RU2069708C1 - Электролизер для получения хлора - Google Patents
Электролизер для получения хлора Download PDFInfo
- Publication number
- RU2069708C1 RU2069708C1 SU925052299A SU5052299A RU2069708C1 RU 2069708 C1 RU2069708 C1 RU 2069708C1 SU 925052299 A SU925052299 A SU 925052299A SU 5052299 A SU5052299 A SU 5052299A RU 2069708 C1 RU2069708 C1 RU 2069708C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrolyzer
- paragraphs
- cell according
- chlorine
- anode
- Prior art date
Links
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 8
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 title claims abstract description 8
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 5
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 12
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 7
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 2
- 229910001514 alkali metal chloride Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000002585 base Substances 0.000 claims 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 8
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 6
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 239000003014 ion exchange membrane Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920003935 Flemion® Polymers 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 229920000557 Nafion® Polymers 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 1
- 230000001914 calming effect Effects 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 229940021013 electrolyte solution Drugs 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B15/00—Operating or servicing cells
- C25B15/08—Supplying or removing reactants or electrolytes; Regeneration of electrolytes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
- C25B9/70—Assemblies comprising two or more cells
- C25B9/73—Assemblies comprising two or more cells of the filter-press type
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
- C25B9/17—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof
- C25B9/19—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof with diaphragms
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
В электролизном устройстве для изготовления хлора, гидроксида натрия и водорода из водных растворов щелочных галогенидов, в котором имеется по меньшей мере один электролизер, аноды и катоды которого, разделенные стенкой, размещены в корпусе из двух ванн, электрически разделенных посредством изоляционного уплотнения. Корпус снабжен устройствами для подвода исходных веществ и для отвода продуктов электролиза, причем последнее состоит из по меньшей мере одной отводной трубы, расположенной внутри ванн в вертикальном направлении, выступающей через ванну вблизи нижнего края и доходящей до верхнего края. 7 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Предметом изобретения является электролизное устройство для изготовления хлора, натрового щелока и водорода из водных растворов щелочных галогенов, в котором имеется по меньшей мере один электролизер, анод и катод которого, разделенные стенкой, размещены в корпусе из двух ванн, разделенных изоляционным уплотнением, и в котором корпус снабжен устройствами для подвода исходных веществ и для отвода продуктов электролиза, причем последнее состоит из по меньшей мере одной отводной трубы, расположенной внутри ванн в вертикальном направлении, выступающей через ванну вблизи нижнего края и доходящей до верхнего края.
Из ЕР-В-01 89535 известен подобный электролизер, в котором ток подается при помощи продольных контактов к обратной стенке ванн, а оттуда через гофрированные ленты на электроды. Электроды выполнены в виде жалюзи.
В обеих конструкциях отвод электролита и газов из каждой ванны происходит посредством вертикальной трубы, которая проходит с нижней стороны ванны через дно электролизера с обеспечением непроницаемости для жидкости, а внутри ванны доходит почти до верхнего края, выводя к верхней крышке электролизера. По конструктивным причинам эти вертикальные трубы имеют диаметр, ограниченный глубиной ванн. Недостатком является то, что при площади электродов свыше 2 м2 и плотности тока свыше 4 кА/м2 возникают колебательные движения электролита, в связи с чем отвод газа и электролита происходит неравномерно. Если из-за этого мембрана недостаточно орошается электролитом, появляются повреждения мембраны. Такого повреждения мембраны в верхней части электролизера следует избегать, поскольку оно заставляет производственника менять всю мембрану, что означает не только снижение выпуска продукции и затрату времени на сборку, но и необходимость закупки дорогостоящих ионитовых мембран, подвергнутых перфторированию. Кроме того, повреждение мембраны в верхней части электролизера может приводить к охрупчиванию и последующему образованию пор и трещин, вследствие чего становится возможным смешивание продуктов, что при образовании водородно-хлорных смесей может приводит к взрыву.
В этом отношении может принести пользу рассматриваемое изобретение.
Изобретение решает задачу при помощи упомянутого выше электролизного устройства, отличающегося тем, что отводная труба заканчивается в разделительной камере, которая расположена в зоне успокоения, образованной при помощи закрепленной на электроде пластины и соответствующей ванны.
