PL90063B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest elektroda dwubiegunowa, umozliwiajaca uzyskanie zadanej sztywnosci i plaskosci elektrody.Rozwiazanie wynalazku polega na zrealizowaniu przylegania ramek katodowej i/lub anodowej do dennej metalowej plyty elektrody, sluzacej jako plaszczyzna odniesienia, przy czym prostopadlosc wzgledem tej plaszczyzny jest zapewniona dla czesci anodowej i katodowej przez elementy doprowadzajace prad, do których sa one przyspawane, a elementy te sluza do usztywnienia i zapewnienia lepszej plaskosci tej czesci elektrod, a takze ich równoleglosci wzgledem plaszczyzny odniesienia.Rozwiazanie to zapewnia z jednej strony przeplyw pradu przez elektrody dwubiegunowe, z drugiej strony uzyskanie sztywnosci calego ukladu, zapewniajacej utrzymanie stalej odleglosci miedzybiegunowej.Powierzchnie anodowa stanowia druty z tytanu powleczone metalem szlachetnym i polaczone miedzy soba swymi koncami w celu zapobiegania ich deformacji, a powierzchnie katodowa stanowia folie z wycieciami lub siatki z zelaza.Powierzchnia anodowa jest zamocowana jedynie do elementów doprowadzajacych prad, przechodzacych przez bimetalowa plyte denna elektrody.Powierzchnia katodowa jest zamocowana z jednej strony do elementów doprowadzajacych prad a z drugiej strony do ramki katodowej.Kesony zapewniajace rozdzielanie gazu od elektrolitu moga byc dolaczone lub zintegrowane.Caly uklad tych elementów jest wcisniety w obudowe, do koncówek której polaczone sa przewody doprowadzajace prad.Wynalazek moze sluzyc jako podstawa do wykonania róznych odmian elektrod dwubiegunowych z wbudowanymi ramkami. Nizej przedstawiono przedmiot wynalazku w kilku przykladach wykonania na zalaczo¬ nym rysunku.Przyklad I. Elektroda dwubiegunowa z wbudowana ramka katodowa zostala przedstawiona schematy¬ cznie na fig. 1 — 4, przy czym na fig. 1 przedstawiono elektrode z ramka w widoku z przodu, na fig. 2 — elektro¬ de w przekroju w kierunku dlugosci, na fig. 3 - elektrode w przekroju czesciowym w kierunku szerokosci i w strefie dolnej , na fig. 4 - elektrode w przekroju w kierunku szerokosci, w strefie wyzszej, to znaczy na poziomie kesonu sluzacego do rozdzielania gazu od elektrolitu.Ramka katodowa sklada sie ze szkieletu 1 w ksztalcie rury o przekroju prostokatnym, ze stali miekkiej, oraz z blachy ze stali miekkiej 2 wygietej i przyspawanej do szkieletu, tworzaca w ten sposób komore katodowa.Strefa górna, w której nastepuje rozdzielenie katolitu jest zamknieta blacha ze stali miekkiej 3. Strefa górna jest polaczona ze strefa dolna otworami 5. W górnej czesci strefy górnej ramki znajduje sie kanal 7 do odprowadzania gazów wytwarzanych przy katodzie. W dolnej czesci ramki znajduje sie kanal 8 do odprowadza¬ nia lugów alkalicznych.Powierzchnia anodowa strefy dolnej jest chroniona metalem o pasywacji anodowej, w tym celu stosowana jest folia z tytanu 9 zamocowana na obwodzie szkieletu 1 za pomoca srub 10, gdyz tytan jest trudno spawalny ze stala miekka.Polaczenie blachy stalowej 2 i folii tytanu 9 stanowi bimetalowa plyte denna elektrody sluzaca jako plaszczyzna odniesienia. Plytki ze stali miekkiej 6 zapewniaja sztywnosc i plaskosc plaszczyzny laczacej w strefie oddzielajacej czesc dolna od czesci górnej.Na bimetalowej plytce dennej elektrody dwubiegunowej zamocowane sa obie czesci elektrody, to znaczy czesc anodowa aktywna oraz czesc katodowo aktywna.Czesc anodowo aktywna sklada sie z drutów z tytanu 11 polaczonych miedzy soba swymi koncami za pomoca listew z tytanu 12, w celu zapobiegania ich znieksztalceniu. Siatka utworzona przez druty i listwy90063 3 2 tytanu jest przyspawana wzdluz swej linii srodkowej do elementu 13 z miedzi i z tytanu. Dlugosc tego elementu wyznacza maksymalna wysokosc powierzchni anodowo czynnej. Ilosc elementów 13 zamontowanych równolegle wyznacza maksymalna szerokosc powierzchni anodowoczynnej.Powierzchnia anodowoczynna jest powleczona warstwa przewodzaca odporna, stanowiaca na przyklad warstwe metali o pasywacji anodowej, w tym celu stosowana jest folia z tytanu 9 zamocowana na obwodzie szkieletu 1 za pomoca srub 10, gdyz tytan jest trudno spawalny ze stala miekka.Polaczenie blachy stalowej 2 i folii tytanu 9 stanowi bimetalowa plyte denna elektrody sluzaca jako plaszczyzna odniesienia. Plytki ze stali miekkiej 6 zapewniaja sztywnosc i plaskosc plaszczyzny laczacej w strefie oddzielajacej czesc dolna od czesci górnej.Na bimetalowej plytce dennej elektrody dwubiegunowej zamocowane sa obie czesci elektrody, to znaczy czesc anodowo aktywna oraz czesc katodowo aktywna.Czesc anodowo-aktywna sklada sie z drutów z tytanu 11 polaczonych miedzy soba swymi koncami za pomoca listew z tytanu 12, w celu zapobiegania ich znieksztalceniu. Siatka utworzona przez druty i listwy z tytanu jest przyspawana wzdluz swej linii srodkowej do elementu 13 z miedzi i z tytanu. Dlugosc tego elementu wyznacza maksymalna wysokosc powierzchni anodowoczynnej. Ilosc elementów 13 zamontowanych równolegle wyznacza maksymalna szerokosc powierzchni anodowoczynnej.Powierzchnia anodowoczynna jest powleczona warstwa przewodzaca odporna, stanowiaca na przyklad warstwe metali szlachetnych z grupy platyny. Czesc katodowoczynna stanowi siatke lub rozwinieta folie perforowana ze stali miekkiej 17.Przeplyw pradu elektrycznego miedzy powierzchniami anodowoczynnymi i katodowo czynnymi nastepuje po stronie anodowej przez uklady 14 stanowiace plaskowniki miedziane 15 przeprowadzone przez bimetalowa plyte denna utworzona z blach 2 i 9. Plaskowniki miedziane sa przyspawane z jednej strony do elementu 13 poddanego uprzednio obróbce planowania nadlewków w celu obnazenia miedzi, a z drugiej strony do blachy 2 ze stali miekkiej. W celu zapewnienia ochrony plaskownikom przed dzialaniem korozyjnego anolitu, przyspawano uprzednio w sposób szczelny oslone 16 z tytanu dla elementu 13 z miedzi i tytanu, po stronie anodowej oraz do blachy 9 z tytanu po stronie plyty dennej.Po stronie katodowej, polaczenie elektryczne przy czesci anodowej dokonane jest za posrednictwem plaskownika stalowego 18 przyspawanego do plaskowników miedzianych 15 przechodzacych przez bimetalowa plyte denna. Przed przyspawaniem siatki ze stali miekkiej 17 do plaskownika 18 sluzacego jako rozdzielacz pradu, koncówki plaskowników miedzianych 15 doprowadzane do przegrody katodowej zasloniete sa przez oslony 19 z miekkiej stali przyspawane do plaskownika stalowego 18.W celu uzyskania powierzchni katodowoczynnej bardzo plaskiej do umieszczenia przeslony w przypadku elektrolizy chlorków alkalicznych, siatka katodowa 17 jest utrzymywana na obwodzie ramki za pomoca malych narozników z blachy ze stali miekkiej 20.Przyklad II. Elektroda dwubiegunowa z ramkami katodowa i anodowa wbudowanymi i