PL48726B1 - - Google Patents

Description

48726 KI 12 h, 1 MKP B 01 k 3/OZ Opublikowano: 15.XII.1964 UKD Twórca wynalazku: prof. dr Witold Tomassi Wlasciciel patentu: Instytut Chemii Ogólnej, Warszawa (Polska) Sposób prowadzenia elektrolizy z zastosowaniem elektrod proszkowych Wynalazek dotyczy prowadzenia elektrolizy z za¬ stosowaniem elektrod proszkowych umozliwiaja¬ cych adsorpcje wydzielanego gazu. Dotychczasowy sposób prowadzenia elektrolizy wymagal regene¬ racji elektrod proszkowych, polaczonej z wyjmo¬ waniem elektrod z elektrolizera, poniewaz wysyca¬ na gazem elektroda proszkowa tracila stopniowo mozliwosc dalszej adsorpcji, prowadzilo do wzro¬ stu napiecia elektrolizy. Regeneracja ta polegala badz na poddaniu elektrod dzialaniu powietrza, gdy nasycone byly wodorem, badz tez na wykorzy¬ staniu ich do sprzegania procesów elektrolizy.Sposób postepowania wedlug wynalazku pozwala na utrzymanie stalej zdolnosci adsorpcyjnej zespo¬ lu elektrod proszkowych przez kolejne ich zwiera¬ nie z elektrodami regenerujacymi oddzielonymi od przestrzeni elektrolizera przegroda przepuszczalna dla jonów.Przez zwarcie nasyconej gazem, bedacym pro¬ duktem elektrolizy, elektrody proszkowej z elek¬ troda regenerujaca powstaje ogniwo, którego sa¬ morzutna praca prowadzi do przeniesienia droga przemian elektrochemicznych zaadsorbowanego gazu na powierzchnie elektrody regenerujacej.Frzez odpowiedni dobór materialu tej elektrody mozna uzyskac zdjecie z elektrody pracujacej ca¬ lej ilosci zaadsorbowanego na niej produktu. Ma¬ terial elektrody regenerujacej powinien róznic sie od materialu elektrod proszkowych elektrolizera swoim potencjalem. W przypadku zdejmowania wodoru potencjal materialu elektrody regeneruja¬ cej powinien byc odpowiednio wyzszy, w przypad¬ ku zdejmowania tlenu — odpowiednio nizszy niz potencjal elektrody proszkowej pracujacej w elek- 5 trolizerze. Zregenerowana elektroda proszkowa zo¬ staje ponownie wlaczana w obwód pradu elektro¬ lizy. Powierzchnia elektrod regenerujacych moze byc pozbawiona osadzonego na niej produktu, w przypadku wodoru przez pozostawienie jej przez io pewien okres czasu na powietrzu, lub tez, zarówno w przypadku osadzonego wodoru jak i osadzonego tlenu, przez zastosowanie jej ponownie jako elek¬ trody regenerujacej do sciagania tlenu (jesli osa¬ dzony byl na niej wodór), lub sciaganie wodoru 15 (jesli osadzony byl na niej tlen) w drugim proce¬ sie elektrolizy. W ten ostatni sposób sprzeganie dwóch procesów elektrolizy nastepowaloby za po¬ srednictwem wymienianych miedzy nimi elektrod regenerujacych. Ze wzgledu na swa znaczna ma- 20 se (np. 10—30-krotna) w stosunku do masy elektro¬ dy proszkowej elektroda regenerujaca wymaga od¬ swiezania swTej powierzchni w dosyc duzych od¬ stepach czasu (np. co 8—24 godziny). Musi wtedy byc zastapiona inna elektroda regenerujaca, jesli 25 elektroliza ma przebiegac w sposób ciagly Dla blizszego wyjasnienia istoty wynalazku po¬ dano zasade budowy i dzialanie elektrolizera, przedstawionego przykladowo na rysunku. Jedna z elektrod, anoda 1, jest np. plyta weglowa lub 30 pretem. Katode stanowi zespól elektrod proszko- 4872648726 wych 4, utworzonych z wegla aktywowanego. Pod pradem elektrolizy znajduje sie jednoczesnie kilka elektrod proszkowych 6, wlaczanych stopniowo je¬ dna po drugiej. Elektroda proszkowa wysycona produktem elektrolizy do przewidzianego poziomu (co poznaje sie po potencjale tej elektrody) zostaje wylaczona z obiegu pradu elektrolizy i zwarta z elektroda regenerujaca 5. Elektroda regenerujaca jest utworzona z wegla aktywowanego. Masa jej jest wielokrotnie wieksza od masy elektrody pra¬ cujacej w elektrolizerze. Na miejsce wylaczonej elektrody proszkowej zostaje wlaczona w obwód elektrolizy inna elektroda proszkowa o swiezej powierzchni i odlaczona od elektrody regeneruja¬ cej. Elektrody regenerujace umieszczone sa obok elektrolizera w przestrzeni oddzielonej od niego przegroda przenikliwa dla jonów 3. Przestrzen ta wypelniona jest tym samym roztworem co zasadni¬ cza czesc elektrolizera. Liczba elektrod regeneru¬ jacych moze byc równa liczbie elektrod proszko¬ wych lub od niej mniejsza. Przegroda porowata 2 oddziela przestrzen anodowa od katodowej.Wodór' osadzony na weglowej elektrodzie prosz¬ kowej, np. w procesie elektrolizy roztworu chlor¬ ku sodowego, opuszcza calkowicie powierzchnie elektrody proszkowej w ciagu jednej godziny, przechodzac na elektrode regenerujaca. Podobnie zachowuje sie tlen osadzony na weglowej elektro¬ dzie proszkowej pracujacej jako anoda np. w pro¬ cesie elektrochemicznego wytwarzania cynku. 10 25 Uzyskane przez zastosowanie elektrod proszko¬ wych obnizone napiecie elektrolizy wynosi ok. 1,5 do 1 V. Elektrolizer moze pracowac w sposób ciagly pod obnizonym napieciem.Przyklad. Elektrolizowano 5 n roztwór chlor¬ ku sodowego stosujac 12 katod proszkowych oraz 12 elektrod regenerujacych z wegla aktywowanego.Masa kazdej z elektrod regenerujacych przewyz¬ szala 10-krotnie mase katody. Napiecie elektrolizy prowadzonej w sposób ciagly wynosilo 1,0 V. Ge¬ stosc anodowa pradu wynosila 500 A/m2. Katody byly wykonane z wegla aktywowanego Carbopol S ekstra, elektrody regenerujace zawieraly wegiel aktywowany Carbopol S2. Elektrody regenerujace byly wymieniane raz na dobe. Regenerowaly sie przez zawieszenie w powietrzu. Wydajnosc katodo¬ wa otrzymywanego wodorotlenku sodowego wyno¬ sila 83%. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób prowadzenia elektrolizy z zastosowaniem elektrod proszkowych, znamienny tym, ze elektro¬ dy pracujace w elektrolizerze w miare nasycania gazem kolejno wylacza sie z obiegu i zwiera z elek¬ trodami regenerujacymi o masie znacznie wiekszej od masy elektrod proszkowych, przy czym elektro¬ dy regenerujace oddzielone sa od czesci zasadni¬ czej elektrolizera przegroda przepuszczalna dla jonów. A ZG „Ruch" W-wa, zam. 1259-64 naklad 250 egz. PL