APARATO PARA LLEVAR A CABO UN PROCESO ELECTROLÍTICO EN UN COMPUESTO HALOGENADO.

Aparato para llevar a cabo un proceso electrolítico en un compuesto halogenado [0001] La presente invención se refiere a un aparato para llevar a cabo un proceso electrolítico sobre un compuesto halogenado, conectándose en serie en dicho aparato una serie de celdas electrolíticas, comprendiendo cada una de dichas celdas electrolíticas un elemento de celda, provisto de conducciones de alimentación subyacentes para alimentar el electrolito y con conducciones colectoras y descarga dispuestas en la proximidad de la parte superior del mismo, para descargar el electrolito y los gases generados durante dicho proceso electrolítico, un compartimiento catódico que incluye un cátodo y un compartimiento anódico que incluye un ánodo, así como un diafragma o membrana semi-permeable, en el que las celdas electrolíticas están mutuamente presionadas entre dos placas terminales con una determinada tensión, de forma que cada compartimiento anódico y cada compartimiento catódico estén construidos como una sola unidad, junto con las conducciones de alimentación y las conducciones colectoras y de descarga. [0002] Gracias a la patente estadounidense Nº 5.064.514, se conoce una configuración para preparar ácido clórico a partir del ácido hipocloroso, comprendiendo tan sólo dicha configuración una construcción mono-celda. Por lo tanto, la configuración que se conoce a partir de dicho documento no comprende un electrodo bipolar ni una placa intermedia. El sistema de refrigeración utilizado con dicha configuración consiste en dos placas de refrigeración configuradas adyacentemente a las placas anódicas y catódicas posteriores, teniendo dichas placas un área ahuecada o ranurada abierta por el lado adyacente al ánodo y al cátodo, pero cerrada y sólida de la superficie de la placa de refrigeración, en el lado adyacente a las placas posteriores. Esta zona ranurada permitirá la circulación de un refrigerante para controlar el calor generado durante el proceso electrolítico. Como resultado de la construcción utilizada, el refrigerante se encuentra en contacto eléctrico directo con los electrodos. [0003] Gracias a la patente estadounidense Nº 5082543 se conoce una celda electrolítica del tipo de prensa de filtro para la producción de compuestos de peróxido y per-halogenados. La celda que se conoce mediante dicho documento es del tipo de prensa de semi-filtro, ya que cada celda se encuentra conectada eléctricamente por separado. Por consiguiente, no se utiliza un electrodo bipolar ni una placa intermedia. Los electrodos que se utilizan, que están compuestos por completo de metal, tienen una doble pared, bombeándose un refrigerante entre ambas paredes. En la práctica, la inmersión total en refrigerante de esta celda no resulta posible debido al elevado número de conexiones eléctricas. Como resultado de la construcción de los electrodos de doble pared, el refrigerante que se hace pasar a través de las mismas se encuentra sometido a la tensión del electrodo. [0004] El documento WO 98/32900 A describe un aparato para la producción electrolítica de cloro. El aparato comprende una pluralidad de celdas dentro de una carcasa. Entre la carcasa y los elementos de la celda se encuentra un revestimiento líquido. [0005] A partir del escrito de publicación alemán Nº 19910639 se conoce un reactor para la generación de ozono; no obstante, dicho documento no proporciona información alguna en lo que respecta a la celda electrolítica utilizada. [0006] El aparato al que se hace referencia en la introducción es conocido per se a partir del documento NL 8303210, en el que el gas de cloro utilizado para la cloración del agua, como en el caso del agua de las piscinas, agua potable o aguas residuales, se prepara mediante un proceso electrolítico. Dicho documento holandés abierto a inspección pública muestra una celda electrolítica formada por dos compartimientos anódicos y dos compartimientos catódicos configurados de acuerdo con una relación de alternancia. Entre un primer compartimiento anódico y un primer compartimiento catódico se encuentra configurada una membrana formada por un material adecuado para este fin, siendo dicha membrana permeable a los cationes e impermeable a los aniones. Se forma una celda modular similar mediante el segundo compartimiento anódico, el segundo compartimiento catódico y la membrana permeable