RO119632B1

RO119632B1 - Aparat de electroliză pentru obţinerea de halogeni gazoşi

Info

Publication number: RO119632B1
Application number: RO99-00327A
Authority: RO
Inventors: Thomas Borucinski; Karl Heinz Dulle; Jurgen Gegner; Martin Wollny
Original assignee: Krupp Uhde Gmbh
Priority date: 1996-10-05
Filing date: 1997-08-13
Publication date: 2005-01-28
Also published as: CA2265738C; DE19641125A1; DE59705007D1; AR008492A1; CN1174120C; IL129245A; PL332512A1; JP2001506314A; IN192330B; NO991461D0; EP0946790A1; US6282774B1; IL129245A0; MY117917A; SK35999A3; AU721458B2; AU4015197A; NO991461L; NO319567B1; PL188243B1

Abstract

Prezenta invenţie se referă la un aparat de electroliză (1) pentru obţinerea de halogeni gazoşi, din soluţii apoase de halogenuri alcaline, constând dintr-o multitudine de celule de electroliză (2), având formă de plăci dispuse una lângă alta, sub formă de stivă şi care se află în contact electric şi având fiecare câte o carcasă formată din două semicupe (3 şi 4), prevăzute cu benzi de contact (7) exterioare, caracterizat prin aceea că benzile de contact (7) în secţiune transversală, au formă de U şi sunt orientate cu puntea lor în formă de U, către peretele (4A) din spate, iar în zona de mijloc a punţii în formă de U, sunt unite cu peretele (4A) din spate, pe întreaga înălţime a acestuia, şi cu puntea (10), printr-o legătură triplă electric conductibilă, zona legăturii triple pornind de la puntea în formă de U, întinzându-se spre interior şi având formă de clopot în secţiune transversală. Invenţia are ca obiect şi un procedeu pentru confecţionarea unor celule de electroliză, caracterizat prin aceea că legătura metalică electric conductibilă a rigidizărilor, alcătuind punţi cu peretele din spate, cu banda de contact şi cu anodul, respectiv, catodul, se realizează printr-un procedeu de sinterizare reductivă sau printr-un procedeu de sudură. ŕ

Description

Invenția se referă la un aparat de electroliză pentru obținerea de gaze de halogeni, dintr-o soluție apoasă de halogenuri alcaline, cu mai multe celule de electroliză, dispuse unele lângă altele, într-o stivă, și care stau în contact electric și au formă de plăci și care prezintă câte o carcasă din două semicapsule din material conductibil electric, cu benzi de contact, pe latura exterioară, la cel puțin un perete din spate al carcaselor, carcasa prezentând dispozitive pentru alimentarea curentului pentru electroliză și pentru alimentarea cu soluțiile care intră la electroliză și dispozitive pentru evacuarea curentului de electroliză și a produselor electrolizei și un anod și un catod cu fețe, în esență, plane, anozii și catozii fiind separați între ei printr-un perete de separare și fiind dispuși paralel, unii cu alții, și care sunt legați între ei prin ridigizări metalice cu peretele respectiv intercalat, din spate, al carcasei, în mod conductibil electric.

Invenția se mai referă la un procedeu pentru alcătuirea unui astfel de aparat de electroliză, în care se obțin, mai întâi, celulele de electroliză individuale, prin aceea că respectivele carcase se compun din câte două semicupe prin legătură intermediară a dispozitivelor necesare și a catozilor și anozilor, precum și a peretelui despărțitor și prin fixarea acestora, prin ridigizări metalice, și anozii și carcasa respectivă, catozii și carcasa se fixează unul de altul, în mod electric conductibil, apoi celulele de electroliză astfel obținute în formă de plăci se dispun una lângă alta într-o stivă electric conductibilă și sunt tensionate una față de alta în stivă, în scopul unui contact persistent.

Curentul de electroliză se alimentează în stiva de celule la o celulă exterioară a stivei, el parcurge stiva de celule în direcție verticală la nivelul mediu al celulelor de electroliză, în formă de plăci și el este evacuat din cealaltă celulă exterioara, a stivei. Față de nivelul mediu, curentul de electroliză ajunge la valori medii, ale densității de curent, de cel puțin 4 kA/m².

