Электролизеры с осажденной диафрагмой

Впервые прямоугольные электролизеры с осажденной диафрагмой были разработаны фирмой Хукер в 1936 г., в последующие годы они получили значительное распространение. В дальнейшем их конструкция была усовершенствована и увеличена нагрузка по току. Одна из моделей электролизеров этой фирмы — Хукер-5 представлена на рис. У-15. Для уменьшения теплоотдачи в окружающую среду электролизеру придают форму куба, так как куб имеет наименьшую поверхность. Днище электролизера выполнено из бетона в форме прямоугольного корыта. Через стенку корыта пропущен медный или железный стержень 14, служащий анодной шиной. На дне корыта установлено 30 параллельных рядов графитовых анодов 2. Анодную шину и аноды заливают слоем расплавленного свинца 8. После затвердевания свинца аноды оказываются прочно закрепленными и имеют хороший электрический контакт с анодной шиной. [c.153]

Рис. У-15. Электролизер с осажденной диафрагмой типа Хукер-8

С современными конструкциями электролизеров с осажденной диафрагмой типа БГК или Хукер. [c.149]

Более мощным и совершенным отечественным электролизером с осажденной диафрагмой является электролизер БГК-17, рассчитанный на нагрузку 25 тыс. а (25 ка) или на 50 тыс. а (50 ка) при плотности тока до 1200 а/ж . Электролизер отличается простотой устройства компактностью и экономичностью и может применяться для электролиза растворов хлоридов натрия или калия. [c.347]

В диафрагменных электролизерах современных конструкции катод имеет развитую поверхность и сложную конфигурацию. Обкладка таких катодов асбестовой бумагой практически невозможна, поэтому диафрагму осаждают непосредственно на катоде путем насасывания на его поверхность слоя асбеста. Такие электролизеры получили название электролизеров с осажденной диафрагмой. [c.340]

Конструктивные принципы, использованные и развитые при создании наиболее совершенных и распространенных электролизеров с осажденной диафрагмой (БГК-17 в СССР, Хукера и Даймонда за рубежом), в значительной степени уже исчерпаны. Хотя нагрузка на электролизеры подобного типа достигает 50 ка (например, электролизер типа БГК-17-50), в мощных цехах электролиза приходится устанавливать сотни таких электролизеров. Так, в цехе электролиза мощностью 250—350 тыс. г хлора в год необходимо разместить 500—700 электролизеров на нагрузку 50 ка. Установка такого большого количества аппаратов затрудняет их эксплуатацию и комплексную автоматизацию производства. Для дальнейшего значительного развития производства хлора необходима разработка новых технических решений и создание конструкций новых, еще более мощных электролизеров. [c.23]

На рис. 50 показана металлическая сетка, применяемая для конструирования катодов в электролизерах с осажденной диафрагмой. [c.144]

Рис. 50. Металлическая катодная сетка для электролизеров с осажденной диафрагмой.

Для электролизеров с осажденной диафрагмой были разработаны так называемые гребенчатые катоды (рис. 52) с сильно развитой поверхностью, состоящие из одного, двух и более рядов тонких плоских карманов или пальцев из плетеной. металлической сетки, которые соединялись вместе в один катодный блок. Каждый из катодных карманов тем или иным способом соединяется с общим катодным пространством электролизера, благодаря чему водород и щелочь отводятся из катодного пространства в одной точке, независимо от степени развития катодной поверхности. Такая конструкция катодного элемента позволяет создавать в одно.м катодном блоке большие рабочие поверхности [c.148]

Как указывалось, практически во всех промышленных электролизерах с осажденной диафрагмой катодные пальцы выполняются из металлической сетки. Конструкция такого электрода должна обеспечивать возможность образования равномерного слоя диафрагмы на всей работающей поверхности катода, достаточную механическую прочность катодных карманов, предотвращающую их деформации в процессе насасывания диафрагмы, распределение тока по всей поверхности катода, свободное сообщение всех частей катода между собой и возможность отвода катодных продуктов из одной точки катода. [c.149]

В новейших электролизерах с осажденной диафрагмой корпуса первого типа не применяются. Однако интерес к подобным конструкциям корпуса вновь может возникнуть в связи с попытками создания мощных электролизеров с монополярным включением электродов. Одним из принципов конструирования такого электролизера на большие нагрузки является сборка его из нескольких секций, параллельно включенных в электрическую цепь. Секции могут быть размещены в одном корпусе, внутренние стенки которого, ограничивающие анодное пространство электролизера, должны быть бетонированы и дополнительно футерованы керамическими плитками. [c.155]

