Способ сборки электролизера фильтр-прессного типа

ССЮЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09) (11) 1) 4 С 25 В 15/О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЕЛЬСТ ОРСК Кузнецо ктролиз воды, -8-130.2, кл.204-1,(54) (57 ФИЛЬТР- газ опро ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬПИ(56) Якименко Л.М. ЭлМ.: Химия, 1970, с. 1Патент США У 271781955. ПОСОБ СБОРКИ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРССНОГО ТИПА, содержащегоаемые выносные электроды.и пористые газоразделительные диафрагмы, включающий набор элементовпакета ячеек и уплотнение пакета,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью интенсификации процессаэлектролиза за счет увеличения рабочей плотности тока при сохранениипостоянного напряжения на электролизере, после уплотнения электролизер заполняют дистиллятом и выдерживают 10-15 ч, сливают дистиллят и дополнительно уплотняют пакет до изменения толщины диафрагмына 30-507, от первоначальной.1201 Изобретение относится к технической электрохимии, а именно к способу сборки электролизера фильтр-прессного типа, включающего газапроницаемые, например сетчатые, выносные элек троды и пористые газоразделительные диафрагмы из асбокартоцяЦелью изобретения является интенсификация процесса электролиза за счет увеличения рабочей плотности то О тролиза.Однако в сухом состоянии асбокар тац можно сжать не более, чем на 207, от его первоначальной толщины, а дальнейшее сжатие вызывает недопустимую деформацию выносных электродов, Заполнение электролизера дистиллятом и выдержка при этом 10-15 ч позволя-ет увлажнить диафрагму и осуществить ее деформацию на 30-507 ее толщины. Выдержка в дистилляте в течение 10-15 ч позволяет увлажнитьдиафрагму независимо от плотности применяемого асбокартона, что обеспечивает сохранение постоянного на 30 35 пряжеция ца электролизере при изменении толщины диафрагмы на 30 в 5. от первоначальной.При времени выдержки менее 10 ч в диафрагме. остаются сухие участки, в которых при работе электролизера задерживаются продуцируемые газы, за счет чего увеличивается рабочее напряжение и нарушается стабильность работы электролизера. Выдержка в дистилляте более 15 ч нецелесообразно, так как за это время достигается необходимое увлажнение диафрагмы и, кроме того, дальнейшая выдержка в дистилляте может привести к уменьшению механической прочности диафрагмы и нарушению ее по ристой структуры, Увеличение степени сжатия диафрагмы обеспечивает равномерное заполнение асбокартоцом всех ка при сохранении постоянного напряжения на электролизере,Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что при деформации диафрагмы, например из асбокартона, сжимаемой между выносными,например сетчатыми, электродами изменяется ее пористая структура, врезультате чего обеспечивается устойчивый подвод электролита в зону электродной реакции, Это позволяет увеличить рабочую плотность тока, и темсамым интенсифицировать процесс элек 351 3полостей выносных электродов и создание такой пористой структуры диафрагмь, которая позволяет работать при повышенных значениях рабочей плотности тока.П р и м е р, Проводят сборку электролцзера Фильтр-прессного типа с сетчатыми электродами и диафрагмой из ясбокартона, Электролизер состоит из 23 ячеек, толщина всех элементов пакета, равная расстоянию между концевыми плитами, составляет 380 мм. Первоначальная толщина диафрягмь 1 2,5 мм.Элек гролизер заливают дистилля - том и выдерживают 10 ч. Затем слив 1 ют дистиллят и производят затяжку пякегя ячеек до расчетной толщины диаФрагмы,Контроль степени сжатия осуществляют путем измерения расстояния между концевыми плитами.Зависимость показаталей работыэлектролизеря от степени сжатия приведены ц табл. 1 и 2. Кяк видно из табл. 1, при увеличении степени сжатия диафрагмы напряжение ца ячейке электролиэера (и, соответственно, удельный расход электроэнергии), снижается, а максимальцо допустимая плотность тока, при которой может работать электрал 1 гзер увеличивается, т,е. обеспечивается возможность интенсификации процесса,Тяк, в интервале значений степени сжатия 30 - 50% значение напряженияй ця ячейке при плотности тока ч ка/м це превышает 2 В, в то время как в известных электролизерах напряжение составляет 2,2-2,3 В при плотности тока, це превышающей 2,5 ка/мБ табл, 2 показаны изменениянапряжения на ячейке во времени в зависимости от степени сжатия диафрагмы.Кяк видно из табл, 2, при степени сжатия диафрагмы менее 30% имеет место существенный рост напряжения на ячейке во врем,ни, в то время, как при сжатии в интервале30-50% обеспечивается. стабильная работа при практически постоянном напряжении на ячейке электролизера, Сжатие диафрагмы свыше 50% практически невозможно, так как при этом может произойти деформация элементов ячейки.1201351 фсохранении стабильности напряжения на ячейке электролизера во времени. По сравнению с известным способом сборки злектролизера предлагаемый способ позволяет интенсифицировать процесс электролиза за счет работы при повышенных плотностях тока (10 кА/м и выше)При этом увеличивается в 3-4 раза производительность электролизера без увеличения его габаритов при Таблица 1 Показатели Напряжение на ячейкеэлектролизера, В приплотности тока 4 ка/м 3,0 2,18 2,06 1,98 1,94 1,91 2,5 6,5 8,3 10,0 11,0 13 Таблица 2 Напряжение на ячейке, В Значение Эксперимент степенисжатия, Х в начале эксперимента в конце эксперимента 0 2,35 2,54 2,27 20 2,54 2,02 30 2,02 2,08 50 2,04 Составитель Л, ВальковРедактор Л, Авраменко Техред И,Асталош Корректор С, Шекмар Заказ 7965/25 Тираж 636ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и окрытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Подписное Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Максимально допустимая плотность токака/м". для стабильной работы при напряжении на ячейке 2,4 В Кроме того, при дополнительном сжатии диафрагмы в соответствии с предлагаемым способом обеспечивается также сокращение удельного расхода электроэнергии на получение электролитических газов на 13-177. Степень сжатия диафрагмы, 7