ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Конструкции ртутных ванн из "Технология электрохимических производств" В последнее время в конструкцию ртутных ванн внесены усовершенствования, значительно сокращающие количество потребной ртути и площади пола, требующейся иа 1000 а нагрузки. Вместе с этим возросла потребность в чистой щелочи, не содержащей хлористых солей, для производства искусственного вискозного волокна, щелочных аккумуляторов и т. п. Поэтому стало больше оснований для применения ртутного метода в настоящее время наряду со строительством- заводов с диафрагменными ваннами строят заводы со ртутными ваннами. [c.335] Из большого количества предложенных конструкций ртутных ванн практическое применение получили лишь немногие. Ниже мы рассмотрим наиболее важные в практическом отношении конструкции и некоторые новые предложения в этой области. [c.335] Ртутные ванны с горизонтальным катодом. Показанная на рис. 138 ванна относится к одной из наиболее старых конструкций, но разработанной настолько удачно, что она впоследствии послужила образцом для некоторых других, более новых конструкций, и в модернизированном виде находит самое широкое применение и в настоящее время. [c.335] Корпус этой ванны выполнен в виде железного ящика 1 размером 14 800X 1350 X 270 мм. Ящик разделен железной перегородкой 2 на две части А — собственно ванна и В — разлагатель. Обе половины внутри футерованы цементом, а боковые стенки ванны сверх того выложены метлахскими плитками 3. [c.335] А —ванна —разлагатель /—корпус ванны 2—перегородка 5 —метлахские плитки бетонный порожек 5—графитовые аноды 5—цементные крышки 7 —стойка анода 8—гибкие медные проводники 9—анодная шина /О—медные чашечки —медные пластины /2 —контактные болты катодная шина 14,18, 19 и 20—перегородки 15—чугунные решетки /6— железные крышки разлагателя /7—ртутный элеватор. [c.336] Перегородки образуют затворы 18—рассольный затвор для хлора, 14 — ртутный затвор для рассола, 19 — щелочной затвор для водорода я 20 — ртутный затвор для щелочи. [c.337] В одном конце разлагателя помещен подъемник ртути 17 (элеватор), показанный отдельно на рис. 139. Цементная футеровка дна ванны и разлагателя устроена с уклоном 1,5—3 мм на 1 м длины ванны. Уклоны в ванне и разлагателе имеют взаимно противоположное направление. Катодом служит слой ртути толщиной около 5 мм, равномерно покрывающий все дно ванны. Благодаря уклону дна ртуть течет в ванне в направлении перегородки 4 (рис. 138), проходит под ней и поворачивает в разлагатель, проходя под перегородкой 19. В разлагателе ртуть течёт в обратном направлении — к элеватору 17, проходя под перегородкой 24. Элеватор поднимает ртуть и выливает ее в приемный карман ванны, образованный стенкой и перегородкой 18. Из кармана ртуть снова поступает в ванну и, находясь, таким образом, в непрерывном круговом движении, покрывает сплошным зеркалом дно ванны и разлагателя. [c.337] Ртутный элеватор (рис. [c.337] При вращении элеватора лопасти черпают ртуть и выливают ее через центральное отверстие в желоб, по которому она стекает в приемный карман ванны. [c.337] Для разложения амальгамы в карман, образованный стенкой разлагателя и перегородкой 19, подается горячая вода, проходящая через разлагатель и отводимая в виде щелочи через отверстие в боковой стенке разлагателя. [c.338] Нормальная нагрузка на ванне 8000 а, что отвечает плотности тока на катоде 1150 а/лР. Содержание натрия в амальгаме держат в пределах от 0,05 до 0,1%. Концентрация амальгамы связана со скоростью течения ртути, т. е. числом оборотов элеватора. При нагрузке около 7000— 8000 а ртуть течет в ванне со скоростью около 12 см сек, а элеватор делает 7—8 об/мин. Скорость подачи рассола в ванну устанавливают с таким расчетом, чтобы за время прохождения рассола через ванну успело разложиться около 20 г Na l на 1 л. При питании ванны насыщенным рассолом, содержащим 310—315 г л Na l, концентрация отходящего рассола составляет 290—295 г л. Отходящий рассол насыщен растворенным хлором, поэтому вся рассольная коммуникация делается из керамиковых или чугунных гуммированных труб. Температуру в ванне поддерживают около 55—60°. [c.338] Для разложения амальгамы в разлагатель подают нагретую до 50° воду или конденсат. При работе с чугунными решетками получают щелочь, содержащую 350—400 г л едкого натра. При новых решетках разложение идет быстро и заканчивается приблизительно на второй трети длины разлагателя. С течением времени скорость разложения уменьшается, так как чугунные решетки начинают амальгамироваться, в связи с чем возрастает перенапряжение выделяющегося на них водорода. Поэтому амальгамированные решетки периодически вынимают из разлагателя и обжигают для удаления ртути. Ртуть, вытекающая из разлагателя, должна содержать небольшое количество натрия (около 0,002%), что предохраняет от образования в ванне хлорной ртути. [c.338] Каждую ванну устанавливают на чугунных подставках и изоляторах. Изоляторы с помощью винтов могут подниматься и опускаться. Таким образом, регулируют правильность положения дна ванны, что очень важно для равномерного распределения ртутного зеркала. Между каждыми двумя ваннами устраивают деревянный настил и проход для обслуживания. Над ваннами прокладывают сборные трубопроводы для хлора, водорода и поступающего рассола. Внизу под настилом проходят сборные трубопроводы для щелочи и отходящего раствора и токоподводящие шины. [c.339] Очень существенным вопросом в экономике ртутного метода являются потери ртути. В описанных установках потери ртути в год составляют 3—4%, а в худшем случае 10% от общего количества циркулирующей ртути. Ртуть теряется вследствие окисления хлором и образования каломели (химические потери), от проливания при чистке и ремонте ванн (механические потери), за счет потерь при обжцге решеток и т. п. [c.339] Главными недостатками описанной ванны являются бетонная футеровка, разрушение которой расстраивает циркуляцию ртути, и большое число анодных контактов (700 штук), часто являющихся причиной значительного повышения напряжения. Наконец, большое количество крышек затрудняет уплотнение ванны. [c.339] На рис. 140 показаны разрезы и план усовершенствованной ванны с горизонтальным катодом. Ванна и разлагатель в конструктивном отношении не зависят друг от друга, что дает возможность независимо регулировать уклон дна обеих частей. Ванну 7 изготовляют отливкой в чугунных формах бетонных армированных блоков 2, соединяемых друг с другом металлическими фланцами на резиновых прокладках. Ванны новейшего типа строят железными и внутри гуммируют. Ванна, изображенная на рис. 140, состоит из трех блоков. Отливкой блоков в формах достигается гладкая и ровная поверхность дна. Каждый блок установлен на двух опорах 3 и регулируемых изоляторах, позволяющих достигнуть точного совпадения дна блоков. Боковые стенки ванны выложены стеклянными плитками для защиты бетона от действия хлора и кислого анолита. Ванна сверху закрывается бетонными крышками в каждой крышке укреплены графитовые аноды в виде плит с двумя стержнями. [c.339] Разлагатель 4 также состоит из отдельных нефутерованных чугунных или железных частей, соединенных фланцами на резиновых прокладках, и закрывается железными крышками с гидравлическим затвором. На дне разлагателя уложены решетки, собранные из графитовых пластинок, скрепленных железными болтами. [c.339] Внешний вид установки показан на рис, 141. Ванны установлены на высоких фундаментах, внизу имеется полуподвальное помещение, где сосредоточена вся коммуникация, токоподводящие шины и трансмиссионное устройство для элеваторов. Помещение электролиза оборудовано мостовыми кранами для монтажа ванн. [c.341] Модернизированные ванны с горизонтальным ртутным катодом. Возросшая потребность в чистых щелочах привела к дальнейшему усовершенствованию ртутных ванн. [c.341] Цементная футеровка боковых стенок и особенно дна ванны с течением времени разрушается, вследствие чего расстраивается нормальная циркуляция ртути. Кроме того, даже при отно си-тельно небольшой ширине ванны (500 мм) равномерное покрытие р гутью всего дна ванны достигается лишь при относительно толстом слое ртути (5—6 мм), так как ртуть не смачивает цемента. [c.341] Вернуться к основной статье