Cтраница 3
Во входном кармане предусмотрено устройство для отделения ртути от воды, захватываемой ртутью из насоса. Этим предотвращается попадание щелочной воды вместе с рассолом в электролизер, что могло бы привести к снижению выхода по току и усиленному износу графитовых анодов. Выходной карман расположен на 20 - 25 мм ниже уровня днища электролизера, поэтому амальгама свободно стекает в него из электролизера. [31]
![]() |
Поперечный разрез ванны Кребса. [32] |
На выходе из электролизера расположена перегородка, отделяющая внутреннее газовое пространство. Перед перегородкой в электролизер снизу входят два штуцера, через которые параллельно отводятся хлор и обедненный рассол. Выходной карман элект ролизера имеет крышку на гидрозатворе и щелевой ртутный затвор по всей ширине. Опыт пуска ванн показал, что этот затвор не обеспечивает требуемой чистоты каустической соды. [33]
Важной деталью вертикальных электролизеров является выходной карман, куда выносятся загрязнения, удаляемые из зоны электролиза. Амальгама и рассол должны свободно выходить из электролизера в карман. Уровень рассола в выходном кармане такой же, как и в электролизере; это создает затруднения при чистке кармана. [34]
Выходной карман присоединяется к электролизеру так, чтобы уровень ртути в кармане был на 25 - 30 мм ниже уровня ее в электролизере. Это условие, впервые введенное в ваннах Сольве, обеспечивает необходимый вынос загрязнений - из электролизера. Имеются и более сложные устройства выходных карманов, но особых преимуществ перед описанными выше они не. [35]
В процессе электролиза аноды разрушаются, и первоначально установленное расстояние между катодом и анодом непрерывно увеличивается. Скорость разрушения анодов в ртутном электролизе неодинакова. Аноды, расположенные у входного кармана, служат дольше, нежели аноды у выходного кармана. Это определяется тем, что в области выходного кармана температура выше, а концентрация хлорида в анолите ниже, чем у входного. При изменении межэлектродного расстояния увеличивается напряжение электролиза, а вместе с ним растут температура и расход электроэнергии. [36]
Стальные части ванны, даже при самой тщательной очистке ее от ржавчины в период подготовки к пуску, в течение времени, пока ванна закрыта крышкой, до включения тока, успевают покрыться ржавчиной, которая в процессе электролиза переходит в раствор, и железо попадает в амальгаму. Кроме того, из графитовых анодов выщелачиваются содержащиеся в них металлические примеси. Поэтому часто после включения ванны наблюдается повышенное содержание водорода в хлоре, рассол в выходном кармане имеет буроватую окраску и содержит много графитовой пыли, образуется пена цвета ржавчины. Чтобы улучшить работу ванны в этот период, иногда часть рассола из кармана сливают с помощью сифона из резинового шланга диаметром 25 - 30 мм. Эту операцию следует проводить очень осторожно, так как на входе рассола в шланг образуются завихрения и. Поверхность капелек адсорбирует хлор, вследствие чего они сливаются и превращаются в сероватую массу, покрытую слоем каломели. Поэтому сифонирование нужно производить в емкость и следить за тем, чтобы конец сифонной трубки не был слишком глубоко погружен в карман электролизера. [37]
Стальные части ванны, даже при самой тщательной очистке ее от ржавчины в период подготовки к пуску, в течение времени, пока ванна закрыта крышкой, до включения тока, успевают покрыться ржавчиной, которая в процессе электролиза переходит в раствор, и железо попадает в амальгаму. Кроме того, из графитовых анодов выщелачиваются содержащиеся в них металлические примеси. Поэтому часто после включения ванны наблюдается повышенное содержание водорода в хлоре, рассол в выходном кармане имеет буроватую окраску и содержит много графитовой пыли, образуется пена цвета ржавчины. Чтобы улучшить работу ванны в этот период, иногда часть рассола из кармана сливают с помощью сифона из резинового шланга диаметром 25 - 30 мм. Эту операцию следует проводить очень осторожно, так как на входе рассола в шланг образуются завихрения и вместе с рассолом может захватываться значительное количество ртути, которая в потоке рассола дробится на мелкие капельки. Поверхность капелек адсорбирует хлор, вследствие чего они сливаются и превращаются в сероватую массу, покрытую слоем каломели. Поэтому сифонирование нужно производить в емкость и следить за тем, чтобы конец сифонной трубки не был слишком глубоко погружен в карман электролизера. [38]
Электролизеры ( рис. 4.13) с ртутным катодом применяют для производства газообразного хлора и щелочи электролизом раствора поваренной соли. Электролиз происходит между ртутным катодом, протекающим по наклонному плоскому стальному дну, и графитовыми анодами, закрепленными на стальной гуммированной крышке и уплотненными сальниковыми и резиновыми кольцами. В связи с высокой агрессивностью влажного хлора все узлы и детали, соприкасающиеся с ним ( стенки электролитической ванны, входные и выходные карманы, крышки ванны и крышки карманов, штуцера и пр. [39]
Предложения о нежестких уплотнениях анодов основаны на использовании гидравлических затворов, установленных на анодных стержнях или на крышке в целом. Однако вода в гидравлическом затворе быстро хлорируется, что приводит к выделению газа в зал электролиза. Гидравлические затворы на отдельных стержнях довольно громоздки, а установленные на крышках, они должны быть глубокими, так как из-за уклона электролизера уровень жидкости у выходного кармана выше, чем у входного. Разделение крышек и гидравлических затворов на участки уменьшает полезную площадь электролизера, поэтому уплотнение на гидравлических затворах не получило распространения. [40]
В торце корпуса горизонтальных электролизеров балочной, тарельчатой и рамной конструкций устроены выходной, или кислый, 10 ( см. рис. 46) и входной И, или щелочной, карманы. Выходной карман предназначен для отделения крепкой амальгамы от рассола, загрязняющих примесей и для промывки амальгамы. Входной карман служит для распределения амальгамы и в некоторых конструкциях - для отделения от нее воды, содержащей щелочь, поступающей вместе с ней из насоса. В выходном кармане имеется гидравлический затвор, пропускающий легкую жидкость - водные растворы. [41]
В процессе электролиза аноды разрушаются, и первоначально установленное расстояние между катодом и анодом непрерывно увеличивается. Скорость разрушения анодов в ртутном электролизе неодинакова. Аноды, расположенные у входного кармана, служат дольше, нежели аноды у выходного кармана. Это определяется тем, что в области выходного кармана температура выше, а концентрация хлорида в анолите ниже, чем у входного. При изменении межэлектродного расстояния увеличивается напряжение электролиза, а вместе с ним растут температура и расход электроэнергии. [42]
В выходном кармане электролизера до первого ртутного затвора находится хлорный рассол, поэтому такие карманы часто называют кислыми. Рассол в них может иметь и щелочную реакцию, если накопившийся шлам вызывает сильное разложение амальгамы. Так как амальгама постоянно перетекает из электролизера, то она увлекает в карман хлорный рассол. Избыток рассола из кармана вновь возвращается в электролизер по верхнему уровню рассольного затвора, поэтому в выходном кармане всегда выделяется хлор, который направляется в линию отходящих газов. [43]
Предложения о нежестких уплотнениях анодов основаны на использовании гидрозатворов [549 - 553], установленных на анодных стержнях или на крышке в целом. Однако эти устройства имеют ряд недостатков. Так, вода в гидрозатворе быстро хлорируется, что приводит к выделению газа в зал электролиза. Устройство гидрозатворов на отдельных стержнях довольно громоздко, а гидрозатворы, установленные на крышках, должны быть глубокими, так как из-за уклона электролизера уровень жидкости в них понижается от выходного кармана к входному. Дробление крышек и гидрозатворов на отдельные участки уменьшает полезную площадь электролизера, поэтому уплотнение на гидрозатворах не получило распространения. [44]
Предложения о нежестких уплотнениях анодов основаны на использовании гидрозатворов [549 - 553], установленных на анодных стержнях или на крышке в целом. Однако эти устройства имеют ряд недостатков. Так, вода в гидрозатворе быстро хлорируется, что приводит к выделению газа в зал электролиза. Устройство, гидрозатворов на отдельных стержнях довольно громоздко, а гидрозатворы, установленные на крышках, должны быть глубокими, так как из-за уклона электролизера уровень жидкости в них понижается от выходного кармана к входному. Дробление крышек и гидрозатворов на отдельные участки уменьшает полезную площадь электролизера, поэтому уплотнение на гидрозатворах не получило распространения. [45]