Un astfel de aparat de electroliză este cunoscut din brevetul aceluiași autor EP 0 189 535 Bl. în acest aparat de electroliză, cunoscut, anozii respectiv catozii sunt legați cu peretele respectiv din spate al jumătăților de carcasă prin ridigizări asemănătoare cu structuri cu zăbrele metalice. Pe latura din spate a semicapsulei catodice respectiv, anodice, este prinsă câte o bandă de contact pentru contactul electric la celula de electroliză învecinată, alcătuită identic. Curentul trece prin benzile de contact, prin peretele din spate, în ridigizările asemănătoare cu structurile cu zăbrele metalice și de acolo, el se distribuie, pornind de la punctele de contact metalice - de ridigizare-anod prin anod. După ce curentul a trecut prin membrană, el este preluat de catod, pentru a trece prin ridigizările metalice, asemănătoare, cu structuri cu zăbrele în peretele din spate, pe latura catozilor și apoi din nou în benzile de contact și de acolo, intră în celula următoare de electrolit. Legătura părților de construcție electric, conductibile, se face, în acest caz, prin sudare prin puncte. în punctele de sudură, curentul de electroliză se înmănunchiază în densități de curent de vârf.

Ca dezavantaj, s-a dovedit că, la acest aparat de electroliză cunoscut, curentul nu trece prin suprafața totală a benzii de contact, deoarece curentul pornind de la legătura metalică, între ridigizarea asemănătoare structurii de zăbrele și peretele din spate al catozilor, se introduce prin puncte. Dar o dată cu micșorarea suprafeței prin care trece curentul benzii de contact, crește tensiunea necesară scurgerii de curent, adică așa numita tensiune de contact. Deoarece necesarul specific de energie, care este necesar pentru obținerea produselor de electroliză, crește linear cu tensiunea, costurile de producție cresc.

Un alt dezavantaj, la aparatul de electroliză cunoscut, este că ridigizările asemănătoare structurii cu zăbrele, care leagă peretele din spate cu electrozii, nu sunt dispuse vertical, între peretele din spate și electrod, ceea ce duce la o lungire a căii

RO 119632 Β1 curentului, din care, de asemenea, rezultă o creștere a tensiunii celulei. în afară de aceasta, 1 curentul trece din ridigizarea asemănătoare structurii cu zăbrele în electrod, numai sub formă de puncte, ceea ce, pe de-o parte, duce la o repartizare inegală a curentului și pe de altă 3 parte duce, de asemenea, la o creștere a tensiunii celulei. Repartizarea neregulată a curentului pe electrozi mai duce și la o sărăcire neconstantă a electrolitului, ceea ce duce la o 5 micșorare a randamentului de curent și la o micșorare a duratei în exploatare a membranelor. 7

Scopul invenției este să creeze un aparat de electroliză, la care suprafețele străbătute de curent să fie cât mai mari posibil, pentru a evita o introducere, în puncte, în electrozi și 9 în benzile de contact și, cu aceasta, să evite o repartizare inegală a curentului. Acest scop se rezolvă printr-un aparat de electroliză, de felul celui descris la început, conform invenției, 11 prin aceea că ridigidzările metalice sunt formate cu punți aliniate cu benzile de contact, ale căror margini laterale se lipesc pe toată înălțimea peretelui din spate și a anozilor, respectiv, 13 a catozilor, pe peretele din spate și al anodului, respectiv catodului.

Pin această construcție conform invenției, a aparatului de electroliză, se evită, în 15 mare măsură, suprafețe prin care curentul trece în mod inegal și în puncte, ci curentul trece, în mare măsură, prin toată suprafața în electrozi și în benzile de contact. Căile de curent sunt 17 scurte, deoarece punțile de ridigizare se pot dispune vertical, între peretele din spate și electrodul respectiv. Condiționat de această formă de realizare, tensiunea necesară a celulei 19 este mai mică față de aparatul de electroliză cunoscut, în mod considerabil.

