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Österreichische PATENTSCHRIFT NEZ 17027.
MEYER WILDERMAN m LONDON.
Verfahren und Apparat zur Elektrolyse von Alkalisalze
Vorliegende Erfindung bezieht sich auf Neuerungen in der Elektrolyse von Alkalisalzen, ; n besondere in Zellen, wie solche in dem Patent Nr. 890 beschrieben sind, bei welchen. ne Zersetzungsabteilung von einer Verbindungsabteilung durch eine Scheidewand getrennt ist, die aus übereinander gestellten, mit Quecksilber gefüllten Trögen besteht.
Die Erfindung besteht in dem Verfahren und den Vorrichtungen zur Bewegung des Quecksilbers in der Zersetzungsabteilung, so dass das Amalgam mit der Quecksilbermasse
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abteilung durch das Quecksilber hindurch an die Oberfläche gelangt, wo eine Zersetzung vorteilhaft mit Hilfe lokaler Strom wirkungen stattfindet, die durch auf das Quecksilber gelegte Kohlenteilchen vermittelt werden.
Der Erfindung gemäss wird das Quecksilber und das Amalgam auf der der Zersetzungs- abteilung zugekehften Seito der Tröge durch Rührf'r so bewegt, dass in der Zersetzungabteilung ein im praktischen Sinne homogenes Amalgam entsteht. Nachdem das Amalgam beträchtlich leichter ist, a) s reines Quecksilber, wird vom erstcren kontinuierlich ein Teil unter der Rippe des Verschlusses hindurchgehen und infolge seines Auftriebes in der Ver-
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Die beiliegenden Zeichnungen veranschaulichen einige Ausführungsbeispiele von zur Durchführung dieses Verfahrens geeigneten Zellen.
Fig. 1 ist eine Schnittdarstellung bezw. eine Seitenansicht einer elektrolytischen Zelle, welche mit zwei Teilwänden aus übereinander angeordneten Quecksilbertrögen ausgestattet ist ; der Schnitt ist dabei nach der Linie A-A von Fig. 2 geführt ; Fig. 3 ist ein Querschnitt nach der Linie-S- von
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Mitte einer elektrolytischen Zelle, die mit runden Quecksitbortrögen ausgestattet und nach der vorliegenden Erfindung eingerichtet ist ; Fig. 5 ist eine Oberansicht dieser Zelle unter
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übereinander gestellte, mit Quecksilber gefüllte längliche Tröge b in zwei Abteilungen geteilt, wie dies in der österreichischen Patentschrift Nr. 890 beschrieben ist.
Die Tröge sind mit Rippen c versehon, welche in das Quecksilber des darunter befindlichen Troges tauchen und dadurch einen Quecksilberverschluss von 7-10 mm Tiefe bilden.
Die Tröge sind mit Ebonit ausgekleidet und werden durch nichtleitende Ständer d getragen, an welchen die Zellen mit ihren Seitenwänden befestigt sind. Der oberste Trog e
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einen hydraulischen Verschluss bildet. Die Kohlenanoden 9 stehen am Boden der Zelle auf und stecken in einem hölzernen Deckel 11, dessen Flanschen t in die tröge 111 eintauchen und einen Wassorabschluss bilden, der das Entweichen von Chlorgas verhindert.
Die Rührwerkzeuge bestehen in dieser Ausführungsform aus einer Reihe von Ebonitblättern s, die mit Zähnen oder Knaggen t versehen sind, welche in das Quecksilber auf
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unteren Enden durch Querstangen u verbunden und werden mittels eingeschraubter Trage- stangen x einstellbar befestigt, die mit Ebonit überzogen sein können, u. zw. erfolgt die Befestigung an einer Querstange y, die durch Halter v an den Seiten in der Zelle getragen werden kann. Die unteren Seiten der Blätter können mittels kleiner Räder geführt werden,
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Die Querstange, welche die Blätter trägt, wird hin und her bewegt ; ihre Bewegung ist dabei zweckmässig gleich oder etwas grösser als die Steigung der Blätter, so dass die ganze Oberfläche des Quecksilbers auf der einen Seite des Troges bei jedem Hube der Stange in Bewegung gesetzt wird. Um zu verhindern, dass das Quecksilber über die Kanten der Tröge tritt, wenn es durch das Rührwerk in Bewegung gesetzt wird, werden Flansche s längs den Seiten des Troges angeordnet ; diese Flansche nehmen dabei an Höhe gegen die Enden der Tröge hin zu oder es können die Enden der Tröge mit Streifen aus Ebonit bekleidM werden, die durch die darüber befindlichen Tröge gehalten werden.
