Агрегат для електролізу хлористого магнію

Реферат: Агрегат для електролізу хлористого магнію. Він містить у собі електролізер хлористого магнію, один або кілька вуглецевих окремих і незалежних електродів, установлених в електролітичній комірці, утвореній між катодами й анодами. UA 84460 U (33) Код держави-учасниці CN UA 84460 U UA 84460 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Дана заявка подана в китайське патентне бюро 7-го січня 2011 року. Номер заявки: 201120006256. 4. Найменування корисної моделі: агрегат для електролізу хлористого магнію. Область техніки Корисна модель належить до області електролізу хлористого магнію, зокрема, до агрегату для електролізу хлористого магнію для одержання магнію. Рівень техніки Магній - екологічно чистий матеріал 21-го століття, з його відмінними властивостями широко застосовується в сфері авіації, космосу, транспорту, електронного зв'язку, а також використовується в якості металевого відновника, через що багато країн звертають на нього підвищену увагу. Розвиток і застосування магнієвих сплавів також стало однією із ключових областей розвитку нових матеріалів, викликано широкий інтерес до виробництва магнію. В основі способів для одержання металевого магнію переважно закладено дві технології: електроліз розплавлених солей і термічне відновлення металів, серед них, технологія електролізу розплавлених солей широко використовується на титаномагнієвих комбінатах. У цей час вітчизняні підприємства застосовують традиційно діафрагменні й бездіафграменні уніполярні електролізери. Основою їх конструкції є те, що групи катодів і анодів установлюються в один ряд в одному електролізері, кожна пара катода й анода утворює одну електролітичну комірку, з'єднання між усіма комірками в одному електролізері є паралельним. Нагрівають розплавлену сіль Nacl-kcl-cacl до 700 °C, у якій займає 10 %-20 % мас. хлористий магній в електролізері, потім подають постійний струм і проводять електроліз. Рідкий магній утворюється на катодах, хлор-газ - на анодах. Оскільки щільність металевого магнію нижче, ніж щільність розплавленої солі, утворений металевий магній буде плавати на рідині й відкачуватися. Хлоргаз виходить на поверхню електроліту і випускається за допомогою хлорного компресора. Підвищення продуктивності такого уніполярного електролізера здійснюється шляхом збільшення місткості електролізера й кількості пар катодів і анодів в одному електролізері. Однак, кількість пар катодів і анодів в електролізері не може бути надмірною, інакше в ході електролізу не дотримується теплобаланс. У такого уніполярного електролізера низка продуктивність (звичайно 1 тонна магнію/добу), низький вихід по струму й високі витрати електроенергії (15000~17000 кВт*год./т Mg), низький коефіцієнт ефективного використання місткості електролізера, що приводить до високих витрат на шинопроводи, електролізери й проммайданчик підприємства з високою собівартістю виробництва. Найближчим аналогом для заявленої корисної моделі є агрегат для електролізу хлористого магнію, який розкритий у документі № CN102534688A. У зазначеному документі розкритий бездіафрагменний електролізер магнію, причому зазначений бездіафрагменний електролізер магнію містить бак, причому кілька катодів і анодів встановлені по черзі в баку. Зазначений бездіафрагменний електролізер магнію має недолік, тому що єдиний паз призводить до низької продуктивності. Відповідно, дана корисна модель пропонує електроліз в установці для хлористого магнію, яку отримано завдяки вирішенню вище зазначених проблем. Опис корисної моделі Мета корисної моделі: корисна модель являє собою агрегат для електролізу хлористого магнію, у якого висока продуктивність одного електролізера й низькі витрати електроенергії. Технологічний варіант даної корисної моделі такий: Агрегат для електролізу хлористого магнію включає в себе електролізер для хлористого магнію, один або кілька вуглецевих окремих і незалежних електродів, установлених в електролітичній комірці, утвореній між катодами й анодами. Відстань між незалежними електродами, між незалежним електродом і анодом, між незалежним електродом і катодом становить більше 4,5 мм. Відстань між незалежними електродами, між незалежним електродом і анодом, між незалежним електродом і катодом становить більше 5,5 мм. Відстань між незалежними електродами, між незалежним електродом і анодом, між незалежним електродом і катодом становить 4,5-5,5 мм. Кількість незалежних електродів, установлених в електролітичній комірці, утвореній між катодами й анодами, становить 1-5. Зверху на електролізері встановлюється герметична кришка. Переваги даної корисної моделі такі: Із застосуванням даного агрегату, при єдиній силі струму, можна підвищити дійсний коефіцієнт використання простору електролізерів, значно збільшити продуктивність одного електролізера, знизити витрати на алюмінієві шинопроводи, електролізери й проммайданчик підприємства. Опис креслень 1 UA 84460 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Фіг. 1 представляє схему конструкції, перерізи даної корисної моделі на прикладі здійснення 1; Фіг. 2 представляє схему конструкції, перерізи даної корисної моделі на прикладі здійснення 2; Фіг. 3 представляє схему конструкції, перерізи даної корисної моделі на прикладі здійснення 3; Фіг. 4 представляє схему конструкції, перерізи даної корисної моделі на прикладі здійснення 4; Фіг. 5 представляє схему конструкції, перерізи даної корисної моделі на прикладі здійснення 5; Позначки на малюнках означають: 1. джерело живлення постійного струму, 2. катод, 3. анод, 4. незалежний електрод, 5. герметична кришка. Способи здійснення корисної моделі (детальний опис) У наступній частині проводиться звірення із кресленням і даються подальші пояснення по даній корисній моделі. 