Способ сборки конструкции типа фильтр-пресса или электролизера фильтр-прессного типа

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Ц 1609 5 В 01 В 25/ 9 00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ.90. Бюл, 11 43иал Кемикал Инд риз ПЛесс (СВ) о СССР1985.2079,КЦИИ ТИПА ЗЕРА спосоР ЯР Д:ь вышение(72) Пол Эдвард Энтони Бер(57) Изобретение относится Изобретение относитсяк способу сборки составных частей конструкции типа фильтр-пресса.,или электролизера фильтр-прессного типа.Цель изобретения - по эффективности сборки.На Фиг.1 показан анод электроли- . зера или плиты Фильтр-пресса; на фиг,2 - первая прокладка, прикрепляемая к аноду электролизера или плите фильтр-пресса; на Фиг.3. - вторая прокладка, прикрепляемая к аноду электролизера или плите фильтр-пресса; на фиг.4 - катод электролизера или рамы фильтр-пресса; на Фиг.5 - первая прокладка, прикрепляемая к катоду электролизера или раме Фильтр-пресса; на Фиг,6 - вторая прокладка, прикреп 2бу сборки конструкции типа фильтр- пресса или электролизер фильтр-прессного типа и позволяет повысить эффективность сборки. Способ заключается в установке рабочих элементов между парой поддерживающих, установленных горизонтально параллельно друг другу стержней круглого поперечного сс чения, на одном пз них под углом к осям поддерживающих стержней. Окончательную сборку и фиксацию осуществляют поворотом рабочего элемента да достижения положения, при котором плоскость рабочего элемента перпендикулярна осям поддерживающих стержней. Опорные части рабочих элементов выполнены в виде выемок, контуры которых повторяют контуры поперечного сечения поддерживающего стержня. 7 нл,ляемая к катоду электролизера или раме фильтр-пресса; на фиг.7 - часть электролизера или фильтр-пресса в разобранном виде.Анод 1 электролизеба или плита фильтр-пресса (фиг.1) представляет собой рамообразную часть 2, изго - товленную из титана и ограничивающую центральное отверстие 3, перемкнутое множеством разнесенных параллельно одна другой полосок 4. Анод 1 или плита содержит четыре отверстия 5-8, образующие коллекторы, по которым соответственно подают исходный продукт и отводят продукты разделения, подают воду и отводят промытые продукты. Центральное отверстие 3 соединено с отверстием 5 и коллекто 1609436ром посредством канала 9, по которому подают электролит в анодные ка" меры электролизера или суспензию в камеры Фильтр-пресса Через канал 105 в стенке рамообразной части 2 и отверстие 6 отводят продукты электролиза из анодных камер или обезвоженный продукт из камер фильтр-пресса. Имеются отверстия 11 и 12, составляющие часть уравновешивающих коллекторов, сообщенных с камерами электролизера или Фильтр-пресса, Отверстие 11 соединено каналом 13 в стенке рамообразной части 2 с центральным 15 отверстием 3. Кроме того предусмотрены выемки (опорные части) 14 и 15 на противоположных краях анода 1 электролизера или плиты фильтр-пресса. Выемки 14 и 15 описывают части окружности, причем часть окружности описываемая выемкой 14, больше, чем часть окружности, описываемая выем-кой 15, Каждая из выемок 14 и 15 покрыта защитным слоем 16 и 17 со ответственно из политетрафторэтилена, который изолирует анод от паддерживающих стержней опорной конструкции при эксплуатации электролизера и который способствует перемещению анода по поддерживающим стержням на конечных стадиях сборки электролизера. Анод 1 снабжен выступом 18, к которому прикреплен с помощью болтов медный элемент 19, по которому во время работы подводят к аноду 1 электрическую энергию.Прокладка 20 (Фиг,2), выполненная из электроизоляционного эластомера, или рама Фильтр-пресса содержит рамо образную часть 21, ограничивающую центральное отверстие 22, и четыре отверстия 23 - 26, являющиеся частью коллекторов, по которым соответственно подают электролит в анодные камеры электролизера, отводят продукты электролиза из анодных камер, подают воду или другую жидкость в катодные камеры электролизера и отводят про, дукты электролиза из катодных камер. Центральное отверстие 22 соединено с отверстием 23 посредством углубления 27 в стенке рамообразной части 21 и с отверстием 24 и коллектором, по которому отводят продукты электролиза из анодных камер электролизера, посредством углубления 28 