Бездиафрагменный электролизер для получения магния и хлора

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 1 ,0 ,76(21) 2350618/22-02с присоединением заявки Ле 1) М. КлС 25 С 3/04 С 25 В 1/26 асударственный комитетСовета Министров СССРоо делам изобретенийн открытий(43) Опубликовано 15,04,78, Бюллете 3) УДК 669.721.372 :661.41 (088,8) 45) Дата опубликования описания 20,03, 73,72) Авторы изобретения В, Г. Вербицкий, Ю, М. Рябухин, С ванов и рпов сесоюзный научно-исспедоватепьский и проектнь институт титана 71) Заявитель БЕЗДИАфРАГМЕННЫЙ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МАГНИЯ И ХЛОРА 4) Изобретение относится к цветнои металлургии, в частности к производству магния и хлора электролизом из хлоридных расплавов, и может быть использовано при модернизации существующих конструкций магниевых бездиафрагменных электролизеров с вертикальным расположением электродов и сборной ячейкой, перпендикулярной к электродам.При производстве магния и хлора электролизом из расплавленных хлоридов широко применяются бездиафрагменные электролизеры отечественной конструкции.Известен бездиафрагменный электролизер для получения магния и хлора, включающий футерованную ванну с бетонным перекрытием с заделанными в него анодами и разделительной перегородкой и канал санитарно-технического отсоса, расположенный вдоль сборной ячейки. При прохождении постоянного тока через электролит рабочих ячеек магниевого электролизера со сборной ячейкой, перпендикулярной к электродам, хлор выделяется на рабочих поверхностях анодов в виде пузырьков, и поднимаясь почти вертикально вверх, увлекает за собой массу электролита, образуя циркулирующий поток электролита, замыкающийся через сборную ячейку. Основная часть выделившегося анодного хлора, достигая поверхности электролита, сепарируется от электролита и магния и удаляется из рабочего пространств электролизера через патрубки анодного коллекнтора в сборныи хлоропровод. Меньшая часть хлора, количество которого обусловлено физико-химическими свойствами электролита и условиями протекания процесса электролиза (плотностью тока, междуэлектродным расстоянием и пр.), увлекается циркулирующим потоком электролита и вместе с катодным продуктом электролиза - корольками жидкого магния выносится в сборную ячейку, причем благоприятные условия для сепарации магния и хлора создаются непосредственно у края диаф рагменной перегородки, где циркуляционныйканал приобретает резкое расширение за счет пространства сборной ячейки. Поэтому пузырьки хлора всплывают в сборной ячейке в непосредственной близости от керамической диафрагменной, перегородки, обусловливая потери хлора с газами санитарно-технического отсоса 11. Недостаток известного магниевого бездиафрагменного электролизера состоит в том, что система санитарно-технического отсоса, выпол5 го 25 50 55 60 ненная в фтровке перед й стенки э.н ктролизера со сборной ячеЙкой Н 111 р 11 цоЙ до 500 мм в виде канала с отверстиями, ца 11 равлеццымн в сторону сборной ячейки, нс обеспечивает полного .1 авл 11 вация х,1 ора, впоихого током ш 1 ркулирующего электролита в сборную чей.у. Несмотря на то, что объем отсасываемых газ з с электролизсра составляет 600 нмф/ч, часть хлора це увлекается потоком отсасываемых газов санитарно-тсхнич. ого отсоса, а, поднимаясь вертикально вверх доль конструктивных элементов диафрагмеццой церегородки, через цеплотцости, образованные в перекрытии секционными крышками, попадает в окружающую атмосферу. Загрязцениатмосферы хлором усиливается в оольшей степени в периоды технологического обслуживания электролизеров, связанные с необходимостью открывания секционных крышек, закрывающих сборную ячейку. Это резко ухудшает санитарно-гигиенические у,1 овия труда обслуживающего персонала, а большие объемы отсасыВае 1 ых ГазоВ ведут к непрозводительых за" тратам:1 и газоочистке.Целью изобретения является наиболее полное улавливание хлора, который выносится по током циркулирующего электролита из рабочих ячеек в сборную, улучшение санитарцо-гигиенических условий труда оослужива 1 ощего персонала, уменьшение материальных затрат на газоочистке за счет повышения содержания хлора в отсасываемых газах и общего уменьшения их объема. Это достигается тем, что эвакуация газов санитарно-технического отсоса из сборной ячейки производится непосредственно из зоны газовыделений за счет того, что часть перекрытия, в которую заделана перегородка, выполнена наклонной к горизонтальной оси ванны с ооразованием газосборника зондового типа и снабжена газоотводящими патрубками, которые соединены с каналом санитарно-технического отсосаКроме того, газосборник зондового типа наклонен к горизонтальной оси ванны под углом 1 О - 20, а канал санитарно-технического отсоса снабжен герметичными люками, расположенными соосно соответствующим газоотводящим патрубкам, для обеспечения возможности периодической чистки патрубков от возгона.