183261. lajstromszámú szabadalom • Elektród elektrolizáló cellákhoz
1 183 261 2 san van kapcsolva, az ellenelektróda higanykatód, amelyet az aktivált elektródarészek vezetőinek irányában folyó higany alkot, továbbá a kátéd és anód közötti távolság előnyösen 3 mm, az aktivált elektródarészek vezetőinek az ellenelektrőda felé néző felülete egy síkba esik, és az elektróda az elektrolizáló cellában az elektródák közötti távolság irányában állíthatóan van felfüggesztve. A találmány egy előnyös kiviteli alakjánál a vezetők a második és harmadik síkban dudorhegesztéssel vannak egymással összekötve. A találmány alapvető előnyei az alábbiak: 1. Kedvező árameloszlás biztosítható a sík vezetőin át, optimálisan méretezett lapos profilok (négyszögprofilok) segítségével ; 2. az elektródok nagy mechanikai stabilitása (csavarószilárdság), különösen a négyszögprofiloknak a kör vagy négyzetes profilokkal szembeni kedvező keresztmetszeti tényezője miatt, de azért is, mert az egyes síkok összes lapos profilját egymáshoz képest derékszögben rögzítettük; 3. nagy szállítási biztonság, mivel az elektiódkonstrukció szilárdsága külső behatásoknak jól ellenáll; 4. az elektród sík alsó felének sík felülete nemcsak a gyártás és szállítás után marad meg, hanem a beépítés (be- és kiszerelés) után, valamint üzemelés során is, ami az üzemelési költségek csökkenéséhez vezet, mivel kedvezőbb, egyenletesebb az ellenelektródtól tartott távolság; 5. a reaktiválásnál a hő okozta deformáció elhanyagolható. Ez lehetővé feszi a találmány szerinti elektród csavarásálló konstrukcióját; 6. jó anyagkicserélési kinetika biztosítható, ami nemcsak a köröskörül bevont függőleges helyzetű lapos profiloknak, hanem a felületegységenkénti vezetők egymástól való kedvező távolságának és számának tudható be; 7. jól hegeszthető, a vezetősíkok egymáshoz viszonyított elrendezésének köszönhetően ; 8. a rövidzárlat veszélye csökken, mivel a sík felület szállítás és beszerelés, valamint üzemelés során is megmarad ; 9. nagymértékű anyagmegtakarítás érhető el az elektród sík felületére felvitt értékes anyagokban, mint titánban, ami az alkalmazási példa szerint mintegy 75 %, és ezzel a gazdaságosság jelentősen növekszik; 10. további gazdaságossági előny a vezető anyagának egyszerű formája (lapos profil, illetve négyszögprofil), ami szokványos nyersanyagoknak optimális feltételek melletti beszerzését és tárolását teszi lehetővé; 11. gazdaságos a találmány szerinti elektród energiakihasználási foka is, különösen higany-alkáii-klorid elektrolizáló berendezéseknél az egyenletes árameloszlás következtében; 12. a három sík egyes vezetőinek jó párhuzamossága a találmány szerinti elektródkonstrukció, illetve -felépítés nagy csavarószilárdságának a következménye. Az eiektrolizáló berendezés anódja és katódja közötti közepes távolságot az optimálisan alacsony szinten tartott csekély egyenlőtlenségek nem befolyásolják. A találmány szerinti elektródot az alábbiakban a mellékelt rajzokon bemutatott kiviteli példák kapcsán ismerteljük részletesebben, ahol az 1. ábra az elektród középtengelye mentén készült függőleges metszet, a 2. ábra az 1. ábrán látható metszethez hasonló, de a középtengely körül 90 fokkal elforgatott nézetből, a 3. ábra egy négyzetes alaplappal rendelkező elektród felülnézete. Vfint látható, az elektródnak három vezetősíkja van, valamennyien lapos profilok (négyszögprofilok), melyek közül az első síknak 1 vezetői, a második síknak 2 vezetői, a harmadik síknak 3 vezetői vannak. A célszerűen folyékony higanyt tartalmazó elektrolizáló cellába való beépítéskor az ellenelektróda felé fordítva, azzal párhuzamosan helyezzük el a 3 vezetőket. A 3 vezetőket anódosan kapcsoljuk, míg a higany a katódot képezi. Az elektród alsó oldala és az ellenelektród közti rés előnyösen 3 mm. A rés másképpen is beállítható, mivel az elektród 4 árambevezető tuskóját úgy tartjuk, illetve füg gesztjük fel a cella fölött, hogy az lehetővé teszi a rés egyenletes párhuzamos beállítását. Az elektródok közötti résnek egyrészről a lehető legkisebbnek kell lennie, ha az áramot csökkenteni akarjuk, másrészről mégsem lel net túl kicsi, mivel ezzel fokozódik a rövidzárlat veszélye, valamint mellékreakciók léphetnek fel, melyek csökkentik a hatásfokot. \ 4 árambevezető tuskó áramcsatlakozását nem ábrázoltuk, mivel az önmagában ismert módon történik. A 4 árambevezető tuskó például rézből készülhet, és a titán 5 védőcsőben helyezkedik el, mely utóbbi viszont alsó végén a 6 hegesztési pontnál az első sík lapos profiljaiból lévő 1 vezetőkkel (fő áramelosztó) van összekötve. \ 4 árambevezető tuskó vagy rúd alsó végén lehetőleg nagy elektromos 7 érintkező felület van - az 1. ábrán látható példában kúpfelület -, és ez szilárdan vagy pedig oldhatóan, hegesztéssel, sajtolással, csavarozással, szegecseléssel vagy más hasonló módon van összekötve a fő áramelosztó 1 vezetőjével. Az oldható összekötés előnyösebb, mivel abban az esetben az elektród 1, 2 és 3 vezetői például felújítás céljából külön cserélhetők és másutt kezelhetők. A harmadik sík 3 vezetői előnyösen négyszög keresztmetszetű síkprofilokként vannak kiképezve titánból, nióbiumból, tantálból vagy más, az elektrolízisnek mindenkor ellenálló, villamosán vezető fémből vagy annak ötvözeteiből, hasonlóan az első és második sík 1 és 2 vezetőihez. A 3 vezető síkprofilja 1-2 mm, előnyösen körülbelül 1,5 mm vastag, magassága 3-5 mm, előnyösen 4—5 mm. \ párhuzamos 3 vezetők közti távolság legalább 2 mm és legfeljebb körülbelül 6 mm, de a kisebb tartományt (2 mm közelében) részesítjük előnyben. A rést úgy választjuk meg, hogy a 3 vezető aktív felületein az üzemelésnél keletkező gázok ne érintkezzenek és keveredjenek a rés tartományában, hanem elválasztva maradjanak, úgyhogy az ionok, amelyek az elektród felületén elvesztik töltésüket, a gázbuborékok által egyálta! íban nem akadályoztatva juthatnak el az aktív felületei re. A rés megválasztásánál továbbá a feiületegységre jutó fajlagos elektromos terhelést is figyelembe kell venni, valamint azt a tényt, hogy egyrészt energetikai okokból kívánatos a síkprofilokból álló 3 vezetők felületegységenkéati nagy száma a nagy aktív felületek kialakítása szempo ltjából, másrészt azonban az anyagkicserélésnek, illetve a gázkinetikának is kielégítőnek kell lennie, ami viszont cs; k elegendően nagy szabad átjáró felület esetén biztosított. A találmány szerinti elektródnál a harmadik sík 3 ve5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
