RU2066711C1 - Электролизная установка - Google Patents
Электролизная установка Download PDFInfo
- Publication number
- RU2066711C1 RU2066711C1 SU5059719A RU2066711C1 RU 2066711 C1 RU2066711 C1 RU 2066711C1 SU 5059719 A SU5059719 A SU 5059719A RU 2066711 C1 RU2066711 C1 RU 2066711C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrolyzer
- electrolyte
- common
- gas
- cells
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
Использование: изобретение относится к области электролизных установок для разложения химических веществ с образованием газовой фазы, в частности, для разложения воды. Сущность: электролизер и его общие каналы для рабочих сред наклонены под острым углом к горизонтали, при это штуцеры общих газовых каналов расположены в их верхних точках, а штуцер общего электролитного канала, в зависимости от условий эксплуатации расположен или с одной, или с другой стороны этого канала. Изобретение может использоваться в промышленности при электролизе химических веществ, в частности, при электролизе воды, с целью получения кислорода и водорода. 3 ил.
Description
Предлагаемая электролизная установка относится к области электролизных установок для разложения химических веществ с образованием газовой фазы, в частности, для разложения воды.
Известны электролизные установки для разложения воды, применяемые в промышленности для получения кислорода и водорода (см. Якименко и др. "Электролиз воды", изд. Химия, М. 1970г. стр.126-186).
Известные электролизные установки включают в себя электролизер, разделители газожидкостных смесей, холодильники регуляторы давления и равенства давлений получаемых газов, трубопроводы и арматуру.
Известные установки имеют следующий недостаток:
недостаточно эффективный и равномерный по длине электролизера отвод тепла из электролизных ячеек, определяемый скоростью циркуляции электролита через каждую отдельную ячейку, что является причиной значительного различия в температурах концевых и средних ячеек электролизера и снижает ресурс работы электролизера, определяемый, как правило, не средней, а максимальной температурой процесса.
недостаточно эффективный и равномерный по длине электролизера отвод тепла из электролизных ячеек, определяемый скоростью циркуляции электролита через каждую отдельную ячейку, что является причиной значительного различия в температурах концевых и средних ячеек электролизера и снижает ресурс работы электролизера, определяемый, как правило, не средней, а максимальной температурой процесса.
Ближайшим аналогом (прототипом) предлагаемой электролизной установки является электролизная установка Зданского-Лонца (см. там же).
Прототип включает в себя электролизер, разделители газожидкостных смесей, холодильники, регуляторы давления и равенства давлений газов, побудитель циркуляции электролита (насос), трубопроводы и арматуру.
Прототип имеет недостаток, связанный, как и в других электролизных установках (см. выше), с неравномерностью температуры в ячейках по длине пакета электролизера, имеющей место даже при наличии циркуляционного насоса.
Это объясняется сложностью и плохой организацией гидравлической системы электролизера у прототипа. Сложность гидравлической системы электролизера связана с большим количеством параллельных каналов для электролита и газожидкостных смесей, что неизбежно для больших многоячеечных электролизеров. Плохая же организация гидравлической системы электролизера связана со следующими причинами:
1. Слишком различным в части гидравлики положением ячеек электролизера по отношению к общим штуцерам электролизера для подвода электролита и отвода газожидкостных смесей.
1. Слишком различным в части гидравлики положением ячеек электролизера по отношению к общим штуцерам электролизера для подвода электролита и отвода газожидкостных смесей.
2. Горизонтальным положением электролитного и газожидкостных общих каналов электролизера, не использующих поэтому с достаточной эффективностью разницу в плотностях рабочих сред, связанную как с величиной газонаполнения электролита, так и с его температурой.
Имеющиеся же у прототипа насос и вертикальные участки переходных трубопроводов для газожидкостных смесей от электролизера к разделителям хотя и улучшают циркуляцию электролита, все же не могут существенно влиять на равномерность распределения электролита по ячейкам электролизера.
Предлагаемое изобретение направлено на устранение указанного недостатка и создание электролизной установки, имеющей значительно более равномерную температуру по длине пакета электролизера и, соответственно, более высокий ресурс работы.
Технический результат достигается за счет увеличения общей скорости циркуляции электролита и более равномерного его распределения по ячейкам электролизера.
