Способ автоматического управления работой серии электролизеров

(28) П риоритет Опубликовано 07,11,82, Бкэллетень41Дата опубликования описания 07 11 82 по делам изабретеиий и открытий(72) Авторы изобретения О. Н, Леханов и А. В, Жестаков Приморское ордена "Знак Почета" производственное объединение "Бор" им. 50-летия СССР(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ РАБОТОЙ СЕРИИ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРОВ1Изобретение относится к способам управления электрохимическими процессами в хими. ческой и металлургической промышленности, в частности процессам электросинтеза пербората натрия.Известен способ управления электролизером 5 путем регулирования температуры и периодической подпитки электролитом в зависимости от уровня в ванне 1).Недостатком известного способа является нецелесообразность применения при непрерывно проходящем циркулирующем потоке электролита через электролизер.Известен способ управления процессом электролиза путем изменения расхода электролита при постоянной токовой нагрузке в зависимости от температуры и концентрации электролита в зоне реакции 2.К недостатку данного способа относится повышенный удельный расход энергии на серии электролизеров, так как не учитываются индивидуальные технологические характеристики каждого электролизера серии, а именно различное газонаполнение электролита на каждом электролизере, определяющее конструктивные н технологические характеристики отдельных электролизеров серии (неодинаковое состояние электродов, неодинаковое расстояние между электродами, неодинаковая скорость движения электролита через электролизер и т. п.).Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ управления серией электролизеров путем стабилизации температуры электролита и изменения количества электролита на серию по токовой нагрузке и равномерного распределения электролита по всем электролизерам 31.Однако данный способ не обеспечивает мини-мальных удельных затрат энергии, так как рас. пределение электролита осуществляется равно. мерно независимо от индивидуальных технологических характеристик каждого электролизера (неодинакового состояния электродов, неодинакового расстояния между элсктродами и т. и,).Цель изобретения - снижеппе удельных затрат энергии.Поставленная цель достигается тем, что подачу электролита на серию .элсктролизеров осу.Таблица 1 Падение напряжения лри различном газонаполнении Падение напряженияна электролиэере(О, + О), В Электролизер Газонапол. пение 1, % Падение напряженияв электролите О Вг 5,05,06 0,65 0,71 15 О 3 971918 ществляют по величине токовой нагрузки серии, а количество электролита на каждый электролизер изменяют в зависимости от гаэонаполнения электролита после каждого электролизера и корректируют по величине среднего газона.полнения электролита по серии электролизеров.На чертеже представлена схема реализации способа.Способ осуществляется следующим образом, В электролизеры 1, снабженные датчиком 1 о газонаполнения 2, непрерывно поступает электро лит, Датчик 2 подключен к регулятору газо- наполнения 3, соединенному с регулирующим органом подачи электролита 4 в электролизер 1. Дополнительно каждый датчик 2 подключен 5 к вычислительному блоку 5 для определения среднего газонаполнения по серии электролизе.ров. Выход блока 5 подключен на регулятор 3 для коррекции количества электролита наэлектролизер 1. Регулятор б подключен к дат. о чику токовой нагрузки по серии 7, а выход регулятора б полключен па исполнительшяй механизм 8 подачи электролита на серию элект. ролизеров. Подача электролита на серию элект. ролизеров 1 производится по величине токовой 5 нагрузки с помощью датчика 7, регулятора 6 и исполнительного механизма 8.Количество электролита на каждый электролизер 1 изменяют по величине газонаполнителя с помощью датчика 2, регулятора 3 и регулирующего органа 4 и корректируют порвеличине среднего газоналолнения, рассчитанной в блоке 5. Газонаполнение электролита определяют, например, по плотностям электролита и газо- жидкостной смеси.35При изменении технологических характеристик одного электролизера, например состояния электродов, величины их активной поверхности, изменится газонаполнение электролита данного лектролизера, что вызовет изменение нагрузки4 О по электролиту на этот электролизер и измененение величины среднего газонаг. лнения серии, по величине которой нагрузка по электролиту на остальные электролизеры будет скорректирована, т. е. газонаполнение всех электроли 45 зеров будет одинаковым и равным среднему.оПоддержание газонаполнения одинаковым на всей серии электролизеров позволяет наи 4более оптимально нагрузить по электролиту каждый электролизер серии и снизить удельные затраты энергии на электролиз,П р и м е р. Серия содержит 10 после. довательно включенных электролизеров при токовой нагрузке 3 = 6000 А и производительности по готовому продукту Ч = 0,134 т/ч.Подачу электролита на каждый электролизер. осуществляют из общего коллектора.Приняв сумму падений напряжений (в проводниках первого рода, на образование продукта, на перенапряжение на аноде и катоде) одинаковой по всем электролизерам и равной Оп = 4,35 "В, определяют падение напряжения (О ) в электролите в зависимости от газонаполнения (см. табл. 1 и табл, 2).Тогда падение напряжения (+) на серии составит 1=ЯО,=(О"О"1 где М - число электролизеров.Для серии из 10 злектролизеров при различном газонаполнении падение напряжения на серии О =, 50,49 (см. табл. 1), а удельные затраты энергии на тонну продукта Э Ос ЪЬОО БОЛО ЬО 00 ЪЬОО0,16=9,1 ИЬ 40 6 ТЬДля серии из 10 элекгролизеров при газо. наполнении равном среднему падению напряжения на серии О = 50,30 В (см, табл. 2), а удельные затраты энергии на тонну продуктаО ЭЪ 600 50,ЪО 6000 ЬОО0,1 ъ 4=8,1080 Ы кбт.Снижение удельных затрат энергии составит, %; Р-р 8,Я 86 - в,о ВоР, "Оо=8 аС=ОЬ 7(Использование способа управления позволит снизить удельные затраты энергии на0,3 - 1,0%,971918 Продолжение табл, 1 Электролизер 0,68 5,03 18 22 0,74 5,10 0,72 21 5,06 0,71 20 5,13 0,78 25 5,01 О,бб 16 5,00 0,65 15 5,01 0,66 16 10 Среднее газонаполнение Г - 17,8 Таблица 2 Падение напряжения при газонаполнении равном среднему Газонаполнение Г, % Электролизер 0,68 17,8 5,030 1 - 10Падение напряжения 5,030 х 10 =. 50,30на серии О 17,8 Среднее газона.полнение Гаэонаполнение Г % Падение напряжения в электролите О, В Падение напряженияна серии О 50,49с Падение напряженияв электролитеО, В Падение напряженияна члектролизере (О+ Ог),В Падение напряженияна электролизерефп+ Ог В971918 Формула изобретения Способ автоматического управления работой серии электролизеров путем изменения количества электролита на серию по величине токовой нагрузки, о т л и ч а ю ц и й с я тем, что, с целью снижения удельных затрат энергии, количество электролита на каждый электролизер изменяют в зависимости от га. эонаполнения электролита после каждого электролизера и корректируют по величине газоналолнения электролита но серии злектролизеров. Улхлрмиа Составитель О. Леханов Техред А,Бабинец Ко рректор М. Шароши 1 аказ 8496/11 Тираж 6 ВНИИПИ Государственного по делам и зобретений и 113035, Москва, Ж, Раушписн комитета СССРоткрытий сная наб., д. 4/5 Филиал 11 ПП "Патент",г. Уж: ол, ул. Проектная,едактор О. Колесникова 8 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе