Диафрагменный электролизер

СОНИ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1 6808 0 С 25 В 14 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИД ЕЛЬС ототип) .ЭЛЕКТРОЛИ ора хлорид ащий корпу ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СС О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКР(56) 1. Авторское свидетельстСССР по заявке Я 1911900/23-2кл. С 25 В 9/00,1904.73.2. Патент С 29 В 3930151,кл 204-258, 0905.76 (пр(54)(57) 1. ДИАФРАГМЕННЫИЗЕР для электролиза раствщелочного металла, содерж и расположенные в нем анодный и катод ный комплекты с .вертикальными рабочими поверхностями, токоподводы, непроницаемые перегородки для отвода образующихся при электролизе газов, о т л и ч а ю щ й й с я тем, что, с целью снижения расхода электроэнергии, увеличения выхода продукции с единицы производственной площади, катодный комплект выполнен в виде гребенок, расположенных в несколько гори- зонтальных рядов по вертикали с общим токоподводом, непроницаемые перегородки размещены между каждыми двумя соседними горизонтальными рядами,Ф1036808 2. Электролизер по и. 1, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что анод,ный комплект выполнен секционированным по высоте, секции расположены симметрично относительно гребенок катода и непроницаемые перегородки 1Изобретение относится к электуохимической промышленнОсти, а именнок процессам электролиза водных раст-.воров хлоридов щелочных металлов сцелью получения хлора, водорода и 5щелочи в диафрагменном электролизере монополярного и биполярного типов,Известен диафрагменный электролизер монополярного типа для электроли 10за водных хлоридов щелочных метал. - .лов с вертикальным расположениемрабочих поверхностей. В этом электролизере применена конструкция катодного комплекта с пальцеобразнымиэлементами из сетки в форме гребенки, который состоит из стальногокорпуса, к которому привариваютсякаркасы катодных карманов, обтянутые стальной проволочной сеткой.На сетчатую поверхность катода насасывается асбестовая диафрагма.Пустотелые аноды, установлеяныев днище электролизера, расположеныв промежутках между катодными паль-цами.25Внутреннее пространство катодныхэлементов в электролизере сообщаетсямежду собой, образуя общее катодноепространство, заполненное католитом,а в верхней части - водородом. 30Анолит, насыщенный хлором, выводится по межэлектродному расстоянию в сепарационное пространство,находящееся под крышкой электролизера 1. 35Недостатком этой конструкции придостаточно высоком катоде являетсяувеличение расхода электроэнергиидля получения продуктов электролиза,так как с увеличением высоты катода 40растет газонаполнение, вследствиечего увеличивается электросопротив"ление электролита.Известен также диафрагменныйэлектролизер для электролиза раствора 45хлорида щелочного металла, содержащий корпус и расположенные в немпустотелые анодный и катодный комплект с вертикально расположеннымирабочими поверхностями. Ц данной 50конструкции диафрагма плотно прижата между анодами, образуя чередующиеся анодные и катодные ячейки. На размещены между каждыми двумя соседними секциями.3, Электролизер по пп 1 и 2, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что непроницаемые перегородки закреплены наклонно к горизонтали. 2рабочих поверхностях анодов и катодов закреплены наклонные перегородки, благодаря которым идет направленное движение продуктов электролиза. Это улучшает процесс веденияэлектролиза и не дает возможностигазам скапливатьсяна рабочих поверхностях 21.Недостатком известной конструк".ции является то, что газовый потокв конечном счете собирается вверху,поэтому увеличение высот рабочих поверхностей ограничен. Это приводитк повышенному расходу электроэнергии и снижает выход продукции сединицы производственной площади.