Catozii pot fi formați din fier, cobalt, nichel sau crom sau dintr-un aliaj al acestora și 21 anozii pot fi formați din titan, niobiu sau tantal sau dintr-un aliaj al acestor metale sau dintr-un material metal-ceramic sau oxid-ceramic. în plus, electrozii sunt prevăzuți, de preferință, cu 23 un strat de acoperire, eficient din punct de vedere catalitic. Electrozii sunt prevăzuți, de preferință, cu perforări (tablă găurită, metal laminat, împletitură sau table subțiri cu perforări 25 în formă de jaluzele), astfel încât prin dispunerea lor în celula de electroliză, gazele formate la electroliză să poată intra ușor, în spațiul din spate al celulei de electroliză. Prin această 27 evacuare a gazelor, se ajunge ca electrolitul dintre electrozi să aibă un conținut cât mai mic posibil de bășici de gaze și, astfel, să prezinte o conductibilitate maximă. 29

La peretele despărțitor, așanumita membrană, este vorba, de preferință, despre o membrană de schimb de ioni, care este formată, în general, dintr-un copolimerizat din 31 politetrafluoretilenă sau dintr-unul din derivații ei și dintr-un acid perfluorviniletersulfonic și/ sau dintr-un acid perfluorvinilcarboxilic. Ea are grijă ca produsele electrolizei să nu se ames- 33 tece și permite, pe baza permeabilității ei, selective, pentru ionii de metale alcaline, fluxul de curent. în afară de aceasta, se pot atiliza, drept perete despărțitor, și diafragme. O diafragmă 35 este un perete despărțitor cu pori fini, care împiedică amestecarea gazelor și reprezintă o legătură electrolitică între spațiul catozilor și anozilor, și astfel, permite fluxul de curent. 37

Punțile care formează ridigizările metalice pot fi cu suprafață plină sau pot fi prevăzute cu orificii sau fante. 39

Pentru a ajunge la o alimentare optimă a electrolituliui, se prevede, în mod avantajos, un distribuitor de alimentare, prin care electroliții se pot alimenta în semicupe. Acest 41 distribuitor de alimentare este, de preferință, astfel conceput, ca fiecare segment al unei semicupe să fie alimentat prin cel puțin un orificiu al distribuitorului de alimentare cu electrolit 43 proaspăt, și suma suprafețelor orificiilor din distribuitorul de alimentare să fie mai mică sau egală cu suprafața transversală a distribuitorului de alimentare. 45

Deosebit de preferabil, se prevede ca anozii, respectiv, catozii să fio îmbinați _cu punți printr-o legătură dublă electric conductibilă, în mod integral. Benzile de contact plane- 47

RO 119632 Β1 paralele sunt, în mod deosebit de preferabil, îmbinate în mod integral cu peretele din spate și prin puntea de desubt, printr-o legătură triplă, metalică electric, conductibilă.

în mod alternativ, se mai poate prevedea ca fiecare perete din spate să fie îmbinat cu punțile, printr-o legătură dublă metalică conductibilă, atunci benzile de contact sunt formate prin suduri aplicate pe peretele din spate.

Prin îmbinarea integrală a legăturii duble, respectiv triple, nu mai sunt necesare suprafețele de asamblare dintre punte și peretele din spate, pe de-o parte, și între peretele din spate și benzile de contact, pe de altă parte, respectiv între punte și electrod. Fluxul de curent al electrolizei nu mai trebuie să învingă, în acest caz, rezistențele electrice de contact ale suprafețelor respective.

Este surprinzător un alt avantaj al legăturii triple de înbinare integrală, care a fost stabilit, legătura triplă mărește rigiditatea la încovoiere a pereților din spate, ale semicupelor în mod considerabil. Dat fiind că între pereții din spate ai celulelor de electroliză atât forța de pretensionare, care domneșteîn stivă, cât și curentul de electroliză, se transmite în același timp - ambii se transmit în același timp prin benzile de contact respective, ale pereților din spate, ai celulelor de electroliză învecinați, în mod direct - benzile de contact trebuie să rămână plane, sub acțiunea forței de tensionare, pentru a avea loc, între benzile de contact învecinate, un flux de curent, pe cât posibil, pe toată suprafața. Rezistența mai ridicată a legăturii triple micșorează rezistența de trecere între celulele individuale de electroliză din stivă.

Semicupele anodice constau, de preferință, dintr-un material rezistent față de halogeni și față de soluția de sare de bucătărie, pe când semicupele catodice constau, de preferință, dintr-un material rezistent față de leșiile alcaline.

Un procedeu potrivit pentru realizarea aparatului de electroliză, descris mai sus, se remarcă din punctul de vedere al invenției, prin aceea că legătura metalică, conductibilă electric a ridigizărilor formate ca punți sunt realizate împreună cu peretele din spate, respectiv și cu anodul, respectiv cu catodul, printr-un procedeu de sinterizare reducător sau printr-un procedeu de sudură.

