna komore polaczona z kazdym przedzialem katodowym, przy czym komory te sa zaopatrzone w elementy dla recyrkulacji oieczy do przedzialów anodowych i/lub do przedzialów katodowych, przy czym komory równiez polaczone sa z wylotowymi rozgaleznikami przedzialów anodowych i/lub z wylotowymi rozgalez¬ nikami przedzialów katodowych, które umieszczone sa wzdluz elektrolizera* 2* Elektrolizer wedlug zastrz* 1, znamienny tym, ze anody i katody stanowia plyty* 3* Elektrolizer wedlug zastrz* 1, znamienny tym, ze anody, katody i uszczelki maja cztery otwory, które razem tworza rozgalezniki lub ich czesc*.142 039 9 4* Elektrolizer wedlug zastrz* i, znamienny t y m, ze polaczenie pomiedzy wspólna komora a kazdym przedzialem anodowym i katodowym zapewniaja pary przepustów pomiedzy wspólna komora a odpowiednim przedzialem. 5» Elektrolizer wedlug zastrz. 4* znamienny t y m, ze przepusty sa w postaci górnych i dolnych przepustów. 6. Elektrolizer wedlug zastrz. 5f znamienny t y ni, ze przepusty sa wykonane w scianach plyt anodowych i/lub w scianach plyt katodowych. 7* Elektrolizer wedlug zastrz• 4f znamienny tym, ze wspólne komory polaczone z przedzialami anodowymi i z wylotowymi i/lub katodowymi rozgaleznikami przedzialów anodowych i/lub katodowych stanowia otwory w anodach, katodach i w uszczelkach, które razem tworza wspólna komore. 8. Elektrolizer wedlug zastrz. 49 znamienny t y m, ze wspólne komory polaczone z przedzialami, anodowymi i/lub katodowymi i z wylotowymi rozgaleznikami tych przedzialów stanowia otwarte koryta umieszczone we wspomnianych rozgaleznikach. 5 10 8 11 3 224 19 28 18 21 Fig. 2.142 039 V 3? 42 Fig. 3. -36 "32 ^35 •v \ 34 33 31 50 57 54 69 72 73 61 64 68 63 62 Fig.S.Pracowna Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz.Cena 220 zl PL PL PL PL PL PL PL