SU1036808A1 - Диафрагменный электролизер - Google Patents

Abstract

1. ДИАФРАШЕННЫЙ ЭЛЕКТРОЛИЗЕР дп  электролиза раствора хлорида тцелочного металла, содержащий корпус и расположенные в нем анодный и катодный комплекты с .вертикалыалми рабочи-ми поверхност ми, токоподводы, непроницаемые перегородки дл  отвода образующихс  при электролизе газов, отличающийс  тем, что, с целью снижени  расхода электроэнергии , увеличени  выхода продукции с единицы производственной площади, катодный комплект выполнен в виде гребенок , расположенных в несколько горизонтальных р дов по вертикали с общим токоподводоМ, непроницаемее перегородки размещены между каждыми двум  соседними горизонтальными р дами. (Л с СО О) СХ) о 00 J fut.t А

Description

2. Электролизер по п. 1, отличающийс  тем, что .анодлый комплект выполнен секционированным по высоте, секции расположены симметрично оттносительно гребенок катода и непроницаемые перегородки

размещены между каждыми двум  соседними секци ми.

3. Электролизер по пп 1 и 2, отличающийс  тем, что непроницаемые перегородки закреплены наклонно к горизонтали.

Изобретение отнЪситс  к электро химической промышленности, а именн к процессам электролиза водных рас воров хлоридов щелочных металлов с целью получени  хлора, водорода и щелочи в диафрагменном электролизере монопол рного и бипол рного т пов. Известен диафрагменный электро зер монопол рного типа дл  электро за водных хлоридов щелочных метал.лов с вертикальным расположением рабочих поверхностей. В этом элект ролизере применена конструкци  катодного комплекта с пальцеобразным элементами из сетки в форме гребен ки, который состоит из стального корпу.са, к которому привариваютс  каркасы катодных карманов, обт нутые стальной проволочной сеткой. На сетчатую поверхность катода насасываетс  асбестова  диафрагма. Пустотелые аноды, установленные в днище электролизера, расположены в промежутках между катодными паль цами. Внутреннее пространство катодны элементов в электролизере сообщает между собой, образу  общее катодное пространство, заполненное католитом а в верхней части - водородом, Анолит, насыщенный хлором, выводитс  по межэлектродному рассто нию в сепарационное пространство, наход щеес  под крышкой электролизера 1.. Недостатком этой конструкции при достаточно высоком катоде  вл етс  увеличение расхода электроэнергии дл  получени  продуктов электролиза так как с увеличением высоты катода растет газонаполнение, вследствие чего увеличиваетс  электросопротивление электролита. Известен также диафрагменный электролизер дл  электролиза раство хлорида щелочного металла, содержащий корпус и расположенные в нем пустотелые анодный и катодный комплект с вертикально расположенными рабочими поверхност ми. данной конструкции диафрагма плотно прижата между анодами, образу  чередующи ес  анодные и катодные  чейки. На рабочих поверхност х анодов и катодов закреплены наклонные перегородки , благодар  которым идет направленное движение продуктов электролиза . Это улучшает процесс ведени  электролиза и не дает возможности газам скапливатьс на рабочих поверхност х 2. Недостатком известной конструк-. ции  вл етс  то, что газовый поток в конечном счете собираетс  вверху, поэтому увеличение высот рабочих поверхностей ограничен. Это приводит к повышенному расходу электроэнергии и снижает выход продукции с единицы производственной площади. Целью изобретени   вл етс  снижение расхода электроэнергии и увеличение выхода продукции с единицы производственной площади. Указанна  цель достигаетс  диафрагменным электролизером дл  электролиза раствора хлорида щелочного металле, содержащим корпус и расположенные в нем анодный и катодный комплекты с вертикально расположен- ными рабочими поверхност ми, токопроводами и непроницаемыми перегородками дл  отвода образующихс  при электролизе газов, катодный комплект выполнен в виде гребенок, расположенных в несколько горизонтальных р дов по вертикали с общим токоподво«DM , непроницаемые перегородки размещены между каждыми двум  соседними горизонтальными р дами. Анодный комплект можно выполнить секционированным по высоте, секции расположены симметрично относительно гребенок катода и непроницаемые перегородки размещены меж-,. ду каждыми двум  соседними секци ми. Непроницаемые п-ерегородки можно закрепить наклоннок горизонтали На фиг. 1 схематически изображен монопол рный электролизер; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1} на фиг. 3 - бипол рный электролизер, разрез; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг, 3. Диафрагменный электролизер монопол рного типа БГК-100 содержит корпус 1, катодный комплект 2, анодный комплект 3 и перегородку 4 (фиг. 1/.

