- •Глава 4. Электрохимический синтез неорганических веществ [24-33]. Получение хлора и щелочи
- •4.1. Общие сведения
- •4.2.Классификация электролизеров
- •Требования к конструкции электролизеров.
- •Достоинства и недостатки моно- и биполярных электролизеров
- •4.3. Диафрагменные электролизеры
- •4.3.1.Электролизеры с горизонтальным расположением электродов
- •4.3.2. Электролизеры с фильтрующей диафрагмой и вертикальными монополярными анодами
- •Катодный узел
- •4.3.3. Варианты конструкций ящичных электролизеров с монополярными электродами
- •Горизонтальный секционный электролизер
- •Вертикальный секционный электролизер
- •4.3.4. Биполярные электролизеры
- •Биполярный фильтр-прессный электролизер системы “Гланор”
- •4.3.5. Технологическая схема получения хлора и щелочи диафрагменным методом
- •4.4. Электролизеры с ртутным катодом
- •4.4.1.Классификация электролизеров
- •Требования к электролизерам
- •4.4.2. Конструкция электролизера
- •4.4.3. Ртутный насос
- •4.4.4. Разлагатели амальгамы
- •Горизонтальный разлагатель
- •Вертикальный разлагатель.
- •Технологическая схема получения хлора и щелочи методом электролиза с ртутным катодом
- •4.5. Мембранные электролизеры
- •4.5.1. Биполярный электролизер фирмы “Асахи Кемикл”
- •4.5.2.Монополярный мембранный электролизер “Асахи Гласс”
- •Достоинства и недостатки эксплуатации мембранных электролизеров
- •4.5.3. Технологическая схема получения хлора и щелочи мембранным методом
- •4.6. Вспомогательное оборудование хлорных производств
- •4.7. Электролиз воды
- •4.7.1. Электролизеры типа сэу
- •4.7.2.Электролизеры типа эф
- •4.7.3. Электролизер Зданского-Лонца
- •4.7.4. Технологическая схема электролиза воды
4.7.1. Электролизеры типа сэу
Электролизеры состоят из чередующегося набора диафрагменных рам и основных листов биполярных электродов (рис.4.31).
Рис.4.31. Набор электролизера типа СЭУ.
1, 2-газовые каналы, 3 - питательный канал, 4- прокладка, 5- диафрагменная рама, 6- диафрагма, 7-монополярный электрод, 8- выносные электроды, 9- основной лист биполярного электрода
Два крайних электрода - монополярные. Диафрагменные рамы и основные электродные листы снабжены фасонными отверстиями в фланцах, образующими при стяжке электролизера внутренние питательный (снизу) и газовые (сверху) каналы. Электроды - тройные, с вынесенными перфорированными рабочими частями, крепящимися к основному листу. Выносные электроды диаметром 700 мм выполнены из стального листа толщиною 2 мм, основной лист - толщиной 3 мм. Все основные части электролизера никелируются. Электролизер стягивается при помощи концевых плит - монополярных электродов и четырех стяжных болтов диаметром 75 мм. От концевых плит болты изолированы эбонитовыми или капроновыми втулками и прокладками. Для интенсификации процесса электролиза рекомендуется организация циркуляции электролита.
Внешний вид электролизера в сборке показан на рис. 4.32.
1 - изолятор ячейки, 2- комплект тарельчатых пружин, гайка, 3, 8-плита-монополярный электрод, 4-биполярные электроды, 5- диафрагменная рама, 6- прокладки, 7-гайка, 9-стяжной болт, 11,12-газовые каналы, 13-питательный канал.
Отводящаяся от электролизера газожидкостная смесь поступает на разделительные колонки и промыватели газов. Отделенный от газа электролит возвращается в электролизер.
4.7.2.Электролизеры типа эф
Электролизеры имеют раму круглого сечения и выносные газовые и питательный каналы (рис.4.33). Электролизер и каналы уплотняются и стягиваются раздельно, что упрощает их монтаж и герметизацию. Удлинение газовых каналов способствует не только уменьшению токов утечки, но и интенсификации циркуляции электролита.
В диафрагменной раме в верхней части имеются два штуцера, соединенные с газовыми каналами. Конструкция биполярных электродов аналогична электролизеру СЭУ. Стяжка и изоляция электролизеров осуществляется также аналогично электролизером СЭУ. Электролизер изнутри никелирован, толщина слоя никеля от 25 до 100 мкм.
1-коллектор для водорода, 2-коллектор для кислорода, 3-коллектор для подачи раствора,4-стяжная плита, 5- стяжные болты, 6- тарельчатые пружины, 7- трубы для вывода газа из ячеек, 8- труба для ввода электролита в ячейки, 9- электролизная ячейка.
Для предотвращения обнажения диафрагмы нормальный уровень электролита в электролизере должен быть значительно выше верхнего края диафрагмы.
Получаемые газы также поступают в разделительную колонку - цилиндрический сосуд со сферическими днищем и крышкой. Внутри расположен спиральный холодильник для охлаждения отводимых газов. После отделения от брызг электролита газы поступают на промывку, где, барботируя через слой жидкости охлаждаются и отмываются от следов электролита. Затем газы поступают в ресиверы. Промыватели кислорода и водорода служат также для тонкого регулирования перепада давления между газовыми пространствами.