Электролизер для получения хлора и раствора гидроксида щелочного металла

(51) 5 С 25 В 9/О ОСУДАРСТВЕН О ИЗОБРЕТЕНИ РИ ГКНТ СССР Й КОМИТЕТ И ОТКРЫТИЯ К ПАТЕНТ 21) 40 22) 03 46) 30 71) 72) Хе риг ВК)(5 З) (56) од и. рода14 1Э ХЛОРМЕИ РА ТАПЛ (57) тр циям зить расания о к лизер к техн плотнения 3, мены мембраны 4,рпуса размещенынод 5 и катодвода ток помощью раиного укоторыми размеще аждой из половин коские электроды ( элементы 7 цля по изводстврам для к в гидроксида о пл ак ним, аз мещены снижение рассоздания тока и т ве ячеики2 - пло ский а состои состояще- соепиненных сле 27566/23-26.12,90. Бюл. 11 48Е, ГмбХ (ЭЕ )льмут Шмитт, Хельмут Шр Бергнер и Курт Ханнезен621. 317, 7. 29 (088. 8)Якименко Л,М, Получениекислорода, хлора и делоХимия, 1981, с237-239,аявка ФРГ Ф 2538414,С 25 В 1/46, 1982.ЭЛЕКТРОЛИЗЕР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯСТВОРА ГИДРОКСИДА ЩЕЛОЧНО зобретение относится клектролизеров и позволя электроэнергии за счет оптимального распределенияоверхности электродов. Элекдля получения хлора и раствозобретение относитс электрохимических и стности к электроли лучения хлора и расщелочного металла.Цель изобретения хода электроэнергиио пти мал ьно го р ас пр еповерхности электродНа фиг, 1 показаэлектролизера; на фэлектрод,Ячейка электроли электропроводно го к ор нуго из двух половин 1 и ра гидроксида щелочного металла вклчает проводной корпус, выполненныйиз двух половин, соединенных с помощью рамного уплотнения, в которомразмещена мембрана, а в каждой изполовин корпуса размещены плоскиеэлектроды, установленные параллельно торцовым стенкам корпуса, элементы для подвода тока к ним, патрубкидля отвода продуктов электролиза иподачи реагентов, элементы для подвода тока выполнены в виде набораплоских параллельных одна другой решеток, установленных между электродом и торцовой стенкой корпуса перпендикулярно их поверхности, а навнешней стороне корпуса конгруэнтноплоским решеткам размещены плоскиеконтактныешины, причем контактныешины прилегающих ячеек установленынапротив друг друга, 2 ил. на внешнеи стороне корпуса р контактные шины 8 и 9.При присоединении нескольких ячеек друг к другу с помощью известных крепежных средств ячейки токопроводно соединяют со смежными ячейками контактными шинами 8 и 9. Электрический ток идет в анод 5 с контактной шины 8 через дно и: элементы жесткости. По прохождения через мембрану 416182 ток поступает в катод 6, течет через элементы жесткости г другое дно полу- оболочки и затем в контактную шину 9 той же ячейки, после чего переходит в контактную шину 3 следующей ячейки.На фиг, 2 показаны контактная шина 8 (или 9), а также электрод 5 (или 6), выполненный в виде жалюзи.При таком выполнении электродов электролит и образующийся при электролизе газ могут легко поступать в пространство между электродами и удаляться из последнего. При необходимости перед электродом, т,е, анодом или катодом, можно расположить один или несколько дистанционных элементов 11. Эти дистанционные элементы нецел;:.сообразно располагать вертикально на 20 часть или всю высоту электрода.На электроде (анод 5 или катод 6) ,имеются секции без отверстий. Обратная сторона этих секций электропроводно закреплена на элементах жесткости согласно фиг. 2. Контактные шины 8 или 9 расположены Йа дне полуооолочки в одной плоскости с металлическими элементами жесткости. ,акое расположение максимально сокращает переход ЗО тока и его путь от контактных шин к электроду, максимально снижает плотность тока в токопроводяпцлх элементах и обеспечивает возможность оптималь-ного распределения тока в электроде,Кроме того, предлагаемая конструкцйяпозволяет предельно сократить потеритока в ячейке или во всей установке,Форма электродов, изготовленных,например, из перфорированного листа,решетки с ромбическими отверстиямиили конструкций из тонкого листа сжалюзеобразныыъ Отверстиями, а такжеих расположение в ячейке обеспечивают возможность легкого прохождениягазов, образующихся в процессе электролиза, в пространство за электродами. При таком отведении газов изэлектродного пространства сижаетсясопротивление газов и уменьшается ня",.Оряжение в ячейке,Половины оболочки можно изготавли-.вать из железа, его сплавов, чугуна или анодного материала, при этом половина оболочки на анодной стороне должна быть выполнена из стойкого к хлору материала.В качестве перегородки используют традиционные ионообменые мембраны,814например, из сополимеризата тетрафторэтилена и перфторэфира сульфокислоты. Ионообменная мембрана предотвращаетвозможность смешивания воцороца с хпором, а ее селективная проницаемость позволяет проходить в катодное пространство только ионам щелочных металлов, т.е, исключается переход галогенидов в катодное пространство и по." падание гидроксильных ионов в анодное пространство.Электролцзер может содержать как одну ячейку, так и большое число параллельно включенных ячеек, при этом зле к юиче ский конт акт осуществляют посредством токопроводной шины.Предлагаемое техьическое решение позволяет спизпть расход электроэнергии при получении хлора и гидроксида щелочного металла как за счет уменьшения омических потерь в токоведущих частях электролизера, так и за счет равномерного распределения плотности тока по поверхности электродов и ионообменной мембраны.Ф О р и у л аизобретенияЭлектролизер для получения хлора и раствора гидрсксида щелочного металла содержащий ячейки, каждая из которых состоит из электропроводного корпуса, состоящего из двух половин, соединенных с помощью рамного уплотнения, между которыми размещена мембрана, в каждой из половин корпуса размещены плоские электроды, установленные параллельно торцовым стенкам корпуса, элементы для подвода тока к ьим, а также патрубки для подачи реагентов и Отвода продуктов электролиза, о т и и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения расхода электроэнергии з а счет создания оптимальногор ас пределе ния то ка но поверхности электродовэлементы для подвода тока выполпены в виде набора плоских параллельпыл Одна другой решеток установленных между электродом и торцовой стенкой корпуса перпендикулярно их поверхности, г на внешней стороне корпуса конгруэнтно плоским решеткам размещены ппоские контактные шивы, прцчем контактные шивы прилегающих ячеек установлены одна напро,тив другой,.Редактор А,Огар Корректо цова Тираж 540 Подписноественного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 с НТ СС Производственно-издательский комбинат "Патен ЗаказВНИИПИ Составитель О,ЗобинТехред Л.Олийнык Ужгород, ул. Гагарина, 101