SU923562A1

SU923562A1 - Electrode apparatus for heating and concentrating solutions

Info

Publication number: SU923562A1
Application number: SU802878467A
Authority: SU
Inventors: Владимир Петрович Пищулин; Игорь Александрович Соболев
Priority date: 1980-01-30
Filing date: 1980-01-30
Publication date: 1982-04-30

Description

(5) ЭЛЕКТРОДНЫЙ АППАРАТ ДЛЯ НАГРЕВАНИЯ И КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ РАСТВОРОВ(5) ELECTRODE APPARATUS FOR HEATING AND CONCENTRATING SOLUTIONS

II

Изобретение относитс к хими- 1 ческому машиностроению, может быть использовано дл нагревани и концентрировани растворов электролитов и испарени жидкостей с высоким значением удельной электропроводности , например растворов каустической соды, кальцинированной соды, фосфорной кислоты, серной кислоты, примен емых дл электрохимического полировани , электролитической очистки черных и цветных металлов.The invention relates to chemical engineering, can be used for heating and concentrating electrolyte solutions and evaporation of liquids with a high conductivity value, for example solutions of caustic soda, soda ash, phosphoric acid, sulfuric acid, used for electrochemical polishing, electrolytic purification of ferrous and non-ferrous metals.

Известен электродный выпарной аппарат, греюща камера которого содержит плоскопараллельные электроды 1 .An electrode evaporator is known, the heating chamber of which contains plane-parallel electrodes 1.

Недостаток аппарата - его большие габариты.The lack of apparatus - its large size.

Известен выпарной аппарат, содержагдий вертикальный корпус с патрубками входа и выхода упариваемой жидкости и отвода вторичного пара, греющую камеру пр моугольного сечени с размещенными вдоль двух противолежащих стенок плоскими электродами , котора установлена в нижней части корпуса и снабжена двум Т-образными вертикальными перегородками , прикрепленными меньшей стороной к двум другим стенкам камеры, а большей направленными перпендикул рно электродам. В результате конструктивно выполн етс сужение электродной части 2 .The evaporating apparatus is known, the vertical body contains a vertical body with inlets and outlets of the evaporated liquid and secondary steam removal, heating a rectangular section with flat electrodes placed along two opposite walls, which is installed in the lower part of the body and provided with two T-shaped vertical partitions attached to a smaller side to the other two walls of the chamber, and more directed perpendicular to the electrodes. As a result, the narrowing of the electrode part 2 is carried out structurally.

Недостатком этого выпарного аппарата вл етс больша длина греющей камеры, а случае нагревани и упаривани растворов с высоким значением удельной электропроводности, поскольку дл создани достаточного электрического сопротивлени прохождению Электрического тока требуетс большое рассто ние между электродами .The disadvantage of this evaporator is the long length of the heating chamber, and in the case of heating and evaporation of solutions with a high conductivity value, since a large distance between the electrodes is required to create sufficient electrical resistance to the passage of the Electric current.

