SU1634727A1 - Бипол рный электролизер фильтр-прессного типа - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электрохимическому производству, в частности к электролизерам, используемым дл  получени  водорода и кислорода методом электролиза целью увеличени  срока службы диафрагмы за счет улучшени  гидродинамических условий, упрощени  и облегчени  сборки в бипол рном электролизере фильтр- прессного типа, содержащем два монопол рних электрода, бипол рные -электроды , состо щие из основных и выносных электродов, глзораэделительные диафрагмы, помещенные между каждой парой соседних выносных электродов, в основных электродах выполнены отверстии , соедин ющие электродные прострпн тпа с коллекторными каналами дл  почведа электролита и отвода продуктов электролиза, основные элек- тогдь- .-ыполнены гофрироват ними. При этом гофры расположены i гц углом друг к другу и выполнены сход щимис  от перлферм к отверсти м, соедин ющим электродные пространства с коллекторными ка злами дл  отвода продуктов электролиза, а в коллекторных каналах дл  подвода электролита и отвода продуктов электролиза установлены упругие элементы тарельчатого типа с отверсти ми дл  сообщени  с соответствующими электродными пространствами . 1 з.п. Ф-лы, 5 ил. 1C С/

Description

Изобретение относитс  к электрохимическим производствам, в частности к электролизерам, используемым дл  получени  водорода и кислорода методом электролиза водьи

Цель изобретени  - увеличение срока службы диафрагмы за счет улучшени  гидродинамических условий, упрощение и облегчение сборки электролизера .

На фиг„1 изображен электролизер, общий вид; на фиг.2 - вид А фиг.1; на Аиг,3 - разрез Б-Б на фиг„1; на

фиг о 4 - разрез В-В на фнг.З; на фиг„5 - разрез Г-Г на фиг.З.

Бипол рный электролизер содержит рамы 1 с закрепленными в них бипол рными электродами, состо щими из основных электродов 2 и примыкающих к основным электродам выносных сетчатых электродов 3 по одному с каждой стороны основного электрода, диафрагм пли мембран А, зажатых между выносными сетчатыми электродами 3, прокладок 5, ст жных монопол рных плит 6 и 7, тпилек 8 и гаек 9, ст со

Ј vj

-J

гивающих все элементы электролизера в пакет. Основные электроды 2 на рамах 1 закреплены жестко и герметично например, с помощью сварки, а выносные сетчатые электроды 3 закреплены на раме заклепками или точечной сваркой. Основные электроды 2 имеют гофрированную поверхность с расположением ГОфр 10 ПОД УГЛОМ ДРУГ К Дру-

гу относительно вертикальной оси аппарата При этом гофри сход тс  от периферии к зоне расположени  каналов дл  отвода продуктов электролиза 1 1 , Дл  подвода свежего электролн та и отгода продуктов электролиза внутри  чеек расположен1 коллекторные каналы 12-14, выполненные из упругих элементов тарельчатого типа 15 с отверсти ми 16 дл  сообщени  с соответствуюппгмн полост ми  чеек, упругие  ломентп 15 закрепчлючс  на основных электродах соосно друг другу в распор через диафрагму. В одной или о(гнх ст жных плитах имеют .. г.туц .р: чт  подлчн 17 электролита .ч отвода 18 н 19 образующихс  про- дуыои электролиза,  вл ющиес  продолжением канатов 12-14 в пакетах  чеек о

Электролизер работает следующим образом.

Через штуцер 17 н канал 2 подаетс  электролит, заполн   все межэлектродное пространство электролизера . К концевым плитам 6 и 7 подводитс  посто нный электрический ток, при прохождении которого на разноименных электродах 3 протекают электрохимические реакции с образованием продуктов электролиза, например, на катоде водород, на аноде - кислород. Образущиес  газы не смешиваетс  благодар  нлччию диафрагмы 4 н очвод тс  с частью электролита через соответству щне отверсти  16 в каналы 13, 14 i1 вывод тс  через штуцеры 18 и 19. Гофры 10  вл ютс  средством дл  создани  оптимального режима газоотвода из всех зон электролизной по кратчайшему пути, а такле средством нат жени  выносных электр W5i н плотного поджати  их к дилфр гмам

