Аппарат с отстойником для амальгамы при электролизе солей по ртутному способу Советский патент 1927 года по МПК C25B1/36 C25B9/00 

В аппаратах для получения щелочей и хлора по ртутному способу обычно избегается образование концентрированной амальгамы, так как она при этом теряет свою подвижность. Помимо этого, в дальнейшем ее также не подвергают концентрированию даже и по выходе из электролизера, но разлагают тем или иным способом при той же слабой концентрации. Это обстоятельство обуславливает присутствие значительных количеств свободной ртути в разлагательных камерах, что удорожает производство. Отстаивание амальгамы имеется только в аппарате Вильдерманна DRP 172403 (1902), в котором амальгама, вьгголкнутая из анодной камеры, попадает в разлагательную камеру, где ртуть не движется, в виду чего амальгама всплывает на поверхность и, концентрируясь, является более удобным обектом для разложения, чем неконцентрированная амальгама.

Предлагаемое изобретение имеет целью устройство отстойника для амальгамы, который может быть приспособлен к любому аппарату, например, к аппаратам Сольве, Кастнера, Келльнера и др. Отстойник представляет собою заполненную ртутью коробку в виде буквы П или Л; последняя форма содержит в себе менее ртути, еще удобнее в этом отношении форма вида /

Такого рода коробка ставится на пути амальгамы, которая, имея стремление подняться вверх, скопляется в верхней части коробки и постепенно концентрируется. Отсюда тем или иным способом она может быть удалена для получения из нее или щелочного металла, путем отгонки ртути, или едкой щелочи, путем разложения ее водой или паром.

На чертеже фиг. 1 и 2 изображают продольный разрез аппарата с отстойником, фиг. 3 - продольный разрез

аппарата с отстойником при расположении ванн одна над другой, и фиг. 4 - разрез по линии АВ на фиг. 1 и 2.

Присоединение отстойника к аппаратам типа Сольве и КастнерКелльнера изображено на фиг. 1, 2 и 3. Циркуляция ртути в этих аппаратах может быть осуществлена несколькими способами: а) помощью насоса 73 подобно Сольвеевским ваннам, с те.м преимуществом, что насос 13 и и трубки 7 и 12, соответствующие разлагательным камерам Сольве, вмещают в предлагаемом устройстве малое количество ртути, так как для разложения отбирается лишь концентрированная амальгама из отстойника 1; б) помощью качания аппарата по способу Кастнера посредством эксцентрика 11; в) посредством колебания уровней ртути в отстойниках и т. п. Высокий уровень ртути в отстойнике 1 получается засасыванием ртути через вакуум-трубку О (фиг. 4). Амальгама по мере ее концентрирования непрерывно или периодически отбирается через сифон 2--19 для последующего разложения ее или перегонки. Перегонка, с целью получения щелочного .металла, ведется в котле 16, обслуживающем несколько ванн. Отогнанные пары ртути отдают свою энергию ртутной турбине 75, затем водяному котлу 18, после чего сконденсировавшаяся ртуть по трубке 8 возвращается в электролизер. Подобным же образом производится разложение амальгамы на едкую щелочь при помощи нагревания с водой или паром или при помощи электрического тока.

Ртуть в отстойнике держится атмосферным давлением, так как высота отстойника не более 10-15 см. т.-е. гораздо ниже ртутного столба атмосферы. На чертежах для ясности отстойник увеличен против масштаба, равно как и слой ртути в аппаратах.

Что касается до ширины отстойника (по ходу ртути), то она зависит от скорости протекания ртути, а последняя, как известно, от плотности тока на ртути Dk. Лабораторные опыты с аппаратом типа Rhodiiia показывают, что при -1200 , отстаивание происходит вполне удовлетворительно уже на 8 см. Для больших ванн имеет значение количество амальгамы, отбираемое в единицу времени, с увеличением которого отстойник нелшого увеличивается. При длине ванны около 2 м (типа, изображенного на фиг. 1), отстойник должен занимать около 10 cm, что при высоте около 15 см и / -образной форме сечения даст обем, около 50-70 куб. см на 1 см ширины струи, т.-е. составит примерно обем, одинаковый с частью работающей ртути; всего около 100-150 куб. см или 1,2-2 кг, что при длине аппарата в 2 метра и при плотности тока 12 ампер на кв. дц. составит 12-18 амп. на 1 кг ртути. При длине ванны больше 2 метров расход ртути соответс1венно уменьшается. В этом отношении целесообразна система, изображенная на фиг. 3,, где имеется надлежащая циркуляция и в то же время весьма .мало ртути находится вне аппарата. Такое расположение ванн удобно и для обычного электролиза - без отстойника; тогда в одном из отделений производится электролиз, а в другом - разложение амальгамы. При употреблении отстойников обе камеры - и верхняя, и нижняя - служат для электролиза, при чем они могут быть соединены последовательно. Для устранения электрического контакта между верхней и нижней камерами через ртуть, последняя подается снизу наверх и опускается обратно при помощи карманов, укрепленных на колесах А и А , изготовленных из непроводящего материала (кожа, резина и т. п.). В виду незначительности расстояния по вертикали между верхней и нижней камера.ми количество ртути в этих карманах невелико. Верхнюю камеру удобно сделать семной, так как дно ее служит крышкой для нижней камеры и промежуточным электродо.м. Колеса для подема и для спуска ртути, стоящие на противоположных концах аппарата, могут иметь связь посредством ре.менной или цепной передачи, вследствие чего подем ртути на одном конце будет производиться за счет опускания ее на другом, так что энергия постороннего

двигателя понадобится, главным образом, для преодолевания трения в транспортерах (фиг. 3).

ПРЕДМЕТ ПАТЕНТА.

1. Аппарат с отстойником для амальгамы при электролизе солей по ртутному способу, отличающийся применением заполненных ртутью жолобообразных сосудов 7 (фиг. 1, 2 и 3), помещенных открытым концом в слое циркулирующей на дне ванны ртути и соединенных помощью трубок О

(фиг. 4) с вакуум-насосом, поддерживающим надлежащий уровень ртути в отстойниках (фиг. 1, 2, 3 и 4).

2.В охарактеризованном в п. 1 аппарате применение приспособлений для циркуляции ртути посредством качания аппарата эксцентриком, колебания уровня ртути и т. под. (фиг. 1 и 2).

3.Применение в охарактеризованном в п. 1 аппарате при двухэтажном расположении ванн колес Л к А с карманами из непрюводящего материала для подема и спуска ртути (фиг. 3).

Тило-пптография «Красный Печатник, Ленинград. ЗГеждунароДЕГый, 75. ;E 12-1J. L т5

фиг. 2. fl фиг. 3. ,,,L,,..,J.:,b,, - II/ патенту КГ.

фиг. 4-.

l-Jby

(o V-If-lifV. ц ЩЕРБАКОВА 2265