Пластина может быть высотой 2 10 см. Разделительная камера должна иметь ширину не менее 5 см, глубину 2,5 см и высоту 3 см, ее верхний край может быть снабжен переливной заслонкой, а отводная труба может заходить в разделительную камеру до половины последней. Анодные ванны могут состоять из электропроводного материала, стойкого по отношению к хлору, а катодные из электропроводного материала, стойкого против щелочей. Электроды могут быть изготовлены из тянутого металла, перфорированных листов, отштампованных жалюзи или пруткового материала и электрически соединены со своими полуваннами при помощи гофрированных лент.
Рассматриваемое изобретение приводит к защите мембраны в верхней зоне электролизера, к успокоению пенной зоны и к разделению жидкостей и газов перед поступлением в отводную трубу, позволяя тем самым, использовать большие элементы с плотностью тока свыше 4 кА/м2.
На фиг. 1 представлен разрез по верхней части электролизера; на фиг.2 - внешний вид ванны корпуса с частично разрезанным электродом типа жалюзи; на фиг. 3 внешний вид электрода.
Анодная ванна 1 из титана соединена с катодной ванной 2 из никеля или стали при помощи отъемного фланца 3. Анод 4 и катод 5 электрически соединены с обратной стенкой соответствующей ванны при помощи титановых гофрированных лент 6 и никелевых или стальных гофрированных лент 7. Между электродами 4, 5 находится разделительная стенка 8 ионитная мембрана, например, типа "Нафион" фирмы "Дюпон", "Флемион" фирмы "Асахи Глас" или "Асифлекс" фирмы "Асахи Кемикл". Исходные электролитные растворы натрового щелока и рассола подводятся в электролизер у его дна через патрубки 18. Продукты электролизера выводятся из электролизера через отводные трубы 9 и 10 вниз. Отводные трубы 9, 10 заканчиваются каждый раз в разделительной камере 14, 15. Разделительные камеры 9, 10 имеют ширину не менее 5 см, глубину 2,5 см, высоту 3 см. Их верхний край снабжен переливной заслонкой 16. Разделительные камеры 14, 15 располагаются каждый раз в зоне успокоения электролита, которая образована закрепленными на электродах 4, 5 пластинами 11, 12 и соответствующими ваннами 1, 2. Через прикрытую часть мембраны 8 ток не течет, поэтому в этой части электролизера мембрана защищена, даже если здесь образуется газовая зона без электролита. Уплотнение 13, находящееся между фланцами 3, выступает в промежуточное пространство, образованное обеими пластинами 11, 12. Пластины 11, 12 могут быть также выполнены зацело с электродами 4, 5, как показано на фиг. 3. Номером 17 обозначен присоединительный патрубок для отводных труб 9 и 10.
Claims (8)
1. Электролизер для получения хлора, гидроксида натрия и водорода из водного раствора хлорида щелочного металла, включающий по меньшей мере одну электролитическую ячейку, образованную основами двух соседних электродов, выполненных в виде разделенных изоляционным уплотнением ванн, к которым соответственно крепятся анод и катод, разделенные электрохимическим сепаратором, устройство для подвода исходного раствора и отвода продуктов электролиза, причем последнее выполнено из по меньшей мере одной отводной трубы, размещенной внутри ванн вертикально, отличающийся тем, что электролизер снабжен неэлектропроводными пластинами, установленными в верхней части анодов и катодов, с образованием разделительной зоны, в которой размещен верхний край отводной трубы.
2. Электролизер по п. 1, отличающийся тем, что неэлектропроводная пластина выполнена высотой 2 10 см.
3. Электролизер по п. 1 или 2, отличающийся тем, что неэлектропроводная пластина выполнена высотой 3 см и шириной 2,5 мм, расстояние между пластиной и стенкой ванны 4 см, верхний край отводной трубы установлен на середине высоты пластины и снабжен переливной заслонкой.
4. Электролизер по пп. 1 3, отличающийся тем, что изоляционное уплотнение выполнено заходящим между неэлектропроводными пластинами.
5. Электролизер по пп. 1 4, отличающийся тем, что ванная, соединенная с анодом, выполнена из материала, стойкого к хлору.
