Elektrolyzér na výrobu oxidu manganičitého

Číslo patentu: 263765

Dátum: 11.04.1989

Autori: Ternbach Zdenko, Papež Stanislav

Stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

(75) Auwrvynáhzu PAPEŽ STANISLAV ing., TERNBACH ZDENKO prom. chem., USTI nad Labem154) Elektrołyzér na výrobu oxidu manganičitěhoÚčelem řešení bylo zabezpečit samovolnou cirkulaci elektrclytu v elektrolyzéru, aby koncentračni a teplotní spád V elektrolyzéru byl co nejmenší. Tohoto cíle se dosáhne tak, že každá řada lektrod je z obou stran obklopena svislými přepážkami pro usměrněni toku elektrolytu v mezielektrodovém prostoru směrem vzhůru.vynález se týká elektrolyzéru na výrobu oxidu manganičitého - burelu.Burel se vyrábí zpravidla elektrolýzou kyselého roztoku stranu manganatého (70 až 180 g Mnsoq/litr, 15 až 100 g H 2 S 04/litr) při teplotě 80 až 95 °c a proudových hustotách 0,6 až 1,2 A/dmz. za těchto podmínek se vylučuje burel ve formě pevného povlaku na anodách,zatímco na katodách se vylučuje vodík. Při elektrolýze stoupá v roztoku koncentrace kyselinysírová a klesá koncentrace Mn 2.Elektrolyzér na výrobu burelu je tvołen obvykle ocelovou nádobou opatženou korozivzdorným povlakem, ve které jsou zavěšeny střídavě za sebou snody~a kstody, které mohou být tyčového nebo vyhodněji deskového tvaru. Protože ne anodách vzniká pevný povlak burelu, je nutno pracovat e relativně značnou mezielektrodovou vzdálenosti. Anody bývají grafitové, ze slitin olova nebo titanové. Z hlediska konstrukčního a z hlediska kvality produktu jsou nejvýhodnější anody titanové.Při procesu vylučování burelu je důležité, aby nedošlo k příliš silnému obohacení roztoku kyselinou sírovou, resp. k velkému snížení koncentrace Mn 2 v bezprostłední blízkosti povrchu anod, neboč v takovém případě dochází k tvorbě špatné lpícího povlsku burelu, poklesu proudových výtěžků a vzrůstu napětí na elektrolyzéru. Z těchto důvodů je nutno zabezpečit dostatečně míchání, aby koncentrace kyseliny sírové i síranu manganatého byla v celém objemu elektrolyzéru pokud možno stejne (konstantní). lKonstantní koncentraci kyseliny sírová a síranu manqanatého v celém objemu elektrołyzéru lze zajistit vnější nucenou cirkulací elektrolytu, Toto řešení vyžaduje zvýšené náklady na čerpaní elektrolytu e komplikuje celé zařízení.U elektrolyzérů s vývojem plynu, jako je tomu v případě burelu, lze pro cirkulaci elektrolytu využít rozdílu speoifických hmotnosti zaplyněného a bublin zbaveného elektrolytu(gas lift efekt). Jsou známy dva způsoby využití gas lift efektu, například u chlorových elektrolyzérñ- vytvoření elektrodové struktury s předsazenou elektrodou, kde oba kanály pro vzestupný i sestupný proud elektrolytu se nacházejí v mezielektrodovém prostoru. Tento způsob však je konstrukčně komplikovaný a navíc se na anodách nevyvíjí v případě elektrolytické výroby hurelu prakticky žádný plyn- vedení sestupneho kanálu vnä elektzolyzéru trubkou. Pro zvětšení rozdílu hydrostatických tlaku, nutné pro překonání relativně velkych tlakových ztrñt je v tomto případě odlučování plynu z elektrolytu umisčováno ve výäce až několika metrů nad elektrolyzérem. Elektrolyzér pracuje pod mírným pretlakem ą musí být dokonale utěsněn. U elektrolyzáru pro výrobu burelu,ze kterâhoj sou v cyklech vyjímtny všechny anody ke snímání burelu, by požądavek na utěsnění víka pŕedstavoval velkou konstrukční komplikaci a zvylení nároku na práci obsluhy.Výhodnějším se proto jeví řešení olektrolyzěru na výrobu oxidu manganičitého z roztoku síranu manqanatého