Электролизная ячейка

Мвсд смийме ФОЕмтйб "тВазт тесааа, 179409 Союз Советских Социалистических Республик.12.7 Зая исоединением заявкиГосударственный комите СССР(088.8) по делам изобретений и открытий. Шнайдерман и Б. Г, Гришаенко 1) Заявител ТРОЛИЗНАЯ ЯЧЕЙК 4) Изобретение относится к устройствам для электролиза воды, а именно к электролизным устройствам для снабжения кислородом гермообъектов, в частности кабин космических кораблей.Известно устройство для разложения воды на кислород и водород, включающее емкость с электролитом и электроды 11.Известна электролизная ячейка для невесомости, где отсутствует естественное разделение газа и жидкости за счет сил гравитации. Известная электролизная ячейка содержит электроды, пористый межэлектродный элемент, разделители газоэлектролитной смеси, емкость с электролитом 21,Недостатком ячейки является высокая концентрационная поляризация, возникающая в межэлектродном пространстве из-за несоответствия скорости подачи электролита в межэлектродное пространство и разной скорости анодного и катодного процессов,Целью изобретения является повышение производительности ячейки за счет снижения концентрационной поляризации.Поставленная цель достигается тем, что в электродной ячейке межэлектродный элемент выполнен в виде двух подвижных замкнутых лент из упругого материала,ячейка снабжена отжимными роликами и каждая из лент пропущена через свои отжимные ролики. Отжимные ролики расположены в разделителях газоэлектролитной 5 смеси, электроды имеют пористую газоструктуру.На чертеже изображена принципиальнаясхема электролизной. ячейки где: 1 и 2 - подвижные замкнутые ленты, предпочти О тельно, из поролона; 3 - катод; 4 - анод;5 - отжимные ролики; б - разделители газоэлектролитной смеси; 7 - емкость с электролитом.Электролизная ячейка работает следую щим образом.При вращении отжимных роликов 5замкнутые ленты 1 и 2, смоченные электролитом 7, протягиваются между катодом 3 и анодом 4, при этом происходит электро лиз воды и в ленте 1 образуется водородная газоэлектродная смесь, а в ленте 2 - кислородная газоэлектродная смесь. Эти смеси под давлением роликов 5 отжимаются из лент 1 и 2 в разделители б, в кото рых любым известным способом производится сепарация газа и жидкости. При своем дальнейшем движении ленты 1 и 2 соприкасаются с электролитом 7 и, пропитавшись им вновь, поступают в пространство 30 между катодом 3 и анодом 4.,Улеглрол Тираж 723 Подписное азак 2709/3 Изд.10 О Поиск ипография апунова 3При этом происходит принудительное обновление приэлектродного слоя, что предотвращает возникновение межэлектродных концентрационных явлений. Наличие по крайней мере двух межэлектродных пористых лент 1 и 2 позволяет протягивать каждую из них между анодом 4 и катодом 3 с различной скоростью в соответствии со скоростью электрохимических процессов на аноде 4 и катоде 3. Наличие раздельных отжимных роликов 5 у каждой межэлектродной пористой ленты позволяет раздельно устанавливать давление роликов 5 на них, тем самым устанавливая разную степень выжимания из лент газоэлектролитной смеси и, как следствие, различную степень концентрации электролита 7 в каждой ленте после их соприкосновения с электролитом 7.Совокупность описанных выше особенностей позволяет создать в каждом конкретном случае оптимальный процесс электролиза в ячейке за счет выбора оптимального соотношения скоростей движения лент и силы прижатия роликов 5.Сепарация газоэлектродной смеси может происходить в разделителя 6, а также благодаря тому, что анод 4 и катод 3 выполнены из пористых материалов.Возможно и целесообразно объединение обоих видов сепарации.П р и м е р. Проводилось разложение воды при электролизе раствора щелочей (50% -ный раствор КОН), температура электролита 855 С, плотность тока изменялась в пределах 0,015 - 0,02 А/сма и контролировалась прибором.Расстояние между электродами составляло 60 мм (две электродных ленты из поролона толщиной 30 мм каждая), скорость движения лент составляла у катода 1,6 м/мин, у анода 2,4 м/мин.Контроль протекания процесса (чистотаи объем газа) проводился только по водо роду, который собирали в сосуд, установленный донышком вверх над отжимными роликами прикатодной ленты.В процессе электролиза не наблюдалосьснижение силы тока между электродами, 10 что подтверждало отсутствие концентрационной поляризации и образования слоя из газовых пузырьков на электродах. Производительность предложенной установки в 0,5 - 1,0 раз выше ранее известной.15 Формула изобретения 1, Электролизная ячейка, содержащаяэлектроды, пористый межэлектродный эле мент, разделители газоэлектролитной смеси, емкость с электролитом, отличающ а я с я тем, что, с целью повышения производительности, межэлектродный элемент выполнен в виде двух подвижных замкну тых лент из упругого материала, ячейкаснабжена отжимными роликами и каждая из лент пропущена через свои отжимные ролики.2. Ячейка по п. 1, отличающаяся 30 тем, что отжимные ролики расположены вразделителях газоэлектролитной смеси.3. Ячейка по п. 1, отличающаясятем, что электроды выполнены пористыми.Источники информации,35 принятые во внимание при экспертизе1. Глизманенко Д. Л, Получение кислорода, М., Химия, 1965.2. Основы космической биологии и медицины. Т. 3. Космическая медицина и био технология, с. 102 в 1 (прототип).