RU74923U1 - ELECTROLYZER FOR PRODUCING MAGNESIUM AND CHLORINE - Google Patents
ELECTROLYZER FOR PRODUCING MAGNESIUM AND CHLORINE Download PDFInfo
- Publication number
- RU74923U1 RU74923U1 RU2008114033/22U RU2008114033U RU74923U1 RU 74923 U1 RU74923 U1 RU 74923U1 RU 2008114033/22 U RU2008114033/22 U RU 2008114033/22U RU 2008114033 U RU2008114033 U RU 2008114033U RU 74923 U1 RU74923 U1 RU 74923U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnesium
- chlorine
- electrolyzer
- cross
- transfer channel
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
Электролизер для получения магния и хлора, включающий футерованную ванну, разделенную перегородкой с V-образным переточным каналом на сборную ячейку и электролитическое отделение, в котором размещены аноды и катоды на определенном межэлектродном пространстве, отличающийся тем, что соотношение площади поперечного сечения V-образного переточного канала перегородки к площади горизонтального сечения межэлектродного пространства равно (0,15-0,25):1.An electrolyzer for producing magnesium and chlorine, including a lined bath, separated by a partition with a V-shaped transfer channel into a collection cell and an electrolytic compartment, in which anodes and cathodes are placed on a specific interelectrode space, characterized in that the cross-sectional ratio of the V-shaped transfer channel partitions to the horizontal cross-sectional area of the interelectrode space is equal to (0.15-0.25): 1.
Description
Полезная модель относится к цветной металлургии, в частности к получению магния электролизом расплавленных солей и направлено на усовершенствование конструкции электролизера для получения магния.The utility model relates to non-ferrous metallurgy, in particular to the production of magnesium by electrolysis of molten salts and is aimed at improving the design of the electrolyzer to produce magnesium.
Известен электролизер для получения магния (Авт.свид.СССР №583204, опубл. 05.12.1977, бюл.45), включающий футерованную ванну, разделенную перегородкой на электролитическое отделение с установленными в нем катодами и анодами и сборную ячейку. При этом перегородка выполнена с переточным каналом и с выступом, расположенным ниже входного отделения каналов, обращенным к электролитическому отделению и перекрывающим зазор между анодами и перегородкой.Known electrolyzer for producing magnesium (Autosvid.SSSR No. 5883204, publ. 12/05/1977, bull. 45), including a lined bath, divided by a partition into an electrolytic compartment with cathodes and anodes installed in it and a collection cell. In this case, the partition is made with a transfer channel and with a protrusion located below the inlet compartment of the channels, facing the electrolytic compartment and covering the gap between the anodes and the partition.
Недостатком данного электролизера является то, что неполная сепарации хлора в рабочем отделении из-за малой площади пространства в зоне колебания уровня электролита и вынос хлора с расплавом в сборную ячейку. Другим недостатком является зашламление в зоне примыкания выступа V-образного канала к аноду, что приводит к разрушению разделительной перегородки.The disadvantage of this electrolyzer is that incomplete separation of chlorine in the working compartment due to the small area in the zone of fluctuation of the electrolyte level and the removal of chlorine with the melt in the collection cell. Another disadvantage is clogging in the area adjacent the protrusion of the V-shaped channel to the anode, which leads to the destruction of the dividing wall.
Известен электролизер для получения магния (Авт.свид.СССР №999661, опубл.27.02.2000 г., бюл. №6), по количеству общих признаков принятый за ближайший аналог-прототип и включающий футерованную ванну, разделенную перегородкой на одно или несколько A known electrolyzer for producing magnesium (Autosvid.SSSR No. 999661, publ. 27.02.2000, bull. No. 6), by the number of common features adopted for the closest analogue prototype and including a lined bath, divided by a partition into one or more
электролитических отделений с анодами, введенными снизу через подину ванны, и катодами, введенными через боковые стенки футеровки ванны. Разделительная перегородка выполнена с V-образным переточным каналом. При этом в электролитическом отделении выполнен канал переменного по высоте сечения, образованный разделительной перегородкой и скошенной боковой поверхностью анода, угол наклона которой совпадает с углом наклона нижней грани V-образного канала, смежной с электролитическим отделением, а угол скоса анода по отношению к вертикальной плоскости составляет не менее 45°.electrolytic compartments with anodes introduced from below through the bottom of the bath, and cathodes introduced through the side walls of the lining of the bath. The dividing wall is made with a V-shaped transfer channel. At the same time, a channel of variable cross-sectional height formed by a dividing wall and a beveled lateral surface of the anode is made in the electrolytic compartment, the angle of inclination of which coincides with the angle of inclination of the lower edge of the V-shaped channel adjacent to the electrolytic compartment, and the angle of inclination of the anode relative to the vertical plane is not less than 45 °.
