Способ сборки конструкции типа фильтр-пресса или электролизера фильтр-прессного типа Советский патент 1990 года по МПК C25B9/20 

Изобретение относитсякк способу сборки составных частей конструкции типа фильтр-пресса,или электролизера фильтр-прессного типао

Цель изобретения - повышение эффективности сборкИо

На, фиг о 1 показан анод электрода-- зера или плиты фильтр-пресса; на фиг о 2 - первая прокладка, прикрепляемая к аноду электролизера или гшите фильтр-пресса; на фигоЗ.- вторая прокладка, прикрепляемая к аноду электролизера или плите фильтр-пресса; на фиг.4 - катод, электролизера или рамы фильтр-пресса; на фиго5 - первая прокладка,, прикрепляемая к катоду электролизера или раме фильтр-пресса; на фигоб-- вторая прокладка, прикре пляемая к катоду электролизера или раме фильтр-пресса; на - часть электролизера или фильтр-пресса в разобранном виде .

нод 1 электролизера или плита фршьтр-пресса (фиго) представляет собой рамообразную часть 2, изготовленную 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 исход1ШЙ продукт и отводят продукты разделения, подают воду и отводят промытые продуктыо Центральное отверстие 3 соединено с отверстием 5 и коллектоСО

с

05

ы

ром посредством канала 9j по которому подают электролит в анодные камеры электролизера или суспензию в камеры фильтр-прессав Черкез канал 10 в стенке рамообразной части 2 и отверстие 6 отводят продукты электро- лиза из .адодш 1х камер или обезвоженный продукт из камер фильтр-пресса Имеются отверстия 11 и 12, составля- ющие часть уравновешивающих коляек- г-оро-в, сообщенных с камерами электролизера или фильтр-прессао Отверстие 11 соединено каналом 13 в стенке рамообразной части 2 с центральным отверстием Зо Кроме того, предусмотрены выемки (опорные части) 14- и 15 на противоположных краях анода 1 электролизера или плиты фи.пьтр-прес-- сао Выемки 14 и 15 описывают части окрулшостИз причем часть окружности,, описьшаемая выемкой 14, большеj чем часть окружностиS описываемая выемкой 15q Каждая из выемок 14 и 15 покрыта з ццитным слоем 16 и 17 со- ответственно из политетрафторэтилена, который изолирует анод от поддерживающих стержней опорной конструкции при эксплуатации электролизера и который способствует перемещению анода по поддерживающим стержням на конеч№1К стадиях сборки электролизера,, Анод 1 снабжен выступом 18, к которому прикреплен с помощью болтов

медньш элемент 19 по которому во

время работы подводят к аноду 1 элек трическую энергию

Прокладка 20 (фиг«2), выполненная из электроизоляционного эластомера, или рама фильтр-пресса содержит рано образную часть 21, ограничивающую центральное отверстие 22, и четыре отверстия 23-26, являющиеся частью коллекторов, по которым соответственно подают электролит в Ш1одные ка- меры электролизера, отводят продукты электролиза из анодных камер,, подааот 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 электро ЛИЗ а из анодных камер электролизера, посредством углубления 28 в стенке рмообразной части 21 о Прокладка 20 имет два других отверстия 29 и 30, кот0

5

о 5 Q рые в электролизере являются частью уравновешивающих коллекторов, сообщающихся соответственно с катодныьда и анодными камерами электролизерао Отверстие 29 соединено.посредством уг- лублегшя 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 противоположномо Выемки 32 и 33 описывают части окружности, причем часть окружности, описываемая выемкой 32, больше, чем часть окружности, описываемая выемкой ЗЗо Каждая из выемок 32 и 33 снабжена защитным слоем 34 и 35 соответственно, выполненным из политетрафторэтиленао

Прокладка 36 (фиГоЗ), 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 электро- , лизера, отводят продукты электролиза из анодных камер, подают воду или другую жидкость в катодные камеры электролизера и отводят продукты электролиза из катодных ка-, мер Прокладка 36 имеет два других отверстия 43 и 44, которые в электролизере составляют часть уравновешивающих коллекторов, сообщающихся соответственно с анодными и катодными камерами электролизера. Прокл.адка 36 содержит выемку 45, расположенную на одном ее краю, и выемку 46, расположенную на другом краюо Выемки 45 и 46 описывают части окружности, причем часть окружности, описываемая выемкой 45, больше, чем часть окруяшости,описываемая выемкой 46о 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 прокладки 36 немного больше, чем толщина анода 1 о...