6. Электролизер по пп. 1 3, отличающийся тем, что ванна, соединенная с катодом, выполнена из материала, стойкого к гидроксиду натрия.
7. Электролизер по пп. 1 6, отличающийся тем, что электроды выполнены перфорированными, или жалюзиобразными, или из сетки.
8. Электролизер по пп. 1 7, отличающийся тем, что аноды и катоды соединены с соответствующими ваннами гофрированными лентами.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEP4123514.2 | 1991-07-16 | ||
| DE4123514 | 1991-07-16 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2069708C1 true RU2069708C1 (ru) | 1996-11-27 |
Family
ID=6436250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU925052299A RU2069708C1 (ru) | 1991-07-16 | 1992-07-15 | Электролизер для получения хлора |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5194132A (ru) |
| EP (1) | EP0523669B1 (ru) |
| JP (1) | JPH05195275A (ru) |
| AT (1) | ATE121466T1 (ru) |
| DE (1) | DE59201962D1 (ru) |
| RU (1) | RU2069708C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2768867C1 (ru) * | 2018-06-14 | 2022-03-25 | Тиссенкрупп Уде Хлорин Энджиниерз Гмбх | Электролизная ячейка с пружинящими удерживающими элементами |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3282691B2 (ja) * | 1993-04-30 | 2002-05-20 | クロリンエンジニアズ株式会社 | 電解槽 |
| IT1273669B (it) * | 1994-07-20 | 1997-07-09 | Permelec Spa Nora | Migliorato tipo di elettrolizzatore a membrana a scambio ionico o a diaframma |
| JP3555197B2 (ja) * | 1994-09-30 | 2004-08-18 | 旭硝子株式会社 | 複極型イオン交換膜電解槽 |
| US5653857A (en) * | 1995-11-29 | 1997-08-05 | Oxteh Systems, Inc. | Filter press electrolyzer electrode assembly |
| DE19816334A1 (de) * | 1998-04-11 | 1999-10-14 | Krupp Uhde Gmbh | Elektrolyseapparat zur Herstellung von Halogengasen |
| DE10249508A1 (de) * | 2002-10-23 | 2004-05-06 | Uhde Gmbh | Elektrolysezelle mit Innenrinne |
| DE102004028761A1 (de) * | 2004-06-16 | 2006-01-12 | Uhdenora Technologies S.R.L. | Elektrolysezelle mit optimierter Schalenkonstruktion und minimierter Membranfläche |
| DE102005003527A1 (de) * | 2005-01-25 | 2006-07-27 | Uhdenora S.P.A. | Elektrolysezelle mit erweiterter aktiver Membranfläche |
| DE102006020374A1 (de) * | 2006-04-28 | 2007-10-31 | Uhdenora S.P.A. | Mikrostrukturierter Isolierrahmen für Elektrolysezellen |
| CL2014003049A1 (es) * | 2014-11-10 | 2015-05-29 | Propipe Maquinarias Limitada | Dispositivo electrolitico multiproposito para procesos forzados o espontaneos de electro obtencion de metales con electrolitos independientes, que permite la transformacion electrolítica de iones en forma controlada, con alta eficiencia de corriente faradica y con un alto rendimiento energetico; procedimiento. |
| CN105986282B (zh) * | 2015-02-15 | 2018-06-12 | 中国船舶重工集团公司第七一八研究所 | 一种重水提氚单极式电解槽 |
| CN104711628B (zh) * | 2015-02-15 | 2017-03-22 | 中国船舶重工集团公司第七一八研究所 | 一种单极式电解槽 |
| DE102017217364B4 (de) | 2017-09-29 | 2019-08-22 | Thyssenkrupp Uhde Chlorine Engineers Gmbh | Elektrolysezelle mit Vorspannkupplung, Verfahren zum Montieren der Vorspannkupplung sowie Verwendung der Vorspannkupplung |
| US12042432B1 (en) | 2024-01-11 | 2024-07-23 | Michael Reynard | Method and device for the treatment of glaucoma |
| US12274640B1 (en) | 2024-11-08 | 2025-04-15 | Michael Reynard | Implant for electrolysis of aqueous humor |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2914869A1 (de) * | 1979-04-12 | 1980-10-30 | Hoechst Ag | Elektrolyseapparat |
| US4322281A (en) * | 1980-12-08 | 1982-03-30 | Olin Corporation | Method for controlling foaming within gas-liquid separation area |
| US4378286A (en) * | 1980-12-29 | 1983-03-29 | Occidental Chemical Corporation | Filter press type electrolytic cell and frames for use therein |