Dacă se folosește un procedeu de sinterizare reducător, se utilizează un clei vegetal, în principal, constând dintr-un material oxidic, de exemplu NiO, și dintr-un liant organic. Acest clei se unge pe punte și pe partea constructivă, care trebuie legată cu aceasta, de exemplu, peretele din spate, și se presează ambele piese, cu ajutorul unui dispozitiv de prindere.

După ce liantul organic este întărit, se sinterizează componenta oxidică a liantului, într-o atmosferă reducătoare (de exemplu, H₂, Co etc.) fierbinte.

Dacă se folosește un procedeu de sudură, se utilizează, de preferință, un procedeu de sudură cu raze Laser. în acest caz, se preferă, în mod deosebit, să se polarizeze raza laser, vertical față de direcția de sudură, pentru a ajunge la un raport cât mai mic al lățimii cordonului superior față de lățimea de racord.

Raza Laser se poate forma, de preferință, cu ajutorul unei optici în oglindă, în așa fel, încât cu ajutorul unei formări speciale a razei să se obțină, în același timp, două sau mai multe, conform unui număr ales de puncte focarizate de trecere.

Apoi mai este avantajos să se prevadă ca raza Laser să fie scanată cu ajutorul unei acționări de scanare, cu frecvență mare, de preferință, cu Piezocuarț, pentru a se scana cu un număr de scanări ales transversal față de direcția de sudară.

Invenția este explicată, mai detaliat, cu ajutorul fig. 1...4 care reprezintă:

-fig. 1, secțiune prin două celule de electroliză dispuse una lângă alta ale unui aparat de electroliză.

RO 119632 Β1

-fig.2, în perspectivă o decupare din fig. 1; 1

-fig.3A...3D, diferite variante ale rigidizării formate ca punte;

-fig. 4A...4C, reprezentare mărită, în detaliu, a unei legături triple metalice între 3 benzile de contact, peretele din spate al carcasei și punte.

Un aparat de electroliză, însemnat, în general, cu 1, pentru obținerea de gaze de 5 halogeni dintr-o soluție apoasa de halogenuri alcaline, prezintă mai multe celule de electroliză dispuse una lângă alta, într-o stivă, și care stau în contact electric și au forma de 7 plăci și sunt notate cu 2, din care, în fig. 1 sunt reprezentate, ca exemplu, două din astfel de celule de electroliză 2 una lângă alta. Fiecare din aceste celule de electroliză 2 prezintă o 9 carcasă din două semicupe 3, 4, care sunt prevăzute cu margini, în formă de flanșe, între care este încastrat, cu ajutorul etanșeizărilor 5, câte un perete de separare (membrană) 6 11 . încastrarea membranei 6 poate avea loc, eventual, și în alt mod.

Peste întreaga adâncime a pereților din spate, ai carcaselor 4A ale celulei de 13 electroliză 2 sunt dispuse paralel o multitudine de benzi de contact 7 care sunt fixate sau aplicate, prin sudură sau printr-un procedeu asemănător, așa cum se descrie, mai departe, 15 mai detaliat, lalatura exterioară a peretelui respectiv al carcasei. Aceste benzi de contact realizează contactul electric la celula de electroliză 2 învecinată, și anume la peretele din 17 spate al carcasei 3A, pe care nu este prevăzută o bandă de contact proprie.

în interiorul carcasei respective 3, 4 sunt prevăzuți, fiecare mărginindu-se de 19 membrana 6, un anod cu fețe plane 8 și un catod cu fețe plane 9, anodul 8 respectiv catodul 9 fiind fiecare legat de benzile de contact 7 cu ridigizările dispuse în acest scop, care au 21 forma de punți 10. în acest caz punțile 10 sunt fixate, de preferință, în lungul marginii lor laterale totale 10A la anod respectiv la catod 8, 9 prin conductibilitate metalică. Pentru a da 23 posibilitatea alimentării substanțelor de alimentare ale electrolizei și evacuării produselor de electroliză, se subțiază punțile 10, pornind de la marginile laterale 10A, pe lățimea lor până 25 la marginea laterală 10B și prezintă acolo o înălțime, care corespunde înălțimii benzilor de contact 7. Corespunzător cu aceasta, ele sunt fixate cu marginile lor laterale 10B pe întreaga 27 înălțime a benzilor de contact 7 la părțile din spate ale pereților carcaselor 3A, respectiv 4A care stau în dreptul benzilor de contact 7. 29

