<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
Bei elektrolytisehen Zellen, wie sie z. B. zur Herstellung von Wasserstoff und Sauerstoff verwendet werden, steigt infolge der hohen Stromstärke die Temperatur des Elektrolyten im Betriebe, wodurch
Schwankungen in der Stromdichte verursacht werden. Ebenso treten häufig an verschiedenen Stellen der Zellen verschiedene Temperaturen im Elektrolyten auf, die ihrerseits die Stromdichte verschieden beeinflussen, so dass die Oberfläche der Elektrodenplatten an verschiedenen Stellen verschiedenen
Beanspruchungen unterworfen ist. Die verschiedene Beanspruchung der Oberflächen der Elektrodenplatten bewirkt einen starken Verschleiss derselben.
Die Erfindung bezweckt nun, die Temperatur des Elektrolyten zu regeln und die ganze Elektrolytflüssigkeit dauernd so nahe wie möglich auf gleicher Temperatur zu halten.
Es wurde bereits vorgeschlagen, dies dadurch zu erreichen, dass längs den Seiten der Zelle Kühl- und Heizeinheiten angebracht werden bzw. dass solche horizontal über den Elektrodenplatten vorgesehen werden. Der Versuch hat jedoch ergeben, dass eine derartige Anordnung der Kühl-bzw. Heizrohre tat- sächlich nachteilig ist, da im ersteren Falle die Kühl-und Heizschlangen parallel zu den äusseren Elektroden liegen, in beiden Fällen jedoch die Temperaturänderungen statt ausgeglichen vergrössert werden und so das Stromgleiehgewicht gestört wird.
Zur Vermeidung dieser Nachteile bzw. Erfüllung des angestrebten Zweckes ist nun bei einer solchen Einrichtung zur Regelung der Temperatur des Elektrolyten, bei welcher heisse oder kalte Flüssigkeit durch in der Zelle angeordnete Röhren oder Kanäle zirkuliert und die flachen rechteckigen Elektrodenplatten in zueinander parallelen vertikalen Ebenen liegen, erfindungsgemäss die Anordnung so getroffen, dass die Rohre oder Kanäle nahe den vertikalen Endkanten der Elektrodenplatten und im rechten Winkel zu den Ebenen der Elektrodenplatten horizontal verlaufen.
Einige praktische Ausführungsformen der Erfindung in ihrer Anwendung auf Zellen zur Herstellung von Sauerstoff und Wasserstoff durch elektrolytische Zersetzung mit Wasser sind als Beispiele in den Zeichnungen dargestellt. In diesen sind Fig. 1 und 2 ein Längs-bzw. Querschnitt durch eine Zelle, der das System der Zuführung und Abführung des Kühlwassers zeigt. Fig. 3 und 4 sind gleichartige Schnitte einer anderen Konstruktion für die Kreislaufröhren, Fig. 5 ist ein bruchstückweiser Schnitt einer weiteren Abänderung des Kreislaufrohres, Fig. 6 und 7 sind ein Längs-bzw. ein bruchstückweiser Querschnitt durch eine Zelle zur Veranschaulichung einer abgeänderten Anordnung der Kreislaufrohre.
In den Fig. 1 und 2 ist die elektrolytische Zelle im Umriss mit a bezeichnet. Der Hauptteil des Kreislaufsystems wird aus Paaren abgeflachter Röhren b, e gebildet, die übereinander angeordnet und quer innerhalb der Zelle an jedem Ende neben den Enden der Elektroden gelagert sind. Die Röhren sind miteinander am einen Ende durch ein kurzes Rohr d verbunden und werden an diesem Ende durch einen Streifen oder Riemen e gehalten, der von dem Oberteil der Zelle herabhängt. Ein Speisungsrohr f tritt am gegenüberliegenden Ende in das untere Rohr c ein und ein Abflussrohr g führt von dem oberen Rohre b aus.
Das Speiserohr f ist oben auf der Zelle gelagert und endet in einen Trichter h, in welchen die Kühlflüssigkeit durch einen Luftspalt aus einem Hahn i eines oberen Leitungsrohres k zugeführt wird. Durch den Luftspalt zwischen dem Trichter h und dem Hahn) wird das Rohr f von der Hauptleitung k isoliert und die Strecken der Hauptleitung, die jede Zelle versorgen, sind zweckmässig voneinander durch Verwendung von Verbindungsmuffen 1 aus Glas oder Gummi isoliert. An den Stellen, wo die Muffen an der
<Desc/Clms Page number 2>
Hauptleitung sitzen, wird diese von den Zellen durch Stützen 7c'getragen und das Speiserohr f kann durch geeignet angebrachte Konsolen od. dgl. gehalten werden, die in der Zeichnung der Übersichtlichkeit wegen weggelassen sind.
