Бездиафрагменный электролизер для получения магния и хлора Советский патент 1978 года по МПК C25C3/04 C25B1/26 

(54) БЕЗДИАФРАГМБННЫЙ ЭЛЕКТРОЛИЗЕР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МАГНИЯ И ХЛОРА

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к производству магния и хлора электролизом из хлоридных расплавов, и может быть использовано при модернизации существующих конструкций магниевых бездиафрагменных электро.тизеров с вертикальным расположением электродов и сборной ячейкой, перпендикулярной к электродам.

При производстве магния и хлора электролизом из расплавленных хлоридов широко применяются бездиафрагменные электролизеры отечественной конструкции.

Известен бездиафрагменный электролизер для получения магния и хлора, включающий футерованную ванну с бетонным перекрытием с заделанными в него анодами и разделительной перегородкой и канал санитарно-технического отсоса, расположенный вдоль сборной ячейки.

При прохождении постоянного тока через электролит рабочих ячеек магниевого электролизера со сборной ячейкой, перпендикулярной к электродам, хлор выделяется на рабочих поверхностях анодов в виде пузырьков, и подни.маясь почти вертикально вверх, увлекает за собой массу электролита, образуя циркулирующий поток электролита, замыкающийся через

сборную ячейку. Основная часть выделившегося анодного хлора, достигая поверхности электролита, сепарируется от электролита и магния и удаляется из рабочего пространства электролизера через патрубки анодного коллектора в сборный хлоропровод. Меньшая часть хлора, количество которого обусловлено физико-химически.ми свойствами электролита и условия.ми протекания процесса электролиза (Пv oтнocтью тока, междуэлектродны.м расстоянием и пр.), увлекается циркулирующим потоком электролита и вместе с катодным продуктом электролиза - «корольками жидкого магния выносится в сборную ячейку, приче.м благоприятные условия для сепарации магния и хлора создаются непосредственно у края диафраг.менной перегородки, где циркуляционный канал приобретает резкое расширение за счетпространства сборной ячейки. Поэтому пузырьки хлора всплывают в сборной ячейке в непосредственной близости от керамической диафрагменной,перегородки, обусловливая потери хлора с газами санитарно-технического отсоса 1.

