AT158328B - Verfahren zur elektrolytischen Darstellung von Überschwefelsäure und Persalzen und Vorrichtung zur Durchfuhrung dieses Verfahrens. - Google Patents

Description

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    Verfahren zur elektrolytisehen Darstellung von Übersehwetelsäure und Persalzen und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.   



   Eine bekannte Vorrichtung zur Durchführung elektrolytischer Prozesse, wie z. B. zur Gewinnung von   Überschwefelsäure   und deren Salzen, die aus filterpressenartig vereinigten Zellen besteht, weist in jeder der durch ein Diaphragma geteilten Zellen eine als Kammer ausgebildete, vom Kühlwasser durch- flossen Kathode auf, während die Anodenplatte durch Anpressung an die Kathode der benachbarten Zelle kühl gehalten wird. 



   Die vorliegende Erfindung löst die Aufgabe, die Kühlung der Anoden bei filterpressenartig vereinigten elektrolytischen Zellen wirksamer zu gestalten, dadurch, dass für eine unmittelbare Berührung der die Kathode kühlenden Flüssigkeit mit der Anode der   anschliessenden   Zelle Sorge getragen wird.
Demgemäss besteht das Verfahren gemäss der Erfindung zur elektrolytischen Darstellung von t'ber- schwefelsäure und Persalzen in filterpressenartig vereinigten elektrolytischen Zellen im Wesen darin, dass die   Kühlflüssigkeit   einen von der Anode einer Zelle und der Kathode einer anschliessenden Zelle gebildeten Hohlraum   durchfliesst,   so dass sowohl die Kathoden als auch die Anoden der Zellen von der   Kühlflüssigkeit   unmittelbar bespült werden. 



   Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, die Kathoden als Schalen auszubilden, deren freie Oberfläche durch die Anode der anschliessenden Zellen abgedeckt ist. Die Kathoden können aber beispielsweise auch als Kammern ausgebildet sein, in welchem Falle jedoch erfindungsgemäss die der
Anode der nächsten Zelle anliegende Wand mit Durchbrechungen versehen ist, um der Kühlflüssigkeit auf einem Teil der Oberfläche der Anode die unmittelbare Berührung mit dieser zu ermöglichen. 



   Nach einer besonderen Ausführungsform der Vorrichtung gemäss der Erfindung sind die Einzel- zellen übereinander (statt nebeneinander) angeordnet, wodurch eine Flüssigkeitsführung (Elektrolyt bzw. Anolyt und Katholyt) durch Schwerewirkung ermöglicht wird. 



   Der Elektrolyseur kann, je nach dem angewandten   Elektrolysierverfahren,   aus Diaphragmen- zellen oder aus diaphragmenlosen Zellen aufgebaut sein. Die Elektroden können bipolar geschaltet werden. Trotz des Umstandes, dass sich Kathode und Anode nur auf einem beschränkten Querschnitt berühren, erfolgt der Stromübergang von der Kathode zu der Anode einwandfrei. Soll die Elektrolyse mit Hilfe von in   Reihen geschalteten Elektroden durchgeführt   werden, so wird der   Stromübergang   zwischen Kathode und Anode der benachbarten Zelle durch zwischengeschaltete Isolierungen verhindert. 



   Die Erfindung ermöglicht es, zufolge der wirksameren Kühlung der Anoden die Ausbeute zu erhöhen. So kann man beispielsweise in einer aus drei Zellen aufgebauten Vorrichtung 30 bis 35% ige Überschwefelsäurelösungen mit   80%   Stromausbeute erhalten. Ebenso ergibt sich bei der Herstellung von Persalzlösungen, wie z. B. Lösungen von Ammoniumpersulfat, eine Ausbeutesteigerung. 



   In der beiliegenden Zeichnung sind mehrere   Ausführungsformen   der Vorrichtung gemäss der Er- findung beispielsweise schematisch dargestellt. Fig. 1 zeigt eine einfache Zellenreihe ohne Diaphragma. 



   Die Kathoden, die als Schalen ausgebildet, also nach einer Seite offen sind, sind mit 1 bezeichnet. Sie können aus Blei oder aus Graphit hergestellt sein. Die offene Seite der Schale ist mit einem dünnen
Anodenblech 2, beispielsweise aus Platin, abgedeckt, das die Anode für die nächste Zelle bildet. Die von der Kathode 1 und der Anode 2 gebildeten   Hohlräume   3 werden von Kühlwasser durchflossen, das durch die Rohre   W1     bis IF.   bzw.   W1'bis     W6'zu- bzw.   abgeleitet wird. Die Kathoden-und Anodenpaare sind in gleicher Weise wiederholt und   die Zwischenräume, welche die Elektrolysenräume   4 bilden, 
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   räume erfolgt die Stromleitung durch den Elektrolyten, der durch die Rohre bis.

