Производство хлора, каустической соды и неорганических хлорпродуктов - Якименко Л.М.
Скачать (прямая ссылка):
водов, конструкция которых допускает небольшие перекосы при сборке ячеек.
Коллекторы для хлора и водорода проходят вдоль электролизера, их составляют из элементов бетонных рам при сборке электролизера. Стыки между отдельными ячейками заливаются уплотняющим составом.
Электролизер сложен в изготовлении, сборке, перемонтаже и ремонте. Из-за трудности уплотнения электролизера его герметичность достигается не всегда. Значительные недостатки этой конструкции обусловили ее неконкурентоспособность по сравнению
6
Рис. 3-17. Типы устройств биполярного электродного элемента:
1 — разделительная плита из токопроводящего материала; 2 — стальная полоса, образующая раму биполярного электрода; 3 — катодная сетка; 4 — катодные кольца; 5 — стержни, крепящие катодные пальцы к разделительной плите; 6 — графитовые аноды; 7 — медные желоба; 8 — графитовые плиты; 9 — медная токораспределительная шина; 10 — хлоро-етояная масса; H — защитное покрытие.
с современными конструкциями электролизеров с осажденной диафрагмой типа БГК или Хукер.
В электролизере4 фильтр-прессного типа Хантер-Отис-Блю [18] к опорной электродной плите с анодной стороны прикрепляются графитовые аноды, с катодной — с помощью медных контактов — катоды, изготовленные из стальной сетки в виде катодных пальцев. При сборке отдельных рам в фильтр-пресс катодные пальцы помещаются в зазорах между анодами. Подача рассола и отвод продуктов электролиза производят через коллекторы, снабженные отводами к каждой ячейке. Фильтр-прессный электролизер может иметь до 50 ячеек, а серия из четырех электролизеров — 200 ячеек. Сообщений о промышленном использовании такой конструкции в литературе нет.
В последнее время проводились работы по усовершенствованию конструкции биполярных электролизеров с целью увеличения их мощности и улучшения конструкции [49]. Имеются сообщения [50] о конструкции электролизера, в котором биполярные электродные элементы, составляющие ряд последовательно включенных ячеек г размещаются в общем бетонном корпусе электролизера.
Варианты устройства биполярного электродного элемента показаны на рис. 3-17.
Биполярный электрод монтируется на разделительной плите, изготовленной' из стали или другого токопроводящего материала. По периметру плиты приварена полоса, образующая раму биполярного электрода, вставляемую в вертикальные пазы стенки корпуса при сборке электролизера. К краям рамы прикреплена катодная сетка, в свою очередь к сетке присоединены катодные плоские пальцы,
- закрепляемые в электрод-
ной плите на стержнях. 1 Графитовые аноды располагаются с другой, анодной стороны плиты. Подвод тока к анодам может осуществляться непосредственно от разделительной плиты (если аноды вставляются в соответствующие пазы в плите и закрепляются там), либо с помощью конусных медных желобов, приваренных или прикрепленных болтами к стальной разделительной плите, либо через промежуточные графитовые гглиты, прикрепленные болтами к разделительной плите. Для улучшения подвода тока между разделительной плитой и токопереда-ющими элементами установлены медные прокладки.
S
V
W
4 5
с
Рие. 3-18. -Схема устройства электролизера Ниссо:
1 — подвод тока к катоду; 2 — разделительные перегородки; 3 — отвод хлора; 4 — графитовые аноды; ? — катодные элементы; 6 — отвод водорода; 7 — подача рассола; * — подвод тока к аноду; 9 — уровнемер; 10 — отвод электролитической щелочи; 11 — корпус электролизера; 12 — крышка электролизера; 13 —'¦¦ изолятор; 14 — термометр; 15 — люк; 16 — отверстие для подачи рассола.
биполярного электрод-между разделительной
катодное пространство
На поверхность катодных пальцев и катодной сетки насасывается диафрагма из взвеси асбестового волокна в соляно-щелочном растворе. Анодная сторона разделительной плиты, анодные контакты и поверхность рамы защищены хлоростойкой массой и слоем защитного покрытия, например гуммировкой.
Внутренние полости катодных пальцев ного элемента соединены с пространством плитой и катодной сеткой и составляют ячейки.
Водород и электролитическая щелочь выводятся через отверстия н раме биполярного электрода.
Концевые монополярные электроды имеют аналогичное устройство. Концевой монополярный анод выполняется так же, как и анодная сторона биполярного электродного элемента; концевой моно-лолярный катод аналогичен катодной стороне биполярного электрода.
Много общего с описанной конструкцией имеет японский электролизер типа Ниссо [51], схема устройства которого приведена на рис. 3-18. В одном корпусе установлено 5 ячеек с биполярным включением электродов. Нагрузка на ячейку 4 кА, плотность тока на аноде 780 А/м2, на катоде 690 А/м2. Среднее напряжение на ячейке 3,4 В, выход по току 95%, концентрация щелочи в католите до 145 г/л. Катодные пальцы выполнены из металлической сетки и покрыты асбестовой бумагой. Размеры электролизера из 5 ячеек 1444 X X 3039 X 900 мм; размеры анодов 203x440x25 и катодов 440 X 44Ox X 20 мм. Срок службы графитовых анодов 6—8 мес. Промежуточная смена диафрагмы за тур работы электродов не проводится. Отмечается, что для электролизеров этого типа требуется меньшая площадь пола производственного помещения, они удобны в ремонте и обслуживании и работают с малыми удельными расходами электроэнергии.