в стенке рамообразной части 21, Прокладка 20 имеет два других отверстия 29 и 30, которые в электролизере являются частью уравновешивающих коллекторов, сообща 1 ощихся соответственно с катодными и анодными камерами электролизера. Отверстие 29 соединено, посредством углубления 31 в стенке рамообразной части 21 с центральным отверстием 22 и, следовательно, с анодными камерами электролизера, Прокладка 20 содержит выемку 32 на одном краю и выемку 33 на противоположном. Выемки 32 и 33 описывают части окружности, причем часть окружности, описываемая выемкой 32, больше, чем часть окружности, описываемая выемкойЗЗ, Каждая из выемок 32 и 33 снабжена защитным слоем 34 и 35 соответственно, выполненным из политетрафторэтилена.Прокладка 36 (фиг,3), выполненная из электроизоляционного эластомера, или рама фильтр-пресса содержит рамо- образную часть 37, ограничивающую центральное отверстие 38 и четыре отверстия 39 - 42, которые в электролизере составляют часть коллекторов, по которым соответственно подают электролит в анодные камеры электролизера, отводят продукты электролиза из анодных камер, подают воду или другую жидкость в катодные камеры электролизера и отводят продукты электролиза из катодных камер, Прокладка 36 имеет два других отверстия 43 и 44, которые в электролизере составляют часть уравновешивающих коллекторов, сообщающихся соответственно с анодными и катодными камерами электролизера. Прокладка 36 содержит выемку 45, расположенную на одном ее краю, и выемку 46, расположенную на другом краю. Выемки 45 и 46 описывают части окружности, причем часть окружности, описываемая выемкой 45, больше, чем часть окружности,описываемая выемкой 46. Каждая из выемок 45 и 46 снабжена защитным слоем 47 и 48 соответственно, выполненным из политетрафторэтилена. Прокладка 36 снабжена выступающими закраинами 49 - . .4, окружающими отверстия 41,42,39, 40,43 и 44 соответственно, причем высота этих закраин от плоскости про кладки 36 немного больше, чем толщина анода 1.Анод 1 или плиту Фи;.ьтр-пресса, прокладку 20 и прокладку 36 собирают, накладывая на поверхность анода 1 прокладку 20 (или раму Фильтр-пресса)3рафторэтилена, который изолирует катод от поддерживающих стержней опорной конструкции во время эксплуатации электролизера и который способст.вует перемещению катода по поддерживающим стержням на конечных стадияхсборки электролизера. Катод 55 имеет, выступ 72, к которому прикреплен болтами медный элемент 73, по которомуво время работы подводят к катоду 55электрическую энергию.Прокладка 74 (фиг,5), выполненнаяиз электроизоляционного эластомерного материала, содержит рамообразнуючасть 75, ограничивающую центральноеотверстие 76, и четыре отгерстия 77 -80 , составляющпе часть коллекторов,по которым соответственно подаат элек тролит в анодные камеры, отводят продукты электролиза пз анадных камер,подают воду или другую жидкость в катодные камеры электролпзерг и отводятпродукты электролиза пз катодпых ка мер, Центральное отверстпе 76 соединено с отверстием 79 углублешел 81,а углублеипем 82 - с отверстием 80.,Отверстия 83 и 84, являащпеся частыауравновешивающих коллекторов, сообща ются с. катодпылп и анодным калердлпэлектролпзера, а отверстпе 83 посредством углубления 85 саедпа но с катодпымп камерамп Выемки 86 п 87 па противоположных краях пропп;цкп 74 оппсынаот частп окружности, прп ем частьокружности, оппсываемая выемкой Яб,больше, чем часть окружности, оппсываемая выемкой 87, при этом выемки86 и 87 покрыты защптпымп слоями 88и 89 соответственно, выполнеппьлп пзполнтетрафторэтплена.Прокладка 90 (фиг.б) состоит израмообразоп части 91, центральногоотверстия 92, четырех отверстпй 9396 и отверстий 97 и 98. Выемки 99 и100 с защитными слоями 101 и 102 аналогичны описанным. Отверстия 93 - 98окаймлены закрапнамп 103 - 08, высота которых больше толщины катода 55.50 фпг 7 илластрпрует принципиальную схему сборку конструкции типафильтр-пресса илп электролпзерафильтр-прессного типа. Составные части конструкции типа фильтр-пресса 55или электролизера фильтр-прессноготипа собирают на опорной конструкции,содержащей пару параллельных друг;другу. поддеряжвающих стержней 109и 110 круглого поп речного сечения,5 16094 6так, чтобы каналы 9, 10 и 13 находи. -лись в углублениях 27, 28 и 31 соответственно. Затем накладываютпрокладку 36 1,или раму фильтр-пресса) на другую поверхность анода 1(или плиты фильтр-пресса) так,чтобы выступающие закраины 49 - 54 входили в отверстия 5 - 8, 12 и 11 соответственно и входили в контакт споверхностью прокладки 20 (или рамыфильтр-пресса) на противоположнойстороне анода 1 (или плиты фильтр"пресса).