В электролизерах с осажденной диафрагмой типов БГК-13, БГК-17, Хукера, Даймонда корпус является элементом катода, на котором осаждается диафрагма. В связи с этим корпус катодного элемента должен быть рассчитан на механические нагрузки, возникающие при насасывании диафрагмы. Таким образом, корпус катода одновременно является корпусом электролизера. [c.157]

На рис. 56 показаны некоторые основные типы конструкций крышек электролизеров. Электролизеры с осажденной диафрагмой и нижним подводом тока к анодам все более вытесняют другие типы электролизеров, поэтому крышка, изображенная на рис. 56, г, применяется все шире при уменьшении доли крышек других конструкций. [c.161]

В этой главе кратко рассмотрено развитие конструкций цн-линдрических электролизеров с листовой асбестовой диафрагмой, сжато освещены также работы в области интенсификации электролизеров с горизонтальным расположением электродов (типа Сименса—Биллитера) путем применения в них волнообразного катода. Наиболее подробно будут описаны разнообразные конструкции электролизеров с осажденной диафрагмой. Кроме того, предполагается рассмотреть конструкции электролизеров с биполярным включением электродов, представляющие большой интерес для дальнейшего развития электрохимического метода получения. хлора. [c.180]

В дальнейшем нагрузка на электролизеры цилиндрического типа была повышена до 2,9 ка путем установки в корпусе шести концентрических катодов. Цилиндрические электролизеры БГК-15 и электролизеры с шестью катодами использовались в промышленности, но не получили такого широкого распространения, как электролизеры БГК-12. Ко времени создания описанных электролизеров уже началось внедрение электролизеров с осажденной диафрагмой—сначала БГК-13, затем БГК-17. [c.188]

ЭЛЕКТРОЛИЗЕРЫ С ОСАЖДЕННОЙ ДИАФРАГМОЙ [c.193]

Первой конструкцией электролизера с осажденной диафрагмой, получившей широкое применение в отечественной хлорной промышленности, был электролизер БГК-13 прямоугольной формы. Он выполнялся в нескольких вариантах на нагрузки от 3,5 до 5,5 ка. В начале 50-х годов наибольшее распространение имели электролизеры этого типа на нагрузку 5,0 ка. [c.194]

Новый вариант конструкции электролизера Даймонда, получивший в последние годы распространение в хлорной промышленности, имеет много общего с описанными ранее типами электролизеров с осажденной диафрагмой. [c.223]

Рабочая высота электродов может быть увеличена без повышения напряжения, так как в данном случае не увеличиваются его потери на преодоление омического сопротивления графитовых анодов. Соблюдение оптимальных геометрических размеров катодных элементов дает возможность достигать высоких выходов по току (96%, и более) при большой высоте рабочей части электродов. При одинаковой плотности тока напряжение на электролизере несколько ниже, чем на обычных электролизерах с осажденной диафрагмой (например, типа БГК-17), так как отсутствуют потери напряжения в ошиновке между электролизерами и меньше его потери на преодоление сопротивления графитовых анодов. [c.236]

За рубежом крупные электролизеры с осажденной диафрагмой широко применяются в хлорной промышленности. В США наибольшее распространение получили ванны Хукера и Даймонда, которые экспортированы также в Канаду, Англию и другие капиталистические страны. [c.104]

В книге приведены краткие теоретические сведения о процессе электролиза рассмотрены основные конструкции отечественных промышленных электролизеров с осажденной диафрагмой описаны подготовительные стадии технологического процесса (приготовление и очистка рассола, подготовка анодов и катодов, изготовление диафрагм, сборка электролизеров и компоновка их в серии). [c.2]

Из баланса напряжения электролизеров видно, какое важное значение имеют для расхода электроэнергии те условия эксплуатации электролизеров и те элементы их конструкций, которые определяют потери напряжения в анодах, электролите и диафрагме. Из табл. 13 следует, что в общем балансе напряжения электролизера сумма анодного и катодного потенциалов и падения напряжения в анодах и катодах составляет 80— 85%, падение напряжения в электролите 6—10%, падение напряжения в диафрагме 6—7%. При этом следует иметь в виду, что абсолютная величина составляющих баланса напряжения электролизера в конце его работы фактически занижена вследствие уменьшения нагрузки из-за износа анодов. Например, нагрузка на электролизер с осажденной диафрагмой за время его работы снизилась с 3900 до 1800 а. [c.50]

