Устройство для получения расширенного графита

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ЯО В 9/00 51 НИ ЕЛЬСТ 8 У овательий инцелью улучшения вышения безопас адна с. 1 о плет треннеи поверхия и размещена наости катода. СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ИСАНИЕ ИЗОБР(54)(57)УСТРОЙСТВО ШИРЕН 110 ГО ГРАФИТА, коаксиально располо лый катод, мембрану для подвода и отвод отличающее дЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ РА содержащее корпу женные в нем пои анод, патрубо а электролита, с я тем, что, с словий труда и по сти работы, катод выполнен из углероднои ткани трикотажного плетения, а мембрана выполне, 1Изобретение относится к химической технологии, касается конструкции электролизера для получения расширенного графита путем его электролиза на аноде и может быть использовано в химической и электротехнической промышленности,Целью изобретения является улучшение условий труда и повышение безопасности работы,1 ОНа чертеже изображен .вариантустройства, вертикальный разрез.Устройство содержит камеру 1, заполненную электролитом 2, эластичную,например из углеродных волокон, элек тропроводную оболочку-катод 3, в д(оторой расположена вторая эластичная,например из стекловолокнистого материала, оболочка-мембрана из неэлектро.-.проводных волокон 4, содержащая обра батываемый порошок графита 5. В графит введен эластичный, например во-.локнистый, анодный токоподвод 6, Выступаюшие участки токоподводов 7 пропитаны составом, предотвращающим капиллярпый подъем электролита к соединяющим проводникам 8, Все элементыэлектролизера вверху скреплены захватом 9. Подача и выпуск электролитаосуществляется через патрубок 10, Ре-ЗОгулирование уровня обеспечиваетсяпереливным патрубком 11, Сверху камера закрыта съемной крышкой 12, имеющей отверстия для выхода газов (непоказаны),. В одном из вариантов уст- З 5ройства внутри анодного токоподводапомещена перфорированная трубка дляподачи и откачки электролита при отсутствии патрубка 10.Устройство работает следующим об- щ 0разом. При раскрытых оболочках 3 и 4 внутрь оболочки 4 засыпают порошок исходного графита.5. После заполнения оболочки 4 на одну треть высоты 45 в нее по осевой линии вводят анодный токоподвод 6 и продолжают заполнение до заданной высоты. Оболочки 3 и 4 одновременно закрывают, не допуская соприкосновения участков то коподводов 7, и, закрепляют захватом 9, Собранный электролизер опускают в камеру 1 и устанавливают .крышку , К токоподводам катода и анода подсоединяют проводники 8 от источника 55 тока, Через патрубок 1 О внутрь камеры 1 подают электролит 2 до начала перелива через переливной патрубок 11. Устройство может работать на единовременно введенном электролите или при непрерывной подаче его через патрубок 10 и сливе через патрубок 11. После включения устройства в цепь источника постоянного тока осуществляют процесс электролиза до заданного предела. Например, можно периодически отключать источник тока и измерять величину полученной ЭДС, При достижении значения ЭДС 1,4-1,76 В процесс электролиза прекращают, Открывают патрубок 10 и сливают избыток электролита 2 из пространства между стенками камеры 1 и катодом 3. Через некоторое время, которое необходимо для стока электролита из графита 5, в камеру 1 через патрубок 10 подают промывную воду или раствор щелочи для нейтрализации электролита. Воду можно подавать циклически или непрерывно, обеспечивая ее слив через патрубок 11, После достижения в промводе рН 6-7 воду сливают через патрубок 10. Возможна сушка полученного продукта прямо в устройстве путем продувки горячего (100-150 С) возцуха через патрубок 10, Однако для данного варианта устройства более целесообразно сушку производить в другом устройстве, например обогреваемой вакуумной камере. Для этого снимают крышку 12 и извлекают электролизер из камеры 1, Освобождают захват 9 и выворачивают с помощью специального приспособления обе оболочки 3 и 4 над приемной тарой. Вывернутые оболочки 3 и 4 при необходимости могут быт; промыты и высушены. После выгрузки оболочки 3 и 4 возвращают в исходное положение и повторяют цикл с новой порцией графитового порошка.Табариты предложенного устройства могут быть любыми -от небольших лабораторных установок до крупных промышленных устройств, размеры которыхлимитируются только прочностными характеристиками оболочек 3 и 4,Ввиду того, что в предложенном устройстве все элементы электролизера выполнены из эластичных материалов, опасность взрывного разрушения электтролиэера под действием возникающих напряжений полностью исключена, Камера 1 также может быть выполнена эластичной, например из резины, что исключает ее разрушение. Наличие же119489 Составитель Л. ВальковТехред Л.Микеш Корректор А. Тяско Редактор Л, Кастране т а а етететаеееае ее Заказ 7123/25 Тираж 636 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытийее а еФилиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 зазора между электролизером и камерой даже при жестком исполнении последней предотвращает воздействие набухающего графита на ее стенки, Важным моментом, определяющим эффективность устройства, является увеличение размеров электролизера в процессе электролиза. Так как по мере образования расширенного графита егоэлектропроводность снижается, увеличение контактной поверхности растягивающегося катода позволяет вестипроцесс не снижая токовой нагрузки.А при постоянном напряжении рост силытока может быть контрольным парамете. 15ром для завершения процесса. Важнымявляется также то, что набухающийграфит свободно расширяется и не ухудшает условий для движения электролита. Эластичность оболочки-катода и ее 20прижатие к оболочке"мембране позволяет свести до минимума непроизводительные потери энергии на омическийнагрев электролита. Возможность осуществления выгрузки готового продукта 25путем выворачивания электролизера значительноупрощает эту операцию иснижает ее трудоемкость. Возможностьосуществления всех операций, включаясушку, в одном и том же аппарате снижает контакт обслуживающего персона-.ла с токсичным электролитом- концентрированной серной кислотой или олеумом, что повышает безопасность работ.Работа предложенного устройства в основном режиме может быть автоматизирована. Испытания лабораторного устройства для получения расширенного, графитапоказали возможность получения термически расщепленного графита (вспученного), что соответствует лучшим образцам этого продукта. Продолжительность основного цикла не превышает 1-1,5 ч, Катодная оболочка, выполненная из карбонизованной ткае. ни трикотажного плетения, и оболоче. ка- мембрана из нетканого стекловопокнистого материалаобеспечивают возможность выполнения по крайней мере, 50-60 циклов без замены.