| US4839012A (en) * | 1988-01-05 | 1989-06-13 | The Dow Chemical Company | Antisurge outlet apparatus for use in electrolytic cells |
| IT1237543B (it) * | 1989-12-28 | 1993-06-08 | Solvay | Elettrolizzatore per la produzione di un gas,comprendente un impilamento di quadri verticali |
-
1992
- 1992-07-14 US US07/913,149 patent/US5194132A/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-07-14 JP JP4187084A patent/JPH05195275A/ja active Pending
- 1992-07-15 AT AT92112097T patent/ATE121466T1/de not_active IP Right Cessation
- 1992-07-15 RU SU925052299A patent/RU2069708C1/ru not_active IP Right Cessation
- 1992-07-15 EP EP92112097A patent/EP0523669B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1992-07-15 DE DE59201962T patent/DE59201962D1/de not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Патент EP N 0189535, кл. C 25 B 9/00, 1987. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2768867C1 (ru) * | 2018-06-14 | 2022-03-25 | Тиссенкрупп Уде Хлорин Энджиниерз Гмбх | Электролизная ячейка с пружинящими удерживающими элементами |
| US11479870B2 (en) | 2018-06-14 | 2022-10-25 | Thyssenkrupp Uhde Chlorine Engineers Gmbh | Electrolysis cell having resilient support elements |
| US11697883B2 (en) | 2018-06-14 | 2023-07-11 | thyssenkrupp nucera AG & Co. KGaA | Electrolysis cell having resilient holding elements |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05195275A (ja) | 1993-08-03 |
| US5194132A (en) | 1993-03-16 |
| ATE121466T1 (de) | 1995-05-15 |
| EP0523669A1 (de) | 1993-01-20 |
| EP0523669B1 (de) | 1995-04-19 |
| DE59201962D1 (de) | 1995-05-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2069708C1 (ru) | Электролизер для получения хлора | |
| CA1077436A (en) | Membrane electrolytic cell with concentric electrodes | |
| US4013525A (en) | Electrolytic cells | |
| US3930981A (en) | Bipolar electrolysis cells with perforate metal anodes and baffles to deflect anodic gases away from the interelectrodic gap | |
| EP0505899A1 (en) | A bipolar, filter press type electrolytic cell | |
| US4138295A (en) | Process and apparatus for downward recycling of the electrolyte in diaphragm cells | |
| US4152225A (en) | Electrolytic cell having membrane enclosed anodes | |
| JPH0561356B2 (ru) | ||
| US5130008A (en) | Frame unit for an electrolyser of the filter-press type and monopolar electrolyser of the filter-press type | |
| EP0013705B1 (en) | Electrolytic production of chlorine and caustic soda | |
| US3948750A (en) | Hollow bipolar electrode | |
| FI73244B (fi) | Elektrolyscell. | |
| US4378286A (en) | Filter press type electrolytic cell and frames for use therein | |
| US3898149A (en) | Electrolytic diaphragm cell | |
| US4596639A (en) | Electrolysis process and electrolytic cell | |
| US4046654A (en) | Process for desalination with chlor-alkali production in a mercury diaphragm cell | |
| US4568433A (en) | Electrolytic process of an aqueous alkali metal halide solution | |
| US4256562A (en) | Unitary filter press cell circuit | |
| US4556470A (en) | Electrolytic cell with membrane and solid, horizontal cathode plate | |
| US4093525A (en) | Method of preventing hydrogen deterioration in a bipolar electrolyzer | |
| US5593553A (en) | Electrolytic cell and electrode therefor | |
| US3923614A (en) | Method of converting mercury cathode chlor-alkali electrolysis cells into diaphragm cells and cells produced thereby | |
| US4586994A (en) | Electrolytic process of an aqueous alkali metal halide solution and electrolytic cell used therefor | |
| JPS6046191B2 (ja) | 縦型電解槽 | |
| JPS6239092Y2 (ru) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040716 |