Анод 1 или плиту фшхьтр-пресса, пр окладку 20 и прокладку 36 собирают, накладывая на поверхность анода 1 прокладку 20 (или раму фильтр-пресса)

так, чтобы каналы 9, 10 и 13 находились в углублениях 27, 28 и 31 соответственно,, Затем накладывают прокладку 36 (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 с поверхностью прокладки 20 (или рамы фильтр-пресса) на противоположной стороне анода 1 (или плиты фильтр- пресса) о

Катод 55 (фиго4)Jизготовленный из никеля, содержит рамоообраз гую часть 56, ограничивающую центральное отверстие 57, перемкнутое множеством разнесенных параллельно одна другой полосок 58, смещенных от плоскости рамообразной части 56 и расположенных параллельно этой плоскости. Ка :тод 55 содержит четыре отверстия 159 -62, которые являются частью коллекторов, по которым соответственно подают электролит в анодтше камеры, отводят продукты электролиза из анодных камер, подают воду или другую жидкость в катодные камеры электролизера и отводят продукты электролиза из катодных камере .Центральное отверстие 57 соединено с отверстием 61 и, следовательно, с коллектором, по которому подают воду или другую жидкость в катодные камеры электро- лизера, посредством канала 63, а также с отверстием 62 и, следователь Н9,с коллектором, по которому отвот дят продукты электролиза из катодных камер, посредством канала 64 Имеется два других отверстия 65 и 66, составлякщих часть уравновешивающих коллекторов, сообщающихся соответст- венно с катодными и анодными камерами электролизера Отверстие 65 сое- .динено каналом 67 в стенке рамообразной части 56 с центральным отверстием 57 и катодными камерами элетролизера Катод 55 снабжен выемкой (опорной частью) 68, расположенной на одном его краю, и выемкрй 69 на противоположномо Выемки (опорные части) 68 и 6У описывают части окружности, причем часть окружности,- описываемая выемкой 68, больше чем часть окружности, описываемая выемкой 69. Каждая из выемок 68 и 69 оснащена защитным слоем 70 и 71 соответственно, выполненным из политет

0

5

рафторэтилена, который изолирует катод от поддерживающих стержней опорной конструкции во время эксплуатации электролизера и который способствует перемещению катода по подцержи- вакндим стержням на конечных стадиях сборки электролизера. Катод 55 имеет выступ 72, к которому прикреплен болтами медньш элемент 73, по которому во время работы подводят к катоду 55 . электрическую энергию

Прокладка 74 (фиго5), выполненная из электроизоляционного зластомер- 5 ного материала, содержит рамообразную часть 75, ограничивающую центральное отверстие 76, и четыре отверстия 77 - 80 , составляющие часть коллекторов, по которым соответственно подгиот электролит в анодные камеры, отводят продукты электролиза из анодьш1х камер, подают воду шш другую жидкость .Е катодные камеры электролизера и отводят продукты электролиза из катодных камер. Центральное отверстие 76 соединено с отверстием 79 углублеплеы 81, а углублением 82 с отверстием 80„ Отверстия 83 и 84, являющиеся частью уравновешивающих коллекторов, сообщаются с. кaтoдны uI и анодными электролизера, а отверстие 83 посредством углубления 85 соединено с. иатод- пымн камерами. Выемки 86 л 87 на про- Т1 вонолож1-Ш1х краях прок, 74 описывают части окружности, jipiuieM част1з окружности, описываемая выемкой 86, больше, чем часть окруж юсти, описываемая выемкой 87, при этом выемки 86 а 87 покрыты защитными слоями 88 и 89 соответственно, выполненными из политетрафторэтилейаэ

Прокладка 90 (фигоб) состоит из рамообразной части 91, центрального отверстия 92, четырех отверстий 93 96 и отверстий 97 и 98. Выемки 99 и 100 с защитными слоями 101 и 102 аналогичны описанным Отверстия 93 - 98 окаймлены закраинами 103 - 108, высота которых больше . катода 55

Фчг. 1 иллюстрирует принципиальную схему сборку конструкции типа фильтр-пресса или-электролизера фильтр-нрессного типа Составные части конструкции типа фильтр-пресса или электролизера фильтр-прессного типа собирают на опорной конструкции, содержащей пару параллельных друг ; другу поддерживающих стержней 09 и.ПО круглого поперечного сечения,.

