Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_12769
.pdf
цилиндрической оболочки с помощью L-образного кольца. В случае, когда гофрированный купол изготовлен
из цельного куска, как описано выше, обеспечивается необходимая прочность, при этом полностью
исключаются заклепочные соединения в куполе и открытые кромки пластин. Когда купол достаточно
ослабевает или разрушается под действием огня, что делает его непригодным для дальнейшего
использования, его можно срезать непосредственно ниже гофрирования, а новый гофрированный купол
можно закрепить на выступающем фланце, образованном корпусом старого купола.
В одном из вариантов куполообразного днища может быть выполнена верхняя пластина, изготовленная из
литой стали или других секций, сваренных вместе и приклепанных или приваренных к кольцевой боковой
стенке или юбке, выполненной из цельного куска и имеющей гофрированную поверхность, причем в этом
случае гофрированная часть юбки купола может быть либо выполнена заодно с краевым фланцем, либо
может быть прикреплена к нему заклепками или сваркой. При такой конструкции необходимая прочность
куполообразного днища достигается за счет гофрирования юбки вместо или в дополнение к гофрированию
верхней пластины, при этом исключаются радиально расположенные заклепочные соединения.
Прочность днищ перегонных аппаратов, обеспечиваемая гофрированием в соответствии с изобретением,
позволяет использовать всю нижнюю часть купола в качестве нагревательной поверхности без
необходимости облицовки днища кирпичом, как это часто делают в настоящее время пользователи
перегонных аппаратов, что ограничивает площадь нагревательной поверхности.
Датировано 1-5 января 1932 года.
КЛИФФОРД ЛЭНДЕЙЛ БЕНН.
Чарльз С. Айренри Бенн, Чарльз Генри Ландейл Бенн, через компанию John E. Walsh & Co., 7, Ист-Парад,
Лидс, а также в Галифаксе, агенты заявителей.
38a, ™ ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования, относящиеся к Tr-дистилляции и подобным перегонным аппаратам.
Мы, Клиффорд Ландей, проживающий по адресу: Ньютон Лодж, Поттерньютон Лейн, Чапелтаун, Лидс,
графство Йоркшир, Чарльз Хен, и Чарльз Хикстри Ландей, оба проживающие по адресу: Кардиган Роуд, 75,
Хедингли, Лидс, все британские подданные, настоящим заявляем о характере данного изобретения и о том,
каким образом оно должно быть реализовано, что будет подробно описано и установлено в следующем
заявлении:
Данное изобретение относится к перегонным аппаратам для смол и подобным перегонным кубам, в которых
диафрагма в форме цилиарного основания, нагреваемая печью, прикреплена к цилиндрическому оболочке,
нагреваемому окружающим кольцевым дымоходом, и выступает в него.
До настоящего времени куполообразные днища перегонных аппаратов такого типа состояли либо из цельной
вогнутой пластины, либо из корончатой пластины и ряда боковых сегментов, скрепленных между собой и с
кольцевой краевой частью или кольцом с помощью заклепочных соединений внахлест или встык.
Куполообразные днища перегонных аппаратов, особенно изготовленные из цельного куска металла и
имеющие большой диаметр, часто разрушаются, если не используются сравнительно толстые пластины, что
влечет за собой высокие затраты на изготовление. Когда такие днища изготавливаются из склепанных между
собой пластин, головки заклепок на внутренней стороне перегонного аппарата часто изнашиваются под
действием промывочного раствора, а открытые края пластин иногда разъедаются химическим воздействием
смолистого раствора.
Цель данного мероприятия состоит в том, чтобы обеспечить те же условия, при которых вышеупомянутые
недостатки будут преодолены или существенно уменьшены.
Согласно изобретению, куполообразное дно перегонного куба, изготовленное из цельной пластины или
секций, имеет направленные вверх или вниз гофрированные выступы или гребни, простирающиеся от
вершины купола или около нее почти до его основания. Гофрирование или ребристость могут быть
расположены радиально или по спирали. Таким образом, гофрированное куполообразное дно может быть
выполнено из цельного куска и соединено с кольцевой наноразмерной частью, внешний край которой может
быть загнут вниз, образуя выступающий кольцевой фланец для крепления к нижней части цилиндрической
оболочки. В качестве альтернативы, краевая часть купола может быть выполнена в виде горизонтального
кольцевого фланца, который может быть закреплен к нижней части цилиндрической оболочки с помощью
L-образного кольца. В случае, когда гофрированный купол изготовлен из цельного куска, как описано выше,
обеспечивается необходимая прочность, при этом полностью исключаются заклепочные соединения в куполе
и открытые кромки пластин. Когда купол становится достаточно ослабленным или разрушенным под
действием огня, чтобы стать непригодным для дальнейшего использования, его можно срезать
непосредственно под гофрированными элементами, а новый гофрированный купол можно закрепить к
выступающему фланцу, образованному основанием старого купола.
