Способ электролиза растворов хлоридов щелочныхметаллов

340446 ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республикс присоединением зПриоритет -Комитет па делам зоаретений и открыти при Совете Министров СССР1972. Бюллетень18 описания 18 Л 111.1972 публпковано 05,Ч 1 ата опубликования ДК 661.418.2(088 Авторыизобретения Ско охС СровЧвирук, И, К. Ямбуренко, Г. И, Волков, Г. А Я. И, Ройтенберг, В. Т, Пустовит и Л, ф. Е явитель РАСТВОРОВ ХЛОРИДОВ ЩЕЛОЧНЫМЕТАЛЛОВ ПОСОБ ЭЛЕКТРОЛ Изобретение касается получения хлора и едких щелочей электролизом хлоридов щелочных металлов в ртутных электролизерах.Известен способ электролиза растворов хлоридов щелочных металлов, по которому 5 для снижения напряжения на электролизере рассол выводят из ванны на уровне более низком, чем положение верхнего края анода в момент его наибольшего срабатывания.Однако в электролизерах большой длины 1 О при перерывах подачи рассола происходит вытекание электролита из ванны, в результате чего прерывается ток в серии ванн, что приводит к крупным авариям.Если же высота выходного штуцера обеспечивает покрытие катода электролитом, то ,увеличение подачи рассола в электролизер не дает желаемых результатсв, так как электролит в этом случае движется над анодами,По предложенному способу снижение ра п бочего напряжения и более равномерный износ анодов достигаются путем увеличения скорости электролита в межэлектродном пространстве, Для предотвращения вытекания электролита из ванны при перерывах подачи рассола выводимый электролит возвращают в начало электролизера, где избыточный электролит выводят выше нижнего края графитового анода. При этом степень рециркуляции электролита задают уровнем вывода электролита в начале электролизера, а для увеличения концентрации поступающего на электролиз рассола ввод отработанного электролита осуществляют между выводом избыточного электролита и вводом свежего рассола.Схема предложенного способа представлена на чертеже.По известному способу рассол подают в электролизер по штуцеру 1, хлор и анолит выводят через хлоранолитный штуцер 2, а уровень электролита устанавливают по линии а - а. Увеличение подачи рассола не приводит к существенному снижению напряжения, так как дополнительное количество рассола будет перемещаться к хлоранолитному штуцеру 2 преимущественно над анодами. При подаче рассола через штуцер 1 и выводе его на уровень штуцера 3 рассол движется преимущественно под анодами, что приводит к снижению напряжения. Однако при сокращении подачи рассола значительная часть электролита из электролизера вытекает, и уровень рассола в электролизере при этом соответствует линии б - б,Токовая нагрузка распределяется только на те аноды, которые находятся в рассоле, электролит вскипает и электрическая цепь разрывается во всей серии ванн. Возникающая вольтова дуга между графитовыми анодамп и днищем электролизера прожигает днище, атакже приводит к другим аварийным ситуа. циям.По предложенному способу выводимый по штуцеру 3 анолит направляют с помощью циркуляционного насоса 4 в начало электролизгра и вместе со авежим рассолом, аоступающим по штуцеру 1, подают в электролизер, Избыточный анолит вытекает через штуцер 5. Уровень раствора в электролизере в условиях рециркуляцпи анолита определяется штуцерами 3 и 5, т. е. соответствует линии в - в. Поскольку штуцеры 3 и 5 обеспечивают вывод анолита на более низком уровне, чем положение верхнего края графитовых анодов в момент их наибольшего износа, т. е. положением этих штуцеров задают урсвень раствора в электролизере, то благодаря наклону электролизера в межэлектродном пространстве в условиях рециркуляции анолита будег обеспечена высокая скорость движения раствора, в результате чего и будет достигнуто снижение рабочего положения. Отработанный электролит (анолит) вводят в электролизер по штуцеру б между штуцерами подачи свежего рассола и вывода отработанного рассола. Этим достигается вывод обедненного рассола и подача на электролиз разбавленного свежим рассолом электролита. Степень или кратность рециркуляции электролита в этих условиях определяется уровнем вывода электролита в начале электролпзера, т, е. высотой штуцера 5.В случае прекращения подачи свежего рассола по штуцеру 1 уровень электролита при работающей системе рециркуляции будет соответствовать линии в - в, так как он не может быть ниже штуцеров 3 и 5. При отключении системы рециркуляции электролит не может вытечь из элекпролизера, так как штуцер 3 не имеет свободного слива, а трубопровод между штуцерами 3 и б и насос 4 заполнены раствором. Поэтому уровень рассола в конце электролизера поднимется выше штуцера 3, а в начале электролизера опустится ниже штуцера 5, так как количество подаваемого расгвора уменьшится,При дальнейшей работе с подачей свежего рассола по штуцеру 1 элепт 1 ролизе 1 р превратится в обычную систему с выводом анолита через штуцер 5. При прекращении подачи рассола по штуцеру 1 и прекращении рециркуля цип электролита уровень его поднимается выше штуцера 3 и опускается ниже штуцера 5. При этом запаса электролита будет достаточно для полного покрытия ртутного катода иобеспечения работы всех анодов.Предложенный способ позволяет осущесгвить высокую кратность рециркуляции аноли 5 та и тем самым увеличить удаление пузырьков хлора из межэлектродного пространства,что способствует существенному снижению напряжения. Кроме того, из-за большой скорости рециркуляции температурный режим и10 состав рассола в начале и конце электролизера отличаются незначительно, что приводит кболее равномерному износу анодов и, следовательно, к увеличению тура пробега анодногокомплекта,15 П р и м е р. Электролизер с длиной катода1500 мм и шириной 50 мм работает при плотности тока 15000 а/м 2 при температуре электролита 80 С и подаче его из расчета 45 лlчасна каждые 1000 а токовой нагрузки, напря 20 жение на электролизере при этом 5,6 в. Натом же электролизере осуществляют рециркуляцию рассола со скоростью 200 лlчас на000 а нагрузки, остальные параметры те же.В условиях рециркуляции отработанного рассола напряжение электролиза составляет 4,4 в,т. е. снижается на 1,2 в.П редмет изобретения1. Способ электролиза растворов хлоридовщелочных металлов в электролизерах с ртугным катодом и графитовыми анодами с выводом электролита на уровне более низком.чем положение верхнего края графитового анода в момент его наибольшего износа, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы графитовых анодов, предотвращения вытекания электролита при перерывах в40 подаче рассола и снижения напряжения электролиза, выводимый электролит возвращаютв начало электролизера, где избыточный электролит выводят выше нижнего края графитового анода.4 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что,степень рециркуляции электролита задаютуровнем вывода электролита в начале электролпзера,3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что,с целью увеличения концентрации поступающего на электролиз рассола, ввод отработанного электролита осуществляют между выводом избыточного электролита и вводом свежего рассола.340446 б 5 Составитель А. ГруздевТехред Л. Богданова Редактор Е. Кравцова Корректор 3. Тарасова Тип. Харьк, фил. пред. Патент Заказ 273/1107 Изд,768 Тираж 448 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров ССС 1Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5