Фильтр-прессный электролизер для получения водорода и кислорода

СОЮЗ СОВЕТСКИХщвламиснижРЕСЩБЛИН А р 1)з с 1/02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПЮ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМпРи Гннт сссР Г Е ИЗОБРЕТЕНИЯ ОПИСА К АВТОРСН ЬСТВУ СВИ(56) Авторское свидетельство СССРК 439307, кл. С 25 В 1/02, 1972 .(54) ФИЛЬТР-ПРЕССНЫЙ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРОДА И КИСЛОРОДА(57) Изобретение относится к получению водорода и кислорода электролитическим разложением воды и может бытьиспользовано в химической, энергетичейки. При этом чения элементов ие относится к получению ислорода электролитичесием воды и может быть в химической, энергетигих отраслях промышленющимся по высотедоля свободногоячейкиопределяес формулой Изобретеодорода иим разложеспользованской и др в соответств= 501 лрЬ тения - снижение э изображен реактор длядорода и кислорода электфиг,.2 - то же, вид сбокуазрез А-А на фиг.2; нае, без поз.7,одержит электролизныеая из которых состоит1, рамы 2, прокладок 3,ода электролита 4 и отводиафрагмы 6, закладныхходное сечение элементовированных сеток 7, электм 2) выполнено увелицива це Уности.Цель изобгозатрат.На Фиг.1получения воролизом; нана фиг.3 - рФиг.4 - то жРеакторячейки, каждиз электродаканалов подвда газов 5,сеток 7. Проячейки (гофрродов 1 и ра 2ческой и других отраслях промышленности. С целью снижения энергозатрат вэлектролизере, включающем электролизные ячейки, содержащие электроды,гофрированные закладные сетки, рамы,электроды и гофрированные закладныесетки выполнены пористыми, ячейки выполнены расширяющимися вверх, и долясвободного сечения электродов и сеток определяется в соответствии сформулой= 50 Ь/Ь, где Ч - долясвободного сечения,3; Ь - высота ячейки, м; Ь,р ввысота расположения се"чения, и. 4 ил., 1 табл,где- доля свободного. сечения, Ф;Ь - высота расположения сеченияЧф3 авйэлемента ячейки, м;Ь - высота ячейки, и.Принцип работы электролизераследующий,Газ, получаемый электролизером на ,фЬэлектродах 1 в виде пузырьков натыльной стороне электрода, барботирует, проходя через проходные сеченияэлементов ячейки: электродов, рам,гофрированных сеток. Электролит, через который барботирует газ, посту, сечения элементов ячейки Удельныеэнергозатраты,кВтч/мз Удельнаяпроизводи.тельностьмзтттттттткВтч 20 Ь/50% - =17-20Ь 0,19 30 0,19 пает в ячейку через подводы 4. В электролизере, где элементы выполнены с переменным проходным сечением, соответствующим изменению газосодер 5 жания жидкоср по высоте ячейки, на" копление и возвратное перемешивание газа существенно уменьшается, Это приводит к снижению энергозатрат вследствие уменьшения газонаполне ния электролита (см, данные, приведенные в таблице). При Ь = - , %: 4,8-4,9 0,21-0,20 Ь 0,550 - =8,5-10 5,3 Ь 2 50 - =. 33-40 5 3ЬЭ Известен электролизер, который содержит ячейки, выполненные в Форме многоугольника, в верхней и нижней частях рамы которого размещены пат" рубки .для отвода газа и подвода электролита, и снабженные закладными гоФрированныии сетками с гоФраии перпендикулярными направлению потока газожидкостной смеси, электроды. 45 Газ, выделяясь на тыльной стороне электрода, барботирует через поток электролитакоторый также двигается вверх, но с гораздо иеньшей скоростью. При этом газ постепенно накапливается в верхней части ячейки в виде подушки и перемешивается с жидкостью, что является результатом несоответст-, вия проходного сецения элементов ячейки газосодержанию электролита.1Это существенно повышает энергозатраты на проведение процесса.Данное изобретение.позволяет установить соответствие между пропускной (по газу) способностью элеиентов проточного тракта ячейки и количеством проходящего через них газа в каждом сечении ячейки. Это приводит к существенному уменьшению возвратного переиешивания газа с жидкостью и вероятности возникновения газовой подушки. Примером конкретного выполнения устройства является лабораторный реактор с размерами катодного пространства ячейки: длина 1 ширина х высота= 30 М 5 х 200, ширина нижней трети 0- 5 мм, средней 5-10 мм, верхней - 1.0- 15 мм. При использовании предложенного реактора для получения водорода элект" ролизом удельные энергозатраты снижаются примерно на 1 кВтц на 1 мз водорода. Формула изобретения Фильтр-прессный электролизер для получения водорода и кислорода электролизом воды, включающий электролизные ячейки, содержащие электроды, г 6 Фрированные закладные сетки, рамы, отличающийся тем, что, с цельюснижения энергозатрат, электроды и гоФрированные закладные сетки выполнены пористыми, ячейки расширяющимися вверх, и доля 1/, Ф, свободного сечения электродов и сеток определяется в соответствии с ФормуЬлой 1 щ 50 - , где Ь - высота ячейки, м; Ь - высота расположения сечения,мГостави Техред М Корректор А, Обруцар едактор А, Маковска твенно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина Произво Заказ 407 ТиражВНИИПИ Государственного комитета п113035, Москва, Иь Л. Васильеидык Подписноезобретениям и открцтинм при ГКНТ ССРаушскан наб., д. 4/5