4.3.2. Электролизеры с фильтрующей диафрагмой и вертикальными монополярными анодами

Электролизер состоит из трех основных частей:

-анодный узел,

-катодный узел,

-крышка.

Анодный узел представляет собой металлическое днище, на котором закреплены аноды. При использовании анодов ОРТА внутренняя часть днища изготовлена из титана. Поскольку титан имеет малую электрическую проводимость, для повышения равномерности распределения тока по анодам, титан приваривается к слою электропроводного металла. На днище внутри приварены ребра, на которые крепятся аноды. Схема анодного узла для титан-диоксидрутениевых анодов показана на рис. 4.3.

Рис. 4.3. Схема анодного узла диафрагменного электрода.

1-титановое днище, 2- токопроводящий металл, 3-ребра, 4- аноды, 5 - шины.

Анод ОРТА состоит из рабочей части и токоподвода (рис.4.4). Рабочая часть выполнена из просечной растянутой титановой сетки, приваренной к ребрам жесткости токоподвода и покрытой слоем оксидов титана и рутения. Центральный токоподвод расположен по центру анода. Сетка к ребрам приварена так, чтобы ориентировать газожидкостные потоки вовнутрь анода. Всплытие пузырей внутри анода приводит к уменьшению газонаполнение и электрическое сопротивление электролита.

Рис.4.4. Схема анода ОРТА.

1-рабочая часть, 2-токоподвод, 3-ребра жесткости, 4-сетка, 5-центральный токоподвод-ребро жесткости.

Катодный узел

Корпус-катод выполнен в виде стального прямоугольного короба без дна и крышки (рис. 4.5.).

Рис. 4.5. Схема катодного узла диафрагменного электролизера.

1-корпус,2-стержни, 3-сетка, 4-катодная камера, 5- каналы для размещения анодов (анодная камера), 6-аноды, 7-диафрагма.

К стенкам привариваются стержни или полосы, служащие основой катода. К ним сваркой крепится стальная сетка так, что она образует замкнутое пространство, в котором собирается щелочь. Наружные стенки (корпус) выполнены из сплошных стальных листов, через которые осуществляется токоподвод к стальной катодной структуре. В стенках размещаются штуцера для слива щелочи и выхода водорода. Переливная труба для слива щелочи - поворотная. Это позволяет устанавливать необходимый уровень щелочи в катодных зонах (карманах). На сетку наносится (насасывается) диафрагма из хризотилового асбеста. В катодном узле сетка размещается так, что образует окна, в которых размещаются аноды.

Крышка

Куполообразная крышка электролизера (рис.4.6) может выполняться из бетона, пропитанного битумом (электролизеры фирмы Хукер), пластмассы (Хукер, Даймонд), или титана (БГК).

Крышка устанавливается на резиновую прокладку в специальном пазе в корпусе и герметизируется специальной замазкой В крышке предусмотрены штуцера для подачи рассола и отвода хлора.

Рис.4.6. Схема крепления крышки электролизера.

1 –катодный узел, 2-бетонная, крышка, 3-кислотоупорный кирпич, 4-бетонная заливка, 5- слой резины, 6-рубракс (смола), 7-асбестовая диафрагма.

Электролизер в собранном виде показан на рис. 4.7. Основной сложностью монтажа электролизера такого типа является сохранение постоянным межэлектродного зазора как для всех анодов, установленных в электролизере, так и по высоте электродов. Даже небольшое отклонение от вертикали анода, при большой его высоте, приведет к значительному смещению (вплоть до касания катода) в верхней части. Для уменьшения падения напряжения в электролите величина межэлектродного расстояния должна быть минимальной- практически около 10 мм. При этом, газонаполнение электролита и, соответственно, распределение плотности тока по электродной поверхности крайне неравномерно. В связи с выше перечисленным, высота анода ограничивается 850 мм.

Рис.4.7. Вид электролизера в сборке.

1- днище, 2-аноды, 3- катодная рама-корпус, 4-бетонное основание крышки, 5 -крышка, 6-катодные карманы, 7- катодная контактная плита, 8-анодная шина, 9-катодные стержни.