RU1490U1 - Электролизер - Google Patents

Abstract

ЭЛЕКТРОЛИЗЕР для электролиза хлоридов щелочных металлов, содержащий комплект анодов, закрепленных на общей токонесущей основе, катод из ряда пальцеобразных катодных элементов, закрепленных на стенках корпуса, крышку, устройства для подвода тока и ввода и вывода рабочих сред, отличающийся тем, что конструкция электролизера снабжена вторым катодом, образованным комплектом пальцеобразных катодных элементов, закрепленных в днище электролизера, а токонесущая анодная основа выполнена в виде царги и размещена между крышкой и корпусом электролизера.

Description

3

ЭЛЕКТРОЛИЗЕР Полезная модель относится к устройству, используемол в

электрохимических производствах, ,цля получения хлора и щелочи электролизом растворов хлорццов щелочных металлов.

Известен электролизер, содержащий крьшку, корпус и-днище. Крышка электролизера -имеет штуцер ввода электролита, в качестве которого используется раствор хлори,ца щелочного металла, и штуцер вывода хлора. Корпус электролизера служит токоподводящим элементом, на котором закреплены катодаые пальцеобразные

элементы. Между катодными элементами расположены аноды, закрепленные на ,цнище электролизера. С см.В.М.Зимин и др. Хлорные

элект|)олизеры Мшква Химия, 1984г., стр. I09-IIO).

€25В 9/00

Недостатком этого электролизера является его невысокая мощность.

Известен также электролизер ,цля электролиза растворов хлори,цов щелочных металлов, содержащий крышку со штуцером ввода электролита и вывода хлора, днище, анодаый комплект с анодными элементами, закрепленными на токове,дущей основе, катодный комплект с пальцеобразными катодными элементами, закрепленными на корпусе электролизера, устройство для вывода щелочи и водорода.

В этом электролизере, так же как и в описанном выше, аноды закреплены на днище, которое является токоведущей основой анодного комплекта. Корпус электролизера выполнен по меньшей мере из двух частей, герметично стыкующихся меж,цу собой. Катодные элементы, закрепленные на каждой из стыкующихся частей корпуса,расположены с попеременным чередованием в одаом ряду и имеют .длину, равную длине ано.дного комплекта (см. там же, стр.117).

Такое выполнение электролизера позволяет несколько увеличить его мощность. Недостатком такого электролизера является сложность и нена(Дежность конструкции, что вызвано наличием вертикального стыка между частями катодного комплекта.

Достигаемое в известном электролизере увеличение мощности ограничено тем, что удлинение катодных элементов в целях увеличения активной электродной поверхности влечет удлинение токопроводов, а следовательно и увеличение их сечения (размеров). Это приводит к увеличению металлоемкости конструкции и непроизводительному увеличению занимаемой площа ди, т.е. эффект повьшения съема про,дукции с единицы площа ди уменьшается.

За дачей полезной модели является повышение удельной производительности, т.е. увеличение съема про,1 укции с единицы занимаемой площади.

Указанная 8а,дача решается тем, что электролизер для электролиза растворов хлоридов щелочных металлов, содержащий крышку со штуцерами ввода электролита и вывода хлора, днище, анодные элементы, закрепленные на токове,цущей основе, катодный комплект с пальцеообразными катодными элементами, закрепленными на корпусе электролизера, снабжен вторым като,дным комплектом, образованным пальцеобразными элементами, соединенными механически и электрически с днищем электролизера, а токоведущая основа анодного комплекта вьшолнена в виде царги, размещенной между крышкой и корпусом электролизера.

Новым в предложенном решении является наличие в электролизере второго катодного комплекта, образованного пальцеобразными элементами, соединенными механически и электрически с днищем электролизера, и в выполнении токов@,дущей основы анодного комплекта в ви,де царги, размещенной между крышкой и корпусом электролизера.

Целесообразно соединение пальцеобразных элементов второго катодаого комплекта с днищем электролизера выполнить через металлические токораспредилительные опорные каркасы, расположенные внутри элементов, приварив указанные каркасы, к двум вертикальным металлическим пластинам, размещенным параллельно на расстоянии друг от друга и закрепленньм на днище электролизера.

При этом устройство для вывода водорода может быть выполнено в ви,це трубопровода, размещенного в пространстве между вертикальными металлическими пластинами, общее катодное пространство второго катодного комплекта целесообразно соединить переточным трубопроводом с общим катодным пространством первого катодаого комплекта и с устройством для вывода щелочи.

г SЦарга анодного комплекта может быть выполнена из алюминия плакированного титаном и снабжена центральной перемычкой. На боковых сторонах царги и центральной перемычки располагают горизонтальные титановые пластины, на которых съемно устанавливают анодные элементы.