При сборке электролизера элементы 15, имеющие в свободном состо нии высоту, превышающую размер анодного или катодного про, гранегва  чейки, деформируютс  и одновременно зажимают диафрагму, компенсиру 

Q

Q 5

0

5

0

0

5

неточности изготовлени  основных электродов 2, неоднородность по толщине прокладок 5, диафрагм 4 и рам 1 о

Известен бипол рный электролизер фильтр-прессного типа дл  получени  водорода н кислорода, содержащий два монопол рных электрода и бипол рные электроды, состо щие из основных электродов и примыкающих к ним выносных электродов, газоразделительные диафрагмы, зажатые между каждой парой соседних выносных электродов, расположенные внутри электролизера коллекторные каналы дл  подвода электролита и отвода продуктов электролиза . Каналы выполнены в виде двух труб, снабженных продольной прорезью и закрепленных соответственно между одним из монопол рных электродов и средней рамой. На трубах креп тс  шайбы из изол ционного материала, расположенные по одной между каждой парой основного и выносного электродов и снабженные на внутренней поверхности кольцевой проточкой с отход щими от нее радиальными сквозными отверсти ми .

В известном электролизере не решена задача по созданию оптимальных гидродинамических условий в электролитических  чейках, т.е. наилучших условий дл  отвода образующихс  в процессе работы продуктов электролиза из всех зон  чейки, так как их движение  вл етс  неупор доченным. Это снижает долговечность диафрагм, а также в целом эффективность работы электролиз-ара. Кроме ого, сборка конструкции из пакета  чеек  вл етс  достаточно сложной вследствие необходимости герметизации анодной и катодной зон в каждой  чейке по трем каналам , а самой  чейки - по периферии

Выполнение основных электродов гофрированными с направлением гофр под углом друг к другу и сход щимис  от периферии к зоне расположени  каналов дл  отвода продуктов электролиза позвол ет организовать отвод газожидкостных продуктов из всех зон электролитических  чеек кратчайшим путем, тле улучшить гидродинамические услови  в  чейках и одновременно поддерживать более равномерное распределение газожидкостной среды по всей ипощади  чейки„

516

Система коллекторных канппов внутри электролнтерп, образованна  упругими элементами тарельчатого типа с отверсти ми дл  сообщени  с соответствующими полост ми  чеек, устанавливаемыми на основных электродах в распор через диафрагму,  вл етс  несложной в конструктивном отношении и изготовлении и позвол ет с достаточно надежной герметизаинсн собрать электролизер, удел   основное внимание герметизации  чеек по периферии (по рамам), облегча  тем самым сбор ку всей конструкции.

Таким образом, улучшаютс  гидродинамические услови  в электропнзных  чейках, что в свою очередь ведет к повышению эффективности, долговечности работы диафрагмы, упрощению и облегчению сборки электролизера,

Claims (1)

1.Бипол рный электролизер фнльтр- прессного типа, содержащий два моно- пол риых электрода, бипол рные электроды , состо щие из осковштх л вынос+/276

ных пект р Х птч , i л орачд1 читепьшю 1гмп, помещенное между к л %ой nipoii соседних выносных элекг. t , Б oc r m iix электродах выполнен i ог- Btjpc,4i, соеди}1 ющие электродные прострс. четна с коллекторными каналами дн  пс ДЕода -и ектролита и отвода продуктов электролиз, о т л и JQ ч з ю гц и и с   чем, что, с целью уветичочи  срока службы диафрагмы та счет улучшени  гидродинамических условии, основные электроды иыполне- нп гофрированными, при том гофры

15 расположены под углом друг к другу и вьполнены сход щимис  от периферии к отверст г м, соедин ющим электроднь е пространства с коллекторными канпла- Mji дл  отвода продуктов электролиза.

20 2„Этектролизер по n.J, о т л и - чающийс  тем, что, с целью упрощени  и облегчени  сборки в кол- лекторнпх каналах дл  подвода электролита и отвода продуктов электролн25 з.1, уст . шовлены упругие элемент, ч а- рельчс1юго типа с отверсти ми дл  сообщени  с соответствующими ЭЛРК- тропнммн пространстеами.

9 6

Г

Фиг.1

Фиг г

L-B

13

Фиг.З

15 16

ю

Каналы

12,13, .

//