Катод 55 (фиг,4),изготовленныйиз никеля, содержит рамоообразнуючасть 56, ограничивающую центральноеотверстие 57, перемкнутое множествомразнесенных параллельно одна другойполосок 58, смещенных от ппоскостирамообразной части 56 и расположен"ных параллельно этой плоскости. Ка,тод 55 содержит четыре отверстия,59 - 62, которые являются частью коллекторов, по которым соответственноподают электролит в анодные камеры,отводят продукты электролиза из анодных камер, подают воду или другуюжидкость в катодные камеры электролизера и отводят продукты электролиза из катодных камер. Центральноеотверстие 57 соединено с отверстием61 и, следовательно, с коллектором,по которому подают воду или другуюжидкость в катодные камеры электролизера, посредством канала 63, атакже с отверстием 62 и, следовательно,с коллектором, по которому отво-,дят продукты электролиза из катодныхкамер, посредством канала 64. Имеется два других отверстия 65 и бб,составляющих часть уравновешивающихколлекторов, сообщающихся соответственно с катодными и анодными камерами электролизера. Отверстие 65 сое.динено каналом 67 в стенке рамообразной части 56 с центральным отверстием 57 и катодными камерами электролизера. Катод 55 снабжен выемкой (опорной частью) 68, расположенной на одном его краю, и выемкой 69напротивоположном. Выемки (опорныечасти) 68 и 69 описывают частиокружности, причем часть окружности,описываемая выемкой 68, больше чемчасть окружности, описываемая выемкой 69, Каждая из выемок 68 и 69 оснащена защитным слоем 70 и 71 соот"ветственно, выполненным из политет 609436установленных на поддерживающих" концевых плитах (не показаны). 1Катодную составную часть 111, кодторая содержит катод и пару прокладок, размещенных по обе его стороны, или плиту и пару рам Фильтр-пресса - рабочие элементы (Фиг.4 - б), устанавливают в требуемом положении на опорную конструкцию путем установки выемки 112 на стержень 109 при наклонном положении относительно плоскости между поддерживающими стержнями 109 и 110 под углом к осям.под держивающих стержней) и окончательную сборку и Фиксацию осуществляют поворотом катодной составной части 111 вокруг стержня 109 до тех пор, пока выемка 113 катодной составной части 111 не окажется на стержне 110 (до достижения положения, при котором плоскость рабочего элемента перпен- дикулярна осям поддерживающих стержней). Когда катодная составная часть 35 111 (или плита и пара рам Фильтр-пресса) находится в требуемом .положении на стержнях 109 и 110, нижняя часть выемки 12 заходит под стержень 109, препятствуя тем самым вертикальному 30 выводу катодной составной части 111 из положения контакта с поддерживающими стержнями 109 и 110. Выемки 112 и 113 имеют контуры, повторяющие контуры поперечного сечения поддерживающего стержня. Лноднчю составную часть 119, содержащую анод и пару прокладок (фиг,1-3), устанавливают в требуемом положении на опорной конструкции путем установки выемки 120 на стержень 110 при наклонном положении анодной составной части относительно горизонтальной плоскости между поддерживающими стержнями 109 и 110 и поворота анодной составной части 119 вокруг 45 стержня 110 до тех пор, пока выемка 121 анодной составной части 119 не окажется на стержне 109. Когда анодная составная часть 119 находится в требуемом положении на стержнях 109 и 110, нижняя часть выемки 120 заходит под стержень 110, препятствуя тем самым вертикальному выводу анодной составной части 119 из положения контакта с поддеРживающими стержнями 109 и 110. Другую катодную составную часть 123 устанавливают на поддерживающие стержни 109 и 110 так же, как и катодную составную часть 111,уже установленную на поддерживающиестержни.