В современном производстве хлора преобладают мощные электролизеры с осажденной диафрагмой, поэтому для подготовки их к работе созданы специальные мастерские, оборудованные установками для приготовления асбестовой пульпы и насасывания диафрагмы, для обработки и пропитки анодов и т. д. Эти мастерские оснащаются также приспособлениями для механизации подготовительных операций, особенно подъемно-транспортных работ в процессах сборки и демонтажа электролизеров. [c.116]

Подготовка катода, бывшего в употреблении. Практика эксплуатации электролизеров с осажденной диафрагмой показала, что катоды могут работать в течение многих лет без серьезных повреждений. Длительность службы катодов в значительной мере зависит от строгого соблюдения правил консервации электролизеров при временных перерывах работы серии и содержания ванн по окончании тура до начала переборки, а также от организации внутризаводских перевозок электролизеров и их хранения перед насасыванием диафрагмы и от других факторов. Несоблюдение указанных требований может привести к значительной коррозии катодной сетки и каркаса катодных карманов, к забивке ячеек сетки остатками отработанного асбеста и другим дефектам, осложняющим повторное насасывание новой диафрагмы и снижающим ее эксплуатационную надежность. [c.132]

Новый этап развития техники электролиза растворов хлоридов щелочных металлов с фильтрующей диафрагмой связан с применением осажденной диафрагмы. Возможность нанесения на катодную поверхность слоя диафрагмы просасыванием пульпы асбестовых волокон через катодную сетку открыла пути для изготовления катодов с развитой поверхностью и сложных геометрических форм. Применение таких катодов позволило создать весьма компактные конструкции электролизеров на большую нагрузку. Технические и экономические преимущества электролизеров с осажденной диафрагмой обусловили широкое распространение их во многих странах. В Советском Союзе были разработаны и широко используются различные варианты конструкции электролизеров БГК с осажденной диафрагмой [144—147]. Электролизеры таких конструкций применяются и в социалистических странах. [c.183]

Электролизеры с осажденной диафрагмой практически полностью вытеснили старые конструкции с листовой асбестовой диафрагмой и с диафрагмой из порошковых материалов. Вначале электролизеры с осажденной диафрагмой (БГК-13 и первые электролизеры Хукер имели небольшую нагрузку — 3,5—5,0 кА, а затем нагрузка на электролизеры быстро возрастала. К настоящему времени в монополярных электролизерах она достигла 100— 150 кА, а в электролизерах с биполярным включением электродов эквивалентная нагрузка составляет 800—1000 кА. [c.184]

Ниже дано описание используемых в настоящее время типов конструкций электролизеров с осажденной диафрагмой. [c.185]

Электролизеры БГК-17—БГК-50 [6, 11, 17, 142, 143, 149, 150]. В нашей стране дальнейшее развитие конструкций электролизеров с осажденной диафрагмой и графитовыми анодами шло по пути разработки аппаратов с нижним подводом тока к анодам. Первые конструкции таких электролизеров на нагрузку 25 кА известны под индексом БГК-17. Для электролизеров с нагрузкой 50 кА и выше числовой индекс в обозначении электролизера указывает на его номинальную нагрузку в килоамперах. [c.187]

Возможность применения катодов с очень развитой поверхностью позволила создать весьма компактные конструкции электролизеров, рассчитанных на большую нагрузку. Технические и экономические преимущества электролизеров с осажденной диафрагмой обусловили их широкое применение во многих странах. В Советском Союэе разработаны и применяются конструкции электролизеров с осажденной диафрагмой — БГК-13, БГК-17 и БГК-50 [7—111. За рубежом распространены электролизеры с осажденной диафрагмой фирм Хукер и Даймонд , разработанные в США. [c.125]

В конструкции электролизера применен боковой нодвод тока к анодам, что позволяет увеличить рабочую высоту электродных элементов без повышения напряжения за счет роста потери напряжения на преодоление омического сопротивления графитовых анодов. При соблюдении оптимальных соотношений геометрических размеров катодных элементов можно получать выход но току 96% и выше нри большой высоте рабочей части электродов. При одинаковой нлотности тока напряжение на электролизере несколько ниже, чем на обычных электролизерах с осажденной диафрагмой тина БГК, вследствие исключения потерь напряжения в ошиновке между электролизерами и уменьшения потерь напряжения на преодоление омического сопротивления графитовых анодов. [c.152]

