Электролизер

 

Изобретение относится к прикладной электрохимии , в частности, к конструктивным особенностям электролизеров. Цель изобретения - повышение стабильности и надежности работы электролизера и снижение затрат на его обслуживании. Электролизер содержит корпус 1, неподвижный дисковый электрод-анод 2 и вращающийся дисковый электрод-катод 3, установленные параллельно друг другу. Отличительная особенность электролизера состоит в том, что неподвижный электрод-анод 2 - выполнен с концентрично расположенными кольцевыми канавками 4 и снабжен шарами 5 из диэлектрического материала /например, стеклянными/, установленными между электродами в канавках анода 2. Центр кольцевых канавок смещен относительно оси вращения второго электрода, а последний установлен с возможностью перемещения вдоль оси вращения. Величина смещения центра канавок больше или равна шагу между канавками. При скорости вращения катода 30 об/мин и плотности тока 0,1 А/дм<SP POS="POST">2</SP> был получен осадок кадмия 13,5 мм. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ, РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„„1507874 (51)4 С 25 С 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Яд

4Р 3

Q0

4ь

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4351887/31-02 (22) 28.12.87 (46) 15.09.89. Бюл. 11 34 (71) Белорусский технологический институт им. С.М.Кирова (72) Л.Е.Воропаев, В.Л,11артинович, И.М.Жарский и- О.А.Слесаренко (53) 621 ° 357.2(088.8)

I(56) Авторское свидетельство СССР К 1219678, кл. С 25 C 7/00, 1984.

Заявка Англии У 2028870, кл. С 25 С 7/02, опублик. 1980. (54) ЭЛЕКТРОЛИЗЕР (57) Изобретение относится к прикладной электрохимии, в частности к конструктивным особенностям электролизеров. Цель изобретения — повышение стабильности и надежности работы электролизера и снижение затрат на его обслуживание. Электролизер содержит корпус 1, неподвижный дисковый

2 электрод — анод 2 и вращающийся дисковый электрод — катод 3, установленные параллельно друг другу. Отличительная особенность электролизера состоит в том, что неподвижный электрод — анод 2 — .выполнен с концентрично расположенными кольцевыми канавками 4 и снабжен шарами 5 из диэлектрического материала (например, стеклянными), установленными между электродами в канавках анода 2. Центр кольцевых канавок смещен относительно оси вращения второго электрода, а последний установлен с возможностью перемещения вдоль оси вращения. Величина смещения центра канавок больше или равна шагу между канавками. При скорости вращения катода 30 об/мин и плотности тока -0,1 А/дм был получен осадок кадмия 13 5 мм. 1 з.п. ф-.лы, 2 ил.

3 150787

Изобретение относится к прикладной электрохимии, в частности к конструктивным особенностям электролизеров.

Целью изобретения является повы5 шение стабильности и надежности работы электролизера и снижение затрат на его обслуживание.

На фиг.1 показан электролизер, общий вид; на фиг,2 — поверхность 10 катода.

Электролизер содержит корпус 1; в нижней части которого установлен неподвижный дисковый электрод анод 2, а параллельно аноду 2 установ-15 лен другой электрод-катод 3. На стороне анода 2, обращенной к катоду 3, имеются кольцевые канавки 4, в которые помещаются нары 5, выполненные из токонепроводящего материала. Сте- 20 пень заполнения кольцевых проточек шарами составляет 60-70%.Катод 3 установлен с возможностью вращения вокруг собственной оси и перемещения вдоль нее. Ток к катоду 3 подводится с помощью скользящего контакта 6.

Канавки 4 на рабочей стороне катода 3 (фиг.2) расположены концентрично, центр их не совпадает с осью вращения катода. Величина эксцентриситета должка быть равна или больше шага между канавками; Радиус кривизны поверхности канавок 4 равен радиусу шаров 5, расположенных в них. В аноде 2 и катоде 3 имеются также от- 35 верстия для обмена электролита, находящегося между электродами и за их пределом.

Электролизер работает следующим образом.