В одном из вариантов куполообразное дно может включать в себя корончатую пластину, изготовленную из
литой стали целиком или в виде секций, сваренных вместе и приклепанных или приваренных к кольцевой
боковой стенке или юбке, изготовленной целиком и имеющей гофрированную поверхность, и в этом случае
гофрированная часть юбки купола может быть либо выполнена цельной с краевым выступом, либо может
быть прикреплена к ней заклепками или сваркой. При такой конструкции необходимая прочность
куполообразного днища достигается за счет гофрирования юбки вместо гофрирования верхней пластины или
в дополнение к нему, при этом исключаются радиально расположенные заклепочные соединения.
Прочность днищ перегонных аппаратов, достигаемая за счет гофрирования в соответствии с изобретением,
позволяет использовать всю нижнюю сторону купола в качестве нагревательной поверхности без
необходимости кладки дна, как это часто делается в настоящее время пользователями перегонных
аппаратов, что ограничивает площадь нагревательной поверхности.
Для того чтобы изобретение было понятным и легко применимым на практике, оно будет более подробно
описано со ссылкой на и с помощью вариантов осуществления, изображенных на прилагаемых чертежах, где:
Рисунок 1 представляет собой вертикальный разрез основания перегонного аппарата, установленного на
топке или печи. Рисунок 2 представляет собой вид сверху на дно перегонного аппарата.
Рисунок 3 представляет собой отрезок, взятый по линии А-А на рисунке 2.
Обращаясь к рисункам 1 и 2 на чертежах крышки, 1 представляет собой куполообразное дно перегонного
аппарата, а 2 — нижнюю часть цилиндрического корпуса, в то время как 3 — топка или печь, имеющая
радиальный дымоход 4, ведущий в кольцевой дымоход 5, окружающий цилиндрический корпус 2 обычным
способом. Куполообразное дно I образовано рядом направленных вверх радиально расположенных гофр или
гребней 6, простирающихся от около горизонтальной кольцевой краевой части m 31s5,T 74 7 у основания до
точек около вершины или венца купола. Внешний край краевой части 7 загнут вниз, образуя выступающий
кольцевой фланец, который приклепан к нижнему краю цилиндрической оболочки 2, а заклепочное
соединение встраивается в кирпичную кладку камина или печи, чтобы быть защищенным от прямого
воздействия огня. Если гофрированный купол изготовлен из цельного куска, необходимая прочность
обеспечивается за счет нанесения достаточного количества гофр или ребер 6, чтобы придать пластине
желаемую степень жесткости или прочности, причем количество гофр или ребер 63, используемых в каждом
конкретном случае, определяется толщиной пластины, используемой для дна, и ее диаметром.
Когда купол достаточно ослабевает или разрушается изнутри под действием кислот, что делает его
непригодным для дальнейшего использования, его можно срезать горизонтально непосредственно под
нижними концами радиальных гофр или ребер 6, а новую гофрированную часть купола можно прикрепить
сваркой или клепкой к выступающему и наклоненному внутрь фланцу, оставшемуся на горизонтальной
кольцевой краевой части 7 старого купола.
В одном из вариантов исполнения купол 1 может быть выполнен из множества секторов или сегментов,
сваренных вместе по смежным радиальным кромкам, как показано пунктирными линиями 8 на рисунке 1. В
этой связи сварные швы могут быть выполнены таким образом, чтобы обеспечивать усиливающие гофры или
выступы, и если их достаточно для обеспечения желаемой прочности купола, то от гофр между сварными
швами можно отказаться. Таким образом, как показано на рисунке 3, смежные кромки пластин 1',
составляющих секторы или сегменты, могут быть изогнуты вниз и прилегать друг к другу, а V-образные
полости, образованные таким образом в радиальных соединениях как на нижней, так и на верхней
поверхности купола, могут быть сварены, как показано на рисунке 9, чтобы получить гладкую верхнюю
поверхность по всей стыковой поверхности и закругленный гребень по обе стороны соприкасающихся кромок
пластин на нижней стороне, таким образом, получая радиальный направленный вниз гребень из однородного
металла вдоль каждого соединения, который служит для придания жесткости куполу в целом.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
нам известно о том, что формирование донышек перегонных кубов и подобных им сосудов с гофрированием
или ребрами для получения дополнительной поверхности нагрева и прочности не является чем-то
принципиально новым.