Целью изобретения является снижение расхода электроэнергии и увеличение выхода продукции с единицыпроизводственной площади,Укаэанная цель достигается диафрагменным электролизером для электролиза раствора хлорида щелочногометалл.1, содержащим корпус и расположенные в нем анодный и катодныйкомплекты с вертикально расположенными рабочими поверхностями, токопроводами и непроницаемыми перегородками для отвода образующихся приэлектролизе газов, катодный комплектвыполнен в виде гребенок, расположенных в несколько горизонтальных рядов по вертикали с общим токоподвожм, непроницаемые перегородки раз-мещены между каждыми двумя соседними горизонтальными рядами. Анодный комплект можно выполнить секционированным по высоте, секции расположены ,симметрично относительно гребенок катода и непроницаемые перегородки размещены меж-,. ду каждыми двумя соседними секциями.Непроницаемые перегородки можно закрепить наклонно к горизонталиНа фиг. 1 схематически изображен монополярный электролизер; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - биполярный электролизер, разрез; на фиг, 4 - сечение Б-Б на фиг, 3.Диафрагменный электролизер моно- полярного типа БГКсодержит корпус 1, катодный комплект 2, анодный комплект 3 и перегородку 4фиг, 1).Катодный комплект 2 содержит стальную катодную основу 5 (фиг, 2) и катодные пальцеобразные элементы 6 из стальной сетки в форме гребенки. Анодный комплект в свою чередь содержит полые титановые анодь 7, выполненные из проточного титанового листа и прикрепленные к анодной основе 8. Рассол подается через штуцер 9, Направление движения потока, рассола в монополярном электролизере показано стрелкой (фиг. 2), Анолит, насыщенный хлоргазом, образованным в межэлектродном пространстве, идет внутрь анодов; подымается в сепаратор и хлор выводится через штуцер 10, Водород из катодных пространств выводится через штуцер 11. Непроницаемая перегородка 4, выполненная из коррозионностойкого материала, устанавливается между анода.ми 7, отделяя горизонтальные ряды катодных элементов 6 и направляя движение анолита, насыщенного хлор- газом, в анод, как показано стрелкой (фиг. 1).В случае, котда на секции делится целиком катодный комплект 2 фиг. 2 ), резко улучшаются условия для насыщения диафрагмы за счет сокращения высоты катода, что увеличивает срок службы диафрагмы.Биполярный.диафрагменный электролизер фиг, 3 ) содержит биполярную основу 12, с одной стороны которой закреплены катодные элементы 13, выполненные из стальной сетки в форме гребенки, а с другой - полые тита- новые аноды 14. Между разрезными катодными пальцеобразными элементами 2, расположенными в несколько. рядов по вертикали, и анодами 3 находятся перегородки 15, Перегородки 15, выполненные изкоррозионностойкого материала, можно выполнить наклонно (фиг. 4) для лучшего .отделения газа из межанодного про- странства (показано стрелкой). Хлор поступает в сепаратор и выводитсячерез штуцер 16. Водород собираетсяв общем катодном пространстве и выводится через штуцер 17 фиг. 3).Электролизер работает следующимобразом,Путем принудительного отвода частихлоргаза в межанодное пространствоснижаем газонаполнение, что уменьшает удельное сопротивление электроли та, снижает падение напряжения вэлектролите. Кроме того, снижаягазонаполнение можно уменьшить межэлектродное расстояние, что такжеснижает падение напряжения на элект ролизере. А снижение падения напряжения за счет уменьшения удельногосопротивления в электролите, а такжеуменьшения межэлектродного расстояния ведет к уменьшению расхода электроэнергии.ЛПрименение предлагаемого электролизера с разрезным катодом позволяет снизить газонаполнение в .электролите до 13 по сравнению с газонаполнением в электролиэере ВГК(26), т.е. в 2 раза. Коэффициентудельного сопротивления электролитаснижается от 1,5 до 1,2, т.е. на25, а следовательно, есть возможность увеличения плотности, тока вэлектролите за счет снижения удельного сопротивления и уменьшения меж- электродного расстояния, что ведетк сокращению расхода электроэнергииПредлагаемое изобретение даетвозможность работать с высокими электродами, увеличивать неограниченновысоту электродов (монополярные,биполярные, увеличивая йлотность 40 тока). Следовательно, при техже размерах занимаемых площадей снижаются капитальные затраты на электролиз при увеличении мощности.Секционная конструкция электроли зера, в частности катода, дает возможность улучшить режим насасываниядиафрагмы и увеличить срок ее службы на 20.10 36808аказ 5948/28 Тираж 643 Подписное ВНИИПфилиал ППП "Патент", г.Ужгород,ул.Проектная,4