z dolaczonymi bokami katodowym i anodowym przedstawiona jest na fig. 5i 6, przy czym na fig. 5 przedstawiono elektrode w przekroju w kierunku jej wysokosci a na fig. 6 - elektrode w przekroju czesciowym w kierunku szerokosci, w strefie dolnej.W tym przykladzie wykonania, ramki katodowa 1 anodowa sa obie wbudowane. Szkielet metalowy powstaly z ich polaczenia stanowi dla ramki katodowej rurke ze stali miekkiej 1 oraz blache ze stali miekkiej 2 (tak jak w przykladzie 1) a dla ramki anodowej rurke ^e stali miekkiej 21 i blache z tytanu 9 pokrywajaca te rurke o przekroju prostokatnym 21 w celu osloniecia przed dzialaniem elektrolitu i zamocowana na tej rurce za pomoca srub 10.Strefy wysokie ramek ,w których nastepuje rozdzielanie gazów wytworzonych od elektrolitu sa przylaczo¬ ne do szkieletu metalowego, moga one miec wysokosc równa lub rózna tak jak przedstawiono na fig. 5 w zaleznosci od stopnia rozdzielania gazu od cieczy w kazdej przegrodzie. Strefa boczna 22 ramki katodowej wykonanej z blachy ze stali miekkiej, polaczona jest bezposrednio z przegroda katodowa przez otwory 23 przewiercone w górnej czesci ramki. Strefa boczna 24 ramki anodowej wykonanej z cienkiej blachy z tytanu polaczona jest z przegroda anodowa przez rurki z tytanu 25 oslaniajace szkielet ze stali miekkiej.Polaczenie blachy stalowej 2 i blachy z tytanu 9 stanowi bimetalowa plyte denna elektrody, sluzaca jako plaszczyzna odniesienia.Na plycie dennej, powierzchnie anodowo i katodowo czynne oraz doplywy pradu miedzy tymi powierz¬ chniami sa wykonane jak w przykladzie I.Przyklad III. Elektroda dwubiegunowa z ramkami katodowa i/lub anodowa wbudowanymi, z bokami katodowym i/lub anodowym wymiennymi (jak wprzykadzie II) lub wbudowanymi (jak w przykladzie I),4 .90 063 z uproszczonym przeplywem pradu miedzy powierzchniami* anodowo i katodowo czynnymi, przy czym na fig. 7 przedstawiony jest w przekroju w kierunku szerokosci, element laczacy 26 ze stali miekkiej przyspawany do blachy dennej 2 równiez ze stali miekkiej, a spawanie Jest wykonane od strony przegrody katodowej. W tej samej przegrodzie przyspawany jest do elementu laczacego plaskownik 18 ze stali, wspierajacy siatke katodowa i rozdzielajacy prad na cala wysokosc elektrody.Od strony anodowej, element 13 i plaskownik miedziany 15 sa przyspawane do elementu laczacego 26.Blacha 9 z tytanu stanowiaca element bimetalowej plyty dennej oslania równiez plyte miedziana 15 i jest przyspawana do elementu 13 z tytanu.Przyklad IV. Elektroda dwubiegunowa z ramkami katodowa i/lub anodowa wbudowanymi, z bokami katodowym i/kib anodowym wymiennymi (jak w przykladzie II) lub wbudowanymi (jak w przykladzie I) z uproszczonym przeplywem pradu miedzy powierzchniami anodowo i katodowo czynnymi, przedstawiona jest na fig. 8 i 9 w przekroju wzdluz szerokosci oraz w przekroju wzdluz wysokosci.Podstawka 27 ze stali miekkiej jest przyspawana do blachy 2 ze stali miekkiej stanowiacej element bimetalowej plytki dennej.Przeplyw pradu elektrycznego miedzy czescia anodowoczynna stanowiaca druty z tytanu 11 przyspawana do elementu 13 z miedzi i z tytanu, a czescia katodowoczynna stanowiaca siatke ze stali miekkiej 17 (jak w przykladzie I), odbywa sie przez prety miedziane 29 osloniete powlokami z tytanu 30.Pierscienie 28 ze stali miekkiej sa zamontowane na wcisk przez podgrzewanie na prety miedziane 29.Montaz koncowy