Цель изобретени - повышение производительности аппарата за счет увеличени активного сопротивлени греющей камеры. Поставленна цель достигаетс тем. что в электродном аппарате дл нагревани и концентрировани растворов , содержащем греющую камеру пр моугольного сечени с патрубками подачи и отвода раствора, помещенные в греющей камере плоские электроды, вертикальную перегородку из диэлектрического материала, вертикальна перегородка выполнена Т-образной и прикреплена основанием к стенке греющей камеры, а электроды размещены с каждой стороны Т-образной перегородки вдоль ее основани . В результате подобного выполнени и размещени перегородки конструктив но выполн етс сужение межэлектродной части греющей камеры пространст ва, образованного большей вертикальной стороной греющей камеры и плоскостью полочки (перекладины) Т-образной перегородки. Это приводит к уменьшению плотности тока на поверхности электродов по сравнению с плот ностью тока в межзлектродном простра стве, что снижает коррозию электродов . Уменьшение площади поперечного сечени протекающему по раствору эле тричаскому току увеличивает активное сопротивление греющей камеры, а такж способствует достижению большей компактности греющей камеры и вследстви этого, повышению теплопроизводительности единицы объема греющей камеры 1,5 раза по сравнению с теплопроизводительностью единицы объема греюще камеры известного аппарата. па фиг. 1 изображен аппарат, про дольнь й разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг . 1 . Аппарат содержит электродную грею щую камеру 1 пр моугольного сечени , выполненную из диэлектрического мате риала, например, фторопласта 4 или асбоцемента, плоские злектроды 2 из коррозионно-устойчивого материала и Т-образную перегородку 3 из теплосто кого диэлектрического материала, котора делит греющую камеру на три части таким образом, что перекладина Ц (полочка) Т-образной перегородки помещена параллельной большей боковой стороне греющей камеры 1, е осно вание 5 Т-образной перегородки закрепл етс перпендикул рно к середине большей боковой стороны. Перекладина k (полочка) Т-образной перегородки делит корпус на две части разного поперечного сечени : межэлек9 24 трсдиую 6 и приэлектродную 7- Ширина приэле.ктродной части 7 греющей камеры , где размещены электроды в раза больше ширины суженной межэлектродной части 6, образованной боковой поверхностью перекладины - (полочки) Т-образной перегородки и стенкой большей стороны камеры 1. Электроды 2 расположены по обе стороны от плоскости основани 5 Т-образной перегородки. Электрический ток подводитс к электродам 2 с помошью токоподаодов 8, покрытых диэлектрическим теплостойким слоем 9 Токоподводы 8 установлены в изолирующих втулках 10, размещенных на верхней крышке 11 аппарата. Дл предотвращени короткого замыкани электродов между собой через слой раствора, верхние и нижние торцовые плоскости основани плотно соединены с днищем и крышкой электродного аппарата , а основание Т-образной перегородки присоединено к середине большей боковой стороны. Исходный раствор электролита подаетс через питающий патрубок (патрубки) 12, установленный в днище греющей камеры в суженной межэлектродной части 6. Нагретый до заданной температуры раствор удал етс через патрубок (патрубки) 13 установленный в крышке аппарата. Электродный аппарат работает следующим образом. Исходный раствор через патрубок (патрубки) 12 непрерывно поступает в суженную межэлектродную часть 6 грегреющей камеры 1 и заполн ет весь ее объем. Переменный электрический ток, подводимый к электродам 2 с помощью токоподводов 8, проход по объему раствора, наход щегос в греющей камере , вызывает нагревание и концентрирование раствора. Нагретый и упаренный раствор удал етс из электродного аппарата через патрубок (патрубки ) 13 дл выхода упаренного раствора , установленный на крышке 11, а в пространство греющей камеры 1 поступает свежа порци исходного раствора . Электродный аппарат дл нагревани и концентрировани растворов может служить в качестве погружного нагревател растворов в различных емкост х. Предлагаема конструкци погружного электродного аппарата дл нагревани и концентрировани растворов в основном аналогична известной иThe purpose of the invention is to increase the productivity of the apparatus by increasing the active resistance of the heating chamber. The goal is achieved by those. that in the electrode apparatus for heating and concentrating solutions, containing a heating chamber of rectangular cross section with inlet and outlet nozzles, flat electrodes placed in a heating chamber, a vertical partition made of dielectric material, a vertical partition made T-shaped and attached with a base to the wall of the heating chamber, and the electrodes are located on each side of the T-shaped septum along its base. As a result of such an arrangement and placement of the partition, the interelectrode part of the heating chamber of the space formed by the larger vertical side of the heating chamber and the plane of the shelf (crossbar) of the T-shaped partition is constricted. This leads to a decrease in the current density on the surface of the electrodes as compared to the current density in the electrode electrode space, which reduces the corrosion of the electrodes. Reducing the cross-sectional area of the electric current flowing through the solution increases the resistance of the heating chamber, and also contributes to achieving a more compact heating chamber and, consequently, increasing the heat output per unit volume of the heating chamber 1.5 times compared to the heat output unit of heating volume of the chamber of the known apparatus. pas figs. 1 shows the apparatus, about the long section; in fig. 2 is a section A-A in FIG. one . The device contains an electrode heating chamber 1 of rectangular cross section, made of a dielectric material, for example, fluoroplastic 4 or asbestos cement, flat electrode 2 of a corrosion-resistant material and a T-shaped partition 3 of heat-resistant dielectric material that divides the heating chamber into three parts in such a way that the crossbar C (shelf) of the T-shaped partition is placed parallel to the larger side of the heating chamber 1, its base 5 of the T-shaped partition is fixed perpendicular to the middle of the larger side. The crossbar k (shelf) of the T-shaped partition divides the body into two parts of different cross sections: interelectronic 24 24 rail 6 and near electrode 7 - Width of the prilele.rodny part 7 of the heating chamber, where the electrodes are located twice the width of the narrowed interelectrode part 6 formed by the lateral surface the crossbars - (shelves) of the T-shaped partition and the wall of the larger side of the chamber 1. Electrodes 2 are located on both sides of the base plane 5 of the T-shaped partition. Electric current is supplied to the electrodes 2 by means of the current leads 8, covered with a dielectric heat-resistant layer 9. The current leads 8 are installed in insulating sleeves 10 placed on the top cover 11 of the apparatus. To prevent the electrodes from short-circuiting between each other through the solution layer, the upper and lower end planes of the base are tightly connected to the bottom and the cover of the electrode apparatus, and the base of the T-shaped septum is attached to the middle of the larger side. The initial electrolyte solution is fed through the supply nozzle (nozzles) 12, installed in the bottom of the heating chamber in the constricted interelectrode part 6. The solution heated to a predetermined temperature is removed through the nozzle (nozzles) 13 installed in the apparatus lid. Electrode apparatus works as follows. The initial solution through the nozzle (nozzles) 12 continuously enters the constricted interelectrode part 6 of the heating chamber 1 and fills its entire volume. The alternating electric current supplied to the electrodes 2 by means of current leads 8, the passage through the volume of the solution in the heating chamber causes heating and concentration of the solution. The heated and one stripped off solution is removed from the electrode apparatus through the nozzle (nozzles) 13 to exit the stripped off solution mounted on the lid 11, and a fresh portion of the initial solution enters the space of the heating chamber 1. An electrode apparatus for heating and concentrating solutions can serve as an immersion heater of solutions in various containers. The proposed design of an immersion electrode apparatus for heating and concentrating solutions is basically analogous to the known and