Pentru alimentarea produselor de electroliză, se prevede un dispozitiv adecvat pentru celula de electroliză 2, un astfel de dispozitiv este însemnat cu 11. De asemenea, este 31 prevăzut în fiecare celulă de electroliză un dispozitiv pentru evacuarea produselor de electroliză, aceasta însă nu este indicată. 33

Electrozii (anodul 8 și catodul 9) sunt astfel concepuți, încât să lase să se scurgă, respectiv, să se treacă produsul de intrare în electroliză, respectiv, produsele de ieșire, în 35 mod liber, pentru aceasta sunt prevăzute fantele 8A sau altele asemănătoare, așa cum se arată în fig. 2. înșirarea una lângă alta a mai multor celule de electroliză în formă de plăci 2 37 are loc într-un schelet, așa numitul schelet al celulelor. Celulele de electroliză în formă de plăci se atârnă între cele două grinzi longitudinale superioare ale scheletului celulelor, încât 39 suprafața plăcilor lor se află vertical față de axa grinzilor longitudinale. Pentru ca celulele de electroliză în formă de plăci 2 să poată transmite greutatea lor pe flanșa superioară a grinzii 41 longitudinale, ele posedă la muchia superioară a plăcii pe fiecare latură un suport în formă de guler cu braț. 43

Suportul se întinde orizontal în direcția planului plăcilor și se înalță deasupra marginii flandei. La celulele de electroliză atârnate, în formă de plăci, muchia inferioară a suportului 45 în formă de guler cu braț se sprijină pe flanșa superioară. Celulele de electroliză 2 în formă

RO 119632 Β1 de plăci atârnă, în mod asemănător, cu clasoarele într-un fișier suspendat în scheletul de celule. în scheletul de celule, suprafețele plăcilor celulelor de electroliză stau în contact mecanic și electric, în așa fel încât pot fi stivuite. Aparatele de elecroliză având acest fel de construcție se numesc electrizatoare în construcție de stivă atârnată.

Prin înșirarea, una lângă alta, a mai multor celule de electroliză 2, în modul de construcție de stivă atârnată, cu ajutorul unor dispozitive cunoscute de prindere, celulele de electroliză 2 se leagă fiecare cu celulele de electroliză învecinate într-o stivă cu conductibilitate electrică. De la benzile de contact 7, curentul trece apoi, prin semicupe, prin punțile 10, în anozii 8. După străbaterea prin membrana 6, curentul este preluat de catodul 9, pentru a trece prin punțile 10 în cealaltă semicupă respectiv, prin peretele din spate al acesteia 3A și aici să treacă în benzile de contact 7, ale celulei următoare. în acest mod, curentul de electroliză trece prin întreaga stivă de celule de electroliză, fiind introdus într-o celulă exterioară și evacuat în cealaltă celulă exterioară.

în decuparea reprezentată în fig. 2, dintr-o celulă de electroliză este reprezentată o decupare dintr-un perete din spate 4A al carcasei semicupei 4, la care este fixată o bandă de contact în formă de U. Este bine să se recunoască faptul că, în partea din spate, aliniat cu banda de contact 7, este fixată, la peretele din spate al carcasei 4A, o punte 10, puntea 10 găsindu-se aproximativ în centrul benzii de transport 7 profilată în formă de U, ceea ce se va explica mai detaliat cu ajutorul fig. 4 A...4C. La cealaltă margine 10A a punții 10 aceastata este fixată la anodul 8, care este format în zona legăturii cu punțile 10 cu suprafață plină, pe când învecinat de aceste zone, sunt prevăzute fantele 8A pentru trecerea produselor de intrare în electroliză și de ieșire din electroliză. în același fel, este formată și legătura dintre puntea respectivă 10 și catodul 9.

Așa cum rezultă din fig. 3A...3D, punțile 10 pot avea o configurație diferită. La forma de realizare, conform fig. 3A, punțile 10 sunt formate cu suprafață plină, numai cele două margini laterale 10A și 10B sunt diferit de lungi din motivele expuse mai înainte.

