Фильтрпрессные электролизер

Рис. 8. Схема биполярного фильтрпрессного электролизера [44]

Рис. 133. Фильтрпрессный электролизер с выносными электродами

Все многочисленные типы конструкций электролизеров для разложения воды с получением водорода и кислорода по способу включения электродов могут быть подразделены на две большие группы электролизеры с монополярным (рис. IV- , а, б) и электролизеры с биполярным включением (рис. IV- , в, г). По устройству корпуса различают ящичные электролизеры, в которых комплект электродов размещается в емкости без крышек (см. рис. IV- , а) или с герметичными крышками (см. рис. IV-1,6), и фильтрпрессные электролизеры (рис. IV- ,г), ячейки которых собираются по типу фильтрпресса. На первом этапе развития конструкций электролизеров с биполярным включением электродов они выполнялись как ящичного, так и фильтрпрессного типов. В дальнейшем развитие получили только фильтрпрессные конструкции. [c.115]

Исследования электролиза воды под давлением показали, что такой процесс возможен. При этом было обнаружено, что напряжение на ванне, работающей под давлением, не увеличивалось, а, наоборот, в ряде случаев прн повышении давления до 50 атм несколько снижалось. Это явление, согласно исследованиям В. В. Ипатьева с сотрудниками [16], объясняется тем, что, при электролизе под давлением, объем, занимаемый выделяющимися газами, уменьшается, а это снижает газонаполнение электролита и диафрагмы и уменьшает их сопротивление. Последний фактор перекрывает рост напряжения разложения с повышением давления. На практике оказывается затруднительным вести электролиз при давлениях выше 10—20 атм. Для работы при этих давлениях используются тщательно выполненные и надежно собранные фильтрпрессные электролизеры. [c.351]

Технологическая схема производства водорода и кислорода электролизом воды сравнительно проста. Кроме основной стадии разложения воды она включает несколько вспомогательных стадий, необходимых для обеспечения питания электролизеров постоянным током, для очистки питающей воды и приготовления электролита. При повышенных требованиях к чистоте газов электролиза схема дополняется стадиями очистки водорода и кислорода от щелочного тумана и взаимных примесей и осушки газов для удаления паров воды, унесенных из электролизеров и образовавшихся при каталитической очистке. Ниже описаны два наиболее характерных варианта технологической схемы электролиза воды примерная промышленная схема производства большой мощности с использованием крупных фильтрпрессных электролизеров ФВ-500 (на 500—650 м ]ч водорода), работающих при небольшом избыточном давлении, и схема средних и малых установок электролиза воды, обычно работающих под давлением 10 ат и, как правило, снабженных оборудованием для каталитической очистки и осушки газов. Однако первый вариант схемы не исключает возможности каталитической очистки и осушки газов. И наоборот, во втором варианте схемы эти стадии могут отсутствовать, если в них нет необходимости. [c.191]

Для электролиза применяют обычные фильтрпрессные электролизеры. В качестве электролита берут преимущественно растворы КОН, так как КОН обладает большей электропроводностью. Концентрация КОН в электролите составляет 26%. Температура первых ступеней концентрирования 60—70° С, а последних — около 25° С. Напряжение на ваннах, работающих при повышенной температуре, 2,1 в, а работающих при комнатной температуре — 2,6— 3,4 в. [c.352]

Каналы для циркулирующего электролита и для сбора водорода и кислорода проходят вдоль фильтрпрессного электролизера, что создает возможность утечки тока по ним от ячеек с анодного конца к ячейкам на катодный конец аппарата. Обычно каналы электролизера составляют из секций (ио числу ячеек), отделенных друг от друга изоляционными и уплотняющими прокладками. Поэтому утечка тока по стенкам каналов вдоль всего электролизера как по проводнику первого рода невозможна. Секции каналов сообщаются по жидкости с электролитом, заполняющим ячейки, вследствие чего может происходить утечка тока из каждой ячейки в канал по штуцерам, соединяющим ее с секциями. [c.76]

