RU2296818C2 - Электролизер монополярный диафрагменный - Google Patents
Электролизер монополярный диафрагменный Download PDFInfo
- Publication number
- RU2296818C2 RU2296818C2 RU2005109187/15A RU2005109187A RU2296818C2 RU 2296818 C2 RU2296818 C2 RU 2296818C2 RU 2005109187/15 A RU2005109187/15 A RU 2005109187/15A RU 2005109187 A RU2005109187 A RU 2005109187A RU 2296818 C2 RU2296818 C2 RU 2296818C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cathode
- electrolyzer
- current
- anode
- electric current
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
Abstract
Изобретение относится к конструкции электролизера, предназначенного для электролиза рассола с целью получения хлора, водорода и каустической соды. Предложена конструкция монополярного диафрагменного электролизера, содержащего токоведущее анодное биметаллическое дно с установленными на нем анодами и катодами. Дно электролизера выполнено из цельных алюминиевой и титановой плит, соединенных сваркой взрывом. Токоведущая плита катодного каркас-кармана выполнена двусторонней выштамповкой, а катодная шина приварена к корпусу взрывным способом. Технический эффект - снижение энергетических затрат на ведение процесса, увеличение выхода по току целевых продуктов технологического цикла, уменьшение металлоемкости аппарата. 3 ил.
Description
Изобретение относится к конструкции электролизера, предназначенного для электролиза рассола с целью получения хлора, водорода и каустической соды. Изобретение может быть использовано в производственных процессах химической технологии.
Известными и широко распространенными являются диафрагменные электролизеры серий БГК и ДМ, например электролизер БГК-50/25, состоящий из анодного и катодного блоков и крышки, причем анодный блок представляет собой комплект неразрушаемых анодов, закрепленных на металлическом токонесущем основании. Основание выполнено в виде титановой плиты, к которой снаружи приварены алюминиевые пластины, или алюминиевой плиты, на которой имеются пазы для сварки. Аноды коробчатой формы изготовлены из просечных титановых листов, покрытых активной анодной массой и расположенных параллельными рядами. Катодный блок состоит из стального корпуса и комплекта катодных элементов, причем металлические каркасы катодных элементов обтянуты плетеной проволочной сеткой, а внешняя общая катодная шина приварена к одной из стенок корпуса (Зимин В.М., Камарьян Г.М., Мазанко А.Ф. Хлорные электролизеры, М., Химия, 1984 г., с.109).
Недостатком таких конструкций электролизеров являются довольно высокие потери тока за счет большого сопротивления в сварных токоведущих соединениях.
Наиболее близким к предложенной конструкции электролизера и достигаемому результату является усовершенствованный диафрагменный электролизер, который содержит по меньшей мере один анод, прикрепленный к анодной базе и находящийся с ней в электрическом контакте посредством токосъемного стержня, отделенного от циркулирующего в анодном пространстве электролита за счет системы гидравлического уплотнения, содержащий по меньшей мере одно уплотнительное кольцо, установленное в соответствии с указанным токосъемным стержнем.
Электролизер дополнительно содержит электропроводящий и деформируемый контактный элемент, установленный между указанным токосъемным стержнем и указанной анодной базой и одним содержащим элементом, закрепленным на указанном токосъемном стержне (RU 2232830 С2, 20.07.04 г.).
К недостаткам данного электролизера следует отнести высокие энергозатраты на проведение технологического процесса и высокую трудоемкость изготовления аппарата.
Задачей данного изобретения является усовершенствование конструкции электролизера, обеспечивающей уменьшение металлоемкости аппарата, увеличение выхода по току целевых продуктов и снижение энергетических затрат на ведение технологического процесса.
