Электродный аппарат для нагревания и концентрирования растворов Советский патент 1982 года по МПК B01D1/00 F22B1/30 

(5) ЭЛЕКТРОДНЫЙ АППАРАТ ДЛЯ НАГРЕВАНИЯ И КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ РАСТВОРОВ

I

Изобретение относится к хими- 1 ческому машиностроению, может быть использовано для нагревания и концентрирования растворов электролитов и испарения жидкостей с высоким значением удельной электропроводности, например растворов каустической соды, кальцинированной соды, фосфорной кислоты, серной кислоты, применяемых для электрохимического полирования, электролитической очистки черных и цветных металлов.

Известен электродный выпарной аппарат, греющая камера которого содержит плоскопараллельные электроды 1 .

Недостаток аппарата - его большие габариты.

Известен выпарной аппарат, содержагдий вертикальный корпус с патрубками входа и выхода упариваемой жидкости и отвода вторичного пара, греющую камеру прямоугольного сечения с размещенными вдоль двух противолежащих стенок плоскими электродами, которая установлена в нижней части корпуса и снабжена двумя Т-образными вертикальными перегородками, прикрепленными меньшей стороной к двум другим стенкам камеры, а большей направленными перпендикулярно электродам. В результате конструктивно выполняется сужение электродной части 2 .

Недостатком этого выпарного аппарата является большая длина греющей камеры, а случае нагревания и упаривания растворов с высоким значением удельной электропроводности, поскольку для создания достаточного электрического сопротивления прохождению Электрического тока требуется большое расстояние между электродами.

Цель изобретения - повышение производительности аппарата за счет увеличения активного сопротивления греющей камеры. Поставленная цель достигается тем. что в электродном аппарате для нагревания и концентрирования растворов, содержащем греющую камеру прямоугольного сечения с патрубками подачи и отвода раствора, помещенные в греющей камере плоские электроды, вертикальную перегородку из диэлектрического материала, вертикальная перегородка выполнена Т-образной и прикреплена основанием к стенке греющей камеры, а электроды размещены с каждой стороны Т-образной перегородки вдоль ее основания. В результате подобного выполнения и размещения перегородки конструктив но выполняется сужение межэлектродной части греющей камеры пространст ва, образованного большей вертикальной стороной греющей камеры и плоскостью полочки (перекладины) Т-образной перегородки. Это приводит к уменьшению плотности тока на поверхности электродов по сравнению с плот ностью тока в межзлектродном простра стве, что снижает коррозию электродов. Уменьшение площади поперечного сечения протекающему по раствору эле тричаскому току увеличивает активное сопротивление греющей камеры, а такж способствует достижению большей компактности греющей камеры и вследстви этого, повышению теплопроизводительности единицы объема греющей камеры 1,5 раза по сравнению с теплопроизводительностью единицы объема греюще камеры известного аппарата. па фиг. 1 изображен аппарат, про дольнь й разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг . 1 . Аппарат содержит электродную грею щую камеру 1 прямоугольного сечения, выполненную из диэлектрического мате риала, например, фторопласта 4 или асбоцемента, плоские злектроды 2 из коррозионно-устойчивого материала и Т-образную перегородку 3 из теплосто кого диэлектрического материала, которая делит греющую камеру на три части таким образом, что перекладина Ц (полочка) Т-образной перегородки помещена параллельной большей боковой стороне греющей камеры 1, е осно вание 5 Т-образной перегородки закрепляется перпендикулярно к середине большей боковой стороны. Перекладина k (полочка) Т-образной перегородки делит корпус на две части разного поперечного сечения: межэлек924 трсдиую 6 и приэлектродную 7- Ширина приэле.ктродной части 7 греющей камеры, где размещены электроды в раза больше ширины суженной межэлектродной части 6, образованной боковой поверхностью перекладины - (полочки) Т-образной перегородки и стенкой большей стороны камеры 1. Электроды 2 расположены по обе стороны от плоскости основания 5 Т-образной перегородки. Электрический ток подводится к электродам 2 с помошью токоподаодов 8, покрытых диэлектрическим теплостойким слоем 9 Токоподводы 8 установлены в изолирующих втулках 10, размещенных на верхней крышке 11 аппарата. Для предотвращения короткого замыкания электродов между собой через слой раствора, верхние и нижние торцовые плоскости основания плотно соединены с днищем и крышкой электродного аппарата , а основание Т-образной перегородки присоединено к середине большей боковой стороны. Исходный раствор электролита подается через питающий патрубок (патрубки) 12, установленный в днище греющей камеры в суженной межэлектродной части 6. Нагретый до заданной температуры раствор удаляется через патрубок (патрубки) 13 установленный в крышке аппарата. Электродный аппарат работает следующим образом. Исходный раствор через патрубок (патрубки) 12 непрерывно поступает в суженную межэлектродную часть 6 грегреющей камеры 1 и заполняет весь ее объем. Переменный электрический ток, подводимый к электродам 2 с помощью токоподводов 8, проходя по объему раствора, находящегося в греющей камере, вызывает нагревание и концентрирование раствора. Нагретый и упаренный раствор удаляется из электродного аппарата через патрубок (патрубки) 13 для выхода упаренного раствора , установленный на крышке 11, а в пространство греющей камеры 1 поступает свежая порция исходного раствора . Электродный аппарат для нагревания и концентрирования растворов может служить в качестве погружного нагревателя растворов в различных емкостях. Предлагаемая конструкция погружного электродного аппарата для нагревания и концентрирования растворов в основном аналогична известной и

отличается тем, что для увеличения скорости циркуляции раствора на боковой поверхности корпуса электродного аппарата в суженной межэлектродной части выполнены дополнительные циркуляционные отверстия, причем общая площадь этих отверстий должна быть меньше поперечного сечения суженной межэлектродной части 6 греющей камеры, чтобы электрический ток протекал по объему раствора в греющей камере электродного аппарата, даже при размещении электродного аппарата в емкостях с металлическими токопроводящими стенками. .

Электродный аппарат для нагревания и концентрирования растворов в качестве погружного нагревательного элемента работает следующим образом.

Электродный аппарат помещается в емкость с исходным pactBOpoM. Заполнение объема греющей камеры 1 производится через патрубки 12 и 13, установленные на крышке и днище корпуса, и через циркуляционные отверстия, выполненные на боковой поверхности корпуса в суженной межэлектродной части 6. За счет прохождения по раствору переменного электрического тока происходит нагревание раствора в объеме греющей камеры. Нагретый и упаренный раствор удаляется из аппарата через патрубок патрубки) 13 и циркуляционные отверстия и смешиваясь с более холодным раствором, находящимся в емкости, передает ему тепло. В пространство греющей камеры поступают новые порции раствора.

Применение Т-образной перегородки, размещенной в греющей камере, уменьшающей поперечное сечение прохождению электрического тока, увеличивает активное сопротивление греющей камеры, что при обеспечении равной плотности тока на электродах способствует повышению производительности электродного аппарата, росту удельной теплопроизводительности И обеспечивает компактность греющей камеры.

Формула изобретения

Электродный аппарат для нагревания и концентрирования растворов, содержащий греющую камеру прямоугольного сечения с патрубками подачи и отвода раствора, помещенные в греюще камере плоские электроды, вертикальную перегородку из диэлектрического материала, отличающийся тем, что, с целью повышения его производительности за счет увеличения активного сопротивления греющей камеры, вертикальная перегородка выполнена Т-образной и прикреплена основанием к стенке греющей камеры, а электроды размещены с каждой стороны Т-образной перегородки вдоль ее основания,

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

13

fZ

s

11