RU2017140076A

RU2017140076A - Электродное устройство, электродные узлы и электролизеры

Info

Publication number: RU2017140076A
Application number: RU2017140076A
Authority: RU
Inventors: Гэри Мартин ШЕННОН; Брайан Кеннет РЕВИЛЛ
Original assignee: Инеос Текнолоджиз Са
Priority date: 2015-04-20
Filing date: 2016-04-12
Publication date: 2019-05-20
Also published as: CN107750283B; AU2016251452B2; BR112017022345B1; WO2016169812A1; BR112017022345A2; CN107750284B; TWI710670B; US20180105942A1; CA2982381C; WO2016169813A1; US10988846B2; US20180148848A1; EP3286355A1; AU2016251452A1; JP2018513276A; EP3286356B1; CA2982399C; EP3286356A1; TW201702433A; PT3286356T

Claims

1. Электродное устройство, включающее анодный узел и катодный узел, каждый из которых содержит:

фланец, выполненный с возможностью взаимодействия с фланцем на другом электродном узле для удержания между ними двумя разделителя;

электролизное отделение, содержащее электрод и при работе заполненное жидкостью, подвергаемой электролизу;

вход для жидкости, подвергаемой электролизу; и

выходной коллектор для выделенного газа и отработанной жидкости,

причем выходной коллектор на анодном узле или катодном узле является внешним выходным коллектором, представляющим собой выходной объем, посредством которого выделенные при электролизе газы покидают электродный узел, и который обеспечен на электродном узле снаружи электролизного отделения, а выходной коллектор на другом из электродных узлов является внутренним выходным коллектором, представляющим собой выходной объем, посредством которого выделенные при электролизе газы покидают электродный узел, и который обеспечен на электродном узле внутри электролизного отделения.

2. Устройство по п. 1, в котором каждый выходной коллектор представляет собой обеспеченный на индивидуальном анодном или катодном узле объем, посредством которого выделенный газ выходит из анодного или катодного узла в сборный коллектор электролизера, представляющий собой объем, собирающий выделенные при электролизе газы, поступающие с выходов группы выходных коллекторов, и направляющий их на дальнейшую обработку.

3. Устройство по п. 2, в котором каждый выходной коллектор представляет собой объем, вытянутый параллельно продольной горизонтальной оси электродного узла.

4. Устройство по п. 1, в котором V_Е/(A_Е×L_Е) меньше 1, где V_Е - внутренний объем внешнего выходного коллектора в см³, А_Е - площадь внутреннего поперечного сечения у выходного края коллектора, L_Е - внутренняя длина.

5. Устройство по п. 4, в котором внешний выходной коллектор выполнен конусообразным и увеличивается по площади поперечного сечения в направлении течения газожидкостного потока к его выходному отверстию или отверстиям.

6. Устройство по п. 1, в котором один или оба выходных коллектора содержат один или несколько внутренних поперечных элементов, расположенных вдоль части или вдоль всей длины коллектора и внутренне скрепленных с его стенками, и в котором поперечные элементы представляют собой планки, проходящие внутри по длине выходного коллектора (ов) и скрепленные со стенками коллектора (ов).

7. Устройство по п. 6, в котором поперечные элементы обеспечены проходящими сквозь планки отверстиями, связывающими верхнюю и нижнюю части.

8. Устройство по п. 1, в котором внешний выходной коллектор электродного узла, имеющего такой внешний выходной коллектор, занимает пространство, находящееся по вертикали над смежным электродным узлом в электродном модуле, электродном блоке, модульном электролизере или фильтр-прессном электролизере.

9. Устройство по п. 1, в котором выходной коллектор на анодном узле представляет собой внешний выходной коллектор, а выходной коллектор на катодном узле представляет собой внутренний выходной коллектор.

10. Устройство по пп. 1-9, в котором в каждом из анодного и катодного узлов:

электролизное отделение содержит ванну с чашеобразной выемкой, фланец, проходящий по периферии ванны и служащий для крепления прокладки, выполненной с возможностью герметизации разделителя между анодной поверхностью анодного узла и катодной поверхностью катодного узла, так что анодная поверхность в основном параллельна и обращена к катодной поверхности, но отделена от нее разделителем, и герметично контактирует с разделителем; и

электрод отнесен от ванны, но соединен с ней электропроводными токоподводами, проходящими между ванной и электродом, при условии, что электродный узел является анодным электродным узлом, электрод может быть непосредственно электрически соединен с ванной, и

при этом электропроводные токоподводы содержат одну или несколько проводящих стоек, обеспеченных буртиками, на которые могут крепиться перегородки для улучшения циркуляции жидкостей и газа в электродном узле.

11. Устройство по п. 10, в котором чашеобразная выемка анодного или катодного узла обеспечена группой ориентированных наружу выступов, а другой из этих электродных узлов обеспечен группой ориентированных вовнутрь выступов, причем выступы выполнены таким образом, чтобы ориентированные наружу выступы могли сопрягаться с ориентированными вовнутрь выступами в смежном электродном узле или электродном модуле в модульном электролизере.

12. Модульный или фильтр-прессный электролизер, содержащий группу электродных устройств по любому из пп. 1-10.

13. Способ электролиза галоидов щелочных металлов, включающий воздействие на галоиды щелочных металлов электролизом в модульном или фильтр-прессном электролизере по п. 12.

14. Электродный узел, содержащий:

ванну с чашеобразной выемкой и фланцем, способным взаимодействовать с фланцем на втором электродном узле для удержания разделителя между ними двумя, причем чашеобразная выемка имеет группу ориентированных вовнутрь или наружу выступов, способных сопрягаться с соответствующими выступами на третьем электродном узле в электродном блоке или модульном электролизере;

при этом выходной коллектор заявленного электродного узла является внутренним выходным коллектором, представляющим собой выходной объем, посредством которого выделенные при электролизе газы покидают электродный узел, и который обеспечен на электродном узле внутри электролизного отделения, а выходные коллекторы второго и третьего электродных узлов являются внешними выходными коллекторами, представляющими собой выходной объем, посредством которого выделенные при электролизе газы покидают электродный узел, и который обеспечен на электродном узле снаружи электролизного отделения.

15. Узел по п. 14, в котором каждый выходной коллектор представляет собой обеспеченный на индивидуальном электродном узле выходной объем, посредством которого выделенный газ выходит из электродного узла в сборный коллектор электролизера, представляющий собой объем, собирающий выделенные при электролизе газы, поступающие с выходов группы выходных коллекторов, и направляющий их на дальнейшую обработку.

16. Узел по п. 15, в котором каждый выходной коллектор представляет собой объем, вытянутый параллельно продольной горизонтальной оси электродного узла.

17. Узел по п. 14, в котором внутренний выходной коллектор содержит один или несколько внутренних поперечных элементов, расположенных вдоль части или вдоль всей горизонтальной протяженности коллектора и внутренне прикрепленных к его стенкам.

18. Узел по п. 14, представляющий собой катодный узел.

19. Способ восстановления электродного устройства по п. 10, включающий:

а) обеспечение электродного узла, представляющего собой анодный узел или катодный узел,

б) восстановление электродного узла, включающее:

i) отделение электрода и прикрепленных носителей тока от ванны или от стоек, с которыми носители тока соединены, и

ii) последующее повторное прикрепление к ванне того же электрода после его восстановления или сменного электрода путем прикрепления носителей тока, соединенных с восстановленным или сменным электродом, к ванне или упомянутым стойкам, и

в) повторную сборку электродного узла.

20. Способ восстановления электродного устройства по п. 10, включающий:

б) восстановление электрода этого электродного узла в то время, как электрод все еще прикреплен к ванне.

21. Способ восстановления модульного или фильтр-прессного электролизера, включающий восстановление одного или нескольких электродных устройств согласно способу по п. 19.

22. Способ восстановления модульного или фильтр-прессного электролизера, включающий восстановление одного или нескольких электродных устройств согласно способу по п. 20.

23. Способ восстановления электродного устройства, включающий:

а) обеспечение электродного узла по любому из пп. 14-18,

ii) последующее повторное прикрепление к ванне того же электрода после его восстановления или сменного электрода путем прикрепления носителей тока, соединенных с восстановленным или сменным электродом, к ванне или стойкам, и

в) повторную сборку электродного узла.

24. Способ восстановления электродного устройства, включающий:

25. Способ восстановления модульного или фильтр-прессного электролизера, включающий восстановление одного или нескольких электродных устройств согласно способу по п. 23.

26. Способ восстановления модульного или фильтр-прессного электролизера, включающий восстановление одного или нескольких электродных устройств согласно способу по п. 24.