ЭЛЕКТРОЛИЗЕР

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к конструкциям электролизеров.
Согласно патенту RU 70896 известен проточный электролизер для получения раствора гипохлорита натрия, наиболее близкий к предлагаемой полезной модели, так как в патенте RU 26796, п.11, для корпуса электролизера предлагается использовать трубные заготовки.
Проточный электролизер состоит из емкости с расположенными на противоположных ее стенках входным и выходным патрубками и средств подвода тока. В емкости находятся группы монополярных и биполярных вертикальных пластинчатых электродов.
В основу предлагаемой полезной модели положена задача создания конструкции электролизера, обеспечивающей упрощение его изготовления, уменьшение его габаритов и материалоемкости, повышение надежности в эксплуатации.
Поставленная задача решается тем, что форма корпуса электролизера остается постоянной по высоте и длине, но меняется по ширине и каждая из сторон корпуса представляет собой параллелограмм.
В предлагаемом варианте мощность электролизера зависит от количества одинаковых по размеру пластинчатых электродов, расположенных слоями параллельно друг другу. Чем больше необходима мощность, тем больше требуется слоев пластинчатых электродов, тем больше ширина корпуса электролизера. Размеры пластинчатых электродов одинаковы для электролизеров любой мощности, что намного упрощает и удешевляет процесс их изготовления.
Предлагаемая полезная модель в 2 раза легче по весу и в 3 раза меньше по размерам по сравнению с существующими электролизерами (при одинаковых мощностях).
Задача повышения надежности в эксплуатации решается применением датчика температуры, системы охлаждения, датчиков уровня рабочего раствора и титановой вставки для снятия остаточного напряжения с получаемого гипохлорита натрия.
На фиг.1 изображен электролизер предлагаемой конструкции. Для корпуса 1 может быть применен лист из фторопласта или ПВХ. Со стороны входного патрубка 2 закреплен входной диффузор 3, а со стороны выходного патрубка 4 - выходной диффузор 5.
Диффузоры установлены для равномерного распределения вводимого рабочего раствора по объему корпуса и вывода готового продукта. Электродный узел 6 включает пакет 7 параллельных слоев пластинчатых монополярных 8 и биполярных 9 электродов, средство 10 подвода тока к электродам. При этом монополярные пластинчатые электроды со стороны входного патрубка образуют катоды 11, а со стороны выходного патрубка - аноды 12. Пластинчатые аноды имеют специальное покрытие (оксидно-рутениевое).
Пластинчатые электроды 8, 9 соединены между собой шпильками 13. С целью предупреждения коррозии средства подвода тока выполнены из устойчивого к агрессивной среде материала (например, титана).
Со стороны выходного патрубка 4 установлен датчик температуры 14, позволяющий оперативно контролировать температуру электролизера. На самом патрубке вмонтирована титановая вставка 16 в виде трубки для снятия остаточного напряжения с получаемого гипохлорита натрия после электролиза. Снятие остаточного напряжения предотвращает разрушение металлических деталей конструкции электролизной установки под воздействием электрохимического потенциала.
Со стороны входного патрубка 2 установлены датчики уровня рабочего раствора 15, контролирующие наличие электролита в электролизере.
Как правило, исходный раствор поваренной соли должен содержать не менее 30 г/л хлорида натрия. Исходя из опыта эксплуатации электролизных установок раствор используется на 50%. Остальное количество хлорида натрия не успевает перерабатываться, т.к. процесс электролиза сопровождается выделением определенного количества тепла. Для устранения перегрева подбирают такую скорость потока исходного раствора, чтобы температура электролизера не превышала 30°С. При этой скорости раствор поваренной соли используется не полностью. В этом случае содержание активного хлора в готовом продукте составляет 6-7 г/л. Поэтому для увеличения выхода хлора (до 8 г/л) применяют каскадное включение электролизеров или частичную рециркуляцию раствора, что увеличивает расход электроэнергии (патент РФ 2134733).
Предлагаемая полезная модель предусматривает применение охлаждающей установки для поддержания температуры электролизера в требуемом диапазоне. Тип охлаждающей установки подбирается по критериям максимальной эффективности и минимальным энергозатратам (от вентилятора до кондиционера). При помощи датчиков температуры и уровня предусматривается оперативный контроль над процессом электролиза, позволяющий выбрать оптимальный режим для максимальной эффективности.
В этом случае устанавливается меньшая скорость потока исходного раствора, при которой достигается полное использование рабочего раствора поваренной соли и максимальный выход гипохлорита натрия, что равносильно увеличению мощности и эффективности электролизера.
Из приведенного выше описания видно, что предлагаемая полезная модель может быть реализована не только в соответствии с рассмотренными примерами его реализации, но и в других конкретных формах без отступления от его существа, определенного прилагаемой формулой изобретения.