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_385755.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=385755&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB385755A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата проведения съезда (США): февраль. 6, 1931.
Дата подачи заявления (в Соединенном Королевстве): 16 января 1932 г.
Завершено: Янв. 5, 1933.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
385,75J № 1385/32 Усовершенствования в фильтрах или относящиеся к ним.
Мы, компания MOTOR IMPROVEMENTS Inc., корпорация, зарегистрированная в соответствии с законами
штата Делавэр, Соединенные Штаты Америки, расположенная по адресу: 365, Freliilghluysen Avenue, Newark,
New Jersey, Соединенные Штаты Америки, правопреемники Роберта Паттерсона Филда Лидделла,
расположенного по адресу: 291, Mt. Kemble.
гражданин Соединенных Штатов Америки, проживающий по адресу: Авеню, Морристаун, Нью-Джерси,
Соединенные Штаты Америки, настоящим заявляет о характере данного изобретения и о способе его
осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
l5 Настоящее изобретение относится к усовершенствованному способу и устройству для изготовления
фильтрующего блока.
Главная цель изобретения — предложить способ и устройство для быстрого и эффективного изготовления
недорогого металлического фильтрующего элемента жесткой конструкции, способного выдерживать
относительно высокое давление и имеющего большую площадь фильтрующих зазоров определенного
размера в пределах малых размеров, требующего минимального количества металла по отношению к
эффективной фильтрующей поверхности.
Способ изобретения, в общих чертах, включает прокатку заготовки в тонкую плоскую ленту толщиной 30 мм, а
также, в процессе прокатки, формирование ребер на ленте и придание ленте заданной кривизны при
сохранении края с меньшей кривизной толщиной не менее чем такой же, а при необходимости и толще, чем
другой край ленты, после чего лента спирально наматывается на опору, при этом ее более тонкий край (если
лента имеет коническую форму) прилегает к указанной опоре.
Поскольку лента изначально имеет определенную равномерную кривизну, она естественным образом
принимает спиральную форму, причем ее широкие грани перпендикулярны оси спирали. Витки ленты четко
разделены ребрами, образуя последовательность отверстий или щелей, имеющих равномерную заданную
ширину фильтрации, точно соответствующую высоте выступов, и которые могут быть настолько узкими, что
фильтрующий элемент способен удалять из проходящей через него жидкости все частицы, кроме самых
мельчайших. Из-за чрезвычайной тонкости ленты [L], общая площадь этих отверстий:
или щели, т.е. эффективная площадь фильтрации, 5t составляет значительную часть общей площади
фильтрующего элемента, и, следовательно, фильтруемая жидкость может проходить через фильтрующий
блок с относительно высокой скоростью.
Хотя металлическая лента имеет равномерную кривизну или форму, позволяющую легко наматывать ее на
ребро в виде спирали без деформации или напряжения, она настолько тонка, что не самовыравнивается, а
требует средств для ее выравнивания и поддержания в спиральной форме. Таким образом, лента
наматывается ребром на опору, которая может представлять собой барабан, имеющий приспособление для
отвода жидкости к внутренней поверхности цилиндра, образованного лентой, или отвода от нее. Барабан или
другая опора выравнивает витки ленты, а также поддерживает и укрепляет весь цилиндр. Фильтруемая
жидкость может подаваться снаружи внутрь (7pS) или изнутри наружу между витками спирали, но первый
вариант предпочтительнее, поскольку облегчает очистку фильтрующего блока.
Предпочтительно, металлическая лента имеет такую форму, что она сужается в направлении потока жидкости
через цилиндр, обеспечивая тем самым отверстия с несколько расходящимися стенками. Таким образом,
предотвращается застревание примесей между 8 соседними витками ленты, а мельчайшие частицы
диаметром меньше расстояния между витками спирали на входном крае щели вымываются, что
предотвращает засорение фильтрующего блока. Кроме того, узкая сторона ленты на входной стороне может
иметь закругленный контур, что облегчает очистку и удаление фильтрационного осадка, как описано ниже.
В общих чертах, устройство, являющееся предметом изобретения, включает конические ролики с
пересекающимися осями для превращения заготовки в тонкую ленту заданной кривизны, имеющую ребра, и
средства для вращения опоры, вокруг которой намотана указанная лента по спирали. Опора может быть
установлена таким образом, чтобы допускать ее осевое перемещение. Направляющий ролик может
использоваться для направления многочисленных витков ленты в их правильное S-образное положение на
опоре.
