ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Ванны с противотоком и фильтрующей диафрагмой из "Технология электрохимических производств" Ванны с горизонтальной фильтрующей диафрагмой по принципу разделения щелочи аналогичны бездиафрагменным и представляют собой промежуточную ступень в переходе от бездиафрагменных ванн к ваннам с вертикальной фильтрующей диафрагмой. Горизонтальная диафрагма, являясь дополнительным средством для разделения щелочи, обеспечивает более устойчивый и равномерный ход электролиза, устраняет влияние тепловой конвекции и дает возможность получать более высокую концентрацию щелочи при больших выходах по току. [c.308] Из ванн этого типа широкое применение нашла ванна, показанная на рис. 127. Корпусом, ванны служит железный ящик 1 длиной 5700 мм, шириной 1470 мм и высотой 350 мм. Боковые стенки ящика футерованы цементом 3 и метлахскими плитками 4. Ко дну ванны приварены балки из швеллерного железа. На балки надета и прикреплена к ним болтами железная рама, к которой приварена железная сетка 2, служащая катодом. Сетка сплетена из толстой проволоки. На катодной сетке лежит диафрагма. Сверху ванна закрывается шестью керамиковыми крышками 5, в которых укреплены графитовые аноды 6. В ванне помещены 26 анодов. Каждый анод состоит из плиты длиной 1000 мм, шириной 180 мм и толщиной 50 мм. В плиту ввинчены два круглых графитовых стержня, которые проходят через отверстия в крышке и укреплены на ней специальными хомутиками. На стержни внутри ванны надеты керамиковые манжеты для защиты от разрушения. [c.308] Горизонтальная диафрагма имеет особое устройство. На катодную сетку сначала кладут асбестовое полотно, края которого несколько свешиваются с сетки и заделываются кругом цементом. Когда цемент затвердеет, на полотно наносят слой специальной пасты толщиной 8 мм, приготовленной из волокнистого асбеста и порошка тяжелого шпата (сернокислый барий). На каждую ванну берут 53 кг тяжелого шпата и 1,5 кг асбестового волокна и все это тщательно и равномерно размешивают в соляном растворе. Затем пасту деревянными лопатками переносят на асбестовое полотно и равномерно, без нажимов, разглаживают деревянными рейками по всей поверхности катода. [c.309] Через 5—6 час., когда паста потеряет избыток рассола и несколько слежится, ванну осторожно, чтобы не размыть диафрагму, заполняют рассолом. [c.309] Чтобы продолжить период наивыгоднейшего стабильного режима, т. е. период нормальной протекаемости и концентрации щелочи, постепенно повышают уровень рассола в ванне, увеличивая таким образом гидростатическое давление на диафрагму. Когда эта мера воздействия будет исчерпана, ванну выключают и диафрагму меняют. [c.310] Преимуществами ванны с горизонтальной фильтрующей диафрагмой являются высокие выходы по току при большей, чем в других ваннах, концентрации щелочи, длительный срок слул бы диафрагмы и анодов и устойчивый спокойный ход электролиза. [c.310] Эти положительные качества связаны как со свойствами самой диафрагмы, так и с ее горизонтальным расположением. Горизонтальное расположение диафрагмы обеспечивает прежде всего равномерное гидростатическое давление по всей площади диафрагмы и как следствие — равномерную протекаемость ее, что важно для получения больших выходов по току. При горизонтальном расположении диафрагма менее разрушается, так как подвергается действию почти только щелочного католита. При горизонтальном расположении электродов достигается естественное расслоение католита и анолита и легче поддерживается кислая среда возле анода, что способствует продолжительному сроку службы анодов и благоприятно влияет на выход по току. [c.310] Температура электролита, °С Напряжение на ванне, в. [c.310] Опыт эксплоатации ванн с горизонтальной диафрагмой, однако, показал возможность интенсификации их путем сбли е-ния электродов. Таким путем без заметного увеличения расхода энергии оказалось возможным повысить нагрузку до 4000— 5000 а, а при некотором увеличении длины ванны — довести ее до 6000 а. С целью сокращения площади, занимаемой ванной, в дальнейшем стали строить сдвоенные ванны на 12 000 а. Наконец, по явились ванны с волнообразными катодами и анодами в виде призм. Поверхность волнообразного катода увеличилась вдвое, соответственно чему оказалось возможным при той же плотности тока увеличить нагрузку до 24 ООО а на одну сдвоенную ванну. [c.311] Ванны с вертикальной диафрагмой. [c.311] Метод с прот ивотоком впервые был осуществлен практически в ваннах с верти-кай чой фильтрующей диафрагмой. Первая конструкция такой ванны схематически изображена на рис. 128. Она состоит из бетонной и-образной рамы 1 длиной около 3 л и высотой около 1,5 ж. С боковых сторон к раме прижаты диафрагмы 2 и катоды 3, изготовленные из медной проволочной сетки. Диафрагмы и катоды удерживаются чугунными или железными стенками 4, стянутыми винтовыми струбцинками. Сверху ванна закрыта цементной крышкой, в которой укреплены аноды. Аноды состоят из токопроводящего стержня, к которому прикреплены угольные или графитовые пластины. [c.311] Рассол подают только в анодное пространство через крышку ванны по керамиковой трубе, опущенной почти до дна ванны. Часть рассола фильтруется через диафрагму и переходит в виде щелочи в катод1юе пространство. Другую часть рассола выводят из анодного пространства для донасыщения твердой солью. [c.311] Таким путем в анодном пространстве поддерживается большая концентрация хлористой соли, а следовательно, и ббльшее отношение хлористой соли к щелочи в католите, что благоприятно для выходов по току. [c.311] Плотность тока на диафрагме,. Температура электролита, °С. ... [c.312] В первО НачальнО М оформлении указанная ванна не получила промышленного распространения, но принцип противотока и фильтруюш ей диафрагмы был использован во всех позднейших более совершенных конструкциях, из которых мы рассмотрим лишь некоторые, получившие более широкое применение. [c.312] Питание ванны расходом автоматизировапо с помощью регулятора, укрепленного на одной из торцовых стенок ванны. [c.313] Рассол, прошедший через диафрагму, стекает уже в виде щелочи на дно ванны в корыто 6 и выходит через сливную трубку в цементный желоб. Хлор отводят из-под крышки ванны по стеклянной трубке в сборный коллектор. Водород из катодного пространства отводят в сборный трубопровод через резиновые трубки, присоединяемые к трубопроводу на резиновых пробках. [c.313] Описанная ванна значительно компактней ванны с горизонтальной диафрагмой. Она занимает площадь, включая проходы, на каждые 1000 а около 2,3 м , т. е. почти в три раза меньше. [c.313] Более мощная ванна с вертикальной диафрагмой, рассчитанная на 4000 а, изображена на рис. 130. [c.313] Вернуться к основной статье