Электролизер Советский патент 1992 года по МПК C25B9/00 

Изобретение относится к обезвоживанию и регенерации отработанных кислотных смесей в производстве нитратов целлюлозы.

Известен биполярный мембранный электролизер фирмы ХЕХСТ-УДЕ, состоящий из последовательного ряда автономных ячеек, стянутых болтами с обеспечением между ними электрического контакта. Каждая автономная ячейка включает концевые монополярные электроды, между которыми размещены диафрагмы и биполярные электроды, выполненные из основной плиты и выносных электродов, с образованием анодных и катодных камер, в которых размещены демпферные элементы.

Недостатком известного устройства является наличие самостоятельных корпусов в каждой ячейке с приваренными токопереда- ющими элементами, что усложняет монтаж электролизера и его ремонтопригодность в связи с возможностью нарушения плоскостности оснований биполяров и выносных электродов в процессе их сварки.

Соединение основания, демпфера и выносных электродов сваркой приводит к созданию жесткой конструкции, что также ухудшает условия сборки и может привести к разрыву диафрагмы.

Применяемые в нем конструкционные материалы не позволяют проводить работы с кислотами.

Цель изобретения - упрощение монтажа и обеспечение возможности работы с кислотами.

Указанная цель достигается тем, что в электролизере, включающем концевые монополярные электроды и размещенные между ними диафрагмы и биполярные электроды, выполненные из основной плиты и выносных электродов, с образованием анодных и катодных камер, в которых размещены демпферные элементы, основная плита выполнена из токонепроводящего материала, выносные электроды выполнены

сл

ю

Ю

П-образными и соединены между собой болтовым соединением из токопроводяще- го материала, демпферные элементы в катодной камере выполнены из нержавеющей стали, а в анодной - из винипластовой сетки.

Благодаря выполнению выносных электродов П-образной формы не требуется высокой точности их установки при монтаже, их легко заменять и ставить на прежнее место, при этом обеспечивается оптимальный контакт с диафрагмой. Соединение выносных электродов болтами из токопрсво- дящего материала обеспечивает компактность, снижает металлоемкость конструкции, предотвращает дополнительные потери электроэнергии, а также повышает технологичность изготовления и ремонтопригодность в виду облегчения монтажа.

На фиг.1 представлен общий вид электролизера, разрез; на фиг.2 -узел I фиг,1; на фиг.З - поперечное сечение электролизера с направлением движения потока электролита; на фиг.4 - разрез А-А на фиг.З.

Электролизер содержит концевые монополярные электроды: анод 1 и катод 2, размещенные между ними диафрагмы 3 и биполярные электроды, выполненные из основной плиты 4 и выносных электродов: анода 5 и катода 6, с образованием анодных 7 и катодных 8 камер, В камерах 7 и 8 размещены демпферные элементы. Демпферные элементы 9, установленные в анодной камере 7, выполнены из винипластовой сетки, а демпферные элементы 10, установленные в катодной камере 8, выполнены из нержавеющей стали. Основная п,)«лта 4 выполнена из токонепроводящего материала, а выносные электроды 5 и 6 выполнены П- образными и соединены между собой болтовым соединением 11 из токопроводящего материала. Элементы ячейки заключены в рамку 12 и уплотнены резиновыми прокладками 13. Для подвода анолита в рамке 12 выполнен канал 14, а для подвода кэтоли- та - канал 15. Для выхода анолита и кислорода выполнен канал 16, для выхода католита и N02 канал 17.

Электролитическая ячейка работает следующим образом.

. Анолит (смесь кислот и воды) по каналу 14 входа анолита поступает в анодное пространство 7 и через демпфер 9 из винипластовой сетки и выносной электрод 1 подается к диафрагме 3.

Католит (концентрированная азотная кислота) по каналу входа католита 15 поступает в катодное пространство 8 и через сетчатый гофрированный демпфер 10 из нержавеющей стали к выносному электроду 2 и диафрагме 3.

При подаче напряжения на ячейку через

болтовые соединения 11 на границах электрод-диафрагма образуются с анодной стороны - кислород, с катодной - окислы азота. Образующиеся в результате электрохимической реакции газы проходят через сетчатые электроды 1, 2 и сетчатые демпферы 9 и 10 и выносятся потоками через каналы 16 и 17 выхода анолита и католита.

Смещение анолита католита не происходит, так как диафрагма заполимеризована в диафрагменную раму 12 и выход потоков из ячейки осуществляется по самостоятельным каналам 16 и 17.

Использование изобретения позволяет упростить монтаж электролизера и обеспечивает возможность работы с кислотами. Формула изобретения Электролизер, включающий концевые монополярные электроды и размещенные между ними диафрагмы и биполярные электроды, выполненные из основной плиты и выносных электродов, с образованием анодных и катодных камер, в которых размещены демпферные элементы, отличающийся тем, что, с целью упрощения

монтажа и обеспечения возможности работы с кислотами, основная плита выполнена из токонепроводящего материала, выносные электроды выполнены П-образными и соединены между собой болтовыми соединением из токопроводящего материала, демпферные элементы в катодной камере выполнены из нержавеющей стали, а в анодной - из винипластовой сетки.

/3

11

(риг. 2

Использование1 для обработки агрессивных сред. Сущность изобретения: электролизер включает концевые монополярные электроды Между ними установлены биполярные электроды. Каждый биполярный электрод выполнен из основного листа из неэлектропроводного материала и выносных листов. Полученные анодные и катодные камеры снабжены демпферами. Основной лист и выносные элементы соединены болтовым соединением. 4 ил.

fit/г.//

Л-А

12,

#+М02

Анолит

14фиг. 413

16

А#0/К/Я7 + 02

Hama/rvw