Поставленная задача решается предложенной конструкцией монополярного диафрагменного электролизера, содержащего токоведущее анодное биметаллическое дно с установленными на нем анодами и катодами, отличающегося тем, что дно электролизера выполнено из цельных алюминиевой и титановой плит, соединенных сваркой взрывом, токоведущая плита катодного каркас-кармана выполнена двусторонней выштамповкой, а катодная шина приварена к корпусу взрывным способом.
Отличие предложенной конструкции электролизера от прототипа состоит в том, что токоведущая плита катодного каркас-кармана выполнена двусторонней выштамповкой. Катодный каркас-карман представляет собой конструкцию, в которой катодные элементы выполнены в виде штампованных токоведущих плит, к которым по бокам крепятся электроды, а сверху и снизу устанавливаются накладки. Модификация поверхности катода путем развития активной зоны его в пределах заданных форм и размеров позволяет уменьшить потери напряжения, снизить энергию активации для разряда ионов водорода, что позволяет снизить энергетические затраты на ведение процесса в целом.
Другим отличием является то, что дно электролизера (анодная база) выполнено из цельных алюминиевой и титановой плит сваркой взрывом вместо сварки-пайки. Применение сварки взрывом при изготовлении данного узла электролизера позволяет уменьшить толщину титановой плиты до 3 мм (вместо 6 мм), толщину алюминиевой плиты до 30 мм (вместо 50 мм, как в существующих конструкциях), т.к. при сварке взрывом достигается высокая степень равномерности соединения элементов, что обеспечивает передачу тока по всей поверхности плиты. Кроме того, катодная шина приварена к корпусу катодного комплекта также сваркой взрывом. Использование технологий сварки взрывом при изготовлении наиболее металлоемких узлов электролизера позволяет снизить толщину металлических плит, из которых изготавливаются эти элементы, и тем самым значительно снизить металлоемкость аппарата в целом. Равномерная передача тока по всей поверхности анодной базы, а также увеличение активной зоны катода позволяет увеличить выход целевых продуктов по току.
Таким образом, поскольку у предложенной конструкции электролизера появляются новые свойства, последняя обладает существенными отличиями.
Из научно-технической литературы авторам не известно применение метода сварки взрывом в процессах изготовления электролизеров.
Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 показан общий вид монополярного диафрагменного электролизера, на фиг.2 дан вид слева, а на фиг.3 приведен выносной элемент катодного комплекта.
Электролизер состоит из токоведущего анодного дна 1, корпуса 2, крышки 3 и опорной рамы 4. К корпусу 2 приварены взрывом катодные шины 5. Токоведущее дно выполнено в виде цельных алюминиевой плиты 6 и титановой плиты 7.
Катодный комплект состоит из корпуса 2, катодных шин 5 и катодных каркас-карманов. Каждый катодный каркас-карман в свою очередь состоит из токоведущей штампованной плиты 8, выполненной двусторонней выштамповкой, двух электродов 9 и двух накладок 10. Катодные каркас-карманы вместе с корпусом образуют катодное пространство электролизера, в котором в процессе электролиза получается щелочь, а через катодные шины подают электрический ток на корпус 2 и токоведущую плиту 8.
Сборку узлов электролизера по данному изобретению осуществляют следующим образом. Проводят сварку алюминиевой и титановой плит между собой взрывным способом, а затем выполняют сборку анодного комплекта, состоящего из биметаллической плиты, рамы 4, анодной шины 11 и анодов 12. Затем собирают катодный комплект, состоящий из катодных каркас-карманов, корпуса 2, к которому сваркой взрывом присоединяют катодные шины 5. Далее осуществляют сборку в соответствии с документацией на данный электролизер.
Электролизер работает следующим образом. Собранный аппарат устанавливают на электроизоляторах 13 и осуществляют технологическую и коммуникационную обвязку. Для включения в работу электролизер заполняют рассолом до установления стабильного уровня электролита, к токоведущим шинам 5 и 11 подают электрический ток. В аппарате протекает электролиз рассола, в анодном пространстве 14 образуется хлор, выделяющийся через штуцер Г, а в катодном пространстве 15 образуется щелочь, сливаемая через штуцер Д.