a los cationes dispuesta entre los mismos. Las unidades de celda modulares están dispuestas adyacentes entre sí, con la interposición de una guarnición o aislante impermeable a líquido. Las placas terminales se encuentran configuradas en los extremos de la estructura de las unidades celulares, a través de las cuales se hacen pasar barras de acoplamiento de las placas u otros medios de fijación adecuados, extendiéndose también dichas barras de acoplamiento a través de las unidades celulares para mantener de esta forma unida la estructura completa. Cada uno de los elementos de la célula está provisto de un tubo de recogida también llamado desgasificador, en el que el gas formado durante el proceso electrolítico se separa del electrolito. [0007] Uno de los inconvenientes del aparato descrito anteriormente consiste en el hecho de que la temperatura de las celdas electrolíticas conectadas en serie puede ascender hasta unos niveles no deseados. Por razones de índole química y mecánica, resulta deseable, en la práctica, tener una posibilidad de influir sobre la temperatura. En la práctica, se utilizan para este fin los denominados intercambiadores de calor, estando sin embargo instalados dichos intercambiadores de calor en el exterior del bloque de celdas, lo que significa que la temperatura recibe influencias externas. No obstante, dichas influencias externas no pueden impedir que las celdas electrolíticas específicas presenten una desviación térmica inadmisible en el centro del paquete de celdas. Así pues, resulta deseable facilitar un aparato mediante el cual la influencia térmica pueda tener lugar en el punto en el que la desviación térmica es mayor. 2 ES 2 365 491 T3 [0008] Por tanto, el objeto de la presente invención consiste en facilitar un aparato para llevar a cabo un proceso electrolítico sobre un compuesto halogenado, proporcionando dicho aparato la posibilidad de ejercer una influencia térmica a nivel interno en el punto en el que se origina la desviación térmica, lo que garantiza la estabilidad térmica interna. [0009] Otro de los objetos de la presente invención consiste en proporcionar un aparato para llevar a cabo un proceso electrolítico sobre un compuesto halogenado, recogiendo dicho aparato los fluidos y gases corrosivos que pudieran haberse formado como consecuencia de las fugas. [0010] De acuerdo con la presente invención, la invención, tal y como se define en la introducción, se caracteriza porque el conjunto formado por las placas de los extremos y las celdas electrolíticas se encuentra dispuesto en el interior de un contenedor que tiene un medio líquido para transferencia de calor, con un sistema de división de celdas no conductor desde el punto de vista eléctrico, que se encuentra entre el cátodo y el ánodo, comprendiendo dicho sistema de división de celdas, además de las conducciones de alimentación y las conducciones colectoras y descarga correspondientes al elemento de celda, uno o más canales pasantes para que a través de los mismos pasa el medio de transferencia térmica presente en el contenedor, habiéndose formado dichos canales en la división de las celdas de tal forma que el medio de transferencia térmica presente en dichos canales no está sometido a tensión eléctrica y que no se produce un contacto líquido entre el electrolito presente en las celdas electrolíticas y el medio de transferencia de calor que se encuentra dispuesto en el contenedor, en el exterior de la celdas electrolíticas. [0011] De acuerdo con la presente invención, el paquete de la celda completo, incluyendo las dos placas terminales, se sitúa de este modo en un medio de transferencia térmica, por ejemplo agua, y dicho medio de transferencia térmica realiza de hecho dos funciones, a saber, la función de medio refrigerante, tanto a nivel interno, en los canales pasantes que se encuentran presentes en la división de las celdas, como a nivel externo, en el contenedor situado en el exterior de las celdas electrolíticas, así como la función de un medio que capta cualquier fuga. Dado que una parte importante de la energía eléctrica suministrada para el proceso electrolítico se acumula en el medio de transferencia térmica, como resultado de la acción de refrigeración realizada en la presente invención, es posible conseguir la recuperación de la energía, como resultado de lo cual se logra un ahorro de energía. [0012] En principio, la sección de los canales pasantes que se utilizan en la presente invención puede tener cualquier... [Seguir leyendo]