Катионообменную мембрану в видепленки прикрепляют, например, посредством клея к рамообразной части однойиэ прокладок каждой из катодных составных частей 111 и 123 и аноднойсоставной части 119, в результате че- ого катионообменная мембрана оказывается расположенной между каждым анодом и соседним катодом. Положение катионообменных мембран показано накатодных составных частях 111 и 123и на анодной составной части 119 пунктирными линиями, Сборку электролизера завершают путем установки требуемого количества анодных и катодныхсоставных частей на поддерживающиестержни 109 и 110, установки концевых пластин (не показаны) на поддерживающие стержни, сжатия анодных икатодных составных частей между концевыми пластинами, соединения коллекторов, образованных отверстиями 114117 в катодной составной части 111,с источником электролита, подаваемого в анодные камеры электролизера,со средствами для приема продуктовэлектролиза из анодных камер, с источником воды или другой жидкости, подаваемой в катодные камеры электролизера, и со средствами для приемапродуктов электролиза из катодных камер и соединения медных элементов 118,122 и 124 с источником электрическойэнергии,В электролизере анодные камеры образованы пространством между катионообменными мембранами, установленными на обеих сторонах анодной составной части, а катодные камеры - пространством между катионообменными мембранами, установленными на той и другой сторонах катодной составной части. Электролизер работает следующим образом. Подают, например, водный раствор хлорида натрия в коллектор, составной частью которого является отзерстие 114 в катодной составной части 111, и затем в анодные камеры электролизера, где его подвергают электролизу, Отработанный раствор хлорида натрия и хлор, полученный в результате электролиза, отводят и анодных камер в коллектор, образованный отверстиями 115 в катодной составной части 11, и затем удаляют из электролизера.6 1 Омощью любых подходящих средств, например концевые пластины могут бытьустановлена на стержнях и пакет может быть сжат путем зажатия его между концевыми пластинами,Формула изобретенияСпособ сборки конструкции типа фильтр-пресса или электролизера фильтр-прессного типа на опорной конструкции, содержащей пару параллельных друг другу поддерживающих стержней круглого поперечного сечения,установленных горизонтально, рабочие элементы, содержащие опорные части, размещенные на противоположных краях элементов, включающий иоследователь - ную установку рабочих элементов конструкции опорнымн частями па поддерживающие стержни, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения эффективности сборки, рабочие элементы вначале устанавливают между поддерживающими стержнями на одном из них под углом к осям поддерживающих стержней, а окончательную сборку и фиксацию осуществляют поворотом рабочего элемен - та до достиже 1 шл положения, при котором пдоскость рабочего элемента перпендикулярна к осям подцерипяяр 1 х рабочих элементов, выполнешя:1 х в виде выемок, контуры которых повторяют контуры поперечного сечения поддерживающего стержня. ЗО9 160943Подают воду в коллектор, образованный отверстиями 116 в катодной составной части 111, и затем в катодные камеры электролизера, В катодных каме" рах ионы натрия, прошедшие сквозь катионообменную мембрану из анодных камер, реагируют с гидроксильными ионами, образованными в результате электролиза воды, и полученные раствор гидроокиси натрия и водород проходят из катодных камер по коллектору, образованному отверстиями 11, и затем выходят из электролизера.Распределению жидкостей между каждой из анодных камер и между каждой из катодных камер способствуют уравновешивающие коллекторы (фиг,1-6), сообщающиеся соответственно с каждой из анодных камер и с каждой из катод- рО ных камер.Электролизер, собранный по предлагаемому способу, может быть использован для электролиза самых разных электролитов, но он особенно приго- р 5 ден для электролиза водного раствора хлорида щелочного металла, проводимого с целью получения хлора и гидро- окиси щелочного металла, в частности хлора и гидроокиси натрия.Сборку электролизера или фильтр- пресса заканчивают путем установки концевых пластин на концах пакета составных частей электролизера или фильтр-пресса и сжатия пакета с по 35. 1609436 Составитель Г. Бахтюков аТехред Л.Сердюкова Корректор В Гирняк Редактор О.Юрковецкая Заказ 3626 Тираж 572 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, у Гагарина, 101