Электролизер для переработки растворов,содержащих цветные металлы Советский патент 1986 года по МПК C25C7/00 

Изобретение относится к аппаратуре для проведения электрохимических процессов и может быть использовано в гидроэлектрометаллургии и очистке сточных вод.

Цель изобретения - увеличение производительности .

На фиг. 1 показан электролизер, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг, 3 - вариант исполне- ния электролизера с наклонными соос- нЫми отверстиями (45 к горизонту) с траекториями потоков жидкости; на фиг. 4 - вариант исполнения электро- лиз.ера с наклонными отверстиями (оси отверстий пересекаются под углом 90° с траекториями потоков жидкости.

Электролизер (фиг 1 и 2) состоит из электролитической ванны 1, внутри которой находится комплект электродов 2, погруженный под уровень электролита 3. Комплект электродов 2 состоит из волнообразных анодов 4 и плоских катодов 5. С двух сторон к электролитической ванне 1 примыканзт две одинаковые безэлектродные камеры 6. К каждой из камер подсоединены по одной пульсадионной камере 7 при помощи В1туцеров 8. Беззлектродные камеры 6 сообщаются с электролитической ванной 1 через перфорированные перегородки 9 с отверстиями 10, которые могут быть слтемными для осуществления другого варианта расположения отверстий перфорации. Пульса- ционные камеры 7 своими верхними концами подсоединены к пневматическому пульсатору 11.

Для создания циркуляции может быт использов.ан любой насос. Циркуляцию можно обеспечить, используя возвратно-поступательные импульсы, генерируемые пневматическим пульсатором в вертикальных пульсационных камерах 7.

Перед началом работы электролизер заполняется электролитом так, чтобы рабочая часть электродов 2 оказалась под уровнем электролита 3. Включается пневматический пульсатор I, генерирующий возвратно-поступательное движение электролита внутри пульсационных камер 7. Эти колебания передаются жидкости в безэлектроднЫх камерах 6. При опускании уровня жид

5

0

5

0

5

0

кости в камерах 7 электролит поступает в безэлектродные камеры 6 и через отверстия 10 перфорированных перегородок 9 равномерно распределяется в межэлектродном пространстве в виде струй, направленных вдоль поверхности электродов 2,. На гребне волны анодов 4 создается повьшенное давление электролита, улучшающее массоперенос ионов к поверхности электродов 2, Во впадине давление электролита уменьшается. За счет различных Давлений на гребне и во впадине создается различная скорость течения электролита, результатом чего является дополнительная турбулизация потока. Чем меньше радиус кривизны волн волнооб- разующих анодов 5 тем более заметен эффект применения волнообразньЕХ анодов. Однако при уменьшении этого радиуса увеличивается гидравлическое сопротивление движению струй электролита . Наилучшие результаты получаются при радиусе кривизш, равном двум межэлектродным расстояниям.

Скорость истечения струй электролита из отверстий 10 перфорированных перегородок 9 зависит от размеров пульсационных камер 7, частоту пульсаций, продолжительности импульса сжатого воздуха, размеров и количест- ,ва отверстий в перфорированной перегородке. Эти параметры выбираются таким образом, чтобы скорость электролита при выходе из отверстий перфорированной перегородки составляла 0,5-5 м/с. Гидродинамическая обстановка, создаваемая при этом, обеспе- .чивает интенсификацию массопереноса на расстоянии 40 гидравлических диаметров отверстий перфорированной перегородки в направлении движения струй и 25 гидравлических диаметров отверстий в направлении, перпендикулярном движению электролита в обе стороны от отверстия.

Сравнительные испытания предпагае- мого и известного электролизеров с пульсацией, электролита через боковые перфорированные перегородки впроцессе извлечения меди из раствора состава 5 г/л GuSO и 10 г/л Н . показывают, что выход по току возрастает на 3-5% при практически неизменном направлении.

Фиг. 2

Фиг.З

ФигЛ