Электролизер

ъ .+,з.ь АЙНОо и -д-Й И ЕИЗОБРЕТЕН И ЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскихпением заявки с прис Государственный комите ссср(71) Заявитель 4) ЗЛЕКТРОЛИЗЕР Изобретение относится,к электрохимической промышленности, а именно к электролизерам для электролиза растворов хлоридов металлов.Известен электролизер, содержащий 5 множество анодных элементов, установленных на днище электролизера, и катод со множеством катодных пальцеобразных элементов, выполненных из стальной сетки.Лнодный элемент состоит из двух титановых сетокмежду которыми проходит токоподвод.В днище электролизера выполнены отверстия, в которые вставлен никний конец токоподвода.1Пластины анодного элемента и боковые стенки катодных элементов расположены вертикально и параллельно друг другу 1),Наиболее близким решением к,изобретению является биполярный электролизер, 2 содержащий биполярные электроды и царги, составляющие корпус электролизера, а также концевые зсатодный,и анодный электроды. Биполярный электрод содержит токораспределительную несущую основу, с одной стороны которой закреплены анодные элементы, а с другой - катодные элементы, Лнодные элементы выполнены из двух вертикально расположенных титановых сеток, скрепленных армирующими деталями, 3 Сетки расположены под углом друг к,другу и анодный элемент, имеет клиновидную форму. Катод выполнен из стальной сетки, натянутой на каркас так, что образуется ряд катодных пальцеобразных элементов,Боковые стеньки каждого катодного эле. мента расположены вертикально и под углом друг к другу. При этом каждый катодный элемент имеет клиновидную форуму.При монтаже электролизера катодные элементы одного биполярного электрода расположены между анодными элементами соседнего биполярного электрода.Благодаря клиновидной форме анодных и катодных элементов тита новые сетки анодных элементов и катодные пальцеобразные элементы расположены параллельно друг другу 2),Таким образом, в известных электролизепах независимо от их типа и различия в :конструкциях пластины анодных элементов и боковые стенки катодных пальцев рас толожены параллельно друг другу,Недостатком известных электролизе ов является неравномерная электродная плотность тока, что приводит к снижению выхода по току и увеличению напряжения на электрол изерах,Неравномерная плотность тока вызывается увеличением газонаполнения электро.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 бО 65 лита снизу вверх и увеличением сопротивления прохождения тока по титановому аноду от места подвода тока к противоположному концу анода.Целью изобретения является уменьшение напряжения на элсктролизере и увеличение выхода по току.Указанная цель достигается тем, что з электролизере, содержащем аноды со множеством анодных элементов, каждый пз которых включает металлическую пластину илп плоскую металлическую сетку, прикрепленную с одного конца к токоведущсй основе, и катоды со множеством пальцеобразных кгтодных элементов, каждый из которых включает боковые стенки, выполненные из перфорированного металлического листа или металлической сетки, пластины или сетки анодов и боковые стенки катодных элементов расположены под углом друг к другу и с уменьшением расстояния между ними в направлении от закрепленного конца пластины или сетки анода к ее незакрепленному концу.В,монополярных электролизерах с креплением анодных элементов на токоподводящем днище целесообразно анодные элементы выполнять из двух, пластин, жестко скрепленных армирующими деталями и расположенных под углом друг к другу так, чтобы анодный элемент имел форму клина, расширяющ тося снизу вверх,Катодные пальцеооразные элементы в этом случае содержат две параллельные вертикально расположенные сетки.Благодаря этому расстояние между пластинами анодного элемента и боковыми стенками катода уменьшается снизу вверх.Анодный элемент, выполненный из двух пластин или сеток, может быть снабжен клиновидной вставкой, установленной с возможностью перемещения, размещенной между пластинами или сетками в их незакрепленном конце., и поперечной вставкой, жестко связывающей пластины или сетки около их закрепленного конца. Такой анодный элемент может быть также снабжен стягивающей пружиной, размещенной меж.ду пластинамп,или сетками в их средней части.В биполярном злектролизере целесоооразно катодные пальцеобразные элементы выполнять в форме клина, сужающегося от токораспределительной основы, к которой прикреплена катодная сетка, к токораспределительной основе соседнего биполярного электрода, на котором закреплены анодныс элементы.Анодные элементы выполняются из двухпараллельно раоположенных пластин. При таком выполнении анодных элементов и катодных элементов расстояние между .пластинами анодных элементов и боковыми стенками катодных элементов уменьшается от места крепления анодного элемента к токораспределительной основе .к его противоположному концу.Возможен вариант, когда боковые стенки катодного элемента выполнены параллельно друг другу, а анодный элемент выполнен в форме клина, расширяющегосяот места крепления пластин анода.Возможен также вариант, когда,пластины анодного элемента выполнены в формерасширяющегося клина одновременно в горизонтальном и ьертпкальном направлениях.При этом расстояние между пластинами анодного элемента и ооковыми стенкамикагодного элемента уменьшаются одновременно снизу вверх и от места крепления,пластин анодното элемента к их противоположному концу.