
- •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
Биполярный фильтр-прессный электролизер системы “Гланор”
Биполярный фильтр-прессный электролизер системы “Гланор” является прототипом многих других, незначительно отличающихся конструкций (например, “Инхлор”, СССР).
Биполярные электроды представляют собой блоки анодных и катодных элементов, смонтированных на центральной плите с противоположных ее сторон (4.12). Двухсторонние аноды изготовлены из просечной титановой сетки. Между рабочими поверхностями анодов размещается токораспределитель.
1-анод, 2-катод, 3-центральная плита, 4-рамка, 5-короб, 6-токопроводящее переходное устройство.
Катодные элементы изготовлены из стальной проволочной сетки, внутри которой имеется также стальной каркас, обеспечивающий элементу жесткость и нужную форму.
Своими основаниями анодные и катодные элементы примыкают к противоположным сторонам центральной плиты, со смещением друг относительно друга на полшага. Центральная плита стальная, с анодной стороны плакирована титаном. С катодной стороны плита имеет рамку, образующую свободную полость, с которой сообщаются все катодные элементы. В рамке выполнены штуцеры для отвода водорода и щелочи.
По периметру центральной плиты к ней герметично подсоединен короб из стали, плакированной титаном. Он образует камеру, заполненную анолитом. Электрический контакт между анодными и катодными элементами осуществляется с помощью специального токопроводящего переходного устройства, герметично пронизывающего центральную плиту и электрически и механически соединенного с токораспределителями каждой пары противоположно расположенных катодных и анодных элементов. Переходное устройство выполнено из триметалла: меди, покрытой титаном с анодной стороны, и меди, покрытой сталью - с катодной.
Над коробом расположен выносной сепаратор, герметично соединенный с тремя штуцерами короба. Сепаратор выполнен из стеклотекстолита. Из сепаратора отводится хлор и подается свежий электролит.
Схема электролизера показана на рис. 4.13.
Рис.4.13. Схема электролизера типа “Гланор”.
1-анодные элементы, 2-уравнительная труба, 3-стяжная плита, 4-сепаратор, 5- короб, 6- катодные элементы, 7, 12, 13 - стальные рамы, 8, 10- шины, 9-штуцер для выхода водорода, 11- стальная перегородка, 14- центральная плита, 15-титановый лист, 16- переходное устройство, 17-токораспределитель, 18- штуцер для вывода хлора, 19-штуцер для ввода рассола.
Концевой монополярный катодный блок имеет стальную раму со стальной перегородкой, к которой в определенном порядке механически и электрически присоединены катодные элементы. В раме имеются штуцеры для вывода водорода и щелочи. С наружной стороны к перегородке присоединены электрические шины.
В сборе все биполярные электроды, чередуясь последовательно, располагаются между концевыми анодом и катодом и герметично стягиваются в единый фильтр-прессный комплекс с помощью анкерных болтов, стяжных плит, прокладок. Все ячейки электролизера сообщаются между собой уравнительной трубой для анолита.
Эксплуатация биполярных фильтр-прессных электролизеров показала сложность изготовления и обслуживания биполярных электродов. В итоге, электролизеры рассмотренных выше типов широкого распространения не получили и могут служить одним из примеров поисков путей повышения производительности электролизеров.