Катодный комплект 2 содержит стальную катодную основу 5 (фиг. 2) и катодные пальцеобразные элементы 6 из стальной сетки в форме гребенки . Анодный комплект 6 свою чередь содержит полые титановые аноды 7, выполненные из просечного титановог листа и прикрепленные к анодной основе 8. Рассол подаетс  через штуцер 9. Направление движени  потока рассола в монопол рном электролизере показано стрелкой (фит-. 2) . Анолит , насыщенный хлоргазом, образованным в межэлектродном пространстве , идет внутрь анодов-, подымаетс  в сепаратор и хлор выводитс  через штуцер 10. Водород из катодных пространств выводитс  через штуцер 11. Непроницаема  перегородка 4, выполненна  из коррозионностойкого материала , устанавливаетс  между анодами 7, отдел   горизонтальные р ды катодных элементов 6 и направл   движение анолита, насыщенного хлоргазом , в анод, как показано стрелкой (фиг. i),

В случае, котда на секции делитс  целиком катодный комплект 2 (фиг. 2 ), резко улучшаютс  услови  дл  насыщени  диафрагмы за счет сокращени  высоты катода, что увеличивает срок службы диафрагмы.

Бипол рный диафрагменный электролизер (фиг. 3 ) содержит бипол рную основу 12, с одной стороны которой закреплены катодные элементы 13, выполненные из стальной сетки в форме гребенки, а с другой - полые титановые аноды 14. Между разрезными катодными пальцеобразными элементами 2, расположенными в HecKOJjb.Ko. р дов по вертиксши, и анодами 3 наход тс  перегородки 15, (leperoродки 15, выполненные из коррозионностойкого материала, можно выполнить наклонно (фиг. 4) дл  лучшего отделени  газа из межанодного пространства (показано стрелкой). Хлор

поступает в сепаратор и выводитс  через штуцер 16. Водород собираетс  в общем катодном пространстве и выводитс  через штуцер 17 (фиг. 3).

Электролизер работает следующим образом.

Путем принудительного отвода части хлоргаза в межанодное пространство снижаем газонаполнение, что уменьшает удельное сопротивление электролиo та, снижает падёние напр жени  в электролите. Кроме того, снижа  газонаполнение можно уменьшить межэлектродное рассто ние, что также снижает падение на.пр жени  на электролизере . А снижение падени  напр 5 жени  за счет уменьшени  удельного сопротивлени  в электролите, а также уменьшени  межэлектродного рассто ни  ведет к уменьшению расхода электроэнергии .

0

Л

Применение предлагаемого электролизера с разрезным катодом.позвол ет снизить газонаполнение в .электролите до 13% по сравнению с газона5 полнением в электролизере ВГК-100 (26%), т.е. в 2 раза. Коэффициент удельного сопротивлени  электролита снижаетс  от 1,5 до 1,2, т.е. н 25%, а следовательно, есть возмож0 ность увеличени  плотности тока в электролите за счет снижени  удельного сопротивлени  и уменьшени  межэлектродного рассто ни , ведет к сокращению расхода электроэнергии.

5

Предлагаемое изобретение дает возможность работать с высокими электродами , увеличивать неограниченно электродов (монопол рные, бипол рные, увеличива  плотность

0 тока). Следовательно, при тех же размерах занимаемых площадей снижаютс  капитальные затраты на электролиз при увеличении мощности.

Секционна  конструкци  электроли5 зера, в частности катода, дает возможность улучшить режим насасывани  диафраг1«ы и увеличить срок ее службы на 20%.

Claims (3)

1. ДИАФРАГМЕННЫЙ ЭЛЕКТРОЛИЗЕР для электролиза раствора хлорида¹ щелочного металла, содержащий корпус и расположенные в нем анодный и катодный комплекты с вертикалыщми рабочими поверхностями,токоподводы, непроницаемые перегородки для отвода образующихся при электролизе газов, отличающийся' тем, что, с целью снижения расхода электроэнергии, увеличения выхода продукции с единицы производственной площади, катодный комплект выполнен в виде гребенок, расположенных в несколько горизонтальных рядов по вертикали с общим токоподводом, непроницаемее перегородки размещены между каждыми двумя соседними горизонтальными рядами.

Фиг.1

2. Электролизер по π. 1, отличающийся тем, что -анодный комплект выполнен секционированным по высоте, секции расположены симметрично относительно гребенок катода и непроницаемые перегородки размещены между каждыми двумя соседними секциями.

3. Электролизер по пп 1 и 2, отличающийся тем, что непроницаемые перегородки закреплены наклонно к горизонтали.