На фиг. 1 изображен монополярныйэлектролизер, поперечный разрез; на фиг.2 - вариант выполнения анодного элемента с изменяемым углом наклона пластин,используемый в монололярном электролизере; на фиг.,З - верхняя часть анодногоэлемента, изображенного на фиг. 2; на фиг.4 - электролизная ячейка биполярногоэлектролизера с конусными .катоднымипальцами, вид в плане; на фиг, 5 - то же,с конусными анодными элементами,Монополярный электролизер (фиг. 1)имеет корпус 1, днище 2 и крышку 3, Между корпусом 1 и днищем 2 расположенагерметизирующая изоляционная прокладка4, а между крышкой 3 и корпусом 1 уложена уплотнительная прокладка 5.Анодные элементы 6 имеют токоподвод7 и рабочие части в виде перфорированныхпластин 8,и 9, на которые нанесена активная масса.Катод электролизера выполнен из стальной сетки, натянутой на каркас таким образом, что образует катодные пальцеобразные элементы 10 с боковыми стенками 11и 12.Пластины 8 и 9 анодного элемента брааположены под углом к боковым стенкам11 и 12 катодных элементов 10,В варианте выполнения анодного элемента с регулируемым наклоном, пластины8 и 9 соединены у нижнего края поперечной планкой 13.В средней части, между пластинами расположена стягивающая пружина 14, Уверхнего края одной из пластин имеетсяотогнутый выступ 15.Клиновидная вставка 1 б снабжена впадинами 17 и расположена между пластинами 8 и 9.При монтаже электролизера пластиныанодного элемента стянуты пружиной14, как показано на фиг. 2.Благодаря этому зазор между пластинами анодного элемента и боковой, поверхностью катодных элементов увеличен, чтооблегчает установку катодного блока наанодный бло.к.После установки катодного блока, междуанодными пластинами 8 и 9 помещают,клиновидную вставку 16 и вводят на такую 5глубину, чтобы анодные пластины занялинужное положение,Изображенный на фиг. 4 биполярныйэлектролизер содержит биполярные электроды 18, концевой анодный электрод 19 и 10концевой,катодный электрод (на чертежене показан),Корпус электролизера образован тита.новьгми царгами 20.Титановые царги 20, биполярные электроды 18 и монополярные концевые электроды стягиваются между концевымиопорными, плитами 21 ыпильками 22 в единый комплект.Биполярный электрод 18 состоит из не- З 1сущей токоподводящей основы 28, с однойстороны которой закреплены анодные эле.менты 24, а с другой - катодный блок с катодными пальцеобразными элементами 2.Анодные элементы 24 содержат две перфорированные сетки 2 б и 27, расположенныепараллельно друг другу.Катодный блок выполнен из металлической сетки, натянутой на каркас.Каркас, выполнен таким юбразом, что зОкатодные пальцеобразные элементы имеютформу клина с боковыми стенками 28 и 29,Благодаря этому при совмещении анодногои катодного комплектов пластины анодныхэлементов и боковые стенки:катодных элементов расположены,под углом друг к другуи расстояние между ними уменьшается огместа, крепления анода к его незакрепленному концу.На фиг. 5 изображен вариант,выполнения биполярного электролизера,В этом варианте сетки 2 б и 27 анодного элемента 24 расположены под угломдруг к другу, образуя анод клиновидной 45формы, а боковые стенки 28 и 29 катодныхэлементов 25 расположены параллельнодруг другу,Конструкция анодов и катода, обеспечивающая такое взаимное расположение 50анодных и,катодных рабочих поверхностей,позволяет уменьшить напряжение на электролизере.Например, если в известной,конструкции монополярного электролизера напряжение при плотности тока 1400 аlм. составляет 3,5 В и выход по току 96%, то в предложенной,конструкции при тех же условиях напряжение составило 3,3 В, а выход по току 96,5%.Фор мула и зо бр етения1. Электролизер, содержащий аноды со множеством анодных элементов, каждый из:которых включает металлическую лластину или плоскую металлическую сетку, прикрепленную с одного конца,к токоведущей основе, и катоды со множеством пальцеобразных,катодных элементов, каждый из которых выключает боковые стенки, выполненные из перфорированного металличе ского листа или металлической сетки, отл ич а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения напряжения на электролизере и увеличения выхода по току, пластины или сетки анодов и боковые стенкикатодных элементов расположены под,углом друг к другу и с уменьшением расстояния между ними в направлении от закрепленного конца пластины или сетки анода к ее незакрепленному концу.2. Электролизер по л. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что анодный элемент выполнен из двух пластин или сеток, снабжен клиновидной вставкой, установленной с,возможностью перемещения, размещенной между пластинами или сетками в их незакрепленном конце, и поперечной вставкой, жестко связывающей пластины или сетки около их закрепленного конца,3. Электролизер по и, 2, отличающий й ся тем, что анод снабжен стятиваю. щей пружиной, размещенной между пластинами или сетками в их средней части.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Патент США Мо 3591483 кл. 204-252, опублик, 1971.744055 Составитель О. Зоб Корректор С. файн ехред В. Серякова Редак илипенк ип. Харьк. фил. пред.аказ 682/884 Изд Мо 325 Тираж 698 Подписное ПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьггий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Т П