Биполярный электрод для получения надсерной кислоты

(51) 4 С 11 00 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ И 29 ма разделена егородками,ально, на три нижнюю яя камеры(54) БИПОЛЯ ЧЕНИЯ НАДСЕ (57) Изобре надсерной к кр велисчет ть расхо чить срок уменьшени ный Я лектрод,оугольнои фиг. 1 изоброд, на фиг.моугольная аже рныиА-А н и Изобретение относится к химичес- .кой промышленности, в частности к лек иг. Пенного электрол области ир ризм итановая и горизо ь исполь- иолучения творов)и можетлектролизерах дкислоты и других дных вано тапьными средню На анод разделена силош перегородками н ри камехнюю -кислитеадсерн вер реднелеи й, хлугих несено5.,средтовая и камеры е покрыт ой сторо инена гр ля получения надс н ь атов кислот, пер лителей изв лож тны электролизеры исо ами. Аноды вх выполнены полярными электро ли платино титановую нои товые ьявляется продлени ср ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Патент США4402кл. 204-254, 1983. РНЫЙ ЭЛЕКТРОД ДЛЯ ПРНОЙ КИСЛОТЫтение касается полуислоты и позволяетэлектроэнергии и улужбы электрода заего коррозии. Биполостоит из титановойпризмы, на одной гр занных электролизер де платиновой сетки фольги, нанесенной нову. Катоды - графЦелью изобретени шение энергозатрат ка службы электрода ния коррозии. ной ис- мо- укав виторой имеется активное платиновое по крытие и по противоположной грани раз - мещена графитовая плита, являющаяся катодом. Титановая пр двумя параллельными п установленными горизо меры: среднюю, верхи и этом верхняя и ниж ют отверстия со стороны активноготитанового покрытия, а средняя камера снабжена иатрубками для подводаи отвода охлаждающего агента. Граньпризмы, на которой размещается графитовая плита, покрыта токопроводящейклеевой композицией, и графитоваяплита прижата к титану с усилием неменее 0,3 кг/см, 1 табл. 2 ил. 2, нижнюю -ной сторонеактивное плаК противопней камеры пплита 6.Ве хняя и Р нижняя камеры на анод- стороне имеют ряд отверстий 7 для бщения с анодным пространством. Катодная графитовая плита ирисоеена к поверхности титановой коробпри помощи токоироводящей кислотойкой клеевой композиции 8, Сжащая клеевая композиция.много составов токопроев с различной вяжущей осопроводящими наполнителяиях электролиза серной более приемлемой оказаиция на основе эпоксидной афита. токопровод Известн водящих кленовой и томи, В услокислоты наи лась комп смолы и гр 3 149882 тие указанной композиции между склеиваемыми поверхностями обеспечивается стяжными болтами, которые приварены к распределительным перегородкам, а также к катодной стороне титановой коробки вокруг отверстий, через которые проходят,Токопроводящая клеевая композиция обеспечивает хорошую электропровод- ность и равномерное распределение тока между графитом и татаном, заполняя все неровности склеиваемых поверхностей, она предотвращает проникновение электролита и щелевую коррозию титана. Для предотвращения корро. зии титана, находящегося под катодным потенциалом, токопроводящей клеевой кислотостойкой композицией покрыты головки болтов и поверхность 20 титана за периметром графитовой плиты до уплотняющих прокладок.Итуцеры 9 предназначены для подачи электролита в нижнюю камеру, штуцеры 10 - для отвода продуктов элект ролиза из верхней камеры, а штуцеры 11 - для подачи и отвода охлаждающей воды.П р и м е р 1. Из шести биполярных электродов и двух крайних моно полярных собирают электролизер.Размер катода каждого из электродов 110 х 150 мм, Поверхность платино" вой фольги на каждом аноде составляет 40,5 см .35Злектролизер собирают без применения токопроводящей клеевой композиции.Рабочий ток электролизера 24 А.Установившееся напряжение через 40 10 сут непрерывной работы составляет 29,5 В или в среднем 4,2 В на каждуюячейку.Через три месяца непрерывной работы электролизер останавливают и раз бирают. С катодной стороны выявлена коррозия титана щелевая и поверхностная на глубину 0,1-0,5 мм.