Электролизер с ртутным катодом Советский патент 1937 года по МПК C25B9/14 C25B9/02 

При электролизе с применением непостоянных графитовых, медных и других электродов напряжение на ваннах увеличивается с течением времени, главным образом, вследствие увеличения расстояния между электродами, получающегося в результате их разрушения, и вследствие ухудшения контактов на электродах.

Предметом предлагаемого изобретения является приспособление к электролизеру с ртутным катодом и горизонтальной ванной, обеспечивающее автоматическое поддержание постоянного расстояния между электродами во время работы и уменьшение необходимого для покрытия дна ванны количества ртути.

Автоматическое поддержание неизменного расстояния между электродами достигается тем, что электроды (графитовые аноды) закреплены на крышке, борта которой опущены в жидкостный затвор и которая, следовательно, имеет возможность свободно опускаться во время работы; при этом указанные графитовые аноды свободно установлены на изоляционных призмах, расположенных на дне электролизера параллельно движению ртути и обеспечивающих уменьшение необходимого для покрытия дна количества ртути.

Сущность изобретения объясняется чертежом, на котором фиг. 1 и 2 изображают предлагаемую конструкцию в разрезе в двух проекциях; фиг. 3 и 4 поясняют целесообразность применения прокладок на дне ванны, и фиг. 5 показывает их расположение.

Как видно из фиг. 1 и 2, графитовые или же другие разрушающиеся со временем электроды в виде плит монтируются на крышке, имеющей высокие борта, которые во время работы входят в глубокие жидкостные затворы 2.

Эти глубокие затворы служат, с одной стороны, для уплотнения ванны и предохранения от попадания в окружающую среду вредных газов в роде хлора и т. п.; с другой же СТОРОНЫ, они дают возможность крышке свободно опускаться вниз по мере разрушения электродов или уменьшения толщины плит, опирающихся на проложенные между электродами прокладки 7, выполненные из какого-либо непроводящего вещества (в роде эбонита, керамики и т. п.). Таким образом, расстояние между электродами,, зависящее от толщины прокладок между ними, может оставаться неизменным буквально до полного износа электродов. Глубина жидкостных затворов должна быть подобрана в со-ответствии с толщиной плит, возможным давлением вредного газа в ваннах и удельным весом жидкости, применяемой в затворе.

Применение длинных прокладок, расположенных непрерывно вдоль всего дна ванны параллельно движению ртути, дает возможность при широких ваннах иметь равномерное покрытие всего дна при использовании небольшого количества ртути. Уменьшение, благодаря наличию продольных прокладок, количества ртути, необходимого для покрытия дна ванны, поясняется схемами покрытия ртутью дна ванны, показанными на фиг. 3 и 4. Дело в том, что для получения целиком покрытого дна ванны с применением для этого минимально возможного количества ртути, необходимо иметь идеально гладкое дно, что на практике большей частью не удается получить. При реально же суш,ествующей ванне, которая в разрезе имеет показанный на фиг. 3 профиль дна, для покрытия всего дна необходимо применять ртуть с таким уровнем слоя, который показан на фиг. 3 пунктиром. При установке же на дне ванны предлагаемых продольных прокладок для покрытия того же дна, понадобится слой ртути, показанный на фиг. 4. Из рассмотрения фиг. 3 и 4 ясно видно и понятно, что при наличии продольных прокладок количество потребной для покрытия дна ртути оказывается значительно меньшим.

Прокладки эти, как уже указывалось выше, могут быть из стекла, эбонита, керамики и пр. в виде длинных трехгранных призм, закрепляемых под поперечными затворами ванн для лучшего удержания их на месте. Располагать их можно на желаемом расстоянии друг от друга, чаще или реже.

Благодаря применению этих прокладок, ртуть течет по ванне несколькими параллельными узкими лентами, в пределах которых все дно, даже при недостаточно точной шабровке его, может быть покрыто ртутью, даже при незначительной нормальной (3 - 5 мм) толщине ее слоя в ванне. Кроме того, применение достаточногО количества прокладок при

электролизе поваренной соли с ртутным катодом в значительной мере может предохранять ртутные ванны от опасности взрыва, получающегося в результате падения на ртутный катод больших кусков графитовых анодое. Такие куски, в случае применения прокладок, могут оставаться лежать на них, не касаясь дна и не нарушая поэтому нормального движения ртути. Для этого в тех местах ванны, где приходятся края графитовых плит, прокладки 7 нужно ставить чаще, так как в этих именно местах отваливаются более крупные части графита, которые как раз и представляют собою наибольшую опасность для взрыва ванны.

, Расположение прокладок 7 на дне ванны показано на фиг. 5 чертежа. Для небольших кусков зерен и пыли графита такие продольные прокладки не являются полезными, но именно такой мелкий графит и наименее опасен, так как он может быть просто смыт рассолом или унесен текущей ртутью в концевой затвор ванны. Под борта крышки могут периодически подкладываться пластинки различной все уменьшающейся толщины, зависящей ,от толщины электродных плит в каждый данный момент. Этим достигается возможность передачи нагрузки от электродов, крышки, электрических проводов и всей арматуры крышки на борта крышки и затворы, и следовательно, разгрузки электродных плит после сильного уменьшения их толщины или при недостаточной их прочности.

Такого же результата можно достигнуть с помощью установочных винтов 3 на крышке, которые начинают работать с того момента, как возникает сомнение в возможности для электродных плит при оставшейся толщине выдержать механическую нагрузку от крышки и проч.

Предмет изобретения.

1. Эдектролизер с ртутным катодом, отличающийся тем, что, с целью уменьшения количества ртути, покрц вающеи дно ванны, и поддержания неизменного расстояния между электродами во время работы, укрепленные в крышке графитовые аноды свободно установлены на изолирующих призмах, расположенных на дне электролизера параллельно движению ртути.

2. Форма выполнения электролизера по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью предупреждения попадания кусков графитовых анодов на поверхность ртути, изолирующие призмы расположены чаще у краев анодов.

3.В электролизере по пп. 1 и 2, с целью сохранения герметичности ванн, применение у крышки бортов, опущенных в жидкостные затворы.

4.В электролизере по пп. 1 и 2 применение в крышке стопорных винтов, с целью предупреждения ее чрезмерного опускания.

.

фиг. 5

фиг.4