отличаетс тем, что дл увеличени скорости циркул ции раствора на боковой поверхности корпуса электродного аппарата в суженной межэлектродной части выполнены дополнительные циркул ционные отверсти , причем обща площадь этих отверстий должна быть меньше поперечного сечени суженной межэлектродной части 6 греющей камеры, чтобы электрический ток протекал по объему раствора в греющей камере электродного аппарата, даже при размещении электродного аппарата в емкост х с металлическими токопровод щими стенками. . characterized in that in order to increase the rate of circulation of the solution, additional circulation holes are made on the side surface of the body of the electrode apparatus in the narrowed interelectrode part, and the total area of these holes should be less than the cross section of the narrowed interelectrode part 6 of the heating chamber so that the electric current flows through the solution in the heating chamber of the electrode apparatus, even when the electrode apparatus is placed in containers with metallic conductive walls. .

Электродный аппарат дл нагревани и концентрировани растворов в качестве погружного нагревательного элемента работает следующим образом .An electrode apparatus for heating and concentrating the solutions as an immersion heating element works as follows.

Электродный аппарат помещаетс в емкость с исходным pactBOpoM. Заполнение объема греющей камеры 1 производитс через патрубки 12 и 13, установленные на крышке и днище корпуса , и через циркул ционные отверсти , выполненные на боковой поверхности корпуса в суженной межэлектродной части 6. За счет прохождени по раствору переменного электрического тока происходит нагревание раствора в объеме греющей камеры. Нагретый и упаренный раствор удал етс из аппарата через патрубок патрубки ) 13 и циркул ционные отверсти и смешива сь с более холодным раствором , наход щимс в емкости, передает ему тепло. В пространство греющей камеры поступают новые порции раствора.The electrode apparatus is placed in a container with the original pactBOpoM. The volume of the heating chamber 1 is filled through nozzles 12 and 13 mounted on the lid and bottom of the body and through circulation holes made on the side surface of the body in the narrowed interelectrode part 6. By passing an alternating electric current through the solution, the heating volume is heated cameras. The heated and one stripped off solution is removed from the apparatus through the branch pipe (13) and circulation holes, and mixing with the colder solution in the container, transmits heat to it. New portions of the solution enter the space of the heating chamber.

Применение Т-образной перегородки , размещенной в греющей камере, уменьшающей поперечное сечение прохождению электрического тока, увеличивает активное сопротивление греющей камеры, что при обеспечении равной плотности тока на электродах способствует повышению производительности электродного аппарата, росту удельной теплопроизводительности И обеспечивает компактность греющей камеры.The use of a T-shaped partition placed in the heating chamber, reducing the cross-section of the passage of electric current, increases the resistance of the heating chamber, which, while ensuring an equal current density on the electrodes, improves the performance of the electrode apparatus, increases the specific heat output And ensures the compactness of the heating chamber.

Claims

1. Authors certificate of the USSR fp, cl. B 01 D 1/06, 197.

2. USSR author's certificate number 762898, cl. B 01 D 1/00, 1974.

13

fZ

s

eleven