П р и м е р 2. Для защиты титана от коррозии и снижения напряжения на ячейке применена кислотостойкая34После испытания различных соотно 1 шений компонентов подбирают следующий состав, наиболее отвечающий требованиям электропроводности, прочности и технологичности применения, мас,ч. эпоксидная смола ЭДипи ЗД100; пластификатор - дибутилфталат 15; отвердитель - полиэтилендиамин 10," наполнитель - порошок графита 200. Состав разбавляется ацетоном до текучего состояния и наносится на склеиваемые и защищаемые поверхности кистью. Для определения величины потерь напряжения в переходном сопротивлении между склеиваемыми поверхностями испытано несколько образцов с различной степенью сжатия между графитом и титаном при склеивании. На лист титана толщиной 3 мм наклеивается шесть образцов графитовых плит одинакового размера поверхности 40 х 50 мм. После нанесения на поверхность титана клеевой композиции устанавливаются графитовые образцы, на которые помещается груз различного веса, обеспечивающий соответствующее удельное давление.После склеивания замеряется падение напряжения между графитом и тита- . ном на каждом образце при плотности тока 0,15 А/см, т,е. равной рабочей плотности биполярного электрода.Результаты замеров приведены в таблице. Давление на склеиваемые Плотность то адение нака, А/ам ряжения,поверхности, кг/см 2 1,4 1,1 1,0 О,б 0,2 0,1 0,15 0,15 0,150,15 0,15 0,15 0 0,1 0 1 О,О,Данныдостижени показывают, что дляой электропроводносоверхности должнылием не менее та высок ти склеиваемь быть сжаты с ус0,3 кг/см,Примерроды из примераменением токопр 3. Биполярные элект были собраны с приводящей кислотостой1498823 10 кой клеевой композиции состава попримеру 2, После нанесения композициисклеиваемые поверхности графитовыхплит и титановых коробок сжаты болтами. Клеевой композицией покрыта катодная поверхность титановыхкоробок между графитовой плитой иуплотняющей прокладкой и головкититановых болтов,Злектролизер из семи ячеек работает с нагрузкой по току 26 А в течение 6 мес. Анодная плотность тока составляет О,б А/см 2, катодная 15 0,15 Л/см. Общее напряжение наэлектролизере 28 В, т,е. в среднем 4,0 В на ячейку,Средний выход по току надсерной кислоты за шесть месяцев работы эле ктролизера составляет 727, что соответствует лучшему выходу по току отдельных промьппленных монополярных электролизероч. Средний выход по току на работающих в цехе электролизе ров за этот же период составляет 697 при нормальной анодной плотности тока 0,5 А/см 2 и катоднойО, 135 А/см . После шести месяцев непрерывной работы биполярный электро лизер останавливают и разбирают для осмотра. При осмотре не выявлено следовкоррозии титана или разрушения графита, платина была также в хорошемсостоянии. Применение предложенной конструкции биполярного электрода в промьппленных электролизерах для производства надсерной кислоты позволяет значительно повысить зкономическую эф фективность электролиза, как за счет снижения расхода электроэнергии, так и из-за увеличения срока службы электрода. Формула изобретения Биполярный электрод для получения надсерной кислоты, состоящий изтитановой прямоугольной призмы, имею.щей на одной грани актановое платиновое покрытие, на противоположной грани которой размещена графитовая плита, являющаяся катодом, титановаяпризма разделена двумя параллельноразмещенными перегородками на нижнюю,среднюю и верхнюю камеру, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюуменьшения энергозатрат и продлениясрока службы, средняя камера изолирована от верхней и нижней камеры иснабжена элементами для подвода и отвода охлаждающего агента, а в верхней и нижней камере со стороны активного платинового покрытия выполнены отверстия, а грань титановой призмы, на которой размещена графитоваяплита, покрыта токопроводящей клеевойкомпозицией, причем графитовая плита прижата к титану с усилием не менее 0,3 кг/см,1498823Составитель Т.Барабаш едактор Г.Волкова Техред М,Ходанич Корректор Т.Пали Заказ 4519/21 Тираж 605 Подписное ВЯИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5ройэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101