По способу разделения газов электролизеры можно подразделить на бездиафрагменные (колокольные) и электролизеры с одинарной (см. рис. IV- , б) или с двойной диафрагмой (см. рис. 1У-1,а). Двойная диафрагма применялась в открытых ящичных электролизерах типа Фаузера и некоторых других. Предлагалось использовать двойную диафрагму и в электролизерах с биполярным включением электродов в последние годы двойная диафрагма применена в фильтрпрессных электролизерах типа Де-Нора. [c.115]

В различных конструкциях фильтрпрессных электролизеров наибольшее распространение получили тройные биполярные электроды с выносными перфорированными стальными листами — анодом и катодом (рис. ИМ, ж). В таких электродах средний сплошной (основной) лист служит для разделения соседних ячеек и крепления выносных электродов анодные и катодные листы крепятся к основному электроду на анкерах расклепкой или сваркой. Анодную сторону основного листа и выносной электрод—анод с обеих сторон никелируют. [c.97]

ФИЛЬТРПРЕССНЫЕ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРЫ С БИПОЛЯРНЫМ ВКЛЮЧЕНИЕМ ЭЛЕКТРОДОВ ДЛЯ РАБОТЫ ПРИ АТМОСФЕРНОМ ДАВЛЕНИИ [c.126]

В фильтрпрессных электролизерах с биполярным включением электродов диафрагма крепится к специальной раме обычно при помощи заклепок с накладками. В электролизерах Де-Нора применена двойная диафрагма с отводом газа из пространства между обеими диафрагмами. Имеются и другие предложения по конструкции электролизеров с двойной диафрагмой Усложнение конструкции электролизера, связанное с применением двойной диафрагмы, не оправдывается достигаемыми при этом преимуществами. Поэтому в большинстве современных моно- и биполярных электролизеров применяется одинарная диафрагма. [c.105]

Корпуса современных фильтрпрессных электролизеров с биполярным включением электродов образуются из набора электролитических ячеек, стягиваемых между концевыми плитами при помощи мощных болтов. [c.106]

Фильтрпрессные электролизеры типа ЭФ с биполярным включением электродов и одинарной диафрагмой рассчитаны на работу под давлением до 10 ат. Они имеют раму круглого сечения и [c.167]

И железо и никель относятся к металлам, которые, находясь под током в щелочной среде, могут в зависимости от условий находиться или в пассивном или в активном состоянии, т. е. быть устойчивыми или растворяться. Поэтому результаты исследований электрохимического поведения железа и никеля в растворах щелочи при различных плотностях тока, температуре и концентрации электролита представляют не только научный, но и большой практический интерес. Они позволили вначале в общем правильно выбрать материалы для электродов и для изготовления других деталей и аппаратов электролизных установок, а позднее помогли выяснить и в большинстве случаев устранить причины коррозии деталей фильтрпрессных электролизеров. [c.207]

Разрушение диафрагм. В качестве диафрагм в фильтрпрессных электролизерах обычно используют плотные асбестовые ткани из высококачественного длинноволокнистого асбеста. Иногда в асбестовую нить включается тонкая никелевая проволока. [c.229]

Разрушение паронита. Паронит используется в фильтрпрессных электролизерах в качестве уплотняющего и электроизолирующего материала между деталями ячеек (рамами, электродами, газовыми и питательными кольцами и т. д.). Паронитовые прокладки обеспечивают достаточные уплотнения и изоляцию деталей на протяжении 5—6 лет, после чего начинают появляться признаки неплотности и пропуск электролита через прокладку паронита. Разуплотнения аппаратов в более ранние сроки довольно редки и вызываются дефектами сборки или нарушением уплотняющей поверхности деталей. [c.231]