La forma de realizare, conform fig. 3B, punțile 10 prezintă fantele 13. Formele de realizare, conform fig. 3D, în care puntea 10 este reprezentată în vedere laterală, prezintă, de asemenea, fante care sunt formate prin ștanțări cu îndoituri 15

Așa cum s-a prezentat deja în legătură cu fig. 2, se pune la dispoziție prin legăturile dintre electrozi (anodul 8 respectiv catodul 9) și pereții din spate ai carcaselor 3Am respectiv 4Am prin punțile 10 o suprafață maximă a secțiunii pentru trecerea curentului, deoarece acesta, în principiu, este legat metalic pe toată lungimea lui atât cu peretele din spate 3A respectiv 4A, cât și cu electrodul 8, respectiv 9. în afară de aceasta, calea curentului este minimalizată, deoarece puntea 10 reprezintă legătura verticală între peretele din spate al carcasei 3A respectiv 4A și electrodul 8 respectiv 9.

Legătura punții 10 cu electrodul 8, respectiv 9, respectiv cu peretele din spate al carcasei 3A respectiv 4A este astfel formată, încât să nu se formeze suprafețe cu rosturi sau de îmbinare, care ar forma rezistențe ale suprafețelor de contact pentru trecerea curentului. De aceea, se realizează, de preferință, între părțile care trebuie legate între ele o legătură dublă sau triplă, de preferință, prin procedeul de sudare cu raze Laser, deși în principiu, se pot folosi și procedee de sudare convenționale ca, de exemplu, sudarea electrică prin rezistență. în plus, mai sunt posibile și procedee de sinterizare reducătoare. Legătura prin sudară poate avea loc și prin puncte, pentru a introduce la sudare o cantitate cât mai mică de căldură și cu aceasta să garanteze întârzieri minime. în afară de aceasta, mai este posibilă o sudare de legătură peste întreaga înălțime individuală a celulei, prin care se ajunge

RO 119632 Β1 la o legătură continuă, preferată,deoarece, prin aceasta, se realizează o distribuție optimă 1 a curentului, rezistențe minime de trecere și cu aceasta o tensiune minim posibilă a celulelor.

Diferite forme de realizare ale unei legături triple, în procedeul de sudură cu Laser, 3 sunt reprezentate în fig. 4A...4C, în care se reprezintă câte o bandă de contact 7, o parte dintr-un perete din spate al unei carcase 4A și marginea laterală 10B a unei punți. 5

Forma de realizare, conform fig. 4 A, arată o sudare Laser cu o sursă de raze Laser cu un număr caracteristic al razei de K = 0,5 la o putere a razei de P = 2 KW și o optică de 7 focusare cu cifră de focusare de F = 10. Cusătura de sudură 16 formează o cupă pregnantă. Rezultă un raport tipic dintre lățimea cordonului superior și lățimea de racord de 2,5. 9

Cu o rază a laserului de aceeași putere și cu aceeași cifră caracteristică de focusare, dar cu o cifră a razei de K = 0,8 s-a obținut forma de cusătură de sudură în linii trase 16’, în 11 fig. 4A. în acest caz, s-a ajuns la un raport al lățimii cordonului superior față de lățimea de racord de 2,0. Totuși acest raport mai favorabil s-a obținut printr-o căptușire mai redusă a 13 vanelor cu o lățime a racordului cu aproape 25 % între puntea 10 și peretele din spate 4A.

La forma de realizare, conform fig. 4B, s-a ajuns la o formă a cusăturii cu aceeași 15 sursă de raze Laser și optică de focusare ca la forma de realizare, conform fig. 4A, dar cu utilizarea unei raze polarizate vertical spre direcția de sudare, astfel încât, ca urmare a 17 cuplării mai puternice, care acționează asupra flancurilor cusăturii prin efectul Brewster, s-a format o lărgire clară a cusăturii. Această cusătură este însemnată cu 16. Aici raportul dintre 19 lățimea cordonului superior și lățimea de racord a fost de circa 1,6. Volumul cusăturii a fost, în acest caz, de același ordin de mărime ca la sudura conform fig. 4A, dar lățimea de racord 21 aste mărită cu aproape 25 %.