sestávající z nádoby, vo která jsou otłídavä za sebou zavšleny anody a katody podle pŕedkládanáho vynalezu, jehož podstata spočívá V tom, že každá iada elektrod je 2 obou stran obklopena svislymi płepižkemi pro uoněrnäníitoku eloktrolytu V mosielektrodo vám prostoru směrem nahoru.Płepáäky uvnitř elektrolysěru oddälují ve evisln smeru prostory, ve kterých je elektrolyt prost bublinek plynu od meoielektrodovćho prostoru, ve kterém je slektrolyt s bublinkami plynu. Tímto uspořádáním se můie uplatnit gas lift efekt, ani by so konltrukčně komplikovaly vlastní elektrody či elektrolyzćr. Vnitřní cirkulace elektrolytu. k níž instalací svislých pžepaäek dochází, sajiituje prakticky stejné složení i teplotu eloktrolytu v celém objemu elektrolyzéru a tím umoiňuje pracovat 1 optimálními hodnotami koncantrací příslušných látek a optimální teplotou.svislé přepážky, například z polypropylenu či pogumované oceli, se mohou nebo nemusí dotýkat čel elektrolyzéru, musi být v elektrolytu ponořeny, nesmí se dotýkat dna a musí být dostatečně vzdáleny od stěn elektrolyzéru tak, aby všuae zbýval volný průřez pro samovolnou cirkulaci elektrolytu bez bublin směrem dolů. Mezielektrodovým prostorem se rozumi prostor,jímž prochází proud z jedné elektrody do druhé.Na přiloženém obr 1 jeschematicky znázorněn půdorys elektrolyzéru se zabudovanými svislými přepážkami, na obr. 2 je znázorněn řez timtáž elektrolyzérem s vyznačenými směry cirkulace elektrolytu.Ä označuje katody, g anody, g svislé přepážky, 1 prostor vyplněný elektrolytem bez plynu, 5 mezielektrodový prostor, 5 topné elementy, 1 nádoba elektrolyzêru, § hladina elektro lytu.V nádobě elektrolyzéru 1 jsou umlstěny střídavě anody g a katody l ve dvou řadách vedle sebe. Na anodách g se vylučuje burel, na katodách l vodik, čímž dochází k zaplyněni mezielektrodového prostoru §, vymezeného svislými přepážkami 3, ktoré jsou pouořeny pod hladinu elektrolytu g. Ząplynění elektrolytu má za následek jeho proudění v~mezie 1 ektrodovém prostoru § směrem nahoru. Tento jev je podporován i funkci topných elementů Ě, umístěných pod řadami anod 3 a katod l. Po odplynění na hladině elektrolytu 5 ptoudi elektrolyt směrem dolů prostorem mezi svislými přepážkami 3 a podélnými stěnami elektrolyzéru a prostorem mezi ohěma řadami elektrod. Samovolná cirkulace je způsobována oddelením prostoru s elektrolytem s nižší specifickou hmotnosti (mezielektrodový prostor §) od prostoru s elektrolytem s vyšší specifickou hmotnosti (prostor mezi svislými přepážkami g a stenami elektrolyzěru a prostor mezi oběma řadami elektrodl. Po instalaci svislých přepážek 3 činil maximální rozdíl teplot elektrolytu v nádobě elektrolyzéru 1 Í 2 °C n rozdíl koncenttaci Í 0,5 g B 2502/litr, což jsou hodnoty, které byly dostatečně k vylučováni burelu správné konzistence bez použití cirkulačnioh čerpadel či speciálních úprav anod gxa kątod 1Elektrolyzér na výrobu oxidu manganičitého z roztoku siranu manganatěho, sestávajíci z nádoby, ve které jsou stłídavě za sebou zavěšeny anody a katody. vyznačený tím, že každá řada elektrod je z obou stran obklopena svislými přepážknmi (3) pro usměrnění toku elektrolytu V mezielektrodovém prostoru (5) směrem vzhůru.

MPK / Značky

MPK: C25C 7/00, C25C 1/10

Značky: elektrolyzér, manganičitého, výrobu, oxidů

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/4-263765-elektrolyzer-na-vyrobu-oxidu-manganiciteho.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Elektrolyzér na výrobu oxidu manganičitého</a>

Podobne patenty