Недостатком данной конструкции электролизера является относительно низкий выход магния по току и низкий выход хлора, а также высокие потери хлора с газами санитарно-технического отсоса. Это происходит из-за того, что геометрические параметры электролизера, например, площадь поперечного сечения V-образного канала и площадь горизонтального сечения межэлектродного пространства не позволяют осуществить выход магния в сборную ячейку и магний продолжает циркулировать в межэлектродном расстоянии, вступает в реакцию с хлором, выделяющимся на аноде.The disadvantage of this design of the electrolyzer is a relatively low current output of magnesium and a low yield of chlorine, as well as high losses of chlorine with sanitary exhaust gases. This is due to the fact that the geometrical parameters of the electrolyzer, for example, the cross-sectional area of the V-shaped channel and the horizontal cross-sectional area of the interelectrode space, do not allow magnesium to enter the collection cell and the magnesium continues to circulate in the interelectrode distance, reacts with chlorine released on the anode.
Технический результат направлен на устранение недостатков прототипа и позволяет за счет подбора оптимального соотношения геометрических параметров площади V-образного поперечного сечения переточного канала и площади горизонтального сечения межэлектродного пространства исключить повторное взаимодействие магния с хлором, это позволяет повысить выход магния и хлора, снизить потери хлора.The technical result is aimed at eliminating the disadvantages of the prototype and allows, by selecting the optimal ratio of the geometric parameters of the area of the V-shaped cross-section of the transfer channel and the area of the horizontal cross-section of the interelectrode space, to exclude repeated interaction of magnesium with chlorine, this allows to increase the yield of magnesium and chlorine, to reduce losses of chlorine.
Технический результат достигается тем, что предложен электролизер для получения магния и хлора, включающий футерованную ванну, разделенную перегородкой с V-образным переточным каналом на сборную ячейку и электролитическое отделение, в котором The technical result is achieved by the fact that an electrolyzer for producing magnesium and chlorine is proposed, including a lined bath divided by a partition with a V-shaped transfer channel into a collection cell and an electrolytic compartment, in which
размещены аноды и катоды на определенном межэлектродном пространстве, новым является то, ч т о соотношение площади поперечного сечения V-образного переточного канала перегородки к площади горизонтального сечения межэлектродного пространства равно (0,15-0,25):1.anodes and cathodes are placed on a specific interelectrode space, the new thing is that the ratio of the cross-sectional area of the V-shaped overflow channel of the septum to the horizontal cross-sectional area of the interelectrode space is (0.15-0.25): 1.
На фиг.1 показан поперечный разрез электролизер для получения магния и хлора, на фиг.2 - горизонтальный разрез электролизера, на фиг.3 разрез переточного канала перегородки. Электролизер включает футерованную ванну 1, разделенную перегородкой 2 с переточным каналом 3 V-образной формы на электролитическое отделение 4 и сборную ячейку 5. В электролитическом отделении размещены аноды 6, установленные на подине ванны, и катоды 7, установленные в боковой стенке ванны с образованием межэлектродного пространства 8. Аноды выполнены со скошенным торцом 9 с образованием канала 10 между ним и разделительной перегородкой, в нижней части перегородки выполнен переточный канал 11. Электролизер работает следующим образом.Figure 1 shows a cross section of the electrolyzer to produce magnesium and chlorine, figure 2 is a horizontal section of the electrolyzer, figure 3 is a section of the transfer channel of the partition. The electrolyzer includes a lined bath 1, separated by a partition 2 with a transfer channel 3 of a V-shape into an electrolytic compartment 4 and a collection cell 5. In the electrolytic compartment there are anodes 6 mounted on the bottom of the bath and cathodes 7 installed in the side wall of the bath with the formation of an interelectrode spaces 8. The anodes are made with a beveled end face 9 with the formation of a channel 10 between it and the dividing wall, a transfer channel 11 is made in the lower part of the wall. The electrolyzer operates as follows.