Использование изготовленного по данному изобретению электролизера позволяет снизить энергетические затраты на ведение процесса и увеличить выход по току целевых продуктов технологического цикла. Применение сварки взрывом при сборке узлов электролизера уменьшает металлоемкость аппарата в целом.
Из изложенного следует, что каждый из признаков заявленной совокупности в большей или меньшей степени влияет на достижение поставленных задач, а вся совокупность является достаточной для характеристики заявленного технического решения.
Claims (1)
- Электролизер монополярный диафрагменный, содержащий токоведущее анодное биметаллическое дно с установленными на нем анодами и катодами, отличающийся тем, что дно электролизера выполнено из цельных алюминиевой и титановой плит, соединенных сваркой взрывом, токоведущая плита катодного каркас-кармана выполнена двусторонней выштамповкой, а катодная шина приварена к корпусу взрывным способом.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005109187/15A RU2296818C2 (ru) | 2005-03-30 | 2005-03-30 | Электролизер монополярный диафрагменный |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005109187/15A RU2296818C2 (ru) | 2005-03-30 | 2005-03-30 | Электролизер монополярный диафрагменный |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005109187A RU2005109187A (ru) | 2006-09-10 |
RU2296818C2 true RU2296818C2 (ru) | 2007-04-10 |
Family
ID=37112535
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005109187/15A RU2296818C2 (ru) | 2005-03-30 | 2005-03-30 | Электролизер монополярный диафрагменный |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2296818C2 (ru) |
-
2005
- 2005-03-30 RU RU2005109187/15A patent/RU2296818C2/ru not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005109187A (ru) | 2006-09-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2041291C1 (ru) | Электролизер | |
SU1618281A3 (ru) | Электролизер дл получени хлора и раствора гидроксида щелочного металла | |
CA1144892A (en) | Electrode element for monopolar electrolysis cells | |
PL113658B1 (en) | Unipolar diaphragm cell | |
CA2217706A1 (en) | Multi-polar cell for the recovery of a metal by electrolysis of a molten electrolyte | |
US3819503A (en) | Electrolytic cell for the production of oxyhalogens | |
GB1056889A (en) | Method and apparatus for performing electrolytic processes | |
CA1156183A (en) | Electrolytic cell | |
IL41397A (en) | Electrolytic cell assemblies and methods for electrolysis | |
US3804739A (en) | Electrolytic cell including arrays of tubular anode and diaphragm covered tubular cathode members | |
TNSN99037A1 (fr) | Electrolyseur destine a la production de gaz halogenes | |
CN105209665A (zh) | 有限间隙电解槽的改装方法 | |
US3803016A (en) | Electrolytic cell having adjustable anode sections | |
RU2296818C2 (ru) | Электролизер монополярный диафрагменный | |
US4132622A (en) | Bipolar electrode | |
US3884781A (en) | Processes for the electrolysis of alkali halides employing dismantleable bipolar electrodes | |
CN201128761Y (zh) | 氯酸盐电解槽组 | |
KR200391265Y1 (ko) | 산소/수소 혼합가스 발생장치의 전극판 구조 | |
RU2007132407A (ru) | Электролизер для получения водорода и кислорода электролизом водного раствора электролита | |
RU2293141C2 (ru) | Диафрагменный электролизер для хлор-щелочного производства с увеличенной электродной поверхностью и способ его изготовления | |
FI57275C (fi) | Elektrolytisk cell | |
CA2510371A1 (en) | Hydrogen generation system | |
US3981788A (en) | Caustic alkali producing multiple vertical diaphragm type electrolytic cell admitting of easy assembly | |
US3404083A (en) | Cylindrical anode electrolytic structure | |
CA2394835A1 (en) | Electrochemical cell for electrolysers with stand-alone element technology |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110331 |