Производство хлора, каустической соды и неорганических хлорпродуктов - Якименко Л.М.
Скачать (прямая ссылка):
Электролизер комплектуется из нескольких секций. Для одной секции должна быть принята типовая нагрузка, тогда более крупные электролизеры могут быть получены путем объединения В ОДНОМ корпусе нужного числа секций. Так можно создавать нормальный ряд электролизеров все возрастающих мощностей. Секционное построение электролизера облегчает монтажные и ремонтные операции.
В качестве анодов используются плоские графитовые плиты, широко применяемые в хлорной промышленности., Аноды имеют верхний токоподвод. Анодные ниппели выходят через крышку и анодными шинками подсоединяются к медной сборной шине, в свою очередь подсоединяемой к уравнительной шине следующего по ходу тока электролизера.
Анодные плиты подвешиваются при монтаже с помощью вини-пластовых стержней на катодных элементах так, чтобы каждая анодная плита входила в зазор между двумя соседними катодными элементами, связанными в гребенку. Между анодами и катодными элементами вставлены винипластовые распорные стержни для предотвращения замыкания.
Электродная секция, состоящая из катодной группы с установленными на ней анодами, подвешена на лапах к борту корпуса и перекрывается бетонной крышкой. Проходы катодных и анодных ниппелей в крышке герметизируются бетоном и замазкой. Крышка всего электролизера составляется, таким образом, из ряда крышек над секциями. Стыки крышек между собой, а также периметр собранной общей крышки уплотняются замазками. Такой способ сборки электролизера позволяет заменить любую секцию электролизера без нарушения соседних.
Корпус электролизера — прямоугольной формы, сварен из листовой стали. В верхней части корпуса имеется раструб, к одной из
длинных сторон которого приварена уравнительная стальная шина. Корпус и раструб с внутренней стороны гуммированы.
К уравнительной шине с одной стороны присоединяются сборные анодные шины предыдущего электролизера, а с другой — сборные катодные шины данного электролизера. Кроме того, эта шина служит для присоединения шунтирующих устройств.
Электролизеры объединяются в каскады из 4—6 электролизеров. Срок службы анодов зависит от положения злектролизера в каскаде. Ниже приведена продолжительность пробега графитовых анодов ухудшенного качества (в сут) при различной плотности тока в зависимости от положения электролизера в каскаде:
Ванна
каскада
I II
При 700 А/м8 При 800 А/ма
520 440
370 330
Ванна каскада
III
IV
При 700 А/м8 При 800 А/м2
290 260
210 186
«F".......
В III и IV типах электролизеров применены неохлаждаемые катоды. Для охлаждения электролита служат специальные холодильники, размещенные в промежутках между электродными элементами. Холодильники выполнены из стальных труб и для защиты от коррозионного разрушения соединены с катодами.
Схема такого электролизера изображена на рис. 7-17.
Электролизер может работать при нагрузке 25 кА и плотности тока 700 А/м2 или при 37 кА и плотности тока 1000 А/м2.
Электролизер состоит из корпуса — катода, 88 графитовых анодов, трех катодно-по-ляризованных трубчатых холодильников , гумированного днища, крышки и ошиновки. В одной из модификаций конструкций катодный комплект выполнен вместе с крышкой в виде сварного узла. Аноды с помощью винипластовых фиксаторов навешиваются на катодные листы и после установки крышки присоединяются к четырем анодным шинам. Герметизация анодных выводов производится так же, как и в электролизерах I и II типов.
Напряжение на электролизере зависит, при прочих равных условиях, от применяемой плотности тока и качества графитовых анодов. На рис. 7-18 приведена зависимость среднего напряжения
Рис. 7-17. Электролизер для получения хлората натрия с неохлаждаемыми катодами:
1 — бцтумная заливка; 2 — катодная шина; з — крышка; 4 — корпус-катод; 5 — гуммировка; 6 — поддон; 7 — холодильник; 8 — анодная шина.
на электролизере за тур работы анодов от применяемой плотности тока.
Все перечисленные конструкции электролизеров имеют верхний токоподвод к анодам. Хлоратные электролизеры с нижним токо-подводом не нашли широкого применения вследствие меньшей надежности и более высокого среднего напряжения. Недостаточная надежность этих электролизеров объясняется тем, что случайные дефекты в гуммировке анодно-поляризованного днища или в изоляции анодных контактов (битумом или бетоном) могут привести к очень интенсивной коррозии.
Определенный интерес представляет конструкция электролизера с боковым токоподводом, так как она позволяет увеличивать мощность электролизеров за счет их высоты без изменения габаритов в плане. Кроме того, вследствие более коротких путей тока по графиту снижается среднее напряжение на электролизере. Такой электролизер был испытан на нагрузку 20 кА, однако он, так же как и электролизер с нижним токоподводом, недостаточно надежен и поэтому не нашел применения в промышленности.
Монополярные конструкции электролизеров с графитовыми анодами и анодами из PbO2 для получения хлората натрия продолжают совершенствоваться. Нагрузка на электролизеры повышена до 60 кА, увеличивается применяемая плотность тока [109].