Недостаток известного магниевого бездиафрагменного электролизера состоит в том, что система санитарно-технического отсоса, выполненная в футеровке передней стенки улектро,1изера со сборной ячейкой шириной до 500 мм в виде канала с отверстиями, направленными в сторону сборной ячейки, не обеспечивает полного у;1авлнвания хлора, выносимого потоком цирку,: ирую1цего электролита в сборную . Несмотря на то, что объем отсасываемых ra.v::; с э.тектролизера составотиет 600 , часть хлора не увлекается потоком отсасываемых газов санитарно-техничсч. ого отсоса, а, под п1маясь вертикально вверх :доль конструктивных элементов диафрагменной перегородки, через неплотпостп, образованные в перекрытии секционными крышками, попадает в окружающую атмосферу. Загрязнение атмосферы хлором усиливается в больп1ей степени в периоды технологического обслуживания электролизеров, связанные с необходимостью открывания секционных крьпнек, закрывающих сборную ячейку. Это резко ухудшает санитарно-гигиенические условия труда обслуживающего персонала, а большие объемы отсасываемых газов ведут к непроизводительным затратам на газоочистке. Целью изобретения является наиболее нолное улавливание хлора, который выносится по током циркулирующего электролита из рабочих ячеек в сборную, улучшение санитарно-гигиенических условий труда обслуживаюнлего персонала, уменьщепие материальных затрат на газоочистке за счет повыщения содержания хлора в. отсасываемых газах и общего уменьшения их объема. Это достигается тем, что эвакуация газов санитарно-технического отсоса из сборной ячейки производится непосредственно из зоны газовыделений за счет того, что часть перекрытия, в которую заделана перегородка, выполнена наклонной к горизонтальной оси ванны с образованием газосборника зондового типа и снабжена газоотводящими патрубками, которые соединены с каналом санитарно-технического отсоса Кроме того, газосборник зондового типа наклонен к горизонтальной оси ванны под углом 10-20°, а канал санитарно-технического отсоса снабжен герметичными люками, расположенными соосно соответствующим газоотводящим патрубкам, для обеспечепия возможности периодической чистки патрубков от возгона. На фиг. 1 схематически изображена компоноБка системы санитарно-технического отсоса на поперечно.м разрезе м; гниевого бездиафрагменного электролизера; на фиг. 2 - то AG, продольный разрез по А-А на фиг. 1. Магниевый бездиафрагменный электролизер содержит футерованный кожух 1, электроды 2, анодное перекрытие 3, диафрагменную перегоподку 4, разделяющую электролизер на рабочие ячейки 5 и сборную ячейку 6: Часть 7 перекрытия, в которую заделана перегородка 4, нависающая над зеркалом электролита 8 сборной ячейки б, выполнена в виде небольшого зонда 9 с наклоном к зеркалу электролита от места крепления диафрагменной перегородки под углом 10-20°, служащего для сбора газовыделений. В своде зонда 9 имеются заоорные отверстия газоотводящих патр бков 10, которые проходят сквозь тело бетонной части 7 перекрытия, образующей зонд, и соединяются с газоотводящим каналом 11 системы санитарно-технического отсоса, расположенным вдоль сборной ячейки 6 на части перекрытия, в которой крепится диафрагменная перегородка. Для периодической чистки газоотводящих патрубков 10 от возгона газоотводящий канал I 1 снабжен герметично закрывающимися люка.ми 12, расположенными соосно соответствующим газоотводящим патрубкам 10. В процессе работы электролпзера выделяющийся в сборной ячейке 6 хлор сепарируется от электролита магниевой ванны в непосредственной близости от кера.мической диафрагменной перегородки 4, локализуется в зонде 9 газосборника, образованного частью 7 перекрытия, нависающей над зеркалом электролита 8 от места крепления диафрагменной перегородки, и удаляется с газами санитарно-технического отсоса на газоочистку через газоотводящие патрубки 10, соединенные с каналом И системы санитарно-технического отсоса. Такое конструктивное рещение системы санитарно-технического отсоса магниевых бездиафрагменных электролизеров со сборной ячейкой, перпендикулярной к электродам, апробировано на промыщленном электролизере с шириной сборной ячейки 400 мм путем установки соответствующей модели системы санитарнотехнического отсоса в сборной ячейке электролизера. Данные замеров потерь хлора с газами санитарно-технического отсоса показывают, что при скорости эвакуации газов санитарно-технического отсоса 485,2 содержание хлора в них возрастает в среднем на 21%, чем при использовании канала с переменны.м сечением заборных отверстий, направленных в сторону сборной ячейки, выполненного в футеровке передней с .-енки электролизера и соединенного с системой санитарно-технического отсоса. Таким образом, описываемый магниевый бездиафрагменный электролизер обеспечивает наиболее полное улавливание хлора, увлекаемого циркулирующим потоком электролита в сборную ячейку, улучшает санитарно-гигиенические условия труда, позволяет снизить затраты на газоочистке за счет повышения содержания хлора в отсасываемых газах и общего уменьщения их объема. Указанное конструктивное решение системы санитарно-технического отсоса магниевых бездиафрагменных электролизеров просто в осуществлении и не требует изменений размеров основных конструктивных элементов электролизеров. Формула изобретения 1. Бездиафраг.менный электролизер для получения магния и хлора, включающий футерованную ванну с бетонным перекрытием с заделанными в него анодами и разделительной нерегородкой и канал санитарно-технического отсоса, расположенный вдоль сборной ячейки, отличающийся тем, что, с целью более полного улавливания хлора и улучшения санитарногигиенических условий труда, часть перекрытия в которую заделана перегородка, выполнена наклонной к горизонтальной оси ванны с образованием газосборника зондового типа и снабжена газоотводящими патрубками, которые соединены с каналом санитарно-технического отсоса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 410128, кл. С 25 С 3/04, 1972.