Электролизер фильтрпрессного типа Советский патент 1979 года по МПК C25B1/46 C25B9/08 C25B9/20 

1

Изобретение относится к конструкциям электролизеров с диафрагмой, используемых в производстве хлора и щелочи электролитическим способом.

Известен электролизер фильтрпрессного типа, содержащий диафрагму, биполярные электроды.и диафрагменные рамы. Биполярные электроды имеют основную пластину, анодный элемент, выполненный из анодно-активного материала и расположенный с одной стороны основной пластины, и катодный элемент, выполненный из стального листа и расположенный с другой стороны основной пластины.

Диафрагменная pciMa имеет каркас и газоотводные штуцеры, соединенные с кольцом газового канала. При сборке электролизера кольца газовых каналов всех рам соединяются друг с другом, образуя два газовых канала, соединенных с анодными и катодными пространствами электролизных ячеек 1,

Недостатком электролизера являются значительные утечки тока.

Известен также электролизер фч/1ьтрпрессного типа для получения хлора и щелочи, содержащий анодные и катодные рамы, имеющие каркас из полых труб и, расположенные в верхней части рамы.

закрытые камеры, биполярные электроды включающие основную пластину, выполненную из биметалла сталь-титан, анодный элемент, выполненный из листа титана с активным покрытием и расположенный с одной стороны основной пластины, катодный элемент, выполненный из стального листа и расположенный с дфугой стороны основной,пластины, токопроводы, соединяющие анодный и катодный элементы 2.

Недостатком электролизера является увеличенный расход электроэнергии.

Целью изобретения является уменьSшение расхода электроэнергии.

Это достигается тем, что в электролизере фильтрпрессного типа для получения хлора и щелочи, содержащим анодные и катодные рамы, имеющие кар0кас из полых труб и, расположенные, в верхней части рама, закрытые камеры, биполярные электроды, включающие основную пластину, выполненную из биметалла сталь-титан, анодный элемент,

5 выполненный из полос титана с активным покрытием и расположенный с одной стороны основной пластины, катодный элемент, выполненный из стального листа и расположенный с другой .стороны основной пластины, токопроводы, соединяющие анодный и катодный элементы, по меньшей мере одна из рам жестко соединена с основной пластиной и анодным или катодным элементом биполярного электрода, при этом титановый лист основной пластины покрывает поверхность каркаса рамы со стороны анодного элемента, а токопровойы выполнены в виде медного -стержня, приваренного к анодному элементу и снабженного титановым кожухом и стального, стержня, приваренного к катодному элементу и соединенного с медным стержнем.

На фиг. 1 изображена катодная рама с биполярным электродом; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1 на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1 на фиг. 5 - анодная и катодная рамас биполярным электродом; на фиг. 6 - разрез Д-Д на фиг. 5; на фиг. 7 вариант выполнения токопровода; на фиг. 8 - другой вариант выполнения токопровода; на фиг, 9 - разрез А-й на фиг. 8.

Катодная рама 1 имеет каркас, выполненный из труб 2 прямоугольной формы. В верхней части 1 расположена камера 3, образованная трубами каркаса и закрытая с боковых стсзрон стальными листами 4,5.

Камера 3 сообщается с нижней зоно рамы 1 через отверстия 6. Патрубок 7 служит для вывода газа, обрязуювдегося на катоде, а патрубок 8 - для вывода щелочи. Биполярный электрод 9 состоит из основной пласт :г ы 10 f .анодного элемента 11 и катодного элемента 12, соединенных токопро юдаtm 12.

Анодный элемент 11 образован титановыми стержнями 14, соединенных между собой пере№лч сами из титана 1

Решетка, образованная стержнями и перемычками приварена к титановым ребрам 16. Титановые стержни 14 покрыты анодно-активным материалом, например, металлом группы платины.

Катодный элемент 12 состоит из решетки или перфорированного листа из обыкновенной углеродистой стали«

Основная пластина 10 выполнена из би металла сталь-титан и включает стальной лист 17 и титановый лист 1 Стальной лист 17 приварен к трубе 2 Каркаса рамы со стороны катодного элемента, а титановый лист 18 покрнвает поверхность каркаса рамы со стороны анодного элемента и закреп Лен на трубе каркаса с помощью винтов 19. Катодный элемент 12 через уголки 20 приварен к каркасу раг/и. Таким образом, рама 1 и биполярный электрод 9 жестко соединены друг с другом, образуя единый конструкционный элемент-модуль.

Пластины 21, выполненные из стал .предназначены для придания жесткости конструкции.

Токопровод 13 состоит из медни1о стержня 22, титанового кожуха 23, стального стержня 24 и стального кожуха 25 «

Медный стержень 22 приварен к {Титановому ребру 16 и стальному листу 5 17 основной пластины. Герметичный титановый кожух 23, приваренный к титановому листу 18, окружает медный стержень 22 и защищает его от воздействия анолита. Стальной стержень 24

приварен к катодному элементу 12 и медному стержню 22. Стальной кожух 25 защищает медный стержень 22 от воздействия католита.

Анодна я рама 26 (см. фиг. 5, 6) выполнена аналогично катодной раме, но ее верхняя закрытая камера 27 выполняется большого объема, чем камера 3 катодной рамы 1.

При выполнении электролизера одновременно с анодными и катодными рамамл, трубы 28, образующие каркас анодной рамы приварены к трубам 2, образующим каркас катодной рамы, а титановый лист 18 покрывает поверхj; ность каркаса анодной рамы и закреплен на трубе 28,

Токопроводы 13 соединяющие анодный и катодный элементы биполярного Электрода могут быть выполнены в несколько упрощенном виде.

В частности, в варианте, изображенном на фиг. 7, между медным стержнем 22 и стальным стержнем 24 расположена соединительная деталь 29 из стали, пересекающая основную пластину 10 би полярного электрода и приваренная к стальному листу 17. Титановый кожух 23, защищающий медный стержень 22, образован изгибом титанового листа 18 основной пластины 10.

Возможно также на медном стержне 22 закрепить плотной посадкой втулку 30 из стали и приварить втулку к катодному элементу 12 и стальному кольцу 31. Стальное кольцо 30 в свою очередь приварено к стальному листу.17 основной пластины 10.

Выполнение электролизера в соответствии с настоящим изобретением позволяет снизить расход электроэнергии

при получении хлора и щелочи электролизером растворов хлоридов щелочных металлов.«

Форг4ула изобретения

Электролизер фильтрпрессного типа для получения хлора и щелочи, содерзкащий анодные и катодньге рамы, имеюc y s каркас из полых труб, биполярные электроды, включающие основную пластину, выполненную из биметалла стальтитан, анодный элемент, выполненный из полос титана с активным покрытием

и расположенный с одной стороны основной пластины, катодный элемент, выполненный из стального листа и расположенный с другой стороны основно пластины, токопроводы, соединяющие анодный и катодный элементы, о т 1пичаю цийся тем, что, с цел уменьшения расхода электроэнергии, по меньшей мере одна из рам жестко соединена с основной пластиной и ано ным и катодным элементом биполярног электрода, при этом титановый лист основной пластины расположен на поверхности каркаса рамы со стороны анодного элемента, а токопроводы выполнены в виде медного стержня, приваренного к анодному элементу и снабженного титановым кожухом и стального стержняI приваренного к катодному элементу и соединенного с медным стержнем. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Биллитер Ж. Промышленный электролиз водных растворов. - М.: 1959, с. 64-78. 2.Патент Франции №2169710, кл. В 01 к 3/00, 14.06.73.

г п го 11Z5/

//, /ГУ-..ч-.-...tx.

43

а

-/7

/

rtza

Д фиг