Электрод Советский патент 1992 года по МПК C25B11/03 

Изобретение относится к конструкции электрода, используемого пои электролизе водных растворов в электролизерах с твердыми электродами, разделенными перегородкой, в качестве которой может быть применена асбестовая диафрагма, полимерная перфорированная пленка или ионообменная мембрана.

Целью изобретения является снижение энергозатрат при проведении процесса электролиза.

Указанная цель достигается тем, что у электрода для электролиза растворов, выполненного в виде металлического листа с щелевидной перфорацией, щели перфорации выполнены в виде прорезей различной длины и образуют ромбовидные перфорированные участки, разделенные неперфорированными полосами электродной поверхности, причем электродные полосы в ромбовидных участках в поперечном сечении имеют дугообразную форму.

Целесообразно выполнить электродную структуру перфорированных участков таким образом, чтобы величина шага t между электродными полосами в ромбовидных участках к толщине листа d соответствовала отношению 4-7.

Неперфорированные полосы электродной поверхности, ограничивающие ромбовидные перфорированные участки, расположены под углом 10-80° к направлению электродных элементов перфорированных участков.

При использовании предлагаемого электрода обеспечивается хороший отвод газа из межэлектродного пространства, низкая плотность тока на электроде вследствие развитой электродной поверхности и имеется возможность расположить электрод в непосредтвенной близости от мембраны, так как у электрода отсутствуют элементы, которые могли, бы повредить мембрану.

Ь Ч СА) О

Вследствие этого при использовании данного электрода в электролизе с ионообменной мембраной при электролизе хлорида натрия напряжение уменьшается на 0,05-0,1 В, что приводит к снижению расхода электро- энергии на 40-70 кВт ч/т NaOH.

Благодаря малой площади контакта электродных элементов с поверхностью мембраны отсутствуют зоны с недостаточным перемешиванием электролита и вследствие этого увеличивается срок службы активного покрытия электрода.

На фиг. 1 изображен электрод; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1.

Электрод выполнен в виде металлического листа 1 имеющего перфорацию в виде щелевых прорезей 2. Прорези 2 выполнены различной длины и расположены на поверхности электрода так, что образу- ются ромбовидные перфорированные участки 3, разделенные неперфорированными полосами 4 электродной поверхности. Элементы 5 электродной структуры перфорированных участков имеют дугообразную форму. Величина шага (t) между элементами электродной структуры составляет (4-7)d, где d - толщина металлического листа 1. При t менее 4d ухудшается отвод газа, что приводит к росту напряжения и увеличе- нию затрат электроэнергии. При t более 7d становится заметным влияние неравномерности плотности тока на проведение процесса, что приводит к уменьшению срока службы анода и ионообменной мембра- ны и снижению выхода по току.

Проводят испытания электрода, имеющего различное соотношение t/d, в процессе получения хлора и щелочи электролизом хлорида натрия в электролизере с ионообменной мембраной типа Флемион 811. Концентрация рассола в анодной камере 210 г/л, температура +90°С, рН 3,5. Концентрация получаемой щелочи 35%.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Как видно из приведенных данных, с выходом соотношения t/d за граничные значения увеличивается расход электроэнергии и, кроме того, при t/d 7 увеличивается скорость износа активного покрытия анода, что приводит к уменьшению его срока службы.

При работе с известным электродом расход электроэнергии 2468 кВт ч/т NaOH.

Таким образом, расход электроэнергии в предлагаемом способе ниже, чем в известном.

Формула изобретения

1.Электрод для электролиза водных растворов, выполненный в виде металлического листа со щелями, отличающий- с я тем, что, с целью снижения энергозатрат при проведении элекролиза, щели выполнены различной длины, образуют ромбовидные участки, разделенные неперфорированными полосами электродной поверхности, и электродные полосы в ромбовидных участках в поперечном сечении имеют дугообразную форму.

2.Электрод по п. 1,отличающий- с я тем, что отношение шага между электродными полосами в ромбовидных участках к толщине листа равно 4-7.

1

Изобретение относится к конструкциям электродов для электрохимических процессов и позволяет снизить энергозатраты при проведении электролиза. Изобретение касается электрода для электролиза водных растворов, выполненного в виде металлического листа со щелями, причем щели выполнены различной длины, образуют ромбовидные участки, разделенные неперфорированными полосами электродной поверхности, и щели в поперечном сечении имеют дугообразную форму. 1 з.п.ф-лы, 3 ил., 1 табл.

В

LJJ- - У

- V.-//

Фцг.г ЈlЈ