Описанное выше выполнение электролизера позволяет увеличить количество электродных элементов, катодных и анодных, ра.змещенных в пространстве электролизера, что обеспечивает увеличение съема продукции с единицы площади, занимаемой электролизером.

На фигЛ изображен электролизер с частичным разрезом.

На фиг.2 - разрез по линии А-А фиг.1.

На фиг.З - разрез по линии Б-Б фиг,2.

На фиг.4 - первый (верхний) катодный комплект.

На фиг.5 - разрез по линии В-В фиг,4,

На фиг,6 - первый верхний катодный комплект, вид в плане.

На фиг,7 - второй (нижний) катодный комплект,

На фиг.8 - второй нижний катодный комплект, вид в плане.

На фиг.9 - разрез по линии ГД фиг,7.

На фиг.10 - царга анодного комплекта.

На фиг.II - сечение по линии Д-Д фиг,10,

На фиг,12 - анодный элемент.

На - разрез по линии Ж-Ж фиг,12. & в Электролизер имеет корпус I,крышку 2,днище 3,анодный комплект 4, и два катодных комплекта,первый (верхний) катодный комплект 5 и второй (нижний) катодный комплект б. На крышке электролизера расположен штуцер 7 для ввода электролита и штуцер 8 для вывода хлора.Электролизер снабжен также устройством 9 для вывода щелочи. Первый (верхний) катодный комплект 5 имеет ряд пальцеобразных катодных элементов 10, ыполненных в виде сплющенных коробок с перфорированными или сетчатыми стенками ,на которые нанесена диафрагма. Катодные элементы 10 через токоподводящке каркасьгИ закреплены на корпусе I. электролизера. Второй(нижний) катодный комплект 6 имеет ряд пальцеобразных катодных элементов 12 выполненных также в виде сплющенных коробок с перфорированными или сетчатыми стенками с нанесенной на них диафрагмой Катодные элементы 12 второго катодного комплекта закреплены на днище 3 электролизера,Соединение катодных элементов 12 с днищем 3 электролизера осуществлено через токораспределительный каркас 13 приваренный к двум вертикальным металлическим пластинам 14 и 15, размещенным параллельно и на расстоянии друг от друга и закрепленным на днище 3 электролизера.Между пластинами 14 и 15 размещен трубопровод 16,служащий для вывода водорода из внутреннего пространства нижнего катодного комплекта 6. Общее катодное пространство нижнего катодного комплекта б соединено трубопроводом 17 с общим катодным пространством верхнего катодного комплекта 5,а через штуцер 18 с устройством для слива щелочи 9.Вывод водорода из верхнего катодного комплекта 5 осуществляется через штуцер 18.

Анодный комплект 4 содержит царгу 19 и анодные элементы 20, царга 19 имеет рамообразную форму и размещена между крышкой 2 и корпусом I электролизера.Царга 19 является токоведущей основой анодного комплекта и выполнена из алюминия,плакированного титаном для защиты от агрессивной среды.Царга 19 имеет центральную перемычку 21. Боковые стороны царги 19 и центральной перемычки 21 снабжены горизонтальными титановыми пластинами 22 с отверстиями ,служа1цими опорой для анодных элементов 20.

Анодный элемент 20 состоит из двух перфорированных титановых листов 23 и 24 с активным покрытием,соединенных в единое целое каркасом из титановых перемычек 25 и снабженных в верхней части заплечиками 26 с отверстиями.Анодные элементы 20 опираются заплечиками 26 на пластины 22 и закрепляются на них болтами (на чертеже не показаны).

Во время работы электролизер заполняют через штуцер 7 раствором хлорида натрия.

При прохождении электрического тока на анодных элементах 20 происходит выделение хлора,который поднимается вверх и выводится через штуцер 8. На катодных элементах 10 первого катодного комплекта 5 и катодных элементах 12 второго катодного комплекта б происходят электрохимические реакции с образованием водорода и щелочи.Водород выводится из первого катодного комплекта через штуцер 18,а из второго - через трубопровод 16.Щелочь из первого (верхнего) катодного комплекта 5 перетекает в нижний катодный комплект б через трубопровод 17 и выводится через штуцер 18 в устройство для слива щелочи 9.

Claims (1)

1. ЭЛЕКТРОЛИЗЕР для электролиза хлоридов щелочных металлов, содержащий комплект анодов, закрепленных на общей токонесущей основе, катод из ряда пальцеобразных катодных элементов, закрепленных на стенках корпуса, крышку, устройства для подвода тока и ввода и вывода рабочих сред, отличающийся тем, что конструкция электролизера снабжена вторым катодом, образованным комплектом пальцеобразных катодных элементов, закрепленных в днище электролизера, а токонесущая анодная основа выполнена в виде царги и размещена между крышкой и корпусом электролизера.