Das Ableitungsrohr g ist über die Zelle bis zu einer nahezu gleichen Höhe wie die des Speiserohres geführt, und eine rechtwinkelige Abzweigung führt die Flüssigkeit aus dem Rohr g in ein vertikales Rohr m, das ausserhalb der Zelle liegt und über einem Trichter n endigt, der das obere Ende eines Rohres o bildet, welches zu einer Abflussleitung p führt, die unter der Zelle gelagert ist.
An Stelle der abgeflachten Röhren b, e, wie beschrieben, können abgeflachte Rohrschlangen verwendet werden, ohne dass sich die Konstruktion im übrigen ändert. Der Kreislauf der Kühlflüssigkeit lässt sich leicht verfolgen. Die Flüssigkeit fliesst aus dem Hauptzuführungsrohr von dem Hahn j in den Trichter h und wird durch das Speiserohr f in das Rohr c am einen Ende eingeführt. Durch das Rohr c fliesst die Flüssigkeit in das Rohr b durch den Verbindungsstutzen d und strömt in dem Rohr b zurück, von wo sie durch die Rohre g, m und n in die Abflussleitung p gelangt.
Wenn man destilliertes Wasser benutzt, wird dasselbe aus der Leitung p in einen Behälter geführt wo es je nach Erfordernis erhitzt oder gekühlt wird und von wo es in die Hauptspeiseleitung k zurück- gepumpt wird.
Bei den abgeänderten Ausführungsfoimen, die in den Fig. 3, 4 und 5 dargestellt sind, ist der Raum, der von den Kreislaufröhren in der Zelle beansprucht wird, verringert, und die Röhren sind in engere Nähe zu den Elektroden gebracht, indem die Röhren als Kanäle in den üblichen Gassammelglocken, die um die oberen Teile der Elektroden angeordnet sind, ausgebildet sind.
In Fig. 3 und 4 sind die Kreislaufröhren q, r in den Endwänden s des herabhängenden Mantels der Gassammelglocke eingesetzt und bilden einen Teil dieser Wände. Die Röhren können mit dem unteren Teil des Glockenmantels zusammen aufgebaut werden, oder dieser Mantel kann auch geschlitzt werden, um die Röhren aufzunehmen, die an ihrer Stelle eingeschweisst werden.
Bei der abgeänderten Konstruktion nach Fig. 5 sind zwei muldenförmige Vertiefungen t durch Walzen oder auf andere Weise in dem Glockenmantel-angebracht. Gleiche Mulden M werden in einem Metallband von passender Breite eingewalzt, welches- an dem Glockenmantel an den drei Punkten v
EMI2.1
durch diese Rohre ist im wesentlichen der gleiche wie oben bei Fig. 1 und 2 beschrieben und braucht nicht näher erläutert zu werden.
Die Anwesenheit verschraubter Verbindungen zwischen den Speise-und Abflussröhren und den Kreislaufröhren innerhalb der Zellen kann durch fehlerhafte Montage die Gefahr eines Leckens der Kreis- laufflüssigkeit in den Elektrolyten herbeiführen, und wo dieser Umstand in Betracht kommt, ist das in Fig. -5 und 6 dargestellte Verfahren der Rohr Verbindung vorzuziehen. Diese Konstruktion hat den weiteren Vorteil, dass der von dem Kreislaufsystem in der Zelle beanspruchte Raum geringer ist als bei den. vorher beschriebenen Ausführungsformen. In diesem Falle wird das eine Ende jedes Kühlrohres b, c von der Seitenwand der Zelle a, in welche sie eingeschweisst sind oder mit denen sie aus einem Stück geformt sind, getragen.
Das Speiserohr f und das Abflussrohr g sind mit den Röhren ausserhalb des Behälters verbunden, während die Anordnungen zur Zuführung und Abführung der Flüssigkeit die gleichen wie vorher sind.
Die Kreislaufröhren, innerhalb der Zellen werden von Streifen oder Riemen y getragen, die von dem oberen Ende der Zelle herabhängen, und ihre inneren Enden sind durch ein kurzes Rohr ss verbunden, welches dem Rohr d der Fig. 1 und 2 entspricht.
PATENT-ANSPRÜCHE :
Einrichtung zur Regelung der Temperatur des Elektrolyten in elektrolytischen Zellen, in welchen flache, rechteckige Elektrodenplatten in zueinander parallelen vertikalen Ebenen angeordnet sind, während heisse oder kalte. Flüssigkeit durch in der Zelle angeordnete horizontale Rohre oder Kanäle zirkuliert, dadurch gekennzeichnet, dass diese Rohre oder Kanäle nahe den vertikalen Endkanten der Elektrodenplatten und im rechten Winkel zu den Ebenen der Elektrodenplatten verlaufen.