Имеющиеся данные о коррозионных явлениях в фильтрпрессных электролизерах ФВ-500 не позволяют предложить для их объяснения какой-то единый механизм. Обнаруживаемые виды коррозии довольно резко различаются по характеру, вызываются разными причинами и должны протекать по различным механизмам. [c.232]

При практическом использовании периодического метода электролиза для конечного концентрирования оказалось целесообразным применение биполярных фильтрпрессных электролизеров для получения гремучего газа. Это позволило создать конструкции аппаратов с малым запасом электролита на единицу мощности электролизера. [c.243]

Для получения больших количеств водорода применяются биполярные фильтрпрессные электролизеры с выносными электродами. Благодаря удачной конструкции электролитических ячеек такие электролизеры более совершенны. [c.320]

Фильтрпрессный электролизер с выносными электродами в собранном виде показан на рис. 133. В середине электролизера расположена так называемая средняя камера, предназначенная для охлаждения электролита, сбора газа и отделения его от электролита. С обеих сторон камеры расположены электролитические ячейки I, зажатые стяжными болтами 2 между концевыми нажимными плитами 3. [c.321]

Рис, 131. Схема биполярного фильтрпрессного Электролизера стальные рамы 2—биполярные электроды 3—изолирующие и уплотняющие прокладки. [c.321]

Корпус фильтрпрессных электролизеров ДАУ монтируется из набора железобетонных рам. Рама такого электролизера схематично изображена на рис. 53, г. Вследствие большой поверхности контакта бетонных деталей этой рамы с анолитом к химической стойкости бетона предъявляются весьма жесткие требования. [c.155]

Предполагается, что фильтрпрессный электролизер может иметь 50 ячеек. В серии из четырех таких электролизеров должно быть 200 ячеек. Сведения о промышленном использовании электролизеров такой конструкции в литературе отсутствуют. [c.230]

Для электролиза воды под небольшим избыточным давлением 6,005 - 0,01 МПа в промышленности СССР применяют фильтрпрессные электролизеры ФВ с биполярным включением электродов и числом ячеек в зависимости ог потребности в водороде от 20-25 до 160-170. [c.43]

В. В. Ипатьева с сотрудниками [16], объясняется тем, что, при электролизе под давлением, объем, занимаемый выделяющимися газами, уменьшается, а это снижает газонаполнение электролита и диафрагмы и уменьшает их сопротивление. Последний фактор перекрывает рост напряжения разложения с повышением давления. На практике оказывается затруднительным вести электролиз при давлениях выше 10—20 атм. Для работы при этих давлениях используются тщательно выполненные и надежно собранные фильтрпрессные электролизеры. [c.351]

Однако при попытках использовать фильтрпрессный электролизер иногда приходится сталкиваться с целым, рядом технологических и конструктивных трудностей. [c.37]

Для электролиза применяют обычные фильтрпрессные электролизеры. В качестве электролита берут преимущественно растворы КОН, так как КОН обладает большей электропроводностью. Концентрация КОН в электролите составляет 26%. Температура первых ступеней концентрирования 60—70 °С, а последних — около [c.314]

УДК 621.357.1.035 ЛАБОРАТОРНЫЙ ФИЛЬТРПРЕССНЫЙ ЭЛЕКТРОЛИЗЕР [c.94]

Для создания высокой концентрации акрилонитрила в электролите фирма Моп8ап1о использует в качестве электролита соль Макки — метилтрнэтиламмо-ний-я-толуолсульфонат. Концентрированный раствор этой соли повышает растворимость акрилонитрила в электролите до 10%. Процесс осуществляется на свинцовых, катодах в фильтрпрессных электролизерах с катионитными диафрагмами из сульфированного полистирола, армированного стеклотканью. Необходимость диафрагмы связана, главным образом, с окислением д-толуолсульфонат-иона на аноде. [c.376]

