ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Контроль и регулирование подачи рассола из "Электролизеры с твёрдым катодом" При эксплуатации электролизеров с твердым катодом применяются два принципиально различных способа регулирования подачи рассола в электролизеры поддержание постоянного уровня анолита в электролизере и подача определенного и постоянного во времени количества рассола, рассчитанного так, чтобы при данной нагрузке на электролизер достигались оптимальная степень превращения хлорида в щелочь, максимальный выход по току и оптимальная концентрация электролитической щелочи. [c.162] При этом необходимо иметь в виду, что при подаче в электролизеры постоянного во времени количества рассола, соответствующего оптимальной степени превращения хлорида в гидроокись, может наблюдаться значительное различие концентраций щелочи в разных электролизерах вследствие неодинаковой рабочей температуры электролизера и обусловленного этим различия количеств воды, уносимой из электролизеров в виде паров, насыщающих водород и хлор. [c.162] При одинаковых условиях работы (плотность тока и температура поступающего рассола) напряжение на электролизере и рабочая температура в электролизере существенно изменяются в течение тура работы электродов. В начале тура рабочая температура электролиза минимальна, к концу тура достигает максимального значения, соответственно изменяется количество 1ЮДЫ, испаряющейся в электролизере в единицу времени, и связанная с этим степень концентрирования католита. Поэтому при равномерном питании электролизеров в начальный период работы анодов концентрация щелочи в католите будет минимальной, а в электролизерах, заканчивающих тур работы,— максимальной. [c.162] В электролизерах с вертикальной диафрагмой, работающих с незаполненным катодным пространством, подача рассола регулировалась по уровню анолита в ванне. При заполненном катодном пространстве, малом давлении фильтрации электролита через диафрагму в вертикальных электролизерах и в электролизерах с горизонтальной диафрагмой создаются условия для питания электролизера постоянным, заранее заданным количеством рассола. [c.162] По мере износа анодов и забивки пор диафрагмы электрическое сопротивление серии электролизеров возрастает, что приводит и к снижению протекаемости диафрагмы, сопутствующему снижению нагрузки на электролизер. В конце тура работы электролизеров нагрузка на них может настолько снизиться по сравнению с номинальной, что, несмотря на старение диафрагмы и забивку ее пор, не наблюдается чрезмерного повышения концентрации щелочи в электролизерах. [c.163] Однако изложенные сведения дают только качественную характеристику взаимосвязи между изменением нагрузки на серию и протекаемостью диафрагм в течение тура работы электролизеров. Количественного соответствия скоростей этих процессов за тур, как правило, не наблюдается. Концентрация щелочи обычно возрастает во время тура работы электродов. Увеличение концентрации щелочи сверх 140 г/л приводит к снижению выхода по току и усиленному износу анодов. Забивка диафрагм, особенно если питающий рассол содержит ионы кальция и магния, происходит быстрее износа анодов. Поэтому в электролизерах некоторых конструкций производится замена диафрагмы в середине тура работы анодов. Это позволяет избежать чрезмерного повышения концентрации щелочи в конце тура. [c.163] В рассматриваемых условиях питание электролизеров по принципу постоянной подачи рассола затруднительно, так как нагрузка на серию все время меняется по мере износа анодов, что вызывает необходимость частого регулирования количества подаваемого рассола. Подача в электролизеры постоянного количества рассола применяется при постоянной во времени нагрузке на серию электролизеров. Это достигается в случае питания серии электроэнергией от самостоятельного источника постоянного тока. В электролизерах с горизонтальной диафрагмой или с вертикальной диафрагмой и заполненным катодным пространством уровень анолита будет определяться сопротивлением диафрагмы. В начале тура при работе электролизера со свежей диафрагмой ее протекаемость велика и над верхней частью катода устанавливается минимальный уровень анолита. Он определяется необходимостью надельного покрытия диафрагмы и гарантийной высотой слоя анолита над верхом катода (обычное превышение уровня не менее 50 мм). [c.163] После формирования диафрагмы и перевода электролизеров на питание постоянным количеством рассола его уровень в анодном пространстве определяется только состоянием диафрагмы. По мере забивки ее пор увеличивается сопротивление диафрагмы, и высота уровня анолита автоматически возрастает до величины, обеспечивающей фильтрацию требуемого количества рассола. По достижении давления фильтрации и, соответственно, уровня анолита, превышающего на 300—350 мм уровень жидкости в катодном пространстве, дальнейшее повышение уровня анолита уже не приводит к соответствующему увеличению протекаемости диафрагмы, и поэтому требуется ее замена. [c.164] Неоднократно предлагалось регулировать протекаемость диафрагмы в электролизерах, работающих с заполненным катодным пространством, путем изменения уровня католита. При этом исходили нз предположения о том, что протекаемость диафрагмы пропорциональна давлению фильтрации и увеличение этого давления при снижении уровня католита вызовет соответствующий рост протекаемости диафрагмы. [c.164] Однако предположение о пропорциональности давления фильтрации и протекаемости диафрагмы в широком интервале давлений не соответствует действительности. При попытках регулировать протекаемость путем изменения уровня жидкости в катодном пространстве по достижении предельного уровня анолита наблюдается кратковременное увеличение протекаемости. Но через несколько дней протекаемость диафрагмы и концентрация щелочи в католите становятся такими же, как до понижения уровня католита. [c.164] В ближайшем будущем, по-видимому, можно ожидать отказа от применяемых сейчас устройств для регулирования уровня жидкости в катодном пространстве. [c.164] Если на электролизере установлен указатель уровня анолита (например, как изображено на рис. 57, в), уровень можно поддерживать вручную при помощи зажимов или других регулирующих приспособлений на резиновом шланге, подводящем рассол. [c.165] При постоянном количестве рассола, питающего электролизер, уровень анолита может слульить ориентиром только в начале работы электролизера, ког-да еще не закончилось формирование диафрагмы, и в конце тура ее работы, когда уровень анолита становится максимальным. В остальное время подачу рассола следует регулировать по показаниям приборов, характеризующих расход рассола в единицу времени. [c.166] Подачу рассола в электролизер можно регулировать при помощи зажима на резиновом подающем шланге. В этих случаях используются простейшие измерители расхода, изображенные на рис. 58. [c.166] В ротаметрах, применяемых для измерения расхода рассола, необходимо защищать от коррозии поплавок. Хорошие результаты получены при использовании фторопластовых утяжеленных поплавков. Трубки ротаметра и расходные трубки следует изготовлять из стекла специальных сортов, стойкого в условиях работы прибора. Если для измерения расхода рассола, особенно слабощелочного, применяются обычные сорта стекла, то из-за растворения такого стекла изменяются размеры измерительной трубки и ухудшается точность показаний шкалы ротаметра. [c.166] Стабилизировать расход рассола во времени можно также путем применения калиброванных отверстий — диафрагм, установленных на входе рассола в электролизер. Если в серийном коллекторе рассола поддерживается постоянный напор, то достигается постоянство питания электролизеров рассолом. Регулирование постоянства напора рассола не представляет особых трудностей. [c.166] Значительно большие затруднения вызывает необходимость обеспечения устойчивой работы калиброванных отверстий диафрагм. С одной стороны, это связано с возможным увеличением отверстия диафрагмы, выполненной из недостаточно стойкого материала. Диафрагмы, изготовленные из таких химически стойких материалов, как титан, фарфор или соответствующие синтетические полимеры, пригодны для длительной работы. С другой стороны, всегда присутствующие в рассоле примеси и взвеси могут постепенно отлагаться на диафрагме, изменяя расход рассола через нее даже при постоянном напоре. Чтобы избежать этого, необходимо применять чистый, профильтрованный после подогрева рассол и периодически промывать диафрагму. [c.167] Для уменьшения числа точек регулирования расхода рассола предложены и в ряде случаев применяются устройства для деления потока рассола на несколько равных чa тeй . [c.167] На рис. 59, а изображена схема делителя потока на восемь частей. Подобное устройство может быть выполнено для разделения потока на любое требуемое число частей. Трубка, распределяющая поток по приемным камерам делителя, может вращаться при помощи электродвигателя или вследствие реактивного действия вытекающей струи рассола (по принципу сегне-рова колеса). [c.167] Вернуться к основной статье