Cтраница 4
![]() |
Конструкции гребенчатых катодов с осажденной диафрагмой для электролизеров. [46] |
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. [47]
![]() |
Основные показатели работы электролизеров БГК-17 и БГК-50. [48] |
Электролизер БГК-50 на нагрузку 50 кА аналогичен по устройству электролизеру БГК-17. В катодном блоке оборудовано шесть рядов катодных карманов. [49]
Провисания ( вмятины) образуются под действием вакуума, так как катодная сетка электролизеров после неоднократного насасывания диафрагмы постепенно теряет упругость. Эти вмятины, расположенные на противоположных сторонах катодного кармана, накладываются друг на друга и образуют глухие участки, на которых при насасывании диафрагмы асбестовое волокно не осаждается. При образовании большого количества вмятин необходимо отправлять катоды на ремонт для перетяжки сетки. Эта операция не вызывает затруднений. [50]
![]() |
Ванна БГК-13. [51] |
Катод ванны в разрезе напоминает две гребенки с зубьями, обра щепными в центр ванны. Зубья гребенок образованы пустотелыми выступами 15, называемыми катодными карманами или пальцами. [52]
На рис. 43 хорошо видны катодные карманы, покрытые белой диафрагмой. Анодный комплект образуется графитовыми плитами, расположенными в две группы между соответствующими системами катодных карманов. Нижние концы анодных плит заливаются на высоту 35 - 40 мм свинцом для осуществления контакта с медными токопроводящими шинами. Поверхность свинца защищается от воздействия анолита слоем битума. Таким образом, в ваннах типа Хукера осуществлен нижний подвод тока к анодам, позволяющий значительно полнее использовать графитовые плиты и иметь больший уровень электролита над катодами. [53]
Такая обработка весьма целесообразна, так как она способствует полному удалению отработанного асбеста с катодной сетки и очистке последней от окислов. Дело в том, что при длительной работе катодов ( более трех туров) внутри секций катодных карманов постепенно накапливаются остатки асбеста. Асбест прочно пристает изнутри к сетке и каркасу кармана и трудно смывается водой. При травлении же ингибированной соляной кислотой эти образования разрыхляются, что позволяет удалить их последующей промывкой. [54]
Электролизер состоит из прямоугольного корпуса, служащего одновременна катодным блоком, и бетонной крышки, через которую пропущены графитовые аноды с верхним подводом тока. Изнутри на двух противоположных сторонах корпуса на каркасе натянут сетчатый катод в виде двух гребенок с плоскими пустотелыми катодными карманами. Карманы не доходят до середины корпуса электролизера. В средней части корпуса между обеими катодными гребенками остается свободное от электродов пространство, в котором создается нисходящий поток электролита, обеспечивая его естественную циркуляцию. Между катодными карманами при сборке электролизера устанавливают в два ряда 14 графитовых анодов размерами 1000X250X50 мм. [55]
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. [56]
![]() |
Схема электролизера с твердым катодои и диафрагмой. [57] |
Катодный комплект представляет собой прямоугольный корпус ( без днища и крышки), изготовленный из углеродистой стали. Внутрь корпуса вмонтированы катодные элементы - сплющенные полые карманы ( пальцы) с натянутой на них сеткой для асбестовой диафрагмы. Между катодными карманами со стороны диафрагмы размещены вертикально графитовые аноды. Катодные карманы сообщаются между собой, образуя общее катодное пространство, в котором находятся щелочь и водород. [58]
Каждый катодный карман представляет собой плоский пустотелый сетчатый элемент, приваренный к токо-ведущему стальному каркасу. Из этих карманов образуются две извилистые гребенчатые поверхности, прикрепленные к противоположным сторонам кожуха и выступающие почти до середины ванны. В промежутках между катодными карманами располагаются плоские пластинчатые аноды 10 толщиной 50 мм, шириной 250 мм и длиной 1000 мм. Начальное расстояние, разделяющее поверхности анодов и катодов, равно 12 мм. [59]
В процессе насасывания диафрагмы внутри катодных карманов должен поддерживаться вакуум. В конце этой операции остаточное давление в катодном пространстве обычно снижается до 300 - 400 мм рт. ст., а в отдельных случаях и еще ниже. При недостаточной жесткости конструкции катодных карманов они могут сплющиться в этих условиях, а результате возможно прекращение процесса образования диафрагмы на части поверхности катодного кармана. Для предотвращения таких явлений предусматривается устройство внутреннего металлического каркаса в катоде ( иногда с пружинами), что устраняет возможность деформации катодных карманов под действием вакуума, возникающего в них при насасывании диафрагмы. [60]