Для того чтобы изобретение было понятным и легко применимым на практике, оно будет описано более
подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых: Рисунок 1 представляет собой перспективный вид
операции прокатки и намотки; Рисунок 2 — разрез через выравнивающие ролики; Рисунок 3 — вид одного из
роликов и прокатываемого элемента; Рисунок 4 показывает полностью намотанную спираль на барабане;
Рисунок 5 — разрез через полный фильтрующий блок; Рисунок 6 — увеличенный разрез по линии 6-6 на
Рисунке 5; Рисунок 7 — увеличенный частичный вид сбоку; и Рисунок 8 — фрагментарный увеличенный
разрез по линии 8-8 на Рисунке 6.
i: Обращаясь к рисункам с 5 по 8 включительно, фильтрующий блок представляет собой щелевой цилиндр 10,
образованный из плоской металлической ленты 11 малой толщины, на одной грани которого расположены
поперечные ребра 12' одинаковой высоты, соответствующие назначению фильтра, так что полученные
отверстия или щели имеют определенный размер, позволяющий обеспечить желаемый поток и удалить все
частицы, размеры которых превышают высоту ребер.
При желании ребра могут проходить лишь частично по всей поверхности ленты, или же могут использоваться
прерывистые ребра. Предпочтительно, чтобы лента 11 имела несколько сужающееся поперечное сечение в
радиальном направлении цилиндра, при этом более тонкий край ленты был расположен таким образом,
чтобы отверстие было уже в месте входа загрязненной жидкости (рис. 8). В такой конструкции фильтрующие
щели расходятся в направлении потока, предотвращая тем самым застревание и засорение примесями
между витками спирали. Внешний край ленты имеет поперечную кривизну, как это наглядно показано на
рисунке 8, что позволяет удалять фильтрационный осадок с внешней поверхности цилиндра обратным
потоком жидкости через щели.
В случае фильтров для смазочного масла двигателя внутреннего сгорания, высота 12-го профиля
предпочтительно должна составлять не более одной тысячной дюйма и не более трех тысячных дюйма,
чтобы удалять вредные абразивные частицы и при этом обеспечивать прохождение практически чистого
масла через фильтрующий элемент с такой скоростью, чтобы фильтр был пригоден для практического
использования.
Размеры ленты подобраны таким образом, чтобы обеспечить цилиндр, обладающий прочностью,
позволяющей выдерживать давление и условия эксплуатации, которым он будет подвергаться. Для
иллюстрации, если высота ребер составляет от одной до двух тысячных дюйма, а фильтр должен
подвергаться давлению, не превышающему ста фунтов на квадратный дюйм, было установлено, что можно
использовать металлическую ленту со средней толщиной шесть тысячных (0,006) дюйма в направлении,
параллельном оси цилиндра или спирали, и шириной тридцать пять тысячных (0,035) дюйма в радиальном
направлении от цилиндра.
Невозможно плотно намотать прямую ленту таких размеров на ребро в спиральной форме без такого изгиба
или деформации ленты, которые мешали бы равномерному расстоянию между витками, но такая намотка
становится возможной благодаря предварительному формированию ленты с определенной равномерной
кривизной, так что она естественным образом стремится принять спиральную форму. 85, при этом ее дорожки
соприкасаются и располагаются поперечно оси спирали.
Кроме того, цилиндр, обладающий большим соотношением эффективной площади фильтрации к общей
площади фильтрующего элемента, предусмотренным изобретением, будет иметь диаметр, по меньшей мере,
в сто раз превышающий толщину ленты (в направлении, параллельном оси цилиндра), и в таком
расположении лента будет обладать недостаточной жесткостью, чтобы удерживать последовательные витки
спирали в выровненном положении без помощи каких-либо выравнивающих или поддерживающих средств. В
представленном здесь иллюстративном варианте осуществления изобретения рифленый барабан 13
используется в качестве средства выравнивания и поддержки фильтрующего блока 10. Этот барабан
включает в себя основную чашеобразную часть, к ободу которой прикреплена крышка 14 таким образом, что
образует фланец 15, IC0, к одной стороне которого прилегает эрдин 10. Нижний конец cvlindetermlinates
немного короче нижнего конца druna. Крышка 10 надевается на нижний конец барабана и входит в зацепление
с нижним концом цилиндра 10. Крышка может быть прикреплена к барабану любым подходящим способом.
Флейты в барабане образуют каналы, сообщающиеся с головкой, образованной нижней частью
чашеобразного элемента и крышкой 16. Края канавок соприкасаются с цилиндром вдоль линий,
параллельных его оси или равноудаленных от нее, в результате чего образуется жесткий цилиндр диаметром
120 мм, имеющий множество фильтрующих промежутков одинакового размера. Такая конструкция сочетает в
себе прочность с малым весом и высоким процентом эффективной площади фильтрации по отношению к
размеру фильтрующего блока (125).