В футерованную ванну 1 загружают расплавленный электролит, содержащий 4-14% масс. хлорида магния. На аноды 6 и катоды 7, размещенные в электролитическом отделении 4 подают постоянный электрический ток. При этом, на катоде 7 выделяется магний, а на аноде 6 - хлор. Хлор, выделившийся на аноде 6, поднимается в межэлектродном пространстве 8 между катодом 7 и анодом 6 совместно с электролитом и магнием. Достигнув поверхности электролита, хлор переходит в газовую фазу и выводится из электролитического отделения 4. Магний вместе с потоком электролита из электролитического отделения 4 выводится через V-образный переточный канал 3 разделительной перегородки 2 в сборную ячейку 5. Но часть электролита не проходит через V-образный переточный канал 3, а проходя через зазор между анодом 6 и разделительной In the lined bath 1 load molten electrolyte containing 4-14% of the mass. magnesium chloride. A constant electric current is supplied to the anodes 6 and cathodes 7 located in the electrolytic compartment 4. At the same time, magnesium is released at cathode 7, and chlorine is released at anode 6. Chlorine released at the anode 6 rises in the interelectrode space 8 between the cathode 7 and the anode 6 together with the electrolyte and magnesium. Having reached the surface of the electrolyte, chlorine enters the gas phase and is discharged from the electrolytic compartment 4. Magnesium together with the electrolyte stream from the electrolytic compartment 4 is discharged through the V-shaped transfer channel 3 of the separation wall 2 into the collection cell 5. But part of the electrolyte does not pass through the V-shaped transfer channel 3, and passing through the gap between the anode 6 and the separation
перегородкой 2 вновь возвращается в межэлектродное пространство 8 между анодом 6 и катодом 7, образуя внутренний контур циркуляции. При этом магний вступает во взаимодействие с хлором, образуя вновь хлорид магния, что приводит к снижению выхода магния по току. Вместе с потоком электролита и магния через переточный канал 3 в сборную ячейку 5 выносится и часть хлора. Количество магния, вовлекамое во внутренний контур циркуляции, и количество потерь хлора за счет перехода в сборную ячейку 5, зависит от соотношения площади S2 сечения V-образного переточного канала и площади S1 горизонтального сечения межэлектродного пространства.the partition 2 again returns to the interelectrode space 8 between the anode 6 and the cathode 7, forming an internal circulation circuit. In this case, magnesium interacts with chlorine, again forming magnesium chloride, which leads to a decrease in the current yield of magnesium. Together with the flow of electrolyte and magnesium through the transfer channel 3, a part of chlorine is carried out to the collection cell 5. The amount of magnesium drawn into the internal circulation circuit and the amount of chlorine loss due to transfer to the collection cell 5 depends on the ratio of the cross-sectional area S 2 of the V-shaped transfer channel and the square S 1 of the horizontal section of the interelectrode space.
Пример 1 расчета соотношения площади S1 горизонтального сечения межэлектродного пространства и площади S2 сечения V-образного переточного канала. Геометрические параметры электролизера:Example 1 of calculating the ratio of the area S 1 of the horizontal section of the interelectrode space and the area S 2 of the section of the V-shaped transfer channel. Geometrical parameters of the electrolyzer:
- ширина межэлектродного пространства - 7 см, длина -83 см, площадь S1 горизонтального сечения 581 см2,- the width of the interelectrode space is 7 cm, the length is -83 cm, the area S 1 of horizontal section 581 cm 2 ,
- поперечное сечение V-образного канала - 4,0 см, ширина - 20 см, площадь S2 поперечного сечения 80 см2.- the cross section of the V-shaped channel is 4.0 cm, the width is 20 cm, the cross-sectional area S 2 is 80 cm 2 .
Соотношение площади S2 поперечного сечения V-образного переточного канала к площади S1 горизонтального сечения межэлектродного пространства составляет 0,138. При площади S2 поперечного сечения V-образного переточного канала равной 80 см2 возрастает его гидравлическое сопротивление и вынос магния из электролитического отделения 4 в сборную ячейку 5 будет затруднен. Часть магния вместе с электролитом останется в электролитическом отделении 4 и будет циркулировать по внутреннему контуру циркуляции, что приводит к потерям магния за счет его взаимодействия с хлором. Выход магния по току при работе электролизера с вышеуказанными геометрическими параметрами The ratio of the cross-sectional area S 2 of the V-shaped transfer channel to the horizontal cross-sectional area S 1 of the interelectrode space is 0.138. When the cross-sectional area S 2 of the V-shaped transfer channel is 80 cm 2 , its hydraulic resistance increases and the removal of magnesium from the electrolytic compartment 4 into the collection cell 5 will be difficult. Part of the magnesium, together with the electrolyte, will remain in the electrolytic compartment 4 and will circulate along the internal circulation circuit, which leads to the loss of magnesium due to its interaction with chlorine. The current output of magnesium during the operation of the electrolyzer with the above geometric parameters
не превышает 77%. Потери хлора с газами санитарно-технического отсоса - 10 кг на 1 тонну магния.does not exceed 77%. Loss of chlorine with sanitary exhaust gases - 10 kg per 1 ton of magnesium.
Пример 2 расчета соотношения площади S1 горизонтального сечения межэлектродного пространства и площади S2 сечения V-образного переточного канала. Геометрические параметры электролизера:Example 2 of calculating the ratio of the area S 1 of the horizontal section of the interelectrode space and the area S 2 of the section of the V-shaped transfer channel. Geometrical parameters of the electrolyzer:
- ширина межэлектродного пространства - 7,0 см, длина - 83,0 см, площадь S1 горизонтального сечения 581 см2,the width of the interelectrode space is 7.0 cm, the length is 83.0 cm, the area S 1 of the horizontal section is 581 cm 2 ,
- поперечное сечение V-образного канала - 6,0 см, ширина - 20 см, площадь S2 поперечного сечения 120 см2, Соотношение площади S2 поперечного сечения V-образного канала к площади S1 горизонтального сечения межэлектродного пространства составляет 0,207.- the cross section of the V-shaped channel is 6.0 cm, the width is 20 cm, the cross-sectional area S 2 is 120 cm 2 , The ratio of the cross-sectional area S 2 of the V-shaped channel to the horizontal cross-sectional area S 1 of the interelectrode space is 0.207.
При площади S2 поперечного сечения V-образного переточного канала равной 120 см2 его гидравлическое сопротивление снижается, вынос магния из электролитического отделения 4 в сборную ячейку 5 будет максимальным, в результате снизиться минимально вовлечение магния во внутренний контур циркуляции в электролитическом отделении 4. За счет оптимальной скорости нисходящего потока в сборной ячейке 5 снижается вынос магния в рабочее отделение через канал 11. Выход магния по току при работе электролизера с вышеуказанными геометрическими параметрами составляет 82-83%. Потери хлора с газами санитарно-технического отсоса незначительно увеличиваются из-за повышения скорости выноса электролита и составляют 15 кг на 1 тонну магния. Пример 3 расчета соотношения площади S1 горизонтального сечения межэлектродного пространства и площади S2 сечения V-образного переточного канала. Геометрические параметры электролизера:When the cross-sectional area S 2 of the V-shaped transfer channel is 120 cm 2, its hydraulic resistance is reduced, the removal of magnesium from the electrolytic compartment 4 to the collection cell 5 will be maximum, as a result, the involvement of magnesium in the internal circulation circuit in the electrolytic compartment 4 will be minimized. the optimal downward flow velocity in the collection cell 5 decreases the removal of magnesium into the working compartment through channel 11. The current output of magnesium during operation of the electrolyzer with the above geometric parameters and is 82-83%. Losses of chlorine with sanitary exhaust gases increase slightly due to an increase in the rate of removal of the electrolyte and amount to 15 kg per 1 ton of magnesium. Example 3 of calculating the ratio of the area S 1 of the horizontal section of the interelectrode space and the area S 2 of the section of the V-shaped transfer channel. Geometrical parameters of the electrolyzer:
-ширина межэлектродного пространства - 7 см, длина -83 см, площадь S1 горизонтального сечения 581 см2,the width of the interelectrode space is 7 cm, the length is -83 cm, the area S 1 of the horizontal section is 581 cm 2 ,
-поперечное сечение V-образного канала - 8,0 см, ширина - 20 см, площадь S2 поперечного сечения 160 см2,the cross-section of the V-shaped channel is 8.0 cm, width is 20 cm, cross-sectional area S 2 is 160 cm 2 ,
Соотношение площади S2 поперечного сечения V-образного переточного канала к площади S1 горизонтального сечения межэлектродного пространства составляет 0,275.The ratio of the cross-sectional area S 2 of the V-shaped transfer channel to the horizontal cross-sectional area S 1 of the interelectrode space is 0.275.