polega na przyspawaniu pierscienia 28 do podstawki 27, przy czym przyspawanie to jest wysokiej jakosci gdyz ulatwia to przeplyw pradu elektrycznego miedzy obiema czesciami elektrody dwubiegu¬ nowej. Prad elektryczny miedzy tymi dwoma czesciami przeplywa z drutów z tytanu 11 do elementu 13 ido trzpienia 29 z tytanu, wcisnietego na goraco w pierscieniach 28, za posrednictwem spawania do podstawki 27. .Plaskowniki stalowe 18 przyspawane do podstawki 27 rozdzielaja prad do siatki katodowej 17 ze stali. PL

Claims (8)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Elektroda dwubiegunowa z wbudowanymi ramkami, do ogniwa elektrolitycznego typu prasy filtracyjnej, znamienna tym, ze szkielet katodowy (1, 2, 3) i/lub anodowy (21, 22) sa wbudowane w bimetalowa denna plytke (2 i 9) elektrody stanowiaca plaszczyzne odniesienia, przy czym prostopadlosc czesci katodowej i anodowej wzgledem tej plaszczyzny zapewniona jest przez elementy doprowadzajace prad (13,14,15,16,18, 19, 26, 27, 28, 29 i 30), do których sa one przyspawane, przy czym elementy te sluza do usztywniania i do zapewniania plaskosci tych czesci elektrod oraz ich równoleglosci wzgledem plaszczyzny odniesienia stanowia¬ cej bimetalowa denna plytke (2, 9).
2. 2. Elektroda wedlug zastrz. 1,znamienna tym, ze powierzchnia anodowa (11) jest utrzymywana przez elementy (13, 14, 15, 16, 26, 29, 30) doprowadzajace prad, przechodzace przez bimetalowa denna plytke (2, 9)elektrody. \ v
3. 3. Elektroda wedlug zastrz. 1, z n a m i,e n n a tym, ze powierzchnia katodowa (17) jest zamocowana z jednej strony do elementówdoprowadzajacych prad (18, 19, 26, 27, 28), a z drugiej strony do szkieletu katodowego (1, 2, 3). ¦—»-——-
4. 4. Elektroda wedlug zastrz. 2 albo 3, znamienna tym, ze elementy (13,14, 15,16,19, 26, 27, 28, 29,. 30) doprowadzajace prad i usztywniajace zawieraja element miedziany (15, 29) przewodzacy prad miedzy czescia anodowoczynna (11), a czescia katodowoczynna (17), przy czym element miedziany (15, 29) polaczony jest bezposrednio z czescia anodowoczynna (11) za posrednictwem co najmniej jednego elementu laczacego (18) ze stali, sluzacego do rozdzielania pradu po stronie katodowej.
5. 5. Elektroda wedlug zastrz. 4, z n a mien na tym, ze elementy (13,14,15,16,19,26,27,28,29,30) doprowadzajace prad i sluzace do usztywniania zawierala element miedziany (29) przewodzacy prad przyspawa¬ ny po stronie anodowej do elementu wsporczego (13) z miedzi i.z tytanu, element (28,29) przewodzacy prad jest zasloniety od strony anodowej przez powloke (30) z tytanu i podlaczony po stronie katodowej przez wcisk co najmniej jednego pierscienia (28) ze stali miekkiej przyspawanego do podstawki (27) polaczonej z elementami stalowymi (18) rozdzielajacymi prad do czesci katodowoczynnej (17).
6. 6. Elektroda wedlug zastrz. 1 .znamienna tym, ze kesony (1,2,3, 21,22) zapewniajace rozdzielenie gazu od elektrolitu sa wbudowane w elektrodzie lub dolaczone do niej.
7. 7. Elektroda wedlug zastrz. 2, znamienna tyni, ze powierzchnie anodowa (11) stanowia przewody z tytanu powleczone metalem szlachetnym i polaczone miedzy soba na koncach listwami (12) z tytanu.
8. 8. Elektroda wedlug zastrz. 3, znamienna tym, ze powierzchnie katodowa (17) stanowia folie z wycieciami lub siatki ze stali.90063 A-A B-B CC I 'rfffftffrfffl 6 5 i 11 u FIGA90 063 FIG. 5 FtG.6 tc^* FIG. 790 063 fig. a FIG. 9 PL