Электролизер для получения едких щелочей, хлора и водорода

(50 С 25 В 9/00 ГОСУД АРС ПО ДЕЛАМ ННЫЙ НОМИТЕТ СССРЗОВРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИИ АВТОРСКОМ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(72) Г,М.Камарьян, В.И.Дюмулен, В,И,Пыпьнов, А.Ф.Золотов, Т.Г.Васильева, Т.И.шестакова, И.М.Соловьев, Г.Н.Коханов, Г.А.костин, Г.А.Нижегородов и М.А.Мельников-Эйхенвальд (53) 621.357,12 г 621. 3.035.14(088.8)Ф (54)(57) 1. ЗЛЕКТРОЛИЗЕР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЕДКИХ ЩЕЛОЧЕЙ ХЛОРА И ВОДОРОДА, содержащий катодный комплект, включанщий токопроводящий корпус с системой катодных элементов внутри него, покрйтых разделяющей катодное и анодЯО 725 А ное пространства роницаемой диаФрагмой, и анодныйкомплект, включающийзащищенную от коррозии токоподводящую основу со смонтированными на нейанодами, размещенными между катодными элементами, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения съе"ма продукции с единицы площади безувеличения расхода электроэнергии,аноды размещены вверх и вниз по обестороны, по,меньшей мере, одной токоподводящей основы, расположенной меж"ду двумя соседними секциями катодного комплекта, таким образом, что об-разуют, по крайней мере, две электролнзные ячейки.305725 Электролиэер по п. 1, Ъ т л и"ч аю щ и й с я тем, что электролиз"ные ячейки выполнены сообщающимисямежду собой по катодному ианодному пространствам и имеютобщую камеоу для сбора хло"рд1Изобретение относится к электролиэерам для получения едких щелочей,хлора и водорода, в частности к электролиэерам с твердым катодом и диафрагмой, и предназначено для использования в хлорной промышленности.Известен электролиэер с верхнимтокоподводом к анодам, катодный комплект кОторого представляет собой систему катодных элементов в виде полыхкарманов, расположенную внутри прямоугольного корпуса и соединенную сним по электрическому току. Катодныекарманы образованы натянутой на кар"кас металлической сеткой, поверхностькоторой покрыта проницаемой диафраг- (5мой. Корпус электрилиэера снабженверхним и нижним Фланцами. На верхнем Фланце катодного комплекта уста"новлена рама, покрытая некорродирую" щим изоляционным материалом и служащая токоподводящей основой для анодов. С токоподводящей рамой соединен (ряд токоведущих медных стержней, расположенных горизонтально. Эти стержни заключены внутрь брусьев, имеющихна нижней стороне пазы, куда вставлены графитовые анодные плиты. Таким образом, создается анодный комплект с верхним.токоподводом к анодам и односторонним расположением анодов относительно токопсдводящей основы, Верхней частью электролизера является крышка из хлоростойкого материала, нижней - днище, Герметичность верхней части электролизера (между крышкой, анодной рамой и флан- З 5 цем катодного комплекта) и нижней его части (между катодным комплектом и днищем) достигается с помощью резиновых прокладок и зажимпых приспособлений. Однако в таком электроли" 40 эере одностороннее относительно токоподводящей основы расположение анодов ограничивает возможность развития активной анодной поверхности, развитие же ее повышением количест" 45 ва анодных элементов влечет за собой увеличение площади, занимаемой элект" ролизером, а развитие ее благодаря возрастанию вертикального вылета анодов приводит к росту потерь напряже" ния на электродах и более неравномер-3. Электролизер по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью подачи рассола в электролизные ячейки, расположенные ниже токопод водящей основы и отвода из них, указанная основа снабжена, по меньшей мерв,. одним отверстием. ному распределению тока на поверхности электродов по высоте.