Электролизер Советский патент 1984 года по МПК C25B9/06 C25B11/02 

Изобретение откосится к технологии электрохимических производств, в частности к конструкциям электролизеров. Известен электролизер, содержащий 1щлиндрический корпус с крышкой и штуцерами для ввода и вывода электролита и для выхода образующихся при электролизе газов, диффузер, вну ри которого расположена мешалка, катод, выполненный в виде спирали, закрепленной на внешней стороне диффузора, и анодный комплект, изготовлен ный в видепакета пластин, падиально расположенных в кольцевом пространстве между корпусом электролизера и диффузором Cl3. Недостатком данной конструкции является повышенный расход электроэнергии, обусловленный газонаполнением электролита. Известен также электролизер, вклю чающий цилиндрический электропроводящий корпус, внутри которого размещен конический анод, конический катод, установленные с возможностью вращательного движения, крьшки, штуцеров для ввода и вывода электролита С2. Недостатком известной конструкции является повышенный расход электроэнергии. Цель изобретения - снижение энергетических затрат. Поставленная цель достигается тем что в электролизере, включающем цилиндрический электропроводяпщй корпус, внутри которого размещен цилиндрический графитовый анод с конической полостью, расширяющейся кверху, и вьтолненкой соосно оси анода, полы перфорированный конический катод, ус тановленный с возможностью вращения соосно с анодом, крышку, штуцера для ввода и вывода электролита и для вывода газа, а катод размещен большим основанием кверху, отверстия пер форации выполнены с осями, параллель ными оси анода, с углом наклона обра зующей стенки катода относительно ос андда 4-12°. Причем в нижней части катода установлено турбинное колесо. На фиг. 1 изображен электролизер, продольный разрез-, на фиг. 2 - разре А-А на фиг. 1. Электролизер имеет цилиндрический электропроводящий корпус 1, графитоВЫЙ анод 2, конический катод 3, крьпп ки 4, штуцер для ввода электролита 5, штуцер для вывода электролита 6, штуцера для вывода газа 7, турбинное колесо 8. Электролит подают через штуцер 5 на турбинное колесо 8. Обес печивая вращение турбинного колеса и жестко связанного с ним катода 3 образующийся газ через отверстия перфорации катода под действием подъемных сил отводится в заэлектрод ную область и удаляется через штуцер 7. Снижение энергетических затрат и повьшение выхода по току продуктов реакции достигается понижением напряжения путем снижения степени газонаполнения электролита в межэлектродном пространстве и уменьшением расхода энергии при интенсификации процесса электролиза. Вьшолнение катода в виде подвижного, расширяющегося квер.ху, полого усеченного конуса с отверстиями перфорации, преимущественно параллельными оси вращения, и углом наклона образующей стенки к оси создает условия отвода образующихся в про- . цессе электролиза газов в заэлектродную область, что позволяет уменьшить степень газонаполнения электролита в межэлектродном пространстве и тем самым обеспечить понижение напряжения электролиза. Угол наклона образующей стенки конуса к оси вращения изменяется пределах 0° до 30°. Выбор угла наклона образующей стенки конуса в интервале 4-12 объясняется тем, что при угле наклона менее 4 сохраняется существенная степень газонаполнения электролита в межэлектродном пространстве, а при угле более 12 степень газонаполнения достигает некоторой постоянной величины и угол наклона перестает влиять на вольтамперные характеристики процесса, однако при этом значительно ухудшаются массогабаритные параметры электролизера и возрастают затраты энергии на обеспечения вращения системы: катод - турбинное колесо. Электролизеры типа БГК-17, БГК-50. БГК-62 и другие с графитовыми анодами наряду с улучшением возможности герметизации имеют недостатки, связанные с неравномерным распределением плотности тока по высоте анода, вызванные влиянием газонаполнения и

потерями напряжения в теЛе графитового анода, приводящие к росту напряжения и снижению выхода по току продуктов электролиза.

По сравнению с базовым объектом применение предлага1емого электролизера позволяет обеспечить интенсификацию процесса электролиза путем церемешивания уменьшить потери напряжения за счет снижения степени гаэо. наполнения- в межэлектродном пространстве и в теле графитового анода по его высоте в связи с выполнением анода в форме цилиндра со сквозным осевым отверстием, сужакш шся книзу, что обеспечит повышение выхода по току продуктов электролиза и умень шение энергетических затрат на 610%, а эксплуатационных расходов примерно на 3-8%.

1.ЭЛЕКТРОЛИЗЕР, включающий цилиндрический электропроводящий корпус, внутри которого размещен цилиндрический графитовьй анод с.конической полостью, расширяющейся кверху . и выполненный соосно оси анода, полый перфорированный конический катод, установленный с возможностью вращения соосно с анодом, крышку, штуцера для ввода и вывода электролита и для вывода газа, о т л и ч и и с я тем, что, с целью снижения энергетических затрат, катод размещен большим основанием кверху, отверстия перфорации выполнены с осями, параллельными оси анода, с углом наклона образуящей стенки катода относительно оси анода 4-12. 2. Электролизер по п. 1, о т л и.4 a ющ и и с я тем, что в нижней части катода установлено турбинное .колесо.