В биполярных электролизерах избыточное тепло обычно отводится путем охлаждения электролита, циркулируюшего через теплообменники Были сделаны попытки установить охлаждающие змеевики в каждой ячейке электролизера, однако такой вариант неудобен и не используется ни в одной из современных конструкций биполярных фильтрпрессных электролизеров. В электролизерах типа Эрликон небольшой мощности пытались применить воздушное охлаждение корпуса, помещенного в кожух. Такой прием исключает необходимость организовывать циркуляцию электролита, однако вряд ли пригоден для электролизеров большой мощности. [c.111]

Основные принципы конструирования промышленных электролизеров с биполярным включением электродов были успешно разработаны в 20-х и начале 30-х годов текущего столетия. С этих пор электролизеры с монополярным включением электродов стали уступать место биполярным электролизерам фильтрпрессного типа. Все современные электролизеры с биполярным включением электродов конструируются как аппараты фильтрпрессного типа. В их конструкции предусматриваются каналы для сбора водорода и кислорода из всех ячеек электролизера, а также каналы для подачи в ячейки питательной воды и циркулирующего электролита. Эти сборные каналы играют роль, аналогичную серийным коллекторам на установках с монополярпыми электролизерами. В некоторых конструкциях сборные каналы размещаются внутри аппарата (электролизеры Зданского — Лонца, СЭУ, Пехкранца), но в большинстве биполярных фильтрпрессных электролизеров сборные каналы расположены вне корпуса (ФВ-500, Бамаг , ЭФ и др.). [c.117]

Разработаны многочисленные варианты фильтрпрессных электролизеров с биполярным включением электродов. Такие электролизеры значительно сложнее по конструкции и в изготовлении по сравнению с монополярпыми электролизерами. Несмотря на это,. в последние десятилетия в промышленности получают применение практически только фильтрпрессные электролизеры биполярного типа, в связи с рядом преимуществ перед электролизерами других [c.117]

Система стяжки и изоляции электролизера. Ячейки электролизера вместе со средней камерой, а гакн<е газовые и питательный каналы стягиваются четырьмя болтами при помощи концевых плит. Стяжка фильтрпрессного электролизера должна обеспечить полную герметичность корпуса, питательного и газовых каналов при полной взаимной электроизоляции деталей. [c.137]

Биполярный фильтрпрессный электролизер Демаг типа ЕУ разработан в конце 40-х годов. Электролизеры выпускаются на нагрузку от 150 до 8500 а, их производительность от 0,05 до 380л1 ч Нг. В электролизерах одноблочной конструкции до 50 ячеек, в двухблочной конструкции до 100. В двухблочном варианте холодильник циркулирующего электролита вмонтирован в среднюю часть электролизера. [c.157]

Электролизер Нидеррайта. В отличие от многих других разра боток в области электролиза воды под давлением несколько сотен атмосфер, в этом электролизере принят принцип биполярного включения электродов. Для облегчения требований к механической прочности и улучшения герметичности ячеек корпус фильтрпрессного электролизера помещают в сосуд, находящийся вО время работы под давлением, равным давлению газов. Электролизер Нидеррайта выполнен из набора отдельных ячеек с биполярными электродами, вмонтированных в общий сосуд — наклонную трубу, рассчитанную на работу под давлением. Блок ячеек изолирован от наружного сосуда, который заполнен токонепроводящей жидкостью с плотностью, отличающейся от плотности электролита. [c.187]

Н. Я. Даньков предложил конструкцию биполярного электролизера, корпус которого рассчитан на рабочее давление. Циркуляция электролита осуществляется принудительно. Отличительной особенностью конструкции электролизера Раймана является спиральное расположение анодов. Конструкция биполярного фильтрпрессного электролизера Бекона предусматривает применение активных пористых электродов. [c.188]

