SU1618281A3 - Электролизер дл получени хлора и раствора гидроксида щелочного металла - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к конструкци м электролизеров и позвол ет снизить расход электроэнергии за счет создани  оптимального распределени  тока по поверхности электродов. Электролизер дл  получени  хлора и раствора гидроксида щелочного металла включает проводной корпус, выполненный из двух половин, соединенных с помощью рамного уплотнени , в котором размещена мембрана, а в каждой из половин корпуса размещены плоские электроды, установленные параллельно торцовым стенкам корпуса, элементы дл  подвода тока к ним, патрубки дл  отвода продуктов электролиза и подачи реагентов, элементов дл  подвода тока, выполненных в виде набора плоских параллельных одна другой решеток, установленных между электродом и торцовой стенкой корпуса, перпендикул рно их поверхности, а на внешней стороне корпуса конгруэнтно плоским решеткам размещены плоские контактные шины, причем контактные шины прилегающих  чеек установлены напротив друг друга. 2 ил.

Description

., Изобретение относитс  к технологии электрохимических производств, в частности к электролизерам дл  получени  хлора и раствора гидроксида щелочного металла.

Цель изобретени  - снижение расхода электроэнергии путем создани  оптимального распределени  тока по поверхности электродов.

На фиг, 1 показаны две  чейки электролизера; на фиг. 2 - плоский электрод.

Ячейка электролизера состоит из электропроводного корпуса, состо щего из двух половин 1 и 2, соединенных

с помощью рамного уплотнени  3, между которыми размещены мембраны 4, в каждой из половин корпуса размещены плоские электроды (анод 5 и катод 6) и элементы 7 дл  подвода тока к ним, на внешней стороне корпуса размещены контактные шины 8 и 9,

При присоединении нескольких  чеек друг к другу с помощью известных крепежных средств  чейки токопровод- но соедин ют со смежными  чейками контактными шинами 8 и 9. Электри- ческ:ий ток идет в анод 5 с контактной шины 8 через дно и элементы жесткости. После прохождени  через мембрану 4

о

оо

ю

00

ы

J16

ток поступает в катод 6Э течет через элементы жесткости в другое дно полуоболочки и затем в контактную шину 9 той же  чейки, после чего переходит в контактную шину 3 следующей  чейки.

На фиг. 2 показаны контактна  шина 8 (или 9), а также электрод 5 (или 6),выполненный в виде жалюзи

При таком выполнении электродов электролит и образующийс  при электролизе газ могут легко поступать в пространство между электродами и удал тьс  из последнего. При необходимое ти перед электродом, т.е, анодом или катодом, можно расположить один или несколько дистанционных элементов 31. Эти дистанционные элементы нецелесообразно располагать вертикально на часть или всю высоту электрода.

На электроде (анод 5 или катод 6) имеютс  секции без отверстий. Обратна  сторона этих секций электропро- водно закреплена на элементах жесткое ти согласно фиг. 2. Контактные шины 8 или 9 расположены на дне полуоболочки в одной плоскости с металлическими элементами жесткости. Такое расположение максимально сокращает переход тока и его путь от контактных шин к электроду, максимально снижает плотность тока в токопровод щих элементах и обеспечивает возможность опткмальт- ного распределени  тока в электроде, Кроме того, предлагаема  конструкци  позвол ет предельно сократить потери тока в  чейке или во всей, установке.

Форма электродовt изготовленных, например, из перфорированного листа3 решетки с ромбическими отверсти ми или конструкций из тонкого листа с жалюзеобраэными отверсти ми, а также их расположение в  чейке обеспечивают возможность легкого прохождени  газов, образующихс  в процессе электролиза , в; пространство за электродами . При таком отведении газов из электродного пространства снижаетс : сопротивление газов и уменьшаетс  наг, р жение в  чейке,

Половины оболочки можно изготавли-; вать из железа, его сплавовэ чугуна или анодного материала, той этом половина оболочки на анодной стороне должна быть выполнена из стойкого к хлору материала,

В качестве перегородки используют традиционные ионообменные мембраны,,

2814

например, из сополимеризата тетрафтор- этилена и перфторэфира сульфокислоты, Ионообменна  мембрана предотвращает возможность смешивани  водорода с хло- J ром, а ее селективна  проницаемость позвол ет проходить в катодное пространство только ионам щелочных металлов , т.е. исключаетс  переход галоге- Q нидов в катодное пространство и попадание гидроксильных ионов в анодное пространство.

Электролизер может содержать как 15 одну  чейку, так и большое число параллельно включенных  чеек, при этом электрический контакт осуществл ют посредством токопроводной шины,

20Предлагаемое техническое решение позвол ет сш-5знть расход электроэнергии при получении хлора и гкдроксида щелочного метатла как за счет уменьшени  омических потерь в токоведу25 щих част х электролизера, так и за счет равномерного распределени  плотности тока по поверхности электродов и ионообменной мембраны.

30 Ф о р м у л а изобретени 

Электролизер дл  получени  хлора г, раствора гидр оксид а щелочного металла ,; содержащий  чейки, кажда  из

.которых состоит из электропроводного JS

корпуса, состо щего из двух половин,

соединенных с помощью рамного уплотнени , между которыми размещена мембрана , в каждой кз половин корпуса

Q размещены плоские электроды, установленные параллельно торцовым стенкам корпуса, элементы дл  подвода тока к ним, а также патрубки дл  подачи реагентов и оттзода продуктов электроли-

«с за, отличающийс  тем, что, с целью снижени  расхода электроэнергии за счет создани  оптимального распределени  тока по поверхности электродов, элементы дл  подвода тоJQ ка выполнены в виде набора плоских параллельных одна другой решеток, установленных между электродом и торцовой стенкой корпуса перпендикул рно их поверхности, з на внешней сто55

роне корпуса конгруэнтно плоским решеткам размещены плоские контактные шины, причем контактные шины прилегающих  чеек установлены одна напро . тив другой.

Фиг./

Фиг. 2

Claims (1)

1. Ф о р м у л а изобретения

   Электролизер для получения хлора и раствора гидроксида щелочного металла, содержащий ячейки, каждая из которых состоит из электропроводного корпуса, состоящего из двух половин, соединенных с помощью рамного уплотнения, между которыми размещена мембрана, в каждой из половин корпуса дд размещены плоские электроды, установленные параллельно торцовым стенкам корпуса, элементы для подвода тока к ким, а также патрубки для подачи реагентов и отвода продуктов электролн^5 за, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода электроэнергии за счет создания оптимального распределе для тока ио поверхности электродов, элементы для подвода тока выполнены з виде набора плоских параллельных одна другой решеток, установленных между электродом и торцовой стенкой кохзпуса перпендикулярно их поверхности, а на внешней сто$5 роке корпуса конгруэнтно плоским решеткам размещены плоские контактные шины, причем контактные шнкы прилегающих ячеек установлены одна напротив другой.

   35

   1618281