Сущность изобретения заключается в следующем. В электролизной установке, содержащей электролизер, разделители газожидкостных смесей, холодильники, регуляторы давления и равенства давлений газов, трубопроводы и арматуру, электролизер установлен таким образом, что его общие газовые и электролитный каналы наклонены под острым углом к горизонтали (например, ≈ 45o), при этом общие газовые каналы и их выходные штуцеры проходят через верхние точки ячеек электролизера, а общий электролитный канал и его штуцер через нижние точки ячеек электролизера, причем общие газовые штуцеры находятся в верхних точках газовых каналов, а общий штуцер для электролита, в зависимости от условий эксплуатации, может находится как с одной, так и с другой стороны общего электролитного канала.
Существенными отличиями предполагаемого изобретения являются:
электролизер установлен таким образом, что его общие газовые и электролитный канал наклонены под острым углом к горизонтали (например, ≈ 45o), при этом общие газовые каналы и его штуцеры проходят через верхние точки ячеек электролизера, а общий электролитный канал и его штуцер - через нижние точки ячеек электролизера, общие газовые штуцера расположены в верхних точках общих газовых каналов, а общий штуцер для электролита, в зависимости от условий эксплуатации и конструкции электролизера, может находиться как с одной, так и с другой стороны общего электролитного канала.
электролизер установлен таким образом, что его общие газовые и электролитный канал наклонены под острым углом к горизонтали (например, ≈ 45o), при этом общие газовые каналы и его штуцеры проходят через верхние точки ячеек электролизера, а общий электролитный канал и его штуцер - через нижние точки ячеек электролизера, общие газовые штуцера расположены в верхних точках общих газовых каналов, а общий штуцер для электролита, в зависимости от условий эксплуатации и конструкции электролизера, может находиться как с одной, так и с другой стороны общего электролитного канала.
Предлагаемые существенные отличия электролизной установки позволяют получить следующие технические результаты.
Установка электролизера таким образом, что его общие газовые и электролитный каналы наклонены под острым углом к горизонтали позволяет увеличить скорость циркуляции электролита через электролизер и обеспечить более равномерное распределение электролита по ячейкам электролизера, что в свою очередь приводит к выравниванию температуры по длине пакета электролизера, и, соответственно, к повышению ресурса его работы.
Указанный эффект достигается за счет:
1. Увеличения высоты уровней электролита (на выходе газожидкостных смесей из ячеек электролизера и на входе электролита в ячейки электролизера), значительно различающихся по плотности и температуре, из-за высокого газонаполнения выходящего из электролизера электролита и его нагрева в ячейках при электролизе, в то время как возвращаемый в электролизер электролит отделен от газовых включений в разделителях газожидкостных смесей и охлажден его холодильником.
1. Увеличения высоты уровней электролита (на выходе газожидкостных смесей из ячеек электролизера и на входе электролита в ячейки электролизера), значительно различающихся по плотности и температуре, из-за высокого газонаполнения выходящего из электролизера электролита и его нагрева в ячейках при электролизе, в то время как возвращаемый в электролизер электролит отделен от газовых включений в разделителях газожидкостных смесей и охлажден его холодильником.
2. Отсутствия в предлагаемом контуре циркуляции электролита, в отличие от прототипа, горизонтально расположенных общих газовых и электролитного каналов электролизера, являющихся существенной частью электролитного контура установки, определяющей в значительной степени скорость циркуляции электролита и положение электролизных ячеек в части гидравлики по отношению к общим штуцерам электролизера для электролита и газов.
Кроме того, наклонное положение общих каналов электролизера, и, соответственно, самого электролизера, по отношению к горизонтали, позволяет значительно сократить производственную площадь, необходимую для монтажа электролизной установки, например, в 1,5-2 раза при монтаже в одном помещении нескольких электролизеров.
На фиг. 1-3 схематично изображены схема и аппараты предлагаемой электролизной установки. Установка состоит из электролизера 1, наклоненного под острым углом 2 к горизонтали вместе с общими газовыми каналами и штуцерами 2 и 3 и общим электролитным каналом и его штуцером 4, разделительной колонки 5 с холодильником 6, разделительной колонки 7 с поплавковым регулятором давления 8 и холодильником 9, и регулятора давления 10.
Работает предлагаемая электролизная установка следующим образом.