С целью устранения указанного недостатка, а также повышения съема продукции с единицЫ занимаемой площади. без увеличения расхода электроэнергии, предлагается электролизер, анодный комплект которого выполнен с двусторонним расположением анодов с (нижней и верхней сторон) относительно защищенной от коррозии токо- подводящей основы, например плиты, расположенной преимущественно горизонтально, Анодный комплект помещен между двумя соседними секциями катод- ного комплекта, а верхние и нижние ряды анодов размещены между катодными карманами верхней и нижней секций катодного комплекта так, что образуются нижняя и верхняя электролизные ячейки, Количество ячеек зависит от количества анодных токопроводящих плит. Ячейки выполнены сообщающимися по анодному и катодному пространствам и имеют общую камеру для сбора хлора. Для подачи рассола в ячейки, расположенные в нижней части электролизера, и для отвода хлора иэ них токонодводящая основа анодного комплекта снабжена, по меньшей мере, одним отверстием.На .Фиг. 1 показан электролиэер в поперечном разрезе, на Фиг. 2 - то же, в продольном разрезе.Электролизер содержит катодный 1 и анодный 2 комплекты, крышку 3 и дно 4.Катодный комплект электролизера состоит из верхней 5 и нижней 6 секций, а каждая секция - из прямоуголь ного корпуса 7, внутри которого расположены полые катодные карманы 8. Последние образованы натянутой на каркасы 9 металлической сеткой 10, При этом общие катодные пространства 11 и 12, расположенные по внутреннему периметру корпуса, и полости 13 катодных карманов соединены между собой по католиту. На поверхность сетки нанесена проницаемая диафрагма 14, Общее катодное пространство 11 верх" ней катодной секции сообщено с токовым пространством 12 нижней секции305725 НИИПИ Заказ 8156/4 Тираж 643 Подписн при помощи колена 15 или другим известным способом, Катодные карманы 8каждой секции, примыкающие одной стороной к общему катодному пространству, расположены параллельными рядамитаким образом, что в центральной части электролизера образован проход 16для циркуляции анолита. Корпус каждой секции катодного комплектасверху и снизу заканчивается верхним17 и нижним 18 фланцами. 10Токоподводящая основа 19 анодногокомплекта помещена между фланцами 17.и 18 секций катодного комплекта так,что аноды 20, отходящие по обе стороны от основы, размещаются в анодном пространстве верхней 21 и нижней22 секций между катодными карманамис соблюдением межэлектродного расстояния 23, образуя, таким образом,верхнюю 24 и .нижнюю 25 злектролиэныеячейки,20Токоподводящая основа, расположенная предпочтительно горизонтальнои зажатая между секциями катодногокомплекта так, что обеспечиваетсяэлектрическая изоляция анодного комп 25лекта от катодного, имеет отверстия26, при помощи которых анодное пространство верхней секции 21 сообщенос анодным пространством нижней секции 22. 30В верхней части 27 электролизеракрышка 3 ограничивает камеру 28 длясбора хлора, общую для обеих электролизных ячеек. Дно 4 ограничивает электролизер снизу, образуя пространство 29, служащее для сбора шлама и способствующее циркуляции анолита. Дно может быть выполнено вместе с корпусом секции катодного комплекта, В этом случае нижняя секция катодного комплекта представляет собой емкость, открытую только с одной стороны, Иесто сопряжения узлов злектролизера в верхней части 30 и аналогичные места в нижней 31 и средней 32 частях электролизера уплотняются при помощи резиновых прокладок 33, герметичных эамазок и т.п, Крышка электролизера имеет отверстия 34 для подвода электролита, 35 для вывода хлора и 36 для установки контрольных приборов.Ток подводится через анодную шину 37, соединенную с основой анодного комплекта, параллельно верхнему и нижнему рядам анодов. К последующему электролизеру серии ток отводит" ся через катодную шину 38. В электролизер непрерывно поступает раствор хлористого натрия. При прохождении электрического тока через электролит происходит электролиз раствора хлорида щелочного металла получением едкой щелочи, хлора и во" дорода. Продукты электролиза выводятся через отверстия в крышке и ко 1- пусе электролизера: хлор - через от" верстиа 35, водород - через отверс тие 39 и щелочь - через отверстие 40,илиал ППП "Патент",