Требования к механической прочности диафрагмы изменяются, если она непосредственно опирается на электроды или наносится на катод, как, нанример, в электролизерах с осажденной диафрагмой для получения хлора и каустической соды. При этом диафрагма непосредственно прилегает к металлической сетке катода, что обеспечивает ее достаточную жесткость и механическую прочность. В электролизерах Зданского — Лонца, например, применяется диафрагма из асбестового картона, непосредственно опирающегося на металлическую катодную сетку. Вносились также предложения о закреплении диафрагмы биполярного электролизера между пружинящими частями соседних электродов специальной конструкции. [c.105]

В процессе осаждения диафрагмы необходимо, чтобы по всей поверхности катода образовался равномерный слой диафрагмы. Такие условия обеспечиваются при насасыванин диафрагмы на равномерную, достаточно плотную и густую металлическую сетку. Во всех электролизерах с осажденной диафрагмой она насасывается непосредственно на металлическую сетку, являющуюся элементом катода. [c.143]

В электролизерах с осажденной диафрагмой (БГК-17. БГК-13, Хукера, Даймонда) корпус катода служит также в качестве катодной токораспределительной щины. При этом в электролизерах на большие нагрузки (20 ка и более) толщина катодного корпуса определяется исходя не из условий его механической прочности, а из возможностей распределения тока по всем катодным карманам. Для снижения расхода стали и облегчения конструкщ катода иногда корпус выполняется из тонкой листовой стали, что обеспечивает только необходимую механическую прочность корпуса. Для уменьшения потерь напряжения на преодоление омического сопротивления вдоль катодного корпуса приваривают медную токораспределительную шину, к которой присоединяют токоподвод от анода соседнего электролизера. [c.151]

Возможность применения катодов с очень развитой поверх-10стью позволяет создавать весьма компактные электролизе-оы на большую нагрузку. Технические и экономические пре-шущества электролизеров с осажденной диафрагмой обусло-зили широкое применение их во многих странах. В Советском [c.193]

Электролизер с осажденной диафграмой и графитовыми анодами тнп БГК-13 тип БГК-17, БГК-32 тип БГК-50, БГК-62 Электролизер с осажденной диафрагмой и окис-но-рутениевыми анодами тип БГК-50, 50а, [c.165]

Механизм формирования диафрагмы, подробно описанный В. В. Стендером , подтверждается практикой работы цехов электролиза. Однако, по нашему мнению, основную роль в снижении протекаемости диафрагмы в первый период после включения тока играет воздействие пузырьков водорода. Это следует также из данных табл. 35. Сразу после включения тока значительное снижение протекаемости диафрагмы наблюдалось в 14 электролизерах с листовой диафрагмой и в 10 электролизерах с осажденной диафрагмой из 16 ванн каждого типа. Повышение протекаемости диафрагмы в некоторых электролизерах, по-видимому, может быть объяснено дефектами их диафрагм либо неточностью измерений. Снижение протекаемости диафрагм по серии ванн в целом подтверждается также замерами, произведенными при пуске серий электролизеров БГК-13 с осажденной диафрагмой. Протекаемость диафрагм в одной серии снизилась после включения тока с 2300 до 938 m Imuh, в другой — с 683 до 583 см /мин (в средне.м на 1 электролизер). [c.168]

Электролизеры типа Даймонд [160] с графитовыми анодами имеют много общего с описанными ранее конструкщ ями электролизеров с осажденной диафрагмой. [c.200]

Несмотря на некоторые прогрессивные конструктивные решения, использование графитовых анодов привело к тому, что электролизер оказался сложным в изготовлении, сборке, перемонтаже и ремонте. Из-за трудности уплотнения ячеек электролизера и СЛ0Ж1Н0СТИ ремонта герметичность электролизера достигалась не всегда. Недостатки этой конструкции были слишком очевидными по сравнению с современными конструкциями монополярных электролизеров с осажденной диафрагмой. [c.213]

Электролизеры для получения хлора и каустика описаны в книгах [25 29 128 152 191]. Некоторые принци-иы устройства более современных электролизеров приведены в гл. 3 настоящей книги. Наиболее употребительными являются ванны с проточным электролитом и вертикальной диафрагмой. Несомненный интерес представляют электролизеры с осажденными диафрагмами, предложенными Г. М. Камарьяном и описанные в книге [152]. [c.41]