Достоинства и недостатки моно- и биполярных электролизеров

Монополярные электролизеры

Достоинства	Недостатки
1. Простота конструкции и обслу-живания. 2. Удельная нагрузка на ячейку в 1,5-2 раза выше, чем в биполярном. 3. Легкость подключения в серию. 4. Дешевизна. 5. Отсутствие токов утечки.	1. Ограничение токовой нагрузки 150-200 кА. 2. Большие затраты производст-венных площадей. 3. Большой расход шин.

Биполярные электролизеры.

Достоинства	Недостатки
1. Не требуют ошиновки для под-вода тока к ячейкам. 2. Не имеют пространственных разрывов. 3. Экономия места и цветных металлов. 4. Токовая нагрузка 800-1000 кА.	1. Сложность конструкции. 2. Коррозия оборудования из-за токов утечки. 3. При выходе из строя одной ячейки необходимо отключать весь электролизер, что приводит к резкому уменьшению произво-дительности цеха. 4. Необходимость мощных подъ-емных средств.

4.3. Диафрагменные электролизеры

4.3.1.Электролизеры с горизонтальным расположением электродов

Электролизеры диафрагменного типа обеспечивают нормальный процесс получения хлора и щелочи при условии одинаковой плотности потока электролита через диафрагму (объемный поток электролита через единицу поверхности диафрагмы должен быть одинаков по всей поверхности диафрагмы). Для фильтрующей диафрагмы это условие выполняется при постоянстве структуры диафрагмы и одинаковой величине гидростатического давления на нее (одинаковом уровне электролита). В полной мере это условие реализуется при горизонтальном расположении диафрагмы и электродов. Электролизер такого типа впервые был предложен фирмой Сименс-Биллитер. Электролизер ящичного типа (рис.4.2), аноды расположены сверху, катоды - снизу, диафрагма расположена между ними.

Рис. 4.2. Схема ванны с горизонтальным расположением электродов.

1-диафрагма, 2-катод, 3-корпус, 4-аноды, 5-крышка.

Электролизер имеет стальной корытообразный корпус, поляризуемый катодно. На фланцы корпуса укладывается стальная сетка-катод, а на нее - диафрагма. Простая форма катода позволяет использовать в качестве диафрагменного материала не только асбест, но и любой мелкопористый материал. Электролизер накрывается крышкой, через которую пропущены аноды. В крышке и корпусе имеются штуцера для подвода рассола и отвода хлора, а также для отвода водорода и получаемой щелочи.

Достоинства конструкции:

- равномерное распределение свежего электролита по всей поверхности диафрагмы;

- естественное расслоение рассола и щелочи в электролизере (плотность щелочи выше, чем у рассола);

- возможность применения микропористой диафрагмы, имеющей более равномерную структуру, чем асбест;

- простота изготовления и монтажа.

Недостатки:

- занимает много места, требует больших капиталовложений на строительство производственных зданий. Это резко ограничивает применение ванн такой конструкции.

Попытки спасти эту тип электролизеров привели к применению профилированного катода, форма которого в сечении напоминала синусоиду. Аноды размещались между выступами катода. Такое техническое решение позволило несколько увеличить площадь катода и повысить токовую нагрузку на электролизер. Однако достичь эффективности использования производственных помещений по сравнению с электролизерами с вертикальными анодами не удалось. В итоге, это направление дальнейшего развития не получило.