RU2017101726A

RU2017101726A - Неразделенная ячейка для электролиза с узким зазором

Info

Publication number: RU2017101726A
Application number: RU2017101726A
Authority: RU
Inventors: Дейвид САММЕРС; Иан БЕЙЛИ
Original assignee: Кеметикс Инк.
Priority date: 2014-06-24
Filing date: 2015-06-20
Publication date: 2018-07-24
Also published as: EP3161185B1; US20180187316A1; CA2951389A1; AU2015280334A1; CN106460203A; JP6543277B2; EP3161185A1; WO2015200147A1; JP2017524815A

Claims

1. Неразделенная ячейка для электролиза, предназначенная для электролиза жидкости, содержащая:

пористый анод, проницаемый для жидкости;

пористый катод, проницаемый для жидкости;

электроизоляционный разделитель между анодом и катодом, проницаемый для жидкости и продуктов подвергнутой электролизу жидкости;

камеру анода, чья поверхность содержит пористый анод и проводник тока к аноду, электрически соединенный с пористым анодом;

камеру катода, чья поверхность содержит пористый катод и проводник тока к катоду, электрически соединенный с пористым катодом;

впускное отверстие для жидкости в нижней части ячейки для электролиза во впускной камере, при этом впускная камера является одной из камеры анода и камеры катода; и

выпускное отверстие для жидкости и полученного газа в верхней части ячейки для электролиза в выпускной камере, при этом выпускная камера является одной из камеры анода и камеры катода, которая отличается от впускной камеры.

2. Ячейка для электролиза по п. 1, где впускная камера является камерой анода, а выпускная камера является камерой катода.

3. Ячейка для электролиза по п. 1, где ячейка для электролиза является ячейкой для хлоратного электролиза, а жидкость содержит NaCl и воду.

4. Ячейка для электролиза по п. 1, где пористый анод выполнен из тянутого металла или металла в виде решетки.

5. Ячейка для электролиза по п. 4, где металлом анода является титан.

6. Ячейка для электролиза по п. 1, где пористый катод выполнен из тянутого металла или металла в виде решетки.

7. Ячейка для электролиза по п. 6, где металлом катода является безникелевая нержавеющая сталь или низкоуглеродистая сталь.

8. Ячейка для электролиза по п. 1, где электроизоляционное разделение выбрано из группы, состоящей из пористого полимерного листа, полимерных прокладок и зазора.

9. Ячейка для электролиза по п. 8, где электроизоляционное разделение содержит пористый фторполимерный лист.

10. Ячейка для электролиза по п. 1, где расстояние между анодом и катодом составляет менее чем приблизительно 2 мм.

11. Ячейка для электролиза по п. 1, где сопротивление потоку по меньшей мере одного из разделителя и катода больше, чем сопротивление потоку анода.

12. Ячейка для электролиза по п. 1, где проводник тока к аноду выполнен в виде тарелки и содержит набор сформированных элементов.

13. Ячейка для электролиза по п. 1, где пористый анод электрически соединен с проводником тока к аноду посредством набора электропроводящих штифтов.

14. Ячейка для электролиза по п. 1, где проводник тока к катоду выполнен в виде тарелки и содержит набор сформированных элементов.

15. Ячейка для электролиза по п. 1, где пористый катод электрически соединен с проводником тока к катоду посредством набора электропроводящих штифтов.

16. Ячейка для электролиза по п. 1, где камера катода содержит элементы для направления полученного газа вверх к выпускному отверстию для полученного газа.

17. Ячейка для электролиза по п. 1, которая не содержит другого впускного отверстия ни в камере анода, ни в камере катода, а также не содержит выпускного отверстия в камере анода.

18. Ячейка для электролиза по п. 1, которая содержит дренажный клапан в камере анода.

19. Ячейка для электролиза по п. 1, которая содержит дренажное отверстие в камере катода.

20. Электролизер, содержащий множество ячеек для электролиза по п. 1, сгруппированных в двухполярном расположении.

21. Электролизер по п. 20, где проводники тока к аноду в ячейках для электролиза выполнены в виде тарелки и содержат набор сформированных элементов; проводники тока к катоду в ячейках для электролиза выполнены в виде тарелки и содержат набор сформированных элементов; и набор элементов в проводниках тока к аноду образует гнездовое соединение с набором элементов в смежных проводниках тока к катоду в двухполярном расположении.

22. Электролизер по п. 20, где ячейки для электролиза сгруппированы таким образом, что аноды и катоды в ячейках ориентированы под углом, который больше, чем ноль, относительно вертикали.

23. Электролизер по п. 22, где ячейки для электролиза сгруппированы таким образом, что аноды и катоды в ячейках ориентированы перпендикулярно относительно вертикали.

24. Электролизер по п. 20, где ячейки для электролиза являются модулями, и электролизер является модульным.

25. Способ неразделенного электролиза жидкости, включающий:

обеспечение ячейки для электролиза по п. 1;

направление жидкости во впускное отверстие для жидкости во впускной камере и во впускную камеру; направление жидкости в направлении через пористый анод, через электроизоляционный разделитель и через пористый катод;

направление жидкости в выпускную камеру;

приложение напряжения и тока для электролиза по проводникам тока к аноду и катоду во время направления жидкости; и

направление жидкости и полученного газа наружу из выпускного отверстия для жидкости в выпускной камере.

26. Способ по п. 25, который включает рециркуляцию жидкости из выпускного отверстия для жидкости в выпускной камере во впускное отверстие для жидкости во впускной камере.

27. Способ по п. 25 для производства хлората натрия, где жидкость содержит NaCl и воду, и при этом полученный газ является водородом.