Сборный биполярный электрод Советский патент 1983 года по МПК C25B1/34 C25B11/02 

Изобретение относится к электрохимическому производству, а именно к электр.одам, используекйлм в электр лиэерах для получения хлора и кауст ческой соды электролизом растворов хлоридов щелочных металлов. Известен биполярный электрод, со держащий токораспределительную плит с прикрепленными к ней с взаимно пр тивоположных сторон катодными элеме тами, выполненными в виде;сетчатых коробок, и анодными элемёнт тйГиГkoT рые выполнены и виде одной или нёскрльких графитовых плит 1.- Недостатком такого электрода явл ется резкое увеличение его габарито и веса при увеличении мощности элек ролйзера, - Наиболее близким к предлагаемому электроду является сборный биполярный Электрой/ содержащий токораспрё деЛиТельную плиту с прикрепленными li ней с взаимно противоположны сто рон катодными и анодныйи элементами. КаФодйые элементы выполнены в виде сетчатых коробок с вйутРрёйнёй полостью, сужающейся снизу вверх, и анодные элементы -.в виде сздной или нескольких перфорированных пластин с плоской или криволинейной поверхностью, закрепленных на токоподводе, жес: ко связанном с токораспределительной плитой, и образующих с КИМ полость, расширяющуюся снизу вверх. Токораспределительная плита электрода выполнена сборной из отдёйьиьк блоков 2 . Недостатком такого электрода явля ется повышенньай расход электрбэнерГИ1И промежуточной детали .(то кораспределитеЛьНой плиты) , через осуществл эГётся электрический контакт катодных и анодных элементов Целью изобретения является уменьшение расхода электроэнергии. . Указанная цель достигается тем, что сборный биполярный электрод для электролиза растворов хлоридов щелочных; металлов, состоящий из катбдных и анодных элементбвТйШ йлнен таким образом, что катодные и анодные элементы непосредс венн6 сты куются попарно друг с другом и каждая пара снабжена рамой, охватывающей по дериметру местостелбвки, в пр1Э йВрпрл1ожных c dJsoHax раЙйтнШолнены сквозные продольные проточки 1и связа1нные с ними поперечные проточ ки, смещенные Ёсторону катбйНо Ш ЙЯемЙНта. -- .-.v.....-; Для обеспечения необходимой мощ ности электрода биполярный электрод может состоять из нужного числа пар кй Одных и анодных элементов, стянутых между собой. На фиг. 1 .изображена пара эЯёктродных элементов, вид сбоку; ни фиг. 2 - то же , ввд спереди; на

646569 фиг, 3 и 4 - то же вид сверху; на фиг. 5 - комплект пары электродных элементов в сборе, вид сбоку; на фиг. 6 - то же, вид спереди; на фиг. 7 - то же, вид сверху. Кахудая пара электродных элементов включает катодный элемент 1, анодный элемент 2 ираму 3. Элемент 1 выполнен в виде полой сп 1ющенной коробки из металлической сетки или перфорированного листа, прикрепленного эЛектрически и механически к каркасу 4, представляющему собой металлическую скобу 5 с рядом ребер 6. Наружная поверхность скобы 5 защищена сзт хлора, например, гуммировкой или любым другим известньам способом. Возможно выполнение элемента 1 без каркаса., . . . Элемент 2 вь1полнен в виде полой сплюснутой коробки с открытым боковыйи гранями из перфорированного титанового; листа, или титановой сетки, покрУтцх активной массой. Элементы 1 и 2 непосредственно стыкуются между собой по торцам при помощи сварки, болтовой стйжки или другого подходящего соединения, обеспечив нужные электрический контакт ; и механическую прочность. в протйвОйоложных торцах рамы 3 вдаФлйёЙй сквозные продольные проточ ки 7 и 8, образующие соответственно каналы для Ъодорода и щелочи. В тех же торцах рамы 3 выполнены сквозные поперечные проточки 9 и 10 для вьтода со ответственно водорода и щелочи в проточки 7 и 8. ; Пара катодного и анодного элементов соединена с раМоЙ 3 по всему ее периметру герметично с помощью сварки или другого соединения. Несколько пар элементов стягиваются в единый комплект при помощи стяжных устройств 11 и уплотнительных прокладок 12, проложенных по стыкующимся рамы 3 каждой парыэлементов. Устройства 11 свободно проходят через проточку 7 и 8 рам 3 стыкующихся электродных пар и приПОМОЩИгаек 13 стягивают в крмплёйты электродные пары по типу фильтр-пресса .или отопительньк батарей . Такие 5 сТ Езойства могут 0ыТь выполнены в виде болта или шпильки соответствуняцих размеров или трубы, внутренняя полость которой служит коллектором для водорода в одном торце рамы 3 (в верхнем) и для.щелочи в другом ее торце (в нижнем). Предложенный биполярный электрод может применяться в биполярных электролизерах любого типа как с фильтруюШей диафрагмой, так и с ионообменной мембраной. Предложенный биполярный электрод имеет меньший перепад напряжения, а

следовательно, пониженный расход электроэнергии, так как Катодный и анодный элементы непосредственно стыкуются электрически и механически друг с другом; лучшие-условия ДЛЯ формирования фильтрующей диафрагмы на катодном элементе и нанесения активной массы на анодный элемент, так как обеспечена возможность осуществления указанных технологических Oneраций с каждой парой катодного и анодного элементов и даже с каядаым катодным и анодным элементом в отдельности, что, в свою очередь, обеспечивает достижение оптимальных технологических и технико-экономических показателей.

3

Кроме того, в предложенном электроде можно легко и быстро заменить любую пару испорченных катодных и анодный элементов или тОл к5 катОдный или анодный элемент, что полностью исключено во всех других биполярных электродах.

Биполярный электрод согласно изобретению имеет минимальный вей, операции по монтажу й демонтажу удобны и просты, так как в нем нет громоздкой токораспределительной плиты, как во всех других известных биполярных электродах. Кроме того, можно применять мембраны из ионообменного материала, что делает биполярный электрод универсальным.

СБОРНЫЙ БИПОЛЯРНКЙ; ЭОТРКТРОД для электролиза хлоридов щелочншс''Мё'-таллов, состойщйй из катодных и анодных stJieMeHTpB/ о т л и ч а ю щ и и - с я тем, что/"e't^enbTij''Уменьшения расхода эЛбктроэйёр^Ий, катодные и анбд- ные элементы непосред<^твенно стыкуют^ .ся попа^рно друг"с'itiy'r-oM Ц каждая пара ciiaexceHa рамой, Ьхватыбаюь^ей по периметру местсо стыковки,э противоположных сторонах р^алвл вЫпрлн.е'н'ы сквозные продольные П]р6 точки и связанные с НИМИ Поперечные проточки, смещен-: ные в CTOJiOHy катодного элемента.б- V«Ла^ ^ а>& ел<;о>&

2

W39 u S

uz.ff