Сборный биполярный электрод

 

СБОРНЫЙ БИПОЛЯРНКЙ; ЭОТРКТРОД для электролиза хлоридов щелочншс''Мё'-таллов, состойщйй из катодных и анодных stJieMeHTpB/ о т л и ч а ю щ и и - с я тем, что/"e't^enbTij''Уменьшения расхода эЛбктроэйёр^Ий, катодные и анбдные элементы непосред<^твенно стыкуют^ .ся попа^рно друг"с'itiy'r-oM Ц каждая пара ciiaexceHa рамой, Ьхватыбаюь^ей по периметру местсо стыковки,э противоположных сторонах р^алвл вЫпрлн.е'н'ы сквозные продольные П]р6 точки и связанные с НИМИ Поперечные проточки, смещен-: ные в CTOJiOHy катодного элемента.б- V«Ла^ ^ а>& ел<;о>&

I °

„„,. ... . .й ф

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

° . РЕСПУБЛИН

„„SU„„646569

M5D C 25 D 11/021 С 25 В 9/00//

"//С 25 В 1/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ

Фиг. f

lOCV+APCTBEHHblA HOMHTET CCCP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2360563/23-26 (22) 14 ° 05.76 (46) 30.10.83. Бюл. Р 40 (72) Г.ll.Камарьян-и Ф.И.Львович; (53) 418 (088. 8) (56) 1. Патент Японии 9 5, кл.. 15;gl2 121, 1951.

2. Заявка Р 2122952/26, 14.04.75, по которой вынесено рещение о выдаче авторского свидетельства. (54)(57) СБОРНЫЙ БИПОЛЯРНЫЙ РЛЕК1РОД для электролиза хлоридов щелочных металлов, состоящий из катодных и анодных элементов, о т л и "ч а ю щ и йс я тем, что, а целъю "уменьшения расхода электроэнергии, катодные и айодйые элементы непосредственно стыкуют ся попарно друг с другом н. каждая пара снабжена рамой, охватывающей по периметру место стыковки,в противоположных сторонах рамы выполнены сквозные прбдольные. проточии и связанные с ними поперечные проточки, смещен-. ные в сторону катодного элемента.

646569

Изобретение относится к электро.химическому производству, а именно к электродам, используемйм в электролиэерах для получения хлора и каустической соды электролизом растворов хлорицов щелочных металлов.Известен биполярный электрод, со" держащий токораспределительную плиту с прикрепленнйми к ней с взаимно про "- "тивоположных сторон катодными элементами, выполненными в виде, сетчатых 10 коробок,.и анодными элементами, Кото- рые выполнены в виде одной или нес кольких графитовых плит (1)."

Недостаткбм такого электрода является резкое увеличение его габаритов 15 и веса при увеличении мощности - элект- ролйзера-;

Наиболее близким- i< ïðåäëàãàåìîìó электроду является сборный биполяр" нйй электроД содержащий токораспределительную плиту с прикрепленными к ней с взаимно цротивойоложных"сторон катодными и аноднийи элементами. Катодные элементы вййолнены в виде сетчатых коробок с внутфейней полостью, сужающейся снизу вверх, 25 а анодные элементы - в виде одной или HBcKoAbKHx перфорированных- пластин c плоской или криволинейной поверхностью, закрепленйых на токоцодводе, жестко связанном с токораспределительной плитой, и образующих с ним полость, расширяющуюся снизу вверх. Токораспределительная плита электрода выполнена сборной из от"дельных блоков (2), 35

Недостатком такого электрода является повышенный расход электрЬэнергии из-за промежуточной детали .(то кораспределительной плиты), через которую осуществляется электрйческий 40 контакт катодных и аньдных элементов.

Целью изобретения является уменьшение расхода электроэнергпи.