   E ; in die Räume 4 eintritt und aus diesen durch die Rohre E/ bis. E ;' abstritt. Der Querschnitt der Zellen kann beliebig   
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   durchläuft,   so dass der Elektrolyt sämtliche Zellen durchfliesst. Man kann aber auch derart arbeiten, dass jede Zelle ihren eigenen Zufluss und Abfluss für den Elektrolyten besitzt. Die einzelnen Elektroden und Isolierrahmen   bzw.-ringe   sind zu einem filterpressenartigen Aufbau flüssigkeitsdicht   versehranbt   (in der Zeichnung nicht dargestellt). 



   Fig. 2 zeigt eine Vorrichtung von im wesentlichen gleichem Aufbau wie Fig. 1, mit dem Unter- schied, dass die Zellen als Diaphragmazellen ausgebildet sind. Die Diaphragmen 6 sind zwischen den
Isolierrahmen 7 und 8 eingeklemmt. Anolyt und Katholyt werden in die durch die Diaphragmen geschaffenen Anoden-bzw. Kathodenräume 9 bzw. 10 eingeführt. Die Zellen können auch in diesem
Falle hinsichtlich der Flüssigkeitsführung hintereinandergeschaltet sein, so dass der Anolyt sämtliche
Anodenräume und der Katholyt sämtliche Kathodenräume durchfliesst, oder gemäss Fig. 2 anodisch und kathodisch mit gesonderten Zu-und 15 Abläufen arbeiten. 



   Die Fig. 3 und 4 zeigen eine Ausbildung der Vorrichtung als stehende Apparatur. Damit sicher- 
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 übergang richtig vor sich gehen kann, muss das Flüssigkeitsniveau mindestens in einer Ebene mit der Elektrodenfläche oder in einer höheren Ebene liegen. Wie die Zeichnung zeigt, wird dies durch ent- 
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 Kathoden   1)   erzielt, wobei Sammelräume 11 zur Aufnahme entwickelter Gase geschaffen werden. Die Schaltung der Zellen hinsichtlich der Flüsigkeitsführung ist bei der stehenden Anordnung ebenso einfach wie bei der liegenden Anordnung nach den Fig. 1 und 2 und hat den Vorteil, dass die   Flüssigkeit-   bewegung durch die Schwerkraft erfolgt.

   Um die Apparatur   übersichtlich   und leicht   zugänglich   zu gestalten, werden die Zuführungen   Ifi, t   usw. und Abführungen   W/, W2'usw.   für die Kühlflüssigkeit 
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Nach Fig. 4 ist die Kathode 1 als Kammer ausgebildet, deren an die Anode 2 anliegende Wand mit Öffnungen 12 versehen ist. Das Diaphragma 6 hat eine schalenförmige Form. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur elektrolytischen Darstellung von   Überschwefelsäure   und Persalzen in filterpressenartig vereinigten elektrolytischen Zellen unter Kühlung der Elektroden, dadurch   gekennzeichnet,   dass die   Kühlflüssigkeit   einen von der Anode einer Zelle und der Kathode einer anschliessenden Zelle gebildeten Hohlraum durchfliesst, so dass sowohl die Kathoden, als auch die Anoden der Zellen von der Kühlflüssigkeit unmittelbar bespült werden.

Claims (1)

1. 2. Aus Zellen filterpressenartig aufgebaute Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kathoden die Form von Schalen aufweisen, deren freie Oberfläche durch die Anoden der anschliessenden Zelle abgedeckt sind, oder als Kammern ausgebildet sind, deren der Anode der anschliessenden Zellen benachbarte Wand Durchbrechungen aufweist, wobei der zwischen Kathode und der Anode der anschliessenden Zelle gebildete Hohlraum zur Aufnahme von Kühlflüssigkeit dient.

   3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelzellen übereinander angeordnet sind, wobei die oberen Elektroden derart gestaltet, z. B. eingetieft sind, dass die Berührung des Elektrolyten mit der oberen Elektrode unter Schaffung von zur Aufnahme gebildeter Gase dienenden Sammelräumen sichergestellt ist.