Как показано на рисунке 1, описанный выше фильтрующий элемент изготавливается путем преобразования
круглой проволоки в тонкую плоскую ленту, имеющую определенную равномерную кривизну 130 385,755 385,
755 3, такую, что она стремится естественным образом образовать спираль диаметром рифленого барабана,
и размещения такой ленты вокруг рифленого барабана 13. Круглая проволока 17 превращается в описанную
выше плоскую ленту 11 путем подачи проволоки между парой конических роликов 18, оси вращения которых
перпендикулярны друг другу, а наклон конусов расположен таким образом, что они практически совпадают
(45). Один из роликов снабжен расположенными на некотором расстоянии друг от друга радиальными
канавками 19, так что на одной из граней ленты образуются поперечные ребра 12. Барабан 13 установлен на
валу 20 unij5, вращающемся с заданной скоростью с помощью средств, не показанных на рисунке, и
смонтированном таким образом, чтобы иметь возможность перемещения вдоль своей оси. Конец ленты
проходит между неподвижным направляющим роликом 21 и фланцем 15 и крепится к фланцу любым
подходящим способом, например, пайкой или подобным образом.
Затем ролики и вал вращаются с заданной относительной скоростью, и лента поочередно укладывается на
барабан между направляющим роликом 20 и фланцем 15, образуя спираль; при этом барабан перемещается
в осевом направлении за счет последовательных витков ленты по мере ее укладки.
Для направления ленты 11 от роликов 18 к направляющему ролику 21 может быть предусмотрена
направляющая трубка той же кривизны, что и сформированная лента, что предотвращает деформацию или
изгиб ленты.
Прокатка и намотка продолжаются до тех пор, пока на барабане не образуется цилиндр с прорезями нужного
размера, после чего лента обрезается, а свободный конец припаивается к соседнему витку. Затем крышка 16
устанавливается на конец барабана и крепится к нему. Барабан служит опорой и средством выравнивания
для спирали, а выступы флейт входят в зацепление с краями ленты, изогнутой между ними, так что создается
конструкция, способная выдерживать высокое давление. Канавки образуют каналы для отвода жидкости к
внутренней поверхности цилиндра или отвода жидкости от нее. Поперечная кривизна внешнего края ленты
облегчает удаление фильтрационного осадка с внешней поверхности цилиндра за счет обратного потока
фильтруемой жидкости через щели. Изогнутые выступы, расположенные по краям этих пазов, позволяют
жидкости, текущей в обратном направлении, воздействовать между цилиндром и фильтрующим слоем,
разрыхляя последний и тем самым уменьшая его прилипание к цилиндру.
Описанная выше конструкция сочетает в себе качества равномерно тонкой фильтрации по краям, высокую
прочность конструкции и высокую степень эффективности фильтрации, то есть высокое отношение
эффективной площади фильтрации к 6; общей площади фильтрующего элемента. В данном случае прочность
и равномерность фильтрации трубчатых фильтров сочетаются с высокой эффективностью фильтрации
проволочной сетки. Расположение ленты на опорной пластине по ребру в сочетании с боковой поддержкой,
обеспечиваемой каждому витку соседним витком через расположенные на расстоянии друг от друга ребра,
приводит к созданию очень прочной и жесткой конструкции, способной выдерживать давление, полностью
выходящее за пределы возможностей проволочных сеток соответствующей тонкости фильтрации, и при этом
обладающей эффективностью фильтрации, сравнимой с эффективностью проволочных сеток.
Эффективность краевых фильтров сочетается с достаточной прочностью конструкции, способной
выдерживать высокое давление, в недорогом и легком устройстве, экономичном в производстве и
обладающем исключительной долговечностью.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_385756.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=385756&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB385756A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подписания Конвенции R95.75G (Швеция): 29 апреля 1931 г. ' ' - / Дата подачи заявки (в Соединенном
Королевстве): Январь. 18, 1932. № 1461132.
Завершено: Янв. 5, 1933.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствованный метод и устройство для электролиза с использованием ртутного катода.
Я, Нут Вильм Палмаер, гражданин Швеции, проживающий по адресу: Стурегатан, 60, Стокгольм, Швеция,
настоящим заявляю о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут
подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Настоящее изобретение относится к способу и устройству для осаждения одного или нескольких металлов
восьмой группы периодической системы из растворов, содержащих соли указанных металлов, с
использованием ртутного катода, причем ртуть, используемая в качестве катода, непрерывно или
периодически очищается от металла, поглощенного в ней во время электролиза, в очищающем отсеке
(предпочтительно очищающем сосуде), который отделен от отсека, где происходит электролиз, и в который
ртуть, содержащая осажденный металл, подается из электролитического отсека, а из которого очищенная
ртуть возвращается в электролитический отсек, причем такой процесс описан в британском патенте №
318149.