Поэтому основные данные об интенсивности и характере коррозии деталей, позволяющие определить ее причины, получают при осмотре электролизеров во время их разборки для капитального ремонта после длительной эксплуатации. Изучение внешдего вида деталей, подвергшихся коррозии, характера ее протекания, расположения разрушенного участка на детали, зависимость степени коррозии от расположения детали в ячейке (или в электролизере) и от длительности эксплуатации позволили установить определенные закономерности коррозионных процессов в фильтрпрессных электролизерах. Обобщение результатов исследований поведения железа, никеля и других металлов под действием тока в растворах щелочей при различных концентрациях и температурах электролита и фактические данные, полученные при осмотре деталей электролизеров, помогли установить (или достаточно обоснованно предположить) причины различных видов коррозии. Это в свою очередь позволило разработать меры предотвращения или ослабления основных коррозионных процессов при эксплуатации электролизеров. Усовершенствованные конструкции современных электролизеров, изготовленных с учетом таких мероприятий, в условиях нормального режима эксплуатации могут иметь пробег между капитальными ремонтами не менее 10 лет. [c.216]

На стадии начального концентрирования применяются обычные аппараты для электролиза воды. Наиболее удобны в этом случае фильтрпрессные электролизеры, например, типов Бамаг , Де-Нора и др. Мощные фильтрпрессные электролизеры легко приспособить для концентрирования тяжелого изотопа водорода. Негерметичные ящичные электролизеры мало пригодны для таких целей из-за больших потерь продукта с испаряющейся водой. [c.252]

Для получения больших количеств водорода применяются биполярные фильтрпрессные электролизеры с выносными элек-трода.ми. [c.320]

Электролизеры можно также классифицировать по их конструкции. Во всех электролизерах электроды помещаются возможно ближе друг к другу, ( ак в целях экономии пространства, так и для увеличения коэфициента производительного использования энергии. По методам, применяемым для предохранения газов от смешения, можно различать электролизеры бездиафрагменного и диа фрагменного типов. Последние подразделяются на фильтрпрес-сные и ячейковые или ванные . Бездиафрагменные электролизер обычно делаются с цилиндрическими электродами, каждый из которых окружен стеклянным или фарфоровым колоколообразным приспособлением, предупреждающим смешение газов с анода и катода. Фильтрпрессные электролизеры названы так благодаря их сходству с обыкновенными камерными и рамочными фильтрпрес-сами. Они состоят из ряда пластин, изолированных друг от друга и подвешенных в щелочном электролите. Все пластины удерживаются на месте при помощи нажимного приспособления, сдавливающего концы электролизера. Электрические провода присоединены только к двум внешним пластинам. Напряжение регулируется таким образом, чтобы, каждая из промежуточных пластин также служила электродом. Смешение газов предупреждается асбестовыми или фибровыми перегородками, помещенными между пластинами. Ячейковые диафрагменные электролизеры состоят из ряда железных пластин, соединенных между собою таким образом, что образуется чередующаяся цепь катодов и анодов. Перегородки изготовляются из металла или асбеста. В первом случае напряжение распределяется таким образом, что промежуточные металлические пластины [c.171]

Ячейки электролизера вместе со средаей камерой, включая газовые и питательные каналы, стягивают четырьмя болтами при помощи концевых плит. Стяжка фильтрпрессного электролизера должна обеспечить полную герметичность корпуса, а также питательного и газовых каналов. Стыки диафрагмен-ных рам с электродами, колец каналов и средней камеры с монополярными электродами уплотняют паронитовыми прокладками, служащими одновременно электроизоляцией для ячеек. [c.45]

Фотография рис. 15 изображает часть указанного цеха, где установлены фильтрпрессные электролизеры из полипропилена. Каждый электролизер, рассчитанный на силу тока 2000 а, состоит из 24 ячеек, разделенных катионообменными диафрагмами. Электродами служат свинцовые пластины. Электролиз протекает в 10— 15%-ном водном растворе акрилонитрила, содержащем в качестве электролита соль Макки. Выход адипонитрила близок к количественному. Имеются сведения, что фирма Моп5ап1о планирует увеличить годовую вы-работоку продукта до 250—300 тыс. т в год. [c.133]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология