МОНОПОЛЯРНЫЙ ДИАФРАГМЕННЫЙ ЭЛЕКТРОЛИЗЕР

Полезная модель относится к конструкции диафрагменного электролизера, предназначенного преимущественно для электролиза раствора хлорида натрия с целью получения хлора, водорода и раствора гидроксида натрия (каустика), и может быть использована в производственных процессах химической промышленности.
Известными и широко распространенными являются монополярные диафрагменные электролизеры, включающие анодное днище с присоединенными к нему анодами и скрепленный с днищем через изолирующие прокладки катодный комплект, представляющий собой металлический прямоугольный корпус, к стенкам которого приварены параллельные ряды полых карманов, обтянутых сеткой с нанесенной на нее диафрагмой, с расположенными внутри карманов катодными токоведущими плитами (Зимин В.М., Камарьян Г.М., Мазанко А.Ф. Хлорные электролизеры, М.: Химия, 1984, с.109).
Наиболее близким к предложенному является известный электролизер, включающий анодное днище с присоединенными к нему анодами и скрепленный с днищем через изолирующие прокладки катодный комплект, представляющий собой металлический прямоугольный корпус, к стенкам которого приварены параллельные ряды полых карманов, обтянутых сеткой с нанесенной на нее диафрагмой, с расположенными внутри карманов катодными токоведущими плитами, выполненными двусторонней выштамповкой и имеющими в сечении зигзагообразную форму (RU 2296818, C25B 9/08, C25B 1/46, 2007). Такое выполнение токоведущих плит обеспечивает постоянство расстояния между катодами и анодами, однако при этом возрастают затраты средств и труда на их изготовление и последующую подгонку при сборке электролизера.
Техническая задача, на решение которой направлена полезная модель, состоит в упрощении конструкции электролизера при сохранении необходимой точности взаимного расположения электродов.
Для решения этой задачи предложен монополярный диафрагменный электролизер, включающий анодное днище с присоединенными к нему анодами и скрепленный с днищем через изолирующие прокладки катодный комплект, представляющий собой металлический прямоугольный корпус, к стенкам которого приварены параллельные ряды полых карманов, обтянутых сеткой с нанесенной на нее диафрагмой, с расположенными внутри карманов катодными токоведущими плитами, отличающийся тем, что каждая катодная токоведущая плита выполнена в форме плоского листа с приваренными к нему с обеих сторон вертикальными накладками, толщина которых равна расстоянию между листом и стенкой кармана.
Технический результат, достигаемый с помощью предложенной полезной модели, состоит в том, что такое выполнение катодной токоведущей плиты обеспечивает постоянство расстояния между катодами и анодами при минимальных затратах на изготовление плит и отсутствии каких-либо трудностей при сборке катодного комплекта. Одновременно облегчается выход газообразного водорода из катодного пространства, что исключает создание избыточного давления и проникновение водорода через неплотности в окружающую среду, создающее угрозу возникновения взрывоопасной ситуации.
Сущность полезной модели иллюстрируется прилагаемыми фиг. 1-4. На фиг. 1 изображен общий вид предлагаемого электролизера, на фиг. 2 - вид сбоку, на фиг. 3 - фрагмент вертикального разреза изображения, данного на фиг. 2, на фиг. 4 - общий вид катодной токоведущей плиты с накладками.
В соответствии с фиг. 1-4, монополярный диафрагменный электролизер включает токоведущее анодное днище 1 с присоединенными к нему анодами 2, снабженное токоведущей анодной шиной 3 и установленное на раме 4, опирающейся на изоляторы 5, и катодный комплект, состоящий из стального прямоугольного корпуса 6 с крышкой 7 и токоведущими катодными шинами 8, которые, так же, как в известном электролизере, могут быть присоединены к корпусу 6 сваркой взрывом, и полых карманов 9, обтянутых сеткой с нанесенной на нее диафрагмой (например, асбестовой или асбополимерной), с расположенными внутри карманов 9 катодными токоведущими плитами 10. Катодные токоведущие плиты 10 выполнены в виде плоских листов с приваренными к ним с обеих сторон вертикальными накладками 11. Накладки 11 выполнены в виде металлических полос или прутков. Толщина (или диаметр) накладки выбрана таким образом, чтобы обеспечивалось свободное введение токоведущей плиты 10 в карман 9 и одновременно достаточно плотное в нем размещение (с учетом допусков на изготовление плиты, кармана и накладок). Анодное днище так же, как в известном электролизере, может быть выполнено из алюминиевой плиты 12 и титановой плиты 13, соединенных сваркой взрывом. Анодное днище 1 изолировано от корпуса 6 прокладками 14. На корпусе 6 расположены штуцеры 15, 16 для отвода газов и штуцеры 17, 18 для ввода и вывода электролита.
При использовании электролизера для электролиза раствора хлорида натрия (рассола) работа его осуществляется следующим образом. Электролизер через штуцер 17 заполняют рассолом. К токоведущим шинам 3 и 8 подводят электрический ток. В аппарате протекает электролиз, в результате которого выделяются газообразные хлор и водород, которые отводят через штуцеры 15 и 16 (соответственно), а в растворе накапливается гидроксид натрия. В стационарном режиме непрерывно осуществляют подвод рассола через штуцер 17, отвод каустика через штуцер 18 и отвод газов через штуцеры 15 и 16.