Графитовые аноды биполярные

Попытки создания мощных биполярных электролизеров с графитовыми анодами оказались безуспешными из-за трудностей, связанных с изготовлением биполярного элемента сталь — графит. Однако такие электролизеры были сконструированы после разработки окисно-рутениевых электродов. Принципиальная схема биполярного электролизера представлена на рис. У-18. Электролизер состоит из нескольких биполярных элементов, соединенных между собой стальными стяжками. Ток подводится к концевым [c.156]

Особенностью современного этапа развития хлорной промышленности является широкое применение металлических анодов. В настоящее время более половины хлора и каустической соды получают в электролизерах, оснащенных ОРТА. В связи с заменой графитовых анодов на ОРТА усиливается тенденция к повышению электродных плотностей тока до 2— 3 кА/м в диафрагменных электролизерах и до 10—14 кА/м — в электролизерах с ртутным катодом. Освоены в промышленности фильтр-прессные биполярные электролизеры большой мощности. [c.178]

Применение МИА позволило повысить плотность тока до 2 кА/м (вместо 1 кА/м при графитовых анодах) без увеличения напряжения на электролизере. Благодаря этому, а также вследствие уменьшения толщины МИА до 5 —10 мм (вместо 50 мм у графитового анода) в электролизере тех же габаритов удалось увеличить нагрузку в 2,8— 3,2 раза при том же напряжении на электролизере. Это открывает возможность для дальнейшего укрупнения монополярных электролизеров и увеличения экономически выгодной нагрузки на ячейку биполярного электролизера. [c.153]

Предлагали применять в качестве электролита смесь соляной и серной кислот (содержание серной кислоты до 30%) [28, 29]. Электропроводность такого раствора высокая, поэтому напряжение на ячейке снижается, однако при этом уменьшается стойкость графитовых анодов. Поскольку в качестве электродного материала для анода и для катода используется графит, упрош ается конструкция биполярного электрода, что в значительной степени определяет выбор биполярного типа конструкции электролизера. [c.287]

Применяются биполярные графитовые электроды с выступами как с катодной, так и с анодной стороны. Был предложен и испытывался длительное время насыпной анод. Однако при эксплуатации насыпных анодов, по-видимому, возникли трудности, и в последних моделях электролизеров применяются преимущественно сплошные аноды. Эти трудности обусловлены необходимостью обеспечения достаточного электрического контакта между кусками насыпного анода и графитовой пластиной биполярного электрода во время работы электролизера. По мере разрушения кусков графита в насыпном аноде будет возрастать электрическое сопротивление в точках касания кусков насадки между собой и с графитовой пластиной биполярного электрода. Восстановление контакта возможно только за счет уплотнения насадки под действием силы тяжести вышележащего слоя насадки анода. При плохом контакте между кусками участие насадки в процессе электролиза может снизиться за счет протекания анодного процесса на поверхности графитовой плиты биполярного электрода. В этом случае насыпная насадка может сыграть отрицательную роль, увеличивая расстояние между основными электродами и ухудшая условия выделения газообразного хлора и циркуляцию электролита. При больших размерах электродов равномерное распределение насадки затруднительно. [c.289]

В последние годы в связи с появлением новых анодных и конструкционных материалов получили широкое развитие работы по созданию электролизеров с биполярным включением электродов. Предложены разнообразные варианты конструкций биполярных электролизеров [ИЗ, 114] и отдельных узлов, в частности электродных комплектов к ним [115, 116]. Разрабатываются конструкции электролизеров как с графитовыми, так и с малоизнашивающимися металлическими анодами. Получили распространение биполярные электролизеры большой мощности с графитовыми анодами 117, 118]. В таких электролизерах с потребляемой мощностью в одном аппарате до 1500 кВт обеспечена интенсивная принудительная [c.405]

Сообщается, что применение интенсивной циркуляции электролита в биполярном электролизере через выносной реактор позволяет повысить выход хлората по току до 95% и снизить расход графитовых анодов до 6,7 кг/т хлората натрия [124—126]. [c.407]

Биполярные графитовые электроды часто по толщине делают составными, причем для предотвращения снижения выхода по току применяют специальную пропитку графита, а катодную и анодную стороны биполярного электрода выполняют из графита с различной обработкой предложено также отделять анодную и катодную части биполярного графитового анода прокладкой или слоем смолы, препятствующей утечке тока по порам электрода [53]. [c.44]