Исходное состояние:
установка заправлена электролитом (водным раствором щелочи КОН);
на холодильники 6 и 9 подана охлаждающая вода;
регулятор давления 10 настроен на заданное давление газа "до себя".
установка заправлена электролитом (водным раствором щелочи КОН);
на холодильники 6 и 9 подана охлаждающая вода;
регулятор давления 10 настроен на заданное давление газа "до себя".
Подать электропитание постоянного тока на электролизер 1. В ячейках электролизера сразу же начинается разложение воды на кислород и водород. Получаемые газы вместе с электролитом собираются в общих газовых каналах электролизера и через штуцеры 2 и 3 поступают в разделители 5 и 7, где газы отделяются от электролита и подаются потребителю, а отделенный от газов электролит охлаждается на холодильниках 6 и 9 и через штуцер 4 электролизера возвращается в общий электролитный канал, откуда поступает на ячейки электролизера.
Внедрение предлагаемой электролизной установки позволит повысить надежность и ресурс ее работы за счет повышения скорости циркуляции электролита и более равномерного его распределения по ячейкам электролизера и исключения из схемы электролизной установки циркуляционного насоса, имеющего, как и большинство вращающихся изделий, ограниченный ресурс работы.
Claims (1)
- Электролизная установка, содержащая электролизер, разделители газожидкостных смесей, холодильники, регуляторы давления газов, трубопроводы и арматуру, отличающаяся тем, что электролизер вместе с общими каналами для рабочих сред установлен с наклоном под острым углом к горизонтали, при этом газовые каналы проходят через верхние точки ячеек электролизера, а их выходные штуцеры расположены в верхних точках этих каналов, общий электролитный канал проходит через нижние точки ячеек электролизера, а его выходной штуцер расположен на одном из концов канала.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5059719 RU2066711C1 (ru) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | Электролизная установка |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5059719 RU2066711C1 (ru) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | Электролизная установка |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2066711C1 true RU2066711C1 (ru) | 1996-09-20 |
Family
ID=21612081
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5059719 RU2066711C1 (ru) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | Электролизная установка |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2066711C1 (ru) |
-
1992
- 1992-06-24 RU SU5059719 patent/RU2066711C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Якименко и др. Электролиз воды, М.: Химия, 1970, с. 126 - 186. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4752306A (en) | Method and apparatus for treating liquid/gas mixtures | |
CA1169812A (en) | Method and apparatus of injecting replenished electrolyte fluid into an electrolytic cell | |
EP0565330B1 (en) | A process and an electrolytic cell for the production of fluorine | |
GB1347545A (en) | Distillation apparatus and a method of distillation | |
US4125443A (en) | Electrolytic production of fluorine | |
CA1174245A (en) | Method of obtaining improved equilibrium conditions and of simultaneously producing steam under high pressure in the production of methanol | |
RU2066711C1 (ru) | Электролизная установка | |
JPS6184386A (ja) | 電気化学的セルパイルの電解液空間から電解液誘導本管を電気的に分離する方法及びこの方法の実施のための電気化学的装置 | |
SU1072812A3 (ru) | Установка дл получени сажи | |
US3215503A (en) | Apparatus for generating and storing inert gas | |
US2739936A (en) | Water electrolyzer | |
CA2063192A1 (en) | Device for removal of gas-liquid mixtures from electrolysis cells | |
US1660147A (en) | Electrolytic gas-generating system | |
JPH09174057A (ja) | 次亜液生成用の塩水電解装置 | |
US2836551A (en) | Mercury cell electrolysis of brine | |
RU2086705C1 (ru) | Устройство для получения кислород-водородной газовой смеси путем электролиза воды | |
CN219259626U (zh) | 一种脱碳装置 | |
KR100352743B1 (ko) | 배합중발생되는폐열의재활용시스템 | |
CN113121305B (zh) | 氯丁二烯提浓系统 | |
US3950150A (en) | Method and device for removing water vapor | |
RU2079579C1 (ru) | Способ электролиза химических веществ с образованием газов и установка для его осуществления | |
SU1586738A1 (ru) | Установка дл получени фосфорной кислоты | |
CN209923266U (zh) | 一种加氢装置低分油在线除盐防腐的装置 | |
RU2153539C2 (ru) | Устройство для получения кислорода и водорода | |
RU2019580C1 (ru) | Установка фс-525 для получения кислорода и водорода |