SU1731880A1

SU1731880A1 - Способ электролиза переменным током

Info

Publication number: SU1731880A1
Application number: SU894751180A
Authority: SU
Inventors: Владимир Иванович Скороходов; Сергей Михайлович Балакин; Ирина Николаевна Колтышева; Станислав Викторович Карелов; Андрей Геннадьевич Ашлапов; Валерий Александрович Кошкин
Original assignee: Уральский политехнический институт им.С.М.Кирова; Березниковское Производственное Объединение "Азот"
Priority date: 1989-08-22
Filing date: 1989-08-22
Publication date: 1992-05-07

Abstract

Использование: изобретение относитс - к области электрохимии и может быть использовано при растворении металлов, удалении металлических покрытий, а также получении качественных катодных осадки и покрытий, Сущность: спо.соб электролиза на переменном токе основан на преобразовании переменного тока трансформатора в импульсы асимметричной формы и компенсации посто нной составл ющей тока, обус- ловленной выпр мл ющим действием ванны. Новым в способе вл етс то, что в технологическом агрегате устанавливают группу электрически соединенных одноименных электродов и группу из двух одноименных электродов, каждый электрод второй группы подключают к одной из клемм вторичной обмотки трансформатора, а общую точку соединени электродов первой группы через вентиль соедин ют с каждым электродом второй группы. 5 ил. СП С

Description

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в электрохимических методах растворени металлов, удалени металлических покрытий, а также получени качественных катодных осадков и покрытий.

Известен способ электролиза переменным током, основанный на преобразовании симметричного синусоидального тока в асимметричный, путем последовательного подключени в цеп ь вторичной силовой обмотки трансформатора электродов ванны и блока, состо ющего из двух вентилей с переменными резисторами, подключенными встречно-параллельно. Ввиду значительных потерь активной мощности на элементах цепи питани электролизера, способ может

быть использован в лабораторных услови х при небольших токах.

Известен способ электролиза переменным током, основанный на преобразовании переменного тока в импульсы асимметричной формы, с компенсацией посто нной со- ставл ющей тока, обусловленного выпр мл ющим действием ванны, путем ввода схемы компенсации в силовую цепь ванны, вентилей и резистора в первичную обмотку трансформатора и установлении дополнительной обмотки трансформатора, питающей схему компенсации.

Недостатками способа вл ютс использование значительного количества элементов в силовой и компенсационной цеп х, что ведет к заметным потер м элект 4 СО

00 00

о

рознергии на них, ненадежность работы конденсатора и переменного резистора при протекании токов большей величины, необходимость установки дополнительной обмотки трансформатора.

Целью изобретени вл етс снижение расхода электроэнергии, устранение ограничений по величине тока, повышение надежности работы.

Поставленна цель достигаетс тем, что в технологическом электролизном агрегате устанавливают две группы электродов: перва состоит из 1-3 электродов,электрически соединенных между собой, втора -из двух электродов, непосредственно подключенных к клеммам вторичной обмотки трансформатора , каждый из которых соединен с электродами первой группы через вентиль.

На фиг.1 изображено формирование асимметричных импульсов; на фиг.2 - 5 - схемы осуществлени способа.

Способ осуществл ют следующим образом .

Синусоидальное напр жение через понижающий трансформатор 1 (фиг.2 - 5) подают к двум электродам 2. Каждый из электродов 2 и соединенный с ним через вентиль 3 электрод (электроды) 4, помещенные в ванну с электролитом 5, образует электрохимическую чейку. В зависимости от пол рности подаваемого переменного напр жени одна полуволна тока протекает через чейку по цепи электрод 2 - электролит - электрод 4 (вентиль заперт), а полувол- на противоположного знака (вентиль открыт) распредел етс между вентилем и ванной с электродами согласно их комплексным сопротивлени м и ЭДС, возникающей на электродах под действием электрохимических процессов. Это приводит к формированию асимметричных импульсов (фиг.1) между электродами в чейке, компенсации посто нной составл ющей тока, обусловленной выпр мл ющим действием ванны, по цепи электрод 2 - электролит - электрод 4- вентиль-электрод 2, В целом компоновка элементов цепи представл ет две последовательно - соединенных со стороны одноименных электродов чейки (фиг.2).

Наличие вентильной св зи в каждой чейке между электродами 2 и 4 обуславливает по вление фазового сдвига потребл емого тока относительно синусоиды переменного напр жени , что ведет к генерации реактивной мощности и потер м электроэнергии. Однако возникаемые в двух чейках сдвиги фаз противоположны по направлению, что приводит их к рекомбинации . Поэтому при одинаковых услови х

электролиза в чейках (состав электролита, температура, размеры электродов) включение в цепь питани вентилей не вызывает потери электроэнергии в виде реактивной составл ющей. Использование тиристора вместо вентил позвол ет регулировать степень асимметричности тока, протекаемого через электролит между электродами 2 и 4.

Способ (фиг.2) может быть рекомендован дл многотоннажного электролизного производства, гдеТ ажда чейка представл ет собой серию электролизных ванн дл электроэкстракции и рафинировани цветных металлов.

Реализаци предлагаемого способа (фиг.З - 5) целесообразна в гальваническом производстве дл нанесени качественных покрытий, а также дл растворени бракованных покрытий с деталей. Способ (фиг.З) может быть использован дл обработки крупных деталей, которые завешиваютс в качестве электрода 4. Дл мелких деталей более пригодно использование схем, представленных на фиг.4 и 5.

П р и м е р. В электролизере, цепь питани которого собрана согласно предлагаемому способу (фиг.4) проведено электрохимическое удаление никелевого покрыти со стальных деталей в стандартном сернокислотном электролите. Длительность операции деникелировани составл ет 1 - 8 ч,расход электроэнергии 3,3 - 7,5 кВт.ч/м2. В то врем как указанные показатели дл известного способа составл ют 1 - 8 ч, и 4,8 - 10,5 кВт.ч/ч2, а дл широко используемого в практике способа деникелировани посто нным током 10-15 ч и 8 - 9 кВт.ч/м2.

Использование предлагаемого способа

электролиза переменным током позвол ет получить качественные катодные осадки и покрытие, интенсифицировать электрохимические процессы растворени металлов и бракованных покрытий при значительном

удешевлении ценой питани и компенсации посто нной составл ющей тока. Сокращение количества элементов, используемых в способе, приводит не только к снижению потерь электроэнергии на них, но и снимает

ограничени по величине тока. Отсутствие конденсаторов в электрических схемах, представл ющих предлагаемый способ, повышает надежность работы электролизеров .

Claims

Формула изобретени

Способ электролиза переменным током , включающий преобразование переменного тока трансформатора в импульсы асимметричной формы и компенсацию посто нкой составл ющей, обусловленной выпр мл ющим действием ванны , отличающийс тем, что, с целью сокращени расхода электроэнергии и снижени ограничени по величине тока, в технологическом агрегате устанавливают группу электрически соединенных одноименных электродов и группу из двух одноименных электродов, каждый электрод второй группы подключают к одной из клемм вторичной обмотки трансформатора, а общую точку соединени первой группы через вентиль соедин ют с каждым электродом второй группы.

п#з

ij