Un raport deosebit de favorabil dintre lățimea cordonului superior și lățimea de racord 23 de 1,5 este arătat de legătura prin sudură, conform fig. 4C, care este însemnată, acolo, cu 16’. Lățimea de racord este, în acest caz, cu 50 % mai mare decât la legătura prin sudură, 25 conform fig. 4A. Forma de cusătură 16’ a fost obținută cu o formare specială a razei cu aceeași sursă de raze Laser, ca la legătura prin sudură, conform fig. 4B. în acest caz, raza 27 laser s-a format în așa fel, cu o optică specială cu oglindă, încât s-au obținut, în același timp, două puncte de focusare deplasate cu circa 0,5 mm. O astfel de formă a cusăturii poate fi 29 realizată și cu ajutorul unor scanări cu frecvență ridicată a oglinzii de focusare cu o amplitudine de, de exemplu, 0,5 mm. 31 în figuri nu este reprezentată, în mod detaliat, realizarea celulelor de electroliză 2 cu intrarea electrolitului în zona inferioară. Intrarea electrolitului poate avea loc atât prin puncte, 33 cât și cu un așa numit distribuitor de alimentare. Distribuitorul de alimentare este în acest caz astfel realizat, că o țeava este dispusă în element, care dispune de orificii. Dat fiind că o 35 semicupă este segmentată prin punțile 10, care reprezintă legăturile dintre pereții din spate 3A , 4A și electrozii 8, 9, se ajunge la o distribuție optimă a concentrației, dacă ambele 37 semicupe 3, 4 sunt echipate cu un distribuitor de alimentare, lungimea distribuitorului de alimentare dispus în semicupă corespunzând lățimii semicupei și fiecare segment este 39 alimentat prin cel puțin un orificiu din distribuitorul de alimentare cu electrolitul respectiv. Suma suprafeței transversale a orificiilor în distribuitorul de alimentare ar trebui să fie, în 41 acest caz, mai mică sau egală cu secțiunea interioară a țevii de distribuție.

Așa cum se poate vedea din fig. 1, cele două semicupe 3, 4, în zona flanșelor, sunt 43 prevăzute cu flanșe, care sunt înșurubate. Celulele astfel construite fie că se atârnă într-un schelet de celule nereprezentat, fie se așază în acesta. Atârnarea sau așezarea în scheletul 45 celulelor are loc, prin dispozitive de susținere nereprezentate, care se găsesc pe flanșe!

RO 119632 Β1

Aparatul de electroliză 1 poate consta dintr-o singură celulă sau, de preferință, prin înșirarea una lângă alta de mai multe celule de electroliză 2, în construție de stivă atârnată, dacă mai multe celule individuale se presează împreună, după principiul de stivă atârnată, trebuie ca celulele individuale să fie aliniate paralel, în plan, înainte ca dispozitivul de întindere să fie închis, căci altfel trecerea curentului de la o celulă individuală spre cea următoare nu poate avea loc prin toate benzile de contact 7. Pentru a putea regla celulele după atârnarea sau introducerea în scheletul de celule, în mod paralel, este necesar ca elementele având greutatea, în stare goală, de 210 kg, în mod obișnuit, să se poată mișca ușor. Pentru a îndeplini această condiție preliminară, susținerile nereprezentate, respectiv, suprafețele de așezare pe ramele celulelor și în scheletul celulelor se găsesc suprafețe de așezare, prevăzute cu straturi de acoperire corespunzătoare. în acest caz, susținerile care se găsesc pe rama flanșelor elementelor se căptușesc cu un material sintetic, de exemplu, PE, PP, PVC, PPA, FEP, E/TFE, PVDF sau PPE, pe când suprafețele de așezare de pe scheletul de celule este acoperit, de asemenea, au unul din aceste materiale sintetice. Materialul sintetic poate, în acest caz, să fie numai așezat și dirijat printr-un nut, lipit, sudat sau înșurubat. Este esențial numai ca stratul de material sintetic să fie fixat. Prin faptul că două suprafețe de material sintetic se ating, elementele individuale, care se găsesc în schelet sunt așa de ușor mobile, încât ele pot fi reglate fără dispozitive de ridicare sau de împingere cu mâna, în mod paralel, la închiderea dispozitivului de întindere elementele se așază pe baza posibilității lor ușoare de deplasare în scheletul de celule pe întreaga suprafață a peretelui din spate, ceea ce este o condiție pentru o distribuție uniformă a curentului. în plus, în acest fel, celula este izolată din punct de vedere electric față de scheletul celulelor.