1. Aparato para llevar a cabo un proceso electrolítico en un compuesto halogenado, conectándose en serie en dicho aparato una serie de celdas electrolíticas, cada una de cuyas celdas electrolíticas comprende un elemento de celda, provisto de conducciones de alimentación subyacentes para alimentar el electrolito y con conducciones colectoras y descarga dispuestas en la proximidad de la parte superior del mismo, para descargar el electrolito y los gases generados durante dicho proceso electrolítico, un compartimiento catódico incluyendo un cátodo y un compartimiento anódico incluyendo un ánodo, así como un diafragma o membrana semi-permeable, en la que las celdas electrolíticas están mutuamente presionadas entre dos placas terminales con una determinada tensión, de forma que cada compartimiento anódico y cada compartimiento catódico estén construidos como una sola unidad, junto con las conducciones de alimentación y las conducciones colectoras y descarga, caracterizado porque el conjunto formado por las placas terminales y las celdas electrolíticas se encuentra dispuesto en un contenedor que contiene un líquido, un medio de transferencia térmica, con una división entre celdas eléctricamente no conductora de la electricidad situada entre el cátodo y el ánodo, comprendiendo dicha división entre celdas, además de las conducciones de alimentación y las conducciones colectoras y descarga correspondientes al elemento de la celda, uno o más canales pasantes para que a través de los mismos pase el medio de transferencia térmica presente en el contenedor, habiéndose practicado dichos canales en la división entre celdas de tal forma que el medio de transferencia térmica presente en los canales no esté sometido a una tensión eléctrica y que no se produzca ningún contacto líquido entre el electrolito presente en las celdas electrolíticas y el medio de transferencia térmica presente en el contenedor, en el exterior de las celdas electrolíticas. 2. Aparato de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque un elemento inversor está dispuesto adyacentemente al paquete de celdas electrolíticas, estando dicho elemento de inversión provisto de unas conducciones de alimentación subyacentes, para alimentar electrolito al paquete de celdas electrolíticas adyacente, así como con conducciones colectoras y descarga situadas en la proximidad de la parte superior del mismo, para descargar el electrolito y los gases formados durante dicho proceso electrolítico en el paquete de celdas electrolíticas adyacente, para llevar a cabo el retorno del electrolito procedente de las conducciones colectoras y descarga a las conducciones de alimentación, estando dicho elemento inversor provisto de uno o más canales pasantes para que a través de los mismos pase el medio de transferencia térmica, estando configurados dichos canales de forma que no se produzca ningún contacto líquido entre el electrolito presente en las celdas electrolíticas y el medio de transferencia térmica presente en el contenedor, en el exterior de las celdas electrolíticas. 3. Aparato de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la división de celdas eléctricamente no conductora está dotada de medios para interconexión eléctrica de los diversos electrodos adyacentes sin que se produzca ningún intercambio de electrolito entre las dos celdas electrolíticas a través de dicha conexión, ni se produzca corrosión electrolítica entre los diversos electrodos metálicos. 4. Aparato de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el electrolito se descarga del aparato a un contenedor, a través de las conducciones dispuestas en el medio de transferencia térmica, para transferir la energía térmica contenida en los electrolitos al medio de transferencia térmica. ES 2 365 491 T3 6 ES 2 365 491 T3 7 ES 2 365 491 T3 8 REFERENCIAS CITADAS EN LA DESCRIPCIÓN La lista de referencias citada por el solicitante lo es solamente para utilidad del lector, no formando parte de los documentos de patente europeos. Aún cuando las referencias han sido cuidadosamente recopiladas, no pueden excluirse errores u omisiones y la OEP rechaza toda responsabilidad a este respecto. Documentos de patente citados en la descripción US 5064514 A [0002] US 5082543 A [0003] WO 9832900 A [0004] ES 2 365 491 T3 DE 19910639 [0005] NL 8303210 [0006] 9