Фильтр-пресный электролизер для очистки сточных вод Советский патент 1992 года по МПК C02F1/46 

Изобретение относится к устройствам для электрохимической очистки промышленных сточных вод и может быть использо- вано, в частности, в производстве 2,4-О-кислоты.

Известен электролизер для очистки сточных вод, содержащий ряд пластинчатых электродов, разделенных изолирующими прокладками, Электроды расположены горизонтально. Под пакетом электродов размещено днище с патрубком ввода загрязненной воды, а над пакетом электродов имеется камера с патрубком вывода очищенной воды. Днище и камера имеют фланцевую часть с отверстиями для крепежных элементов, болтов или шпилек.

Недостатком известной конструкции является ограниченность единичной мощности электролизера. При увеличении количества электродов резко возрастает гидравлическое сопротивление потоку электролита и, соответственно, энергетические затраты на прокачивание электролита через электролизер. В принципе возможно увеличение единичной мощности за счет увеличения площади электродов. Однако при неизменной толщине электродов увеличение их линейных размеров приводит к нару- шению жесткости электродов и при горизонтальном расположении будет наблюдаться изгибание электродов, что вызовет вероятность возникновения короткого замыкания. Для предотвращения этого явления придется располагать электроды на большем расстоянии один от другого, что приведет к повышению расхода электроэнергии. Сохранение жесткости за счет увеличения толщины электродов приведет к значительному росту металлоемкости конструкции.

В области очистки сточных вод известны электролизеры, в которых рабочая поверхность электродов расположена параллельно направлению движения очищаемой воды. Этот электролизер имеет корпус, крышку и днище. Внутри корпуса перпендикулярно к направлению потока воды расположены перегородки, в которых закреплены электроды.

Известный электролизер относится к типу корпусных электролизеров, т.е. он имеет корпус, внутри которого расположен комплект электродов. Такие электролизеры по сравнению с электролизерами фильтр- прессного типа обладают значительно боль- шей металлоемкостью. Кроме того, наличие в известном электролизере перегородок, расположенных перпендикулярно направлению движения воды, создает значительное гидравлическое сопротивление и

препятствует конструированию электролизера большой производительности.

Цель изобретения - увеличение единичной мощности электролизера.

Указанная цель достигается тем, что в электролизере, содержащем ряд пластинчатых электродов, разделенных изолирующими прокладками, днище и камеру с фланцевой частью, имеющей отверстия для

0 крепежных элементов, электроды размещены в пространстве таким образом, что их рабочая поверхность расположена вертикально и параллельна направлению потока обрабатываемой воды, и по меньшей мере

5 один электрод снабжен брусками, расположенными по краям электрода и имеющими отверстия, совмещенные с отверстиями для крепежных деталей фланцевых частей днища и корпуса.

0 Предлагаемая конструкция электролизера позволяет увеличивать единичную мощность за счет увеличения количества электродов. При этом, благодаря расположению рабочих поверхностей электродов

5 параллельно направлению движения обрабатываемой воды, гидравлическое сопротивление электролизера практически не изменяется при увеличении количества электродов. В то же время, наличие брусков

0 по краям электродов позволяет обеспечить надежное уплотнение стыков днища и камеры с торцовой поверхностью электродов.

На фиг.1 изображен электролизер; на фиг,2 - сечение А - А на фиг.1; на фиг.З 5 взаиморасположение элементов электролизера, изометрия.

Электролизер имеет ряд пластинчатых электродов 1, разделенных изолирующими прокладками 2 и стянутых в единый комп0 лект шпильками (не показаны). Крайние электроды ряда имеют фланцевые части 3 и 4 с отверстиями 5 для крепежных элементов, в качестве которых могут быть использованы болты или шпильки. Один или

5 несколько электродов, расположенных между крайними электродами, снабжены по краям брусками 6 с глухими резьбовыми отверстиями 7 для крепежных элементов. Днище 8 электролизера имеет штуцер 9 для

0 ввода загрязненной воды и фланцевую часть 10 с отверстиями 11 для крепежных элементов. Камера 12, расположенная над пакетом электродов 1, имеет штуцер 13 для вывода очищенной воды, штуцер 14 для вво5 да газа-разбавителя и штуцер 15 для вывода газообразной среды. Камера 12 имеет также фланцевую часть 16 с отверстиями 17 для крепежных элементов. Между камерой 12 и комплектом электродов 1 расположена ра- мообраэная уплотнительная прокладка 18.