Способ согласно изобретению характеризуется главным образом тем, что очистка осуществляется
посредством жидкости, подаваемой в очистное отделение или сосуд, причем указанная жидкость содержит
очищающее вещество в растворе (при необходимости, в коллоидном растворе) или суспензии.
Предпочтительно, чтобы загрязненная катодная ртуть и жидкость, содержащая очищающее вещество,
непрерывно подавались в отсек очистки. В предпочтительном варианте исполнения устройства
гидростатическое давление A0 в электролитической ячейке уравновешивается ртутным столбиком, который
образуется за счет вытекания ртути из ячейки. Установлено, что кинетической энергии ртути, поступающей в
отдельный очищающий отсек или сосуд, достаточно для осуществления необходимого перемешивания ртути
и жидкости, содержащей очищающее вещество.
Устройство для эффективного осуществления метода ISO согласно изобретению в основном характеризуется
сочетанием, по меньшей мере, одной электролитической ячейки, трубопроводов для подачи ртути из
электролитической ячейки в отдельное очищающее отделение или сосуд, а также из указанного сосуда в
электролитическую ячейку, и устройств, таких как насос, для поддержания циркуляции ртути в процессе.
Электролитическая ячейка может сообщаться с ртутной ловушкой, имеющей переливное отверстие 6G, в
которой образуется ртутный столб такой высоты, что гидростатическое давление, преобладающее в
электролитической ячейке, уравновешивается указанным ртутным столбом, что позволяет осуществлять
непрерывный отток ртути из ячейки без сопутствующего электролита.
Изобретение будет описано далее со ссылкой на пример.
На прилагаемом чертеже, на рисунке 1 показан боковой вид (70), а на рисунке 2 — план установки в
соответствии с изобретением.
Электролиз осуществляется в ячейке 1, которая включает в себя ряд катодов, состоящих из ртути,
протекающей над подходящими носителями или опорами, а также соответствующее количество анодов.
Катоды и аноды соединены с токопроводящими проводниками 11, которые, в свою очередь, соединены с
соответствующим генератором тока. V и A обозначают вольтметр и амперметр соответственно. 12 —
регулируемый резистор для регулирования тока, который вставлен в обмотку возбуждения 85 двигателя
мотор-генераторной установки (не показана), при этом выходная цепь генератора подключена к электродам.
Раствор, подлежащий электролизу, подается, предпочтительно в нагретом состоянии под углом 90°, из
контейнера 8 по трубе 15 в электролитическую ячейку 1.
Жидкость, подаваемая через трубу 1.5, подвергается электролизу в электролитической ячейке, при этом
осажденные металлы поглощаются и уносятся в амальгамированном состоянии потоком катодной ртути.
Нижняя часть электролитической ячейки соединена с одним концом U-образной трубки 16, другой конец
которой открывается в сосуд 2. Загрязнённая ртуть на катоде отводится через эту U-образную трубку.
Уровень, на котором один из стержней трубки 16 соединен с сосудом 2, выбирается таким образом, чтобы
столбик ртути высотой b в трубке 16 был достаточным, согласно закону сообщающихся сосудов, для
уравновешивания столбика электролита высотой a b в ячейке 1. Следовательно, электролит не будет
вытекать вместе с ртутью через трубку 16, и все количество электролита может быть слито через кран 171
после завершения электролиза.
Идея заключается в том, что электролитическая ячейка сообщается с ртутной ловушкой 2а с переливным
отверстием 2b, в которой находится ртутный столб такой высоты, что гидростатическое давление,
преобладающее в электролитической ячейке, уравновешивается этим ртутным столбом, что позволяет
осуществлять непрерывный поток ртути из ячейки без сопутствующего электролита.
Из сосуда 2 ртуть по трубе 17 поступает в центробежный насос 3, приводимый в движение электродвигателем
10, который поднимает ртуть в очистительный сосуд 4. Ртуть непрерывно закачивается в очистной сосуд 4.
Очищающая жидкость подается – предпочтительно также непрерывно – в этот сосуд через трубу 21 из
контейнера 9.
Эта жидкость содержит в растворе или суспензии вещество, способное удалять металл, поглощенный
катодом merSC cury. Таким образом, например, можно использовать раствор сульфата железа(III). В процессе
очистки кинетическая энергия ртути, поступающей в сосуд 4, используется для обеспечения достаточного
перемешивания ртути и жидкости, содержащей очищающее вещество. Испытания показали, что такое
перемешивание очень эффективно. Эффект можно усилить, изготовив очищающий сосуд 4 с круглым
поперечным сечением, при этом ртуть вводится в тангенциальном направлении, как показано на рис. 2.
