Монополярный электролизер Советский патент 1988 года по МПК C25B1/02 

ю эо со

Изобретение относится к устройствам для получения гремучего газа путем электролиза воды, предназначенным для использования в малогабаритных переносных установках применяемых для сварки, пайки, резки, напыления и других видов газопламенной обработ- ки.

Цель изобретения - снижение расхо- да электроэнергии и массы электролизера, а также упрощение сборки электролизера.

На фиг, 1 показан электролизер в сборе| на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1, электродная секция с наружным токоподводом выполненным в виде полого цилиндра с прорезями; на фиг. 3 - то же, электродная секция с наружным токоподводом, выполненным из стержней.

В корпусе электролизера 1 (фиг. 1) помещены наружный 2 и внутренний 3 токоподводы, на которых закреплены электродные ленты 4, ра:зделенные ди- электриком 5 и скрученные в спираль (фиг, 2), К фланцу корпуса 1 через герметизирующую прокладку 6 крепится крышка 7 с газоотводящим штуцером 8,- Наружный токоподвод 2 присоединен к крьшке 7, имеющей клемму 9 для под- . ключения одного из полюсов источника питания. Внутренний токоподвод 3, к которому подключают второй полюс источника питания, крепится к крышке 7 через герметизирующие прокладки 10 и электроизоляционную шайбу 1, Электродные ленты удерживаются в свернутом положении цилиндрической обечайкой 12 и конической крышкой 13 .(показано пу-нктиром), Под крышкой 13 колпака в токоподводе 2 выполнено входное газо- отводящее отверстие 14, а выше уровня электролита - выходное газоотводящее отверстие 15.

Электролизер работает следующим образом.

На токоподводы 2 и 3 подают выпрям ленньш электрический ток с напряжени:- ei-i, обеспечивающие величину напряже- ьшя в межэлектродных зазорах в пределах. 1,8 - 2,7 В. Вода в межэлектродном зазоре разлагается, газ в виде пузырьков поднимается в верхнюю часть корпуса i и через газоотводяищй шту- цер 8 поступает в газоотводящий ка- нгал. При использовании конической крьш1ки 13 вырабатываемый газ вытесняет часть электролита из-под колпака и

и через отверстие 14 поступает в полость между токоподводами 2 и 3, а оттуда Через отверстие 15 поступает в верхнюю часть корпуса i.

Предлагаемьй электролизер позволяет сократить длину каждого электрода при сохранении площади рабочей поверхности электродов, что снижает плотность тока вдоль электродов и тепловыделение в них. Это позволяет снизить толщину электродов, их массу и жесткость, улучшить технологичность сборки электролизера.

Проведенные измерения параметров макета предлагаемого электролизера и известного электролизера типа П105 показывают, что при равных площадях рабочих поверхностей электродов (равных плотностях тока электролизера) длина каждого ленточного электрода уменьшается с 130Q до 260 мм (в пять раз); толщина электродов при высоте 30 мм уменьшается с 1,8 до 0,8 мм (в 2,25 раза); плотность тока вдоль электродной ленты снижается с 1,06 до 0,54 А/ММ (в 2 раза); тепловые потери на электродной ленте снижаются в 13,8 раз; масса никелевых электродов уменьшается с 3,74 до 1,7 кг.

Сниясение теплопотерь позволяет существенно снизить потребление электроэнергии электролизером при равной ..производительности по производимой : смеси газов.

I .

Таким образом, использование предлагаемого электролизера позволяет снизить расход электроэнергии и умень шить его металлоемкость.

Формула изобретения

1. Монополярный электролизер для получения гремучего газа из воды и водных растворов, содержащий емкость в которой размещены электроды, вьтол- ненные из металлической ленты, свернутой в спираль, и разделенные диэле ктриком приспособле1ше для крепления электродов токоподводящие элементы, крьш1ку, патрубки для подачи и отвода реагентов, отличаю щ,и йен тем, что, с целью снижения расхода электроэнергии, массы электродов и упроще1-шя сборки электролизера, то- коподводящне элементы выполнены в виде ко аксиально размещенных цилиндров,

причем BHemmiu токоподводящий элемент вьшолнек полым и в его нижней части . выполнены прорези, в которых размещены электроды, соединенные с.внутренним токоподводом, и каждый токопод- вод соединен по крайней мере с двумя металлическими лентами.

2. Электролизер по п. 1, от л .и- чающи и с я тем, что электроды, имеющие контакт с внутренним токопод- водящим стержнем, выполнены в два раза длиннее и их количество в два раза меньше, чем электродов, присоединенных к внешнему токоподводящему элементу.

3, Электролизер по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что, с целью снижения размеров электролизера за счет уменьшения пенообразова- ния, приспособления для креплезшя электродов выполнено в виде цилиндрической обечайки, в верхней части которой расположена крышка, выполненная в виде конуса и закрепленная на внешнем токоподводящем элементе, в котором выполнены два отверстия, причем одно отверстие вьтолнено ниже конической крьш1ки, но вьш1е верхнего края электродов, а второе отверстие вьтол- |1ено вьш1е максимального уровня раствора.

Изобретение касается конструкций электролизеров для получения гремучего газа и позволяет снизить расход электроэнергии и массы электролизера рри одновременном упрощении сборки счет использования в известной конструкции электролизера, включающей емкость для электролита, в которой размещены электроды, вьтолненные из металлической ленты,, свернутой в спирал, и разделенные диэлектриком цилиндрические токоподводящие элементы, герметичную крыпку, патрубки для отвода и подвода реагентов, токопод- водящих элементов, выполненных в виде коаксиально размещенных цилиндров. При этом внешний токоподводящий элемент выполнен полым и имеет в нижней части каналы, в которых размещены электроды, соединенные с внутренним токоподводом, и каждый токоподвод имеет как минимум две. электродные ленты .2 3, п. , 3 ил. х (Л с:

L

сриг.1

Фиг.г А-А

Фиг.з

Составитель Т. Барабан Редактор А. Козориз Техред И.Верес. Корректор А. Тяско

Заказ 4393/27

Тираж 622

ВПИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное