SU805955A3 - Монопол рный фильтрпрессный электролизер - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к химическому машиностроению и может быть при менено при изготовлении электролизеров дл  производства хлора и раство ра каустической соды по диафрагменному методу. Известен монопол рный электролизер дл  получени  хлора и щелочи, содержащий катодный блок с гребенчатыми катодными пальцами. На сетчатую поверхность катода насасываетс  асбестова  диафрагма ll . Известный электролизер сложно собирать , в нем практически невозможно использовать полимерные проточ-. ные диафрагмы в виде плоских листов. Известен также монопол рный фильт прессный электролизер дл  получени  хлора и щелочи, содержащий анодные пластины с рабочей частью из пленкообразующего металла с электрокаталитическим покрытием, катодные пластины с металлической рабочей частью, фильтрующие диафрагмы, расположенные между кауЦдыми соседними анодной и катодной пластинами, и концевые плас тины, которые составл ют концевые стенки электролизера 2 . Недостатком данного электролизера  вл етс  сложность, обусловленна  не рбходимостью установки труб и коллекторов дл  отвода образующихс  газов в каждом монопол рном элементе. Цель изобретени  - упрощение конструкции . Поставленна  цель достигаетс  тем, что известный монопол рный фильтрпрессный электролизер дл  получени  хлора и щелочи, содержащий анодные пластины с рабочей частью из пленкообразующего металла с электрокаталитическим покрытием, катодные пластины с металлической рабочей частью, фильтрующие диафрагмь, расположенные между каждыми соседними анодной и катодной пластинами, и концевые пластины, которые составл ют концевые стенки электролизера, снабжен диафрагменнЫми пластинами, соединенными с диафрагмами , и прокладочными пластинегми из неэлектропроводного материала, расположенными между каждой анодной и соседней диафрагменной пластинами, а также между каждой катодной и соседней диафрагменной пластинами, причем в анодных, катодных, диафрагменных и прокладочных пластинах в верхней части выполнены прорези одинаковых размеров, которые в сборке образуют две электрически изолированкые полости вдоль электролизера, в прокладочных пластинах выполнены вертикальные каналы, соедин ющие пе вую полость с анодной рабочей часть вторую пластину - с катодной рабоче частью, а части катодных пластин, определ ющие первую полость, и част анодных пластин, определ ющие втору полость, выполнены из неэлектропроводного материала. На фиг. 1 приведено перспективно изображение в раст нутом виде части топопол рного фильтрпрессного диафра менного электролизера; на фиг, 2 вид диафрагменного электролизера с торца части в направлении А на фиг. Часть электролизера (фиг.1 и 2) содержит анодную пластину1, катодную пластину 2, диафрагму 3, прокла дочные пластины 4 и 5, диафрагменну пластину 6 и уплотнители 7. Диафраг ма 3 и св занна  с ней диафрагменн-а пластина 6 отдел ют анолитную часть содержащую анодную пластину 1, прокладочную пластину 4 и уплотнение 7 от ка голитной части, содержащей катодную пластину 2, прокладочную пластину 5 и уплотнение 7. В промыш ленный электролизер лучше собирать 500-2000 таких частей и зажимать и вместе. Такой электролизер содержит концевые пластины, которые предпочтительно изготовл ть из м гкой стал При сборке электролизера образуютс  перва  полость 8 дл  выпускаемого рассола и хлора и втора .полость 9 дл  раствора щелочи и водорода. Кажда  анодна  пластина 1 состои из активной части 10 и рамной части 11, изготовленной из пленкообразующего металла, предпочтительно титана , причем рамную часть 11 изготовл ют из пластмассы, например из изопропилена. Анодна  Активна  часть 10 вьтолн етс  в виде жалюзей с электрокаталитическим покрытием, состо щим из смеси окислов рутени  и титана. Выступающа  часть 12. анодной пластины 1 предназначена дл  соединени  с источником тока а рамные части 11 и 13; определ ющие отверсти  14 и 15, размеры которых соответствуют поперечному сечению, соответственно полостей 8 и 9. Кажда  катодна  пластина 2 состои из рамной части 16, изготовленной из м гкой стали, и рамной части 17, изготовленной из полипропилена. Активна  поверхность катода 18 имеет форму жалюзей. Выступающа  часть 19 катодной пластины 2 предназначена дл  подвода электрического тока, а рамные части 16 и 17 определ ют соответственно отверсти  20 и 21, размеры которых соответствуют поперечному сечению соответственно полостей 9 и 8. Кажда  диафрагма 3 представл ет собою микропористый лист асбеста или политетрафторэтилена. Диафрагма 3 опираетс  на пластину 6, изготовленную из натуральной или синтетической резины. Пластина 6 имеет форму рамы с трем  отверсти ми, размеры которой соответствуют поперечным сечени м аналитной и католитной камеры, и полостей 8 и 9. Кажда  прокладочна  пластина 4 и 5 изготовлена из пластмассы, например полипропилена. Прокладочные пластины 4 и 5 имеют три отверсти , размеры которых равны размерам отверсти-й в диафрагменных пластинах 6. Кроме того, в прокладочных пластинах 4 и 5 выполнены канавки 22 и 23, расположенные таким образом, что канавки 22 прокладочной пластины 4 соедин ют анолитную камеру с полостью 8, а канавки 23 прокладочной пластины 5 соедин ют католитную камеру с полостью 9. Каждое из уплотнений 7 изготовлено из натуральной или синтетической резины и имеет форму рамы с трем  отверсти ми, размеры которых приблизительно равны размерам анолитных и католитных камер и полостей 8 и 9. Пластина б и пластины 4 i. 5 имеют одинаковую форму, за исключением того, что нижние отверсти  6 в пластине меньше соответствующего отверсти  в пластинах 4 и 5, так что в электролизере кромки диафрагмы, котора  несколько больше нижнего отверсти  в пластине б,, захватываютс  между пластиной б и пластиной 4 или пластиной 5. Кроме того, пластины б по толщине близки к толщине диафрагмы, а уплотнени  7 выполнены из более тонкого материала. Электролизер содержит впускной трубопровод дл  подачи рассола и трубопровод дл  вывода хлора(на рисунках не показано, соединенные с полостью 8, а также трубопроводы дл  вывода водорода и щелочи, соединенные с полостью 9. Электролизер работает следующим образом. Раствор хлористого натри  поступает из полости 8 вниз через канавки 22, выполненные в прокладочных пластинах, в анолитные камеры. Хлор, образующийс  в анолитных камерах, проходит вверх через канавки 22 прокладочных Пластин 4 и выходит в плотность 8. Электролитическа  щелочь и водород, получаемые в католитных камерах, поднимаютс  по канавкам 23, выполненным в прокладочных пластинах 5, в полость 9, где отдел етс  водород . Электролизер может быть собран из одиночных анодных пластин 1, чередующихс  с одиночными катодными пластинами 2, или из пар анодных пласти и пар катодных пластин.

П р и м е р. Диафрагменный электролизер по изобретению соде-ржит четные титановые анодные пластины 1 в виде жалюзей толщиной 0,75 мм кажда  с покрытием из смеси окиси рутени  и двуокиси титана, четыре катодные пластины 2 из м гкой стали в виде жалюзей толщиной 0,75 мм кажда .и семь изготовленных электростатической выт жкой листовых диафрагм из политетрафторэтилена толщиной 3 мм. Длина жалюзей анодных и катодных пластин составл ет 15 см. Рассто ние между поверхност ми диафрагм в соседних камрах составл ет 6 мм. Прокладочные пластины 4 и рамы 7 и 10 изготовлены из полипропилена, а диафрагменные пластины- 6 из синтетической резины .

Электролизёр питают водным раствором хлористого натри  концентрации 300 г/л со скоростью 5 л/ч, нагрузка составл ет 480 А, плотност тока 3 кА/м. Напр жение составл ет 3,5 в. Получаемый хлоргаз содержит 95 вес.% С1 и 5 вес. % Од едкий натрс 10 вес.%. Выход по току составил 86%.

Claims (2)

1. Якименко Л.М. Электролизеры с твердым катодом, м., Хими , 1966, с. 200.

2.Патент Франции 1301460, кл. В 01 К, 11.07. 61 (npOTorr.ffl) ,