Фро! В очистном сосуде 4 смесь - Le 7cnry и очищающего агента течет по трубе 22 к одному расширенному
отводу U-образной трубки 5. Этот шток снабжен переливным отверстием 13, через которое жидкость,
содержащая израсходованный очищающий агент, стекает и по трубопроводу 13b поступает в контейнер J0
или аналогичное устройство, где при необходимости ее можно регенерировать, а затем вернуть в емкость 4.
Через другой конец U-образной трубки ртуть отводится в промывочный сосуд 6. Последний из упомянутых
штоков открывается в промывочный сосуд 6 на таком уровне, что столбик ртути в этом штоке уравновешивает
столбик жидкости в другом расширенном штоке в соответствии с законом сообщающихся сосудов, так что
ртуть, поступающая в сосуд 6, не будет сопровождаться каким-либо значительным количеством очищающей
жидкости. Перед входным отверстием моечной емкости 6 по ответвлению 23 подается промывочная вода,
которая смешивается с ртутью для удаления последних следов очищающей жидкости. В сосуде 6 происходит
разделение промывочной воды и ртути благодаря разной плотности этих веществ.
Температура опускается до...
вниз и проходит через U-образный трубопровод 24 к коллекторному сосуду 7, из которого поступает в
электролитическую ячейку. Стиральная вода стекает через переливное отверстие 14. Здесь также
применяется закон сообщающихся сосудов, при этом U-образный трубопровод 24 действует как ловушка для
ртути, так что промывочная вода вместе с ртутью не попадает в коллекторный сосуд 7. Как указано выше,
ртуть циркулирует и непрерывно очищается в процессе. Однако очевидно, что очистку можно проводить с
перерывами, а не непрерывно. 85 Опыт показывает, что для получения хорошего результата очистку ртути
необходимо проводить в определенных условиях. Таким образом, ртуть, используемая для электролиза,
должна быть очищена от содержащихся в ней металлов таким образом, чтобы сама ртуть не подвергалась
воздействию в процессе очистки. С этой целью можно либо использовать вещество, безразличное к ртути,
например, ртутные соли, предпочтительно в растворе, либо процесс очистки может быть осуществлен таким
образом, чтобы удалить только часть общего количества загрязняющих металлов, присутствующих в ртути.
По причинам, которые будут объяснены далее, такое частичное удаление имеет преимущества также в том
случае, если в качестве очищающего агента используется вещество, нечувствительное к ртути, например,
раствор соли ртути(I). Соответственно, в обоих случаях очищающее вещество предпочтительно использовать
в количествах, меньших, чем количество металла, содержащегося в ртути. Предпочтительно, условия 110 при
очистке ртути регулируются таким образом, чтобы из ртути удалялось только такое количество или
приблизительно такое количество металла, которое было поглощено указанной ртутью в процессе
электролиза. При электролизе предпочтительно следить за тем, чтобы процент осажденного металла или
металлов в катодной ртути оставался постоянным и не превышал 0,5%, предпочтительно не превышал 120
0,3%.
Причины, по которым следует избегать воздействия на ртуть в процессе очистки, следующие: воздействие на
ртуть означает, во-первых, превращение ртути из металлического состояния в соединение. Если это
соединение не будет восстановлено, произойдет потеря ртути. Если соединение извлекается (например,
путем декантации или фильтрации, если оно нерастворимо; путем осаждения с последующей декантацией
или фильтрацией, если это соединение растворимо), то потери ртути можно избежать, но, с другой стороны,
потребуются более или менее дорогостоящие процессы извлечения ртути.
Однако воздействие очищающего вещества на ртуть часто приводит к гораздо более серьезным
последствиям. Если ртуть подвергается воздействию, в результате которого образуется малорастворимое
или нерастворимое соединение (оксид или малорастворимые соли), то легко может произойти распад
ртутного тела на мелкие капли, поверхность которых покрывается образовавшимся соединением.
Эти капли соединяются обратно крайне медленно.
Очевидно, что ртуть в такой форме непригодна или бесполезна в качестве катодного материала.
Один из способов проведения очистки с целью предотвращения воздействия ртути заключается, как уже
упоминалось, в использовании в качестве очищающего агента вещества, нечувствительного к ртути,
например, солей ртути(I), предпочтительно в растворе. Если же, с другой стороны, используется очищающее
вещество, способное также воздействовать на ртуть, то этого воздействия можно избежать, проведя очистку
таким образом, чтобы была удалена только часть металла или металлов, поглощенных ртутью в процессе
электролиза.