1 Приклад здійснення 1 Дивись фіг. 1. В електролізері з габаритами 6000 м (д) *4500 м (ш) *3830 м (в) установлено 12 пара катодів (2) і анодів (3), зверху на електролізері встановлена герметична кришка (5). Еквідистанційно встановлено 2 блоки вуглецевих окремих і незалежних електродів (4) між парою катода й анода. Відстань між катодом (2) і незалежним електродом (4), між анодом (3) і незалежним електродом (4), між незалежними електродами (4) становить 5мм. Напруга постійного струму між катодом (2) і анодом (3) становить 10В. Сила струму електролізера 165кА. Температура електролізу - 653 °C. Катод (2) і анод (3) з'єднуються з живленням постійного струму (1), із застосуванням такого агрегату, отримано наступні економічні показники: середня продуктивність одного електролізера, металевий магній, -2,8 т/д; витрати енергії, -11000 кВт*ч/т. 2 Приклад здійснення 2 Дивись фіг. 2. В електролізері з габаритами 6000м (д) *4500м (ш) *3830м (в) установлено 12 пар катодів (2) і анодів (3), зверху на електролізері встановлена герметична кришка (5). Еквідистанційно встановлено 1 вуглецевий окремий і незалежний електрод (4) між парою катода й анода. Відстань між катодом (2) і незалежним електродом (4), між анодом (3) і незалежним електродом (4), між незалежними електродами (4) становить 4,5мм. Напруга постійного струму між катодом (2) і анодом (3) становить 12В. Сила струму електролізера 190 кА. Температура електролізу - 657 °C. Катод (2) і анод (3) з'єднуються з живленням постійного струму (1). 3 Приклад здійснення 3 Дивись фіг. 3. В електролізері з габаритами 6000м (д) *4500м (ш) *3830м (в) установлено 12 пар катодів (2) і анодів (3), зверху на електролізері встановлена герметична кришка (5). Еквідистанційно встановлено 3 вуглецевих окремих і незалежних електроди (4) між парою катода й анода. Відстань між катодом (2) і незалежним електродом (4), між анодом (3) і незалежним електродом (4), між незалежними електродами (4) становить 5,5мм. Напруга постійного струму між катодом (2) і анодом (3) становить 11В. Сила струму електролізера 170 кА. Температура електролізу - 654 °C. Катод (2) і анод (3) з'єднуються з живленням постійного струму (1). 4 Приклад здійснення 4 Дивись фіг. 4. В електролізері з габаритами 6000м (д) *4500м (ш) *3830м (в) установлено 12 пар катодів (2) і анодів (3), зверху на електролізері встановлена герметична кришка (5). Еквідистанційно встановлено 4 вуглецевих окремих і незалежних електроди (4) між парою катода й анода. Відстань між катодом (2) і незалежним електродом (4), між анодом (3) і незалежним електродом (4), між незалежними електродами (4) становить 5,5мм. Напруга постійного струму між катодом (2) і анодом (3) становить 11В. Сила струму електролізера 180 кА. Температура електролізу - 655 °C. Катод (2) і анод (3) з'єднуються з живленням постійного струму (1). 5 Приклад здійснення 5 Дивись фіг. 5. В електролізері з габаритами 6000м (д) *4500м (ш) *3830м (в) установлено 12 пар катодів (2) і анодів (3), зверху на електролізері встановлена герметична кришка (5). Еквідистанційно встановлено 5 блоків вуглецевих окремих і незалежних електродів (4) між парою катода й анода. Відстань між катодом (2) і незалежним електродом (4), між анодом (3) і незалежним електродом (4), між незалежними електродами (4) становить 5,5мм. Напруга постійного струму між катодом (2) і анодом (3) становить 11В. Сила струму електролізера 2 UA 84460 U 185 кА. Температура електролізу - 656 °C. Катод (2) і анод (3) з'єднуються з живленням постійного струму (1). ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 20 1. Агрегат для електролізу хлористого магнію, який відрізняється тим, що він містить у собі електролізер хлористого магнію, один або кілька вуглецевих окремих і незалежних електродів, установлених в електролітичній комірці, утвореній між катодами й анодами. 2. Агрегат для електролізу хлористого магнію за п. 1, який відрізняється тим, що відстань між незалежними електродами, між незалежним електродом і анодом, між незалежним електродом і катодом становить не менш 4,5 мм. 3. Агрегат для електролізу хлористого магнію за п. 2, який відрізняється тим, що відстань між незалежними електродами, між незалежним електродом і анодом, між незалежним електродом і катодом становить не менш 5,5 мм. 4. Агрегат для електролізу хлористого магнію за п. 2, який відрізняється тим, що відстань між незалежними електродами, між незалежним електродом і анодом, між незалежним електродом і катодом становить 4,5-5,5 мм. 5. Агрегат для електролізу хлористого магнію за пп. 1-3, який відрізняється тим, що кількість незалежних електродів, установлених в електролітичній комірці, утвореній між катодами й анодами, становить 1-5. 6. Агрегат для електролізу хлористого магнію за п. 4, який відрізняється тим, що зверху на електролізері встановлюється герметична кришка. 3 UA 84460 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4