На фиг. 1 схематически изображена компоновка системы санитарно-технического отсоса на поперечном разрезе магниевого бездиафрагменного электролизера; на фиг. 2 - то .,с, продольный разрез по Л - А на фиг. 1. Магниевый оездиафрагменный электролизер содержит футерованный кожух 1, электроды 2, анодное перекрытие 3, диафрагменную перего 1 эодку 4, разделяющую элсктролизер на рабочие ячейки 5 и сборную ячейку 6. Часть 7 перекрытия, в которую заделана перегородка 4, нависающая над зеркалом электролита 8 сборной ячейки 6, выполнена в виде небольшого зонда 9 с наклоном к зеркалу электролита от места крепления диафрагменцой перегородки под углом 10 - 20, служащего для сбора вр дцых газовыделений. В своде зонда 9 имеЗО 35 40 45 ются заоорц 1.отверстия газоотводящих патрлков 10, которые роходят сквозь тело бетсицой части 7 перекрытия, образуюгцей зонд, и оединя 1 отся с газоотводя 1 цим каналом 11 сист мы сацитарно-технического отсоса, расположенным вдоль сборной ячейки 6 ца части перекрытия, в которой крепится диафрагменная перегородка. Для периодической чистки газо- отводящих патрубков 10 от возгона газоотводящий канал 1 снабжен герметично закрываощимися люками 12, расположенными соосно соответствующим газоотводнщим патрубка и 10.В процессе работы электролизера выделяю 1 цийся в сборной ячейке 6 хлор сепарируется от электролита магниевой ванны в непосредственной близости от керамической диафрагменцой перегородки 4, локализуется в зонде 9 газосборника, образованного частью 7 перекрытия, нависаю 1 цей цад зеркалом электролита 8 от места крепления диафрагменной перегородки, и удаляется с газами санитарно-технического отсоса на газоочистку через газоотводящие патрубки 10, соединенные с каналом 11 системы санитарно-технического отсоса.Такое конструктивное решение системы санитарно-техцического отсоса магниевых бездиафрагменных электролизеров со сборной ячейкой, перпендикулярной к электродам, апробировано на промышленном электролизере с шириной сборной ячейки 400 мм путем установки соответствуюцей модели системы санитарнотехнического отсоса в сборной ячейке электролизера. Д ацные замеров потерь хлора с газами санитарно-технического отсоса показывают, что при скорости эвакуации газов санитарно-технического отсоса 485,2 нм,ч содержание хлора в них возрастает в среднем на 21%, чем при использовании канала с переменным сечением заборных отверстий, направленных в сторону сборной ячейки, выполненного в футеровке передней с.енки электролизера и соединенного с системой санитарно-технического отсоса.Таким образом, описываемый магниевый бездиафрагменный электрол изер обеспечивает наиболее полное улавливание хлора, увлекаемого циркулирующим потоком электролита в сборную ячейку, улучшает санитарно-гигиенические условия труда, позволяет снизить затраты на газоочистке за счет повышения содержания хлора в отсасываехых газах и общего уменьшения их объема. Указанное конструктивное решение системы санитарно-технического отсоса магниевых бездиафрагменных электролизеров просто в осуществлении и не требует изменений размеров основных конструктивных элементов электролизеров.Форчула изобретения1. Бездиафрагменцый электролизер для по.лучения магния и хлора, включающий футе602614 Риг. 1 А-А Фиг. г Составитель Г. ТитоваТехред О. Луговая Корректор Д. Мельниченко Реда ктор Ф. Гоф м а нЗаказ 1 л 99/27 Тирак 736 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-ЗЬ, Раугнская наб., д. 4 б Филиал Г 1 ПП Патент, г. Ужгород, 1 л. Гроектная. 4рованную ванну с бетонным перекрытием с заделанными в него анодами и разделительной перегородкой и канал санитарно-технического отсоса, расположенный вдоль сборной ячейки, отличающийся тем, что, с целью более полного улавливания хлора и улучшения санитарно- гигиенических условий труда, часть перекрытия в которую заделана перегородка, выполнена наклонной к горизонтальной оси ванны с образованием газосборника зондового типа и снабжена газоотводяшими патрубками, которые соединены с каналом санитарно-технического отсоса. 62. Электролизер по п. 1, отличающийся тем, что газосборник зондового типа наклонен к горизонтальной оси ванны под углом 10 - 20.3. Электролизер по п. 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности периодической чистки патрубков от возгона, канал санитарно-технического отсоса снабжен герметичными люками, расположенными соосно соответствуюшим газоотводяшим патрубкам.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР Мо 410128, кл. С 25 С 3/04, 1972.