Две стороны уплотнительной прокладки 18 находятся между фланцевой частью крайних электродов 1 и фланцевой частью камеры, а две другие стороны прокладки - между фланцевой частью камеры и торцевыми поверхностями электродов 1, брусков б и изолирующих прокладок 2. Аналогичным образом между днищем 8 и комплектом электродов 1 расположена уплотнительная прокладка 19.

При сборке электролизера уплотнитель- ные прокладки зажимаются между указан- ными элементами электролизера с помощью крепежных элементов, проходящих в отверстия фланцевых частей и ввинчиваемых в глухие резьбовые отверстия 7 брусков 6. Количество электродов 1. снабженных брусками 6, зависит от мощности электролизера, т.е. от общего количества электродов в ряду. При сравнительно небольшой мощности это может быть один электрод. При увеличении мощности, т.е. увеличении количества электродов, и, соответственно, увеличении линейных размеров уплотняемой поверхности, необходимо использовать два, три и более электродов с брусками, чтобы обеспечить надежное уплотнение. Таким образом можно создавать электролизеры любой требуемой мощности за счет увеличения количества электродов.

При работе электролизера загрязненная вода через штуцер 9 поступает в электролизер. При прохождении через зазоры между электродами 1 под воздействием электрического тока происходит разрушение веществ, загрязняющих воду. Очищенная вода поступает в камеру 12 и выводится через штуцер 13. В процессе очистки возможно выделение взрывоопасных газообразных продуктов реакции. Для снижения концентрации газа до взрывобезопасных пределов в камеру 12 через штуцер 14 под; ают газ-разбавитель, в качестве которого

обычно используют азот, азотосодержание смеси или инертные газы. Разбавленные до взрывобезопасной концентрации газы удаляются из камеры через штуцер 15.

Предлагаемая конструкция позволяет создавать электролизеры большой единичной мощности за счет увеличения количества электродов. При этом, благодаря расположению рабочих поверхностей электродов параллельно направлению движения воды, при увеличении количества электродов практически не происходит роста гидравлического сопротивления электролизера. В то же время конструкция

обеспечивает надежное уплотнение всех элементов электролизера независимо от количества электродов. Разработан и прошел опытные испытания электролизер на нагрузку 25 кА. Известный электролизер позволяет создавать нагрузку не более 10 кА. Формула изобретения Фильтр-прессный электролизер для очистки сточных вод, содержащий ряд пластинчатых электродов, разделенных изолирующими прокладками, камеру и днище с фланцевыми частями, имеющими отверстия для крепежных элементов, и размещенных соответственно над и под электродами, а также патрубок подачи очищаемой воды, соединенный с днищем, и патрубки отвода очищенной воды, электролизных газов и патрубок подачи газа разбавления, установленные в верхней части камеры, отличающийся тем, что, с целью увеличения единичной мощности электролизера, электроды установлены вертикально и под меньшей мере один из электродов, расположенных между первым и последним электродом ряда, снабжен брусками, расположенными по

краям электрода и имеющими отверстия с резьбой, совмещенные с отверстиями для крепежных элементов фланцевых частей днища и корпуса.

Изобретение относится к устройствам для электрохимической очистки сточных вод. Изобретение позволяет создавать электролизеры большой единичной мощности с незначительным гидравлическим сопротивлением. Электролизер имеет ряд пластинчатых электродов 1, разделенных изолирующими прокладками и стянутых в единый комплект шпильками. Крайние электроды ряда имеют фланцевые части Зи4с отверстиями 5 для крепежных элементов. Один или несколько электродов, расположенных между крайними электродами, снабжены по краям брусками с глухими резьбовыми отверстиями для крепежных элементов. Днище 8 имеет штуцер 9 для ввода загрязненной воды и фланцевую часть 10 с отверстиями 11. Камера 12, расположенная над пакетом электродов 1, имеет штуцер 13 для вывода очищенной воды, штуцер 14 для ввода газа-разбавителя и штуцер 15 для вывода газообразной среды. Зил. ff § Ј Ј С 00 00 Фиг1

Puz.2

Редактор Н.Яцола

Фиг J

Составитель А.Блинов Техред М.Моргентал

16

Корректор Э.Лончакова