Claims

Revendicări

1. Aparat de electroliză pentru obținerea de gaze de halogeni, din soluții apoase de halogenuri alcaline, constând dintr-o multitudine de celule de electroliză, având formă de pălăci, dispuse una lângă alta și aflate în contact electric și având fiecare câte o carcasă formate din două semicupe din material conductibil electric, prevăzută cu benzi de contact pe latura exterioară, la cel puțin un perete din spate al carcasei, carcasa prezentând dispozitive pentru alimentarea curentului de electroliză și a soluțiilor de alimentare a electrolizei, precum și dispozitive pentru evacuarea curentului de electroliză și a produselorde electroliză, un anod și un catod, având suprafațe plane, anodul și catodul fiind separați unul de altul printr-un perete de separare și dispuși paralel unul față de altul concentrați prin intermediul unor rigidizări metalice, având conductibilitate electrică, la fiecare perete din spate al carcasei dispus între ei, constituind punți (10) aliniate cu benzi de contact (7) și ale căror margini laterale (10A, 10B) se află peste înălțimea peretelui din spate (3A, 4A) respectiv a anodului (8) sau a catodului (9), la peretele din spate (3A, 4A) și a anodului (8) respectiv catodul (9), caracterizat prin aceea că benzile de contact (7), în secțiune transversală, au forma de U și se află fiecare cu puntea lor în formă de U la peretele din spate (4A) și în zona de mijloc a punții în formă de U, sunt aliniate pe întreaga înălțime cu peretele din spate (4A) și cu puntea respectivă (10) într-o legătură triplă conductibilă electric, zona legăturii triple pornind de la puntea în formă de U întinzându-se transversal în formă de cupă spre interior.
2. Aparat de electroliză, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că punțile (10) sunt legate conductibil electric cu anodul, respectiv cu catodul, pe toată înălțimea lor.

RO 119632 Β1
3. Aparat de electroliză, conform revendicării 1 sau 2, caracterizat prin aceea că 1 punțile (10) au forma cu suprafața plină.
4. Aparat de electroliză, conform revendicării 1 sau 2, caracterizat prin aceea că 3 punțile (10) sunt prevăzute cu orificii sau fante (13, 14,15).
5. Aparat de electroliză, conform revendicării 1 sau a uneia următoare, caracterizat 5 prin aceea că este prevăzut un distribuitor de alimentare, prin care electroliții se pot alimenta în semicupele (3, 4). 7
6. Aparat de electroliză, conform revendicării 5, caracterizat prin aceea că distribuitorul de alimentare este astfel conceput, că fiecare segment al unei semicupe (3, 4) se 9 poate alimenta cu electrolit proaspăt printr-un orificiu, cel puțin, și suma suprafețelor orificiilor din distribuitorul de alimentare este mai mică sau egală cu suprafața secțiunii transversale 11 a distribuitorului de alimentare.
7. Procedeu pentru confecționarea unor celule de electroliză, pentru un aparat de 13 electroliză, conform uneia sau mai multora din revendicările 1...6, în care fiecare carcasă este alcătuită din câte două semicupe cu conectarea, între ele, a dispozitivelor necesare și 15 din catod și anod precum și dintr-un perete despărțitor prin fixarea lor cu ajutorul unor ridigizări formate ca punți metalice și anodul și carcasa respectiv catodul și carcasa sunt 17 fixate între ele electric, conductibil, caracterizat prin aceea că legătura metalică, electric conductibilă, a ridigizărilor formate ca punți, se realizează cu peretele din spate, respectiv 19 și cu banda de contact respectivă, precum și cu anodul, respectiv catodul, printr-un procedeu de sinterizare reductivă sau printr-un procedeu de sudură. 21
8. Procedeu conform revendicării 7, caracterizat prin aceea că se utilizează un procedeu de sudură cu laser. 23
9. Procedeu conform revendicării 8, caracterizat prin aceea că, la procedeul de sudară cu raze laser, raza de laser este polarizată vertical față de direcția de sudare, pentru 25 a ajunge la un raport mult micșorat, între cordonul superior și lățimea racordului.
10. Procedeu conform revendicării 8 sau 9, caracterizat prin aceea că raza Laser 27 se formează cu ajutorul unei optici cu oglindă în așa fel, încât cu ajutorul unei formări speciale a razei, se produc în acelaș timp două sau mai multe puncte de focusare, deplasate 29 cu o valoare selectivă.
11. Procedeu conform revendicării 8 sau 9, caracterizat prin aceea că raza Laser 31 este scanată cu ajutorul unei acționări de scanare care lucrează cu frecvență ridicată, de preferință, cu un Piezocuarț, cu o valoare selectivă transversal față de direcția de sudare. 33