Указанная цель достигается-тем, что сборный биполярный электрод для электролиза растворов хлоридов "щелочных-металлов, состоящий из катбдных и анодних элементов," выполнен таким образом, что катодные и . анодные элементы непосредственно стыкуются попарно друг с другом и каждая пара снабжена рамой, охватывающей по периметру место стьШОвки, в протйвоположных сторонах рамй - выполнены сквозные продольные проточки и связанные с ними поперечные проточ- 55 : ки," смещенные в сторону "катодного

"элемента.-- ,Цля обеспечения необходимой мощ ности электрода биполярный электрод может состоять из нужного числа пар 60 катодных и анодных элементов, стянутых между собой °

На фиг. 1,изображена пара элект-. роДйых элементов, вид сбоку на фиг. 2 = то же, вид спереди; на фиг. 3 и 4 - то же, вид сверху; на фиг. 5 — комплект пары электродных элементов в сборе, вид сбоку; на фиг. 6 — то же, вид спереди на фиг. 7 " то же, вид сверху.

Каждая пара электродных элементов включает катодный элемент 1, анодный элемент. 2 и раму 3. Элемент 1 выполнен в виде полой сплющенной короб. ки из металлической сетки или перфорированного листа, прикрепленного

"электрически и механически к каркасу 4; представляющему собой металлическую скобу 5 с рядом ребер 6. Наружная поверхность скобы 5 защищена от хлора, например, гуммировкой или любым другим известным способом.

Возможно выполнение элемента 1 без каркаса.

Элемент 2 выполнен в виде полой сплюснутой коробки с открытыми, боко- . выми гранями из перфорированного титанового лиСта или титановой сетки, покрытых активной массой.

Элементы 1 и 2 непосредственно стыкуются между собой по торцам при помощи сварки, болтовой стяжки или другого подходящего соединения, обеспечивающего нужные электрический кон. такт и механическую прочность.

В противоположных торцах рамы 3 выполнены Сквозные продольные проточ ки 7 и 8, образующие соответственно каналы для водорода и щелочи. В тех же торцах рамы 3 выполнены сквозные поперечные проточки 9 и 10 для выво" да соответственно водорода и щелочи в проточки 7 и 8.

Лара катодйого и анодного элемен тов соединена с рамой 3 по всему ее йериметру герметично с помощью сварки или другого соединения.

Несколько пар элементов стягиваются в единый комплект при помощи стяжных устройств 11 и уплотнительных прокладок 12, проложенных по стыкующимся граням рами 3 каждой пары элементов. Устройства 11 свободно йроходят через проточку 7 и 8 рам 3 стйкующихся электродных пар и при помощи гаек 13 стягивают в комплекты электродные пары по типу фильтр-пресса или отопительных батарей. Такие устройства могут быть выполнены в виде болта или шпильки соответствующих размеров или трубы, внутренняя полость которой служит коллектором для водорода в одном торце рамы 3 (в верхнем) и для .щелочи в другом ее торце (в нижнем).

Предложенный биполярный электрод может применяться в биполярных электролизерах любого типа как с фильтрующей диафрагмой, так и с ионообменной мембраной.

Предложенный биполярный электрод имеет меньший перепад напряжения, а

646569

10

7!

Фиг.2

Фиг.д

3 7

77

Фиг.Ф

Фиг.7 следовательно, пониженный расход электроэнергии, так как катодный и анодный элементы непосредственно стыкуются электрически и механически друг с другом лучшие условия для формирования фильтруюцей диафрагмы 5 на катодном элементе и нанесения активной массы на анодный элемент, так как обеспечена возможность осуцествления укаэанных технологических операций с каждой парой катодного и анодного элементов и даже с каждым катодным и анодным элементом в отдельности, что, в свою очередь, обес-. печивает достижение оптимальных технологических и технико-экономических: 5 показателей.

ВНИИПИ Заказ 8156/4

Тираж 643 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород,ул.Проектная,4

Кроме того, в предложенном элект". роде можно легко и быстро заменить любую пару испорченных катодных и анодных элементов или только -катбд - ный или анодный элемент, что полностью исключено во всех других биполярных электродах.

Биполярный электрод согласно изобретению имеет минимальный вес, операции по монтажу и демонтажу удобны и просты, так как в нем нет громоздкой токораспределительной плиты, как во всех других известных биполярных электродах. Кроме того, можно применять мембраны из ионообменного материала, что делает биполярный электрод универсальным.