Увеличение площади S2 поперечного сечения V-образного переточного канала снизит его гидравлическое сопротивление, при этом электролит будет выносится с большой скоростью вместе с магнием и неотделившимся хлором из электролитического отделения 4 в сборную ячейку 5 Высокая скорость выхода электролита с магнием через V-образный переточный канал 3 в сборную ячейку 5 не позволит магнию полностью всплыть на поверхность электролита в сборной ячейке 5 и часть магния вместе с циркуляционным потоком электролита вынесется через нижний переточный канал 11 перегородки 2 в электролитическое отделение 4 и будет циркулировать по внутреннему контуру циркуляции, что приведет к потерям магния за счет его взаимодействия с хлором. Выход магния по току при работе электролизера с вышеуказанными геометрическими параметрами не превышает 78-79%. Потери хлора с газами санитарно-технического отсоса - 90-100 кг на 1 тонну магния.The increase in the cross-sectional area S 2 of the V-shaped transfer channel will reduce its hydraulic resistance, while the electrolyte will be carried out with high speed together with magnesium and unseparated chlorine from the electrolytic compartment 4 into the collection cell 5 High output rate of the electrolyte with magnesium through the V-shaped transfer channel 3 into the collection cell 5 will not allow magnesium to completely float to the surface of the electrolyte in the collection cell 5 and part of the magnesium along with the circulating flow of electrolyte is carried out through the lower transfer to anal 11 of the septum 2 into the electrolytic compartment 4 and will circulate along the inner circulation loop, which will lead to loss of magnesium due to its interaction with chlorine. The current output of magnesium during the operation of the electrolyzer with the above geometric parameters does not exceed 78-79%. Loss of chlorine with sanitary exhaust gases - 90-100 kg per 1 ton of magnesium.
Таким образом, выбор оптимального соотношения площадей поперечного сечения V-образного канала и горизонтального сечения межэлектродного пространства позволяет повысить выход магния по току на 3-4%, и снизить потери хлора на 80-90 кг на 1 тонну магния.Thus, the choice of the optimal ratio of the cross-sectional areas of the V-shaped channel and the horizontal section of the interelectrode space allows increasing the current yield of magnesium by 3-4%, and reducing chlorine loss by 80-90 kg per 1 ton of magnesium.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008114033/22U RU74923U1 (en) | 2008-04-10 | 2008-04-10 | ELECTROLYZER FOR PRODUCING MAGNESIUM AND CHLORINE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008114033/22U RU74923U1 (en) | 2008-04-10 | 2008-04-10 | ELECTROLYZER FOR PRODUCING MAGNESIUM AND CHLORINE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU74923U1 true RU74923U1 (en) | 2008-07-20 |
Family
ID=48239115
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008114033/22U RU74923U1 (en) | 2008-04-10 | 2008-04-10 | ELECTROLYZER FOR PRODUCING MAGNESIUM AND CHLORINE |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU74923U1 (en) |
-
2008
- 2008-04-10 RU RU2008114033/22U patent/RU74923U1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7144483B2 (en) | Method and an electrowinning cell for production of metal | |
RU74923U1 (en) | ELECTROLYZER FOR PRODUCING MAGNESIUM AND CHLORINE | |
RU2405865C1 (en) | Method for obtaining magnesium and chlorine, and electrolysis unit for its implementation | |
RU2316618C2 (en) | Electrolyzer for producing magnesium and chlorine | |
KR20090074041A (en) | A method and an electrolysis cell for production of a metal from a molten chloride | |
RU217407U1 (en) | DIAPHRAGM-FREE ELECTROLYSIS FOR PRODUCING MAGNESIUM AND CHLORINE WITH BOTTOM ANODES INLET | |
RU2336368C1 (en) | Electrolyser for production of magnesium and chlorine | |
RU2760025C1 (en) | Method for obtaining magnesium and chlorine and electrolyzer for its implementation | |
EA021630B1 (en) | Device for collection and evacuation of anode gases from under electrolytic cell shelter with annealed anodes | |
RU2206639C1 (en) | Electrolyzer for producing magnesium and chlorine | |
RU2284372C1 (en) | Electrolyzer for production of magnesium and chlorine | |
US3676323A (en) | Fused salt electrolyzer for magnesium production | |
RU2094536C1 (en) | Diaphragm-free electrolyzer to produce magnesium and chlorine | |
RU2128245C1 (en) | Electrolyzer producing magnesium and chlorine | |
RU2148682C1 (en) | Electrolyzer to produce magnesium and chlorine | |
RU2243295C1 (en) | Electrolytic cell and method for production of magnesium and chlorine | |
RU2702215C1 (en) | Electrolysis unit for magnesium and chlorine production | |
RU2190703C1 (en) | Electrolyzer to produce magnesium and chlorine | |
RU2513554C1 (en) | Bath tank for production of magnesium and chlorine | |
RU2245944C1 (en) | Electrolyzer for producing magnesium | |
RU2244046C1 (en) | Electrolyzer for producing magnesium and chlorine | |
RU2166007C1 (en) | Electrolyzer for production of magnesium electrolyzer | |
RU2176291C1 (en) | Electrolyzer for producing magnesium | |
RU2092617C1 (en) | Diaphragmless electrolyzer for producing magnesium and chlorine | |
RU2095482C1 (en) | Magnesium electrolyzer with directed electrolyte circulation |