Рис. П-16. Варианты конструкции биполярных электродов с графитовыми анодами

Многочисленные попытки создания электролизера с диафрагмой и биполярным включением электрода на базе графитовых анодов практически не дали удобного для промышленной эксплуатации электролизера. [c.215]

Разрабатывались электролизеры с биполярным включением графитовых анодов как ящичного типа [129, 130], так и фильтр-прессного [121, 141] в промышленности получили применение фильтр-прессные электролизеры с биполярным включением графитовых анодов [142]. Такие электролизеры на нагрузку до 30 кА имеют интенсивную циркуляцию электролита через выносной реактор, что позволяет снизить концентрацию гипохлорита в электролите, уменьшить расход графитовых анодов и повысить выход хлората по току до 87—90% [122, 139]. Применение электролизеров с биполярным включением графитовых анодов позволило существенно улучшить технико-экономические показатели производства хлоратов по сравнению с применением монополярных электролизеров, однако в результате разработки малоизнашивающихся анодов все типы электролизеров с графитовыми анодами постепенно вытесняются из производства хлоратов. [c.59]

Боковой подвод тока к анодам применяется в электролизерах с биполярным включением электродов (рис. 45). Принцип бокового подвода тока к графитовым анодам дает возможность [c.136]

Для уменьшения скорости разрушения анодной стороны биполярного графитового анода и снижения рабочей плотности тока на аноде пространство между анодом и диафрагмой заполняли кусками графита размером до 1,5 см. На такой насадке и происходит основной процесс выделения хлора. Хлор поднимается в электролите вверх, проходя между кусками анодной насадки. Удаление пузырьков хлора облегчается благодаря тому, что направление движения электролита совпадает с движением пузырьков газа. [c.274]

При эксплуатации насыпных анодов, по-видимому, возникали трудности, так как в электролизерах последних моделей, предназначенных для электролиза соляной кислоты, применяются преимущественно сплошные аноды. Эти трудности, возможно, связаны с необходимостью обеспечения достаточно надежного электрического контакта между кусками насыпного анода и графитовой пластиной биполярного электрода во время работы электролизера. По мере разрушения частиц насыпного графитового анода электрическое сопротивление в точках соприкосновения кусков насадки между собой и с графитовой пластиной биполярного электрода должно возрастать. [c.275]

Вторым обстоятельством, способствовавшим предпочтительному развитию производства хлора по диафрагменному методу, было появление в конце семидесятых годов металлических анодов с активным покрытием из двуокиси рутения на титановой основе. Такие аноды были использованы вначале в электролизерах с ртутным катодом, но наиболее эффективными они оказались в диафрагменных электролизерах, так как с их применением удалось значительно интенсифицировать процесс электролиза и сконструировать мощные биполярные электролизеры. В ртутном же методе возможности интенсификации в значительной мере были использованы еще при графитовых анодах. [c.7]

Такие условия были созданы в процессе электролиза воды еще в первой половине нашего столетия, и биполярные электролизеры фильтр-прессного типа для получения водорода и кислорода электролитическим разложением воды при атмосферном или избыточном давлении получили широкое распространение как в нашей стране, так и в ряде зарубежных стран [5]. Электролизеры фильтр-прессного типа с графитовыми анодами успешно применяются для получения хлора и водорода электролизом соляной кислоты. В этом процессе при соблюдении оптимального технологического режима удельный расход графитовых анодов невелик и срок службы анодов и диафрагм достаточно длителен. [c.37]

Было предпринято много попыток создания электролизеров с биполярным включением электродов для получения хлора и каустической соды электролизом водных растворов поваренной соли, однако до последнего времени в этой области не было достигнуто сколько-нибудь значительных результатов. Это можно объяснить недостаточной стойкостью применявшихся ранее графитовых анодов и малым сроком работы асбестовой диафрагмы. После разработки ОРТА, долгоживущих диафрагм и использования новых полимерных материалов для изготовления различных деталей электролизеров появились условия для создания конструкций электролизеров с биполярным включением электродов для производства хлора и каустической соды. [c.37]

В электролизе с ртутным катодом укрупнение электролизеров происходило за счет повышения плотности тока при применении графитовых анодов до 7—10 кА/м и оксидно-рутениевых анодов — до 10—14 кА/м и увеличения геометрических размеров электролизеров. При этом нагрузка на электролизер возросла до 500 кА, а его производительность — до 12—15 т/сут хлора [6, 16, 48]. Несмотря на ряд предложений как в нашей стране, так и за рубежом [57, 58], работоспособная конструкция биполярного электролизера с ртутным катодом до сих пор не создана. Для этого необходимо решить ряд проблем, в частности, обеспечения равномерного потока ртути, предотврашения образования амальгамных масел и пен, осадков железной амальгамы на катоде и др. Одной из важнейших технологических задач при получении хлора электролизом с ртутным катодом является снижение потерь ртути и загрязнения окружающей среды ртутью. [c.159]

Электролизеры с графитовыми анодами. Сравнительно низкая стойкость графитовых анодов, небольшой срок их работы, необходимость частых остановок электролизеров для смены изношенных графитовых анодов и диафрагмы, а также трудности обеспечения надежной защиты от коррозии устройств для электрического контакта между анодной и катодной сторонами биполярного электрода задерживали создание пригодных для промышленного испоЛь-зова ния конструкций. [c.213]

Несмотря на многочисленные попытки создать конструкции биполярных электролизеров с графитовыми анодами для получения хлора и каустической соды по методу электролиза с твердым катодом и диафрагмой и большое число патентов [173, 174] в этой области, до промышленного использования доведены лишь немногие из них. [c.213]

Некоторые варианты устройства биполярных электродов с графитовыми анодами приведены на рис. 3-26. [c.214]

Основным недостатком всех предложенных конструкций биполярных электролизеров с графитовыми анодами являются малый срок работы графитовых электродов и значительные трудовые затраты на сравнительно частые переборки электролизеров для замены электродов и диафрагмы. [c.216]

При иопользовании графитовых анодов все конструкции биполярных электролизеров с ртутным катодом такого типа мало пригодны для промышленного применения из-за необходимости вскрывать электролизеры примерно один раз в три месяца для очистки днища электролизера от железной амальгамы и один раз в год для смены изношенных анодов. Помимо того, усложнялось регулирование положения графитовых анодов по мере их из наши-вания. [c.252]

В, но из-за наличия перенапряжения и сопротивления рабочее напряжение между двумя электродами поддерживают около 2 В. Электроды обычно изготовляют из нержавеющей стали (анод покрывают никелем для уменьшения перенапряжения) и отделяют один от другого асбестовой диафрагмой. Часто используют биполярные электроды, одна сторона которых работает как анод, а другая - как катод. Для устранения газонаполнения электролита используют перфорированные электроды. В хлорном производстве применяют графитовые электроды, а при горизонтальном расположении электродов - ртутный катод. В качестве материала анода, находящегося особенно в тяжелых эксплуатационных условиях, в последние годы успешно применяют титан, покрытый тонким слоем оксидов рутения. [c.78]

Процесс электролиза проводят при температуре электролита 20—25° С. Исходный электролит содержит 150—160 г/л Na l. Можно применять графитовые аноды и катоды. В одной из предложенных конструкций электролизеров графитовые электроды включаются биполярно. Плотность тока достигает 1400 а/м . Напряжение между электродами 3,7—4,2 в. В начале процесса выход по току достигает 95%), при накоплении 10—12 г/л активного хлора выход по току падает до 50—55%. При этих условиях расход энергии на 1 кг активного хлора достигает 6,5 кет - ч, а расход Na l 12— [c.423]

Канадская фирма Дриден хемикаль разработала биполярный электролизер на нагрузку 30 кА и напряжение до 100 В [126], выполненный из поливинилхлорида в качестве конструкционного материала. В электролизере фирмы Кребс с интенсивной внутренней циркуляцией электролита [112] создается быстрый проток электролита между электродами, что позволяет при использовании графитовых анодов увеличить выход по току до 87—90% при высокой анодной плотности тока [81]. [c.407]

Электролизеры. Для получения хлората натрия используются как монополярные, так и биполярные электролизеры. Монополяр-иый электролизер рассчитан на силу тока 20—25 кА, работает с анодной плотностью тока 1000 А/и- и объемной плотностью тока 10 А/л, с выходом по току 83—85% и напряжении 4,2 В. Электролизер представлен на рис. 53. Он состоит из стального гуммированного прямоугольного корпуса с приваренной к нему токоподводящей шиной, двух-трех катодных комплектов, графитовых анодов в виде плит размером 100x250x50 мм, крышки и деталей ошиновки. [c.152]