0

5

0

5

0

5

5гстано)зленных иа поддерживающих концевых плитах (не показаны) %

Катодную составную часть 11I которая содерл лт катод и пару прокладок, размещенных по обе; его. сторо- ньт, или плиту и пару рам фильтр-пресса - рабочие элементы (фиг«4 - 6), устанавливают в требуемом положении на опорную конструкцию путем установ ки выемки 12 на стержень I09 при наклонном положении относительно плоскости между поддерлсивающиш- 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 подцерживаюцих стержней) с Когда катодная составная часть 1I1 (или плита и пара рам фильтр-пресса) находится в требуемом .положении на стержнях 109 и ПО, нижняя часть выемки 112 заходит под стержень 109, препятствуя тем самым вертикальному выводу катодной составной части 111 из положения контакта с поддерживающими стержнями 109 и ПОо Выемки 112 и 113 имеют контурыg повторяющие контуры поперечного сечения поддерясиваю- щего стержня о АНОДНУЮ составную часть 11 9, содержащую анод и пару прокладок (фиго.1-3), устанавливают в требуемом положении на опорной конструкции путем установки выемки 120 на стержень при наклонном положении анодной составной части относительно горизонтальной плоскости межд.у поддерживаю- . щими стержнями 109 и ПО и поворота, анодной составной части 119 вокруг стержня ПО до тех пор, пока выемка 121 анодной составной части 119 не окажется на стержне 109 о Когда анодная составная часть 119 находится в требуемом положении на стержнях 109 и ПО, 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 ПО Другую катодную составную часть 123 устанавливают на поддеживающие стержни 109 и ПО так же, как и катодную составную часть 1П,

п 5 о Q 5 Q

уже установленную на поддерживакщие стержнио

Катионообменную мембрану и виде .пленки прикрепляют, например, посредством клея к рамообразной части одной из прокладок каждой из катодных со- 1 ставных частей 111 и 123 и анодной . |составной части 119, в результате че- Q го катионообменная мембрана оказывается расположенной между каждым анодом и соседним катодомо Положение ка- тионообменных мембран показано на катодных составных частях 111 и 123 и на анодной составной части 119 пунктирными линиямио Сборку электролизера завершают путем установки требуемого количества анодных и катодных составных частей на поддерживающие стержнн 109 и ПО, установки концевых пластин (не показаны) на поддерживающие стержни, сжатия анодных и катодных составных частей между концевыми пластинами, соединения коллекторов, образованных отверстиями 114 - П 7 в катодной составной части 111, с источником электролита, подаваемого в анодные камеры электролизера, со средствами для приема продук-тов электролиза из анодных камер, с источником воды или другой жидкости, подаваемой в катодные камеры электролизера, и со средствами для приема продуктов электролиза из катодных камер и соединения медных элементов 118, 122 и 124 с источником электрической энергиио

В электролизере анодные камеры образованы пространством между катио- нообменными 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 от- зерстие 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

Подают воду в Коллектор, образовди ный отверстиями 116 в катодной составной части 111, и затем в катодные камеры электролизерао В катодных камерах ионы натрия, прошедшие сквозь ка- тионообменную мембрану из анодных камер, реагируют с гидроксильными ионами, образованными в результате элек. тролиза воды, и полученные раствор гидроокиси натрия и водород проходят из катодных камер по коллектору, образованному отверстиями 117, и затем выходят из электролизера Распределению жидкостей между каждой из анодных камер и между каждой из катодных камер способствуют уравновешивающие дсоллекторы (фиго1-Ь), сообщающиеся соответственно с каждой из анодных камер и с каждой из.катодных камеро

Электролизер, собранный по предлагаемому способу, может быть использован для электролиза самых разных электролитов, но он особенно пригоден для электролиза водного раствора хлорида щелочного металла, проводимого с целью получения хлора и гидроокиси 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

5

0

5

0

5

мощью любых ПОДХОДЯ1ЦИХ средств, например концевые пластины могут быть установлена на стержнях и накет может быть сжат путем зажатия его между концевыми пластинами

Формула изобретения

Способ 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 по следоватшть- ную устарювку рабочих элементов конструкции опорными частями иа поддерживающие стержш, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что, с целью повьдчеиия эффективности сборки, рабочие элементы вначале устанавливают между по;щержи- ваю1.ними стержнями на одном из них под углом к осям по щерлашакнцнх стержней, а окончательную сборку и фиксацию осуществляют поворотом рабочего элемента до достиже пш положен), при котором плоскость рабочего элемента перпендикулярна к осям пощ1,ерж11ва ощ{ х рабочих элементов, BbmojnieiU i)x в виде выемок, контуры которых повторяют контуры поперечного сечеюгя под- держиваю1чего стержня о

Изобретение относится к способу сборки конструкции типа фильтр-пресса или электролизера 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 сечения, на одном из них под углом к осям поддерживающих стержней. Окончательную сборку и фиксацию осуществляют поворотом рабочего элемента до 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 ил.

Фиё.

2В

20

51

%г.г

7д

П

9 87

Bit

/

V

19

В1

Т67585

Фм. 577

93

вз

Фиг.6

т

720

122