После подключения электродов к источнику постоянного тока и включения привода вращения катода протекает процесс осаждения на катоде 3 и процесс окисления на аноде 2. Шары 45

5, расположенные в кольцевых канавках 4, перемещаются по ним под действием вращающегося катода. Расстояние между рабочими поверхностями электродов, определяемое диаметром шаров 5 и глубиной кольцевой канавки,. в процессе электролиза остается постоянным.

В результате стабильными во времени остаются напряжения на электролизере и величина тока, протекающая через электролизер, что снижает затраты, связанные с обслуживанием электролизера, поскольку отпадает необходимость в регулировании напряжения или

4 4 плотности тока, Стабилизация электрических параметров работы устройства обеспечивает улучшение качества получаемых осадков металла.

Благодаря эксцентричному расположения кольцевых канавок 4 при вращении катода 3 шары 5, находящиеся в одной канавке, прокатываются по всей поверхности катода 3 на участке, равном величине эксцентриситета, Поскольку величина последнего равна или больше шага кольцевых канавок 4, то при вращении катода 3 вся его поверхность обкатывается шарами, что позволяет формировать на поверхности катода толстые осадки. Механическое воздействие шаров 5 на поверхность растущих осадков приводит к подавлению процесса образования осадка дендритообразной формы, Сглаживанию поверхности осадка способствует также стабильность электрических параметров процесса электролиза.

Формирование толстых осадков металла позволяет реже проводить его съем с катода, что снижает затраты на обслуживание электролизера.

Исследование процесса электролиза проводили в модели электролизера, включающей дисковые катод и анод диаметром по 108 мм, установленные в цилиндрическом корпусе ° Анод выпол" нен из. титана марки ВТ1 толщиной 5 мм;

Катод имеет шесть кольцевых канавок с радиусом кривизны 2,4 мм и глубиной 2 мм, расположенных с шагом

15 мм. Эксцентриситет составляет

16 мм. В канавки помещали стеклянные шары диаметром 4,8 мм, величина отклонений диаметра которых от среднего значения не превышала О,1 мм.

Количество шаров в канавке выбира ли таким, чтобы длина проточки закрывалась шарами на 60-70%. Пространство между канавками покрывали слоем диоксида свинца. Проводили процесс электроосаждения кадмия из раствора, содержащего 5 г/л сульфата кадмия, 8 г/л серной кислоты и

0,5 мл/л диспергатора НФП, Плотность тока составляла 0,1 А/дм . Скорость к вращения катода 30 об/мин. На катоде осажцали слои кадмия толщиной до 13,5 мм, Периодический визуальный контроль sa состоянием катодного осадка показал что при любой толщине осадка он оставался гладким без признаков образования дендритов, Формула изобретения

1.Электролизер, содержащий кор" пус и дисковые электроды, один из которых установлен неподвижно, а другой — с возможностью вращения вокруг центральной оси в плоскости, параллельной неподвижному электроду, ®ue 2

Составитель Н.Петров

Техред И. Верес Корректор С.Шекмар

Редактор А.Лежнина

Заказ 5523/33 Тираж 605 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101

5. 1507874 б

Предлагаемая конструкция электро- отличающийся тем, что, лизера позволяет получать толстые с целью повьппения стабильности и наосадки-,.металлов при стабильных пара- дежности работы электролизера и сниметрах процесса, что снижает затраты . жения затрат на его обслуживание, на обслуживание устройства и дальней- неподвижный электрод выполнен с коншую переработку осадка, а.также упро- центрично расположенными кольцевыми щает управление процессом электроли- канавками и снабжен шарами иэ диэа. Улучшается надежность работы электрического материала, установленэлектролизера за счет исключения воз- 10 ными между электродами в канавках неможности замыкания анода и катода. подвижного электрода; при этом центр кольцевых канавок смещен относительно оси вращения второго электрода, а последний установлен с возможностью

15 перемещения вдоль оси вращения.

2.Электролизер по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что величина смещения центра канавок больше,нли равна шагу между канавками,