Это можно объяснить на следующем наглядном примере.
Нормальный потенциал железа составляет -0,43 вольта, а нормальный потенциал ртути — около +0,8 вольта.
Таким образом, железо менее благородно, чем ртуть, в степени, которая, выраженная в разности нормальных
потенциалов, составляет приблизительно 40,5 вольт. Это означает, что при прочих равных условиях,
например, в отношении типа, концентрации и температуры используемого раствора, железо подвергается
воздействию (например, растворяется) гораздо легче, чем ртуть. Соответственно, если смесь железа и ртути
обработать веществом, способным воздействовать на оба этих металла, то первым, кто подвергнется
воздействию (растворится), будет железо. Только когда железо практически полностью израсходовано,
начинается воздействие ртути. Следовательно, если количество атакующего вещества регулировать
относительно смеси железа и ртути таким образом, чтобы атакующее вещество расходовалось до того, как
все железо в ртути прореагирует с этим веществом, то атаки на ртуть не будет. В том числе и при
использовании очищающего агента, нечувствительного к ртути, предпочтительно проводить процесс очистки
таким образом, чтобы удалялась лишь часть количества металла или металлов, поглощенных ртутью,
поскольку таким образом очищающий агент может быть использован более полно.
В некоторых случаях, например, в том типе электролитического процесса, который описан в британском
патенте № 318149, предпочтительно по причинам, которые будут приведены далее, чтобы во время очистки
ртути условия регулировались таким образом, чтобы из ртути удалялось только такое количество или
приблизительно такое количество металла, которое было поглощено указанной ртутью во время электролиза.
Предпочтительно, чтобы процент осажденного металла в ртути, используемой в качестве катода, оставался
постоянным и не превышал 0,5%, предпочтительно был ниже 0,3%. Если удаление металлов 80' восьмой
группы из ртути осуществляется непрерывно таким образом, что ртуть протекает через очистительный сосуд с
той же скоростью, что и через электролитическую ячейку, и если очищающее вещество 85 подается в
очистительный сосуд с определенной скоростью a, то, очевидно, следует позаботиться о том, чтобы скорость
x не стала слишком низкой. Это происходит потому, что если скорость x становится слишком низкой,
количество осажденного металла или металлов в ртути увеличивается и со временем достигает такого
значения, что циркуляция катодной ртути становится невозможной или затрудненной из-за того, что ртуть
становится слишком вязкой.
С другой стороны, скорость X не должна быть слишком велика, поскольку в таком случае процентное
содержание рассматриваемого металла или металлов в ртути будет снижаться, пока, наконец, ртуть тоже не
начнет подвергаться воздействию (если используется очищающее средство, способное воздействовать на
ртуть). Скорость X, очевидно, должна регулироваться таким образом, чтобы процентное содержание
включенного металла в ртути поддерживалось на уровне, приблизительно равном точке, находящейся между
моментом, когда начинает возникать неудобство для циркуляции, и моментом, когда начинается воздействие
очищающего средства на ртуть. В этом случае запас прочности одинаков в обоих направлениях. Было
установлено, что подходящим является содержание металла в ртути в количестве примерно от 0,1 до 0,2%.
Если процентное содержание металла в ртути превышает 0,5%, возникают серьезные неудобства, поскольку
ртуть становится настолько вязкой, что ее можно заставить течь лишь с большим трудом.
Один из способов удаления одного или нескольких металлов восьмой группы периодической системы из
загрязненной катодной ртути, полученной при электролитическом удалении указанных металлов из
растворов, содержащих их соли, заключается в реакции окислителя с ртутью, содержащей этот металл или
металлы.
Например, растворить железо из ртути только с помощью неокисляющей кислоты невозможно, поскольку это
означало бы, что железо растворялось бы с выделением водорода, например, согласно уравнению:
Fe + H2SO4 = FeSO4 + 112.
Для осаждения водорода на ртути из 1-нормального раствора кислоты требуется напряжение около 0,8 вольт,
тогда как нормальный потенциал железа составляет всего -0,4 вольт.
Уже при концентрации ионов железа всего лишь 10¹² нормальных ионов железо, соответственно, теряет
способность осаждать водород на ртути из раствора кислоты, и, следовательно, практически невозможно
растворить железо из ртути, например, только серной кислотой, в соответствии с приведенным выше
уравнением.
Однако, если присутствует подходящий окислитель, он действует как деполяризатор для водорода, и
становится возможным растворение металлов, поглощенных ртутью. Например, железо может быть
растворено согласно уравнению:
Соседние файлы в папке патенты