Диафрагменный электролизер монополярного типа

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 15.02.80 (2 1)ЧК,зС 25 В 9/00 С 25 В 1/46 с присоединением за Государственный комитет 23) Приоритет5) Дат чикования описания 07.12.8171) Заявител ДИАФРАГМЕ Н Н ЫЙ ЭЛ ЕКТРОЛ ИЗ ЕР МОНОПОЛЯРНОГО ТИПА Изобретение относится к электрохимнческой промышленности, а именно к конструкциям электролизеров для получения хлора, водорода и щелочи электролизом растворов хлоридов натрия.Известен диафрагм енный электрол изер монополярного типа, включающий корпус, токораспределительное днище с коррозпонпостойкпм слоем, анодные токопроводы, ряды катодов и ряды анодов 11,К недостаткам конструкции такого электролизера относятся малый срок службы (3 - 4 месяца) электролизера вследствие выхода из строя диафрагмы, которая забивается веществами, образующимися прп контактировании бетона с кислым анолитом, увеличенный расход электроэнергии, вызываемый следующими причинами:большое газонаполнение электролита в межэлектродном пространстве, составляющее 20 - 25%;неравномерное токораспределение от основания к свободному концу анода, следствием чего будет разная плотность тока по высоте анода;быстрое срабатывание графитовых анодов, вследствие чего меняется межэлектродный зазор и увеличивается падение напряжения на электролизере,(72) Авторы изобретения А. Ф. Маза И АЦелью изобретения является сокращение расхода электроэнергии.Цель достигается тем, что дпафрагменный электрол нзер монополярного типа, включающий корпус, токораспределптельпос днище с коррознонностойким слоем, анодныс токоподводц, ряды катодов и ряды анодов, снабжен титановымп токопроводящпмп трубами, в ш 1 жней части которых выполнены отверстия, вертикально размеп 1 снные между рядами анодов, и аноды соседних рядов торцами соединены с токо- проводящими трубами.С целью увеличения срока службы электролпзера коррознонностойкпй слой выполнен из полимсрбетопной смеси на основе ненасыщенной полиэфирной смолы.Такая конструкция позволяет уменьшить газонапол пеппе в межэ;1 ектродном пространстве путем организованной циркуляции анолита. Взаимное расположение анодов обеспечивает высокую жесткость, что позволяет уменьшить межэлектродное расстояние. Кроме того, центральное расположение токопроводящей трубы обеспечивает более равномерное токораспределение по аноду. Трубы имеют отверстия, оси которых совпадают с уровнем защитного слоя. Применение полпмербетона позволяет ис 887629ПО,П.303;3 Гь стальшс токордспрсдсл)гсг 1 ьпос днище, Гокосьсч с которого нд дпо,ы мо- ЖСТ ОЬ 1 Ь ОСУ(ЦС( Б(1 СИ с(СРСЗ П 1)ИБДСННЫЙ К Д)ПцуБйБСДСНЫ 11 Зя ПрС,(С 11,5 сЩп 1- ного слоя тптдhовый анодпьш 1 окоподвод.11 ри варка 1 птПООГО ГОЬОПОдво,( к дпип) Осуи(сст 3.15 с Гс)1, и д п и мер Срс.3 м с, ПО- с 1 Л)ОМИ НИ.БЫП 1 П(Р(ХОД. КОНСТРУКЦИОНП)111 слОЙ, ООсспси 32 ОП(ий нроч 110 сть здн(итного сл 051, содержит 3)- 30% полиэфирной счолы, а коррозионпостойкий слой, кото- РЫЙ И 2 ХОДИС 5 Б КОИ 1 ДКТС С 2 ПОЛПОМ, СО- держит 70 - (90 фо смолы.11 ри заливке иолпмсрбстонной смеси рско)сндустс 5 Собл)оддть след)10 щу 10 1 схнологию, Внадлс покрывается смолой тита- НОБЬИ 1 ОКОПОДБОД С,(ИпЦСМ ДО УРОБН 51 Зс)- ливки. 11 ослс жслтснизяции смолы па нес УКЛБДЫБс 1 С 1 С 51 СГ 10 Й СГСК,1 оматс И 1 И СТСК;1 ОССТКИ, КОТОРЫЙ Тс 1 КЖС ПРОИИТЫВДЕТС 51 СМОЛОЙ, 1 ТО НСООХОДИМО ДЛ 51 ЗЯЩИТЫ 0 ВОЗ- можной щслсвой оррозии по ко пакту. После этого з(ливя 101 копструкццонный слой полпмербетона, проводят неполную, сопровождающуюся усадкой полцмеризацию при температуре 60 - -75(;,. Затем производят заливку половинной тол)цины коррозиопностойкого слоя также с неполной полимери ЦИЕЙ. ПРИ ЭТОМ Зс 1 НОЛН 51 ЮТС 51 УСаДОНЫС раковины, Бозшкшис Б копструкциошюм слое. Потом подливают коррозио)шостой- киЙ с.10 Й и и)Овод 51 Полимсризаци)0 дО конца,В известной конструкции элсктролизера констр) кци 51 анодов Г)риводигчасть катода имеет слабополяризованные участки на закруглениях катодных пальцев.Предлагаемая конструкция электролизсра содержит титановыс аноды с активным покрытием, приваренные к квядрдтпым токопроводящим трубач. При сборке трубы стыкуются, и так как боковыс поверхности труб покрываются активным покрытием, то увеличивается полностью поляризованная поверхность катода,На фиг. 1 изображен электрол 1 зер, общий вид; на фиг. 2 - то жс, Бид Б плане.Конструкция монополярного элсктролизера включает токопроводящсс днище 1, выполненное из стали, анодпый комплект 2, катодный комплект 3, корпус 4, крышку 5, Лнодный) комплект 2 содержит токопроводящие трубы 6, к которьм приварены полые титановые аноды 7, К днищу 1 привариваются титановыс контакты 8 через медно-алюминиевый переход 9 элсктрозаклспками путем последовательного наплдвления слоев алю)ИПП 51 п меди в отверстия, просверленные в токопроводящем днище 1, к которому жестко прикрепляются токо- проводящие трубы 6, В токопровод 5 пцсй титановой трубе 6 выполнены отверспи 10 для циркуляции аполитд. 11 а верхний слой 11 защитного коррозионпостойкого слоя 12,КООРЬ 1 Й СОСГОИ 1 П;3 Д 13) " .СГ 10(13 - КОНСТ 1 кциОПИО 1 О слОИ 13 и корр 0,3 ИОППО("ГО 111 кО.1 О с,1051 14, ус дпдБлпвс(.т(.5 като,ПьЙ комплект 3. 112 титановыс трубы 6 снаружи;) ндпсссно актии ос покрьпис 15, что увеличивает полиостьк) поляризованную поверхность като;1(1,:)л(к 1 р 0,1 и:3 ср сидожсн п)туцером 16 вво,д и штуцсром 17 выводаэлектролита. Аподнй токоподвод 18 со 10 сдиняет днище с анодом 2.Рассол подается через штуцер 16, хлоргаз насьпцаст днолит и, поднимаясь вверх,Отделяется. Хлоргдз выводится через штуцер 17, а анолит по схеме циркуляции вновь1,) поступает в трубы 6,1-1 а фиг. 1 сплошной стрелкой обозначено движение потока яhолита, пунктирной -хлоргаза,Поскольку в трубах 6 образуется суще)О ственно обсзгажснный поток, в контуре соз;11 стс 5 усилепнд 5 Циркул 51 ци 5 анолита,обеспечивающая сш 1 жение газонаполнешяв мсжэлектродном пространстве.Предлагаемая коhсгрукц)и электролизеЛ ра дает возможность учсныппть расходэлектроэнергии пугсмуве;ичсни 51 скорости циркм(15 П(пп п уменьшения газопаполненпя;улучшения токораспрсдслснпя;30 увелисии 5 жссГкос Ги анодпОГО комнг 1 скс И УМСНЫПСИИ 51 МСЯ(ЭЛСКРОДПОГО РаССТ 051- ИН 51;умсиьшсция падсни 51 ияпр 51 жсии 5 Б контакте анод - днище;35 увсли 1 спия зоны по.151 рпзации.Расход электроэнергии в известной конструкции составляет 2920 кВт ч на 1 т хлора, а Б предлагаемой конструкции2600 кВт ч на 1 т хлора, т. е. Пд 320 кВт ч40 хлора больше.Суммарный экономический эффект нацех мощностью 100 тыс. т хлора составляетоколо 700 тыс, руб. в год.Увеличение срока службы элсктролизера4 д достигаетс 51 за счет полного восстановлениягппохлорпта по Бссй повср)н(ости катоднойсетки (ця 6 месяцев).Увеличение срока службы защитногослоя из полпмсрбстонд по сравнешпо с известной конструкцией составляет от 1 годадо 10 лет.Формул а изооретсния1. Диафрдгмснный электролизср монополярного типа, включающий корпус, токораспрс;слитсльное днище с коррозионностойким слоем, анодныс токоподводы, ряды катодов и ряды анодов, о т л и ч а ю щ и йся тем, что, с целью сокращения расхода электроэнергии, элсктролизср снабжен титяновымн токопроводя)ци)1 и трубами, в нижней части которых выполнены отверстия, вертикально размещенные между рядами ацодов, и аноды соседних рядов тор887629 Гасил цами соединены с токопроводящимн трубами,2. Электролизер по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я, тем, что, с целью увеличения срока службы электролизера, коррозионностойкий слой выполнен из полимербетонной смеси на основе ненасыщенной полиэфирной смолы.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе5 1. Авторское свидетельство СССР473670, кл. С 25 В 1/10, 06,07.72,