В производстве хлора и каустической соды при использовании графитовых анодов конструкция биполярных, электродов усложняется. В биполярном электроде, схема которого показана на рис. П-15, практически мы имеем агрегат, в котором на общей плите смонтирован гребенчатый стальной катод с насосной диафрагмой, применяемой в обычных монополярных электролизерах, и анодный блок с типичным решением подвода тока и защиты мест тойоподвода от воздействия анолита и анодной поляризации. Такой бицолярный электрод можно устанавливать в корпусе таким образом, чтобы края его заходили и уплотнялись в пазах стенок корпуса электролизера [69], либо его монтируют другим способом. Варианты элементов конструкции узлов аподной п катодной сторон такого биполярного электрода показаны на рис. П-16. [c.51]

Развитие конструкций биполярных электролизеров привело к созданию более мощных аппаратов. В электролизере фильтрпрессного типа Хантера—Отис-Блю цементная рама закреплена у опорной электродной плиты. С анодной стороны плиты прикреплены графитовые аноды, с катодной стороны при помощи медных контактов — катоды в виде катодных пальцев из стальной сетки. При сборке отдельных рам фильтрпресса катодные пальцы помещаются в зазорах между анодами. Подача рассола и удаление продуктов электролиза производятся через коллекторы, соединенные с каждой ячейкой. Имеется сообще-ние 2 о работающей модели такого электролизера на нагрузку 10 ка. [c.230]

I - с графитовыми анодами 2 - монополярных с анодами "вба(н)"5 3 - биполярных 4 - с раздвижными" анодами и мод рцированной диафрагмой [c.31]

Применение МИА позволило повысить плотность тока до 2— 3 кА/м (вместо 1,0—1,5 кА/м на графитовых анодах) без увеличения напряжения на электролизере. Благодаря этому, а также за счет уменьшения толщины МИА до 5—10 мм (вместо 35—50 мм у графитовых анодов) в электролиз ере тех же габаритов удалось увеличить насрузку в 2,8—3,2 раза при том же напряжении. Это позволяет вести 4)азработки в области дальнейшего укрупнения монополярных электролизеров, и увеличения экономически выгодной нагрузки на ячейку биполярного электролизера. [c.202]

Фильтр-црессный электролизер типа Дау с биполярным включением электррдов является единственной конструкцией с графитовыми анодами, которая нашла промышленное применение. Электролизер состоит из большого числа я ек, стянутых болтами наподобие фильтр-пресса. Все электроды, за исключением двух крайних, работают биполярно. [c.213]

Проводились работы по усовершенствованию конструкции биполярных электролизеров с графитовыми анодами как фильтр-прессного (175], так я ящичного [176] типа. Биполдрный электрод в таких электролизерах обычно состоял из стальной разделительной плиты, у которой с одной стороны размещались катодные пальцы из стальной сетки или перфорированного листа, а с другой (анодной стороны) тем или иным способом закреплялись графитовые аноды. Анодная сторона разделительной плиты биполярного электрода и анодные контакты между плитой и графитом были защищены от действия анолита. хлоростойкой массой или слоем защитного покрытия. [c.214]

Конструкция ящичного электролизера типа Ниссо с биполярным включением электродов и графитовыми анодам разработана в Японии фирмой Ниппон Сода. В корпусе установлено 5 ячеек. Электролизер (рис. 3-27) рассчитан на нагрузку 4 кА при анодной плотности тока 0,78 кА/м и имеет среднее напряжение на ячейке [c.214]

В СССР была создана и прошла успешные испытания конструкция мощного биполярного электролизера ящичного типа с графитовыми анодами [6]. Биполярный электролизер на нагрузку 25 и 50 кА представляет собой корпус, в котором размещены два монополярных и комплект биполярнйх электродов. Катодная часть биполярного электрода выполнена в виде гребенчатого сетчатого электрода с асбестовой диафрагмой. ГpaфиfoвьIe плиты соединены с катодной частью биполярного электрода металлическими контактами, защищенными от воздействия кислого анолита слоем тугоплавкой битумной массы и бетоном. Уплотнение между отдельными ячейками осуществляется при помощи тугоплавкой битумной массы. [c.215]

На рис. П-9 приведена схема отделения электролиза с диафрагмой. В последнее время вместо монополярных электролизеров, показанных на схеме, за рубежом все шире начинают применять биполярные электролизеры. Как в moho-, так и в биполярных электролизерах графитовые аноды начинают заменяться малоизнаши-ваемыми титановыми анодами с активным слоем на основе двуокиси рутения. [c.32]