Das Rührwerk darf nicht ganz bis zu dem Endo der Tröge laufen ; das Quecksilber wird indessen an den Enden genügend bewegt, um ein Erhärten des Amalgams in demselben zu verhindern.
Jede geeignete Vorrichtung kann Verwendung finden, um die Stange hin und her zu bewegen. Die Vorrichtung, welche in Fig. 2 dargestellt ist, besteht aus einem angeleukten Hebel 2, von dem ein Ende mit zwei Bunden oder Ansätzen 3 auf der Querstange y in Eingriff steht, wenn das andere Ende mittels eines Exzenters in Schwingung gesetzt wird, das auf die Welle aufgekeilt ist, welche in geeigneter Weise in Drehung versetzt wird.
Die Tragstangen a ; führen durch einen schmalen Ebonitdeckel 4, um gasdicht zu sein ; die Flansche 5 des Deckels bilden dabei einen gasdichten Verschluss mit dem Wasserkasten e und m. Die Zersetzungsabteilung ist mit den notwendigen Öffnungen 6 und 7 versehen, um die konzentrierte Lauge einzulassen und verdünnte Lösung abzuziehen. In ähnlicher Weise ist die Verbindungsabteilung mit Öffnungen 8 und 9 versehen, von denen erstere für die
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isolierten Wassertrog 28 ein, der durch die Wände der Zellen getragen wird und der innere Flansch taucht in einen ähnlichen Wassertrog 24 ein, welcher durch eine geeignete Anzahl von Trägern 25 gehalten wird, die an dem Boden der Zelle befestigt sind.
Der elektrische Strom, welcher in die Zelle an den Kohlenanoden eintritt, geht durch die Lauge nach dem Quecksilber in den Trögen ; von dem Quecksilber führt er nach den Trögen an unisolierten Teilen 15 (Fig. 6) und von dort durch die Schrauben 10 nach den Trag- stücken 18 und dem Zylinder 14. Die negative Klemme kann an diesen Tragstücken angebracht werden, so dass der Strom die Zellen durch die Träger 13 und die Klemmen 26 verlässt. Es ist zu bemerken, dass ein Teil des elektrischen Stromes von der Oberfläche des
Quecksilbers unmittelbar nach dem Eisenzylinder (der als eine Hilfskathode dient) durch die Alkalihydratlösung tritt und dazu beiträgt, dass das Alkalimetall von dem Amalgam entfernt wird.
Der Eisenzylinder ist zweckmässig mit Löchern 56 versehen, um einen freien
Zutritt der Laugeiösung innerhalb des Zylinders zu den Trögen zu gestatten. Anstatt in- dessen den Eisenzylinder 14 zu verwenden, empfiehlt es sich, kleine Stücke von Kohle mit
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und Eisenfeilspäne, wie vorher angefuhrt, zu benutzen. Diese besonderen Kohlen werden auf die Oberfläche des Quecksilbers in der Verbindungsabteilung gelegt, um die Zersetzung des Amalgams zu beschleunigen.
Es wird die Zersetzungsabteilung der Zelle mit einer Anzahl von Stangen 27 aus- gestattet, welche Zähne oder Rührarme t erhalten, die in das Quecksilber reichen. Die
Stangen werden einstellbar von einem runden Rahmen 28 getragen, der radiale Arme 29 und eine mittlere Nabe 31 hat, die an der vertikalen Welle 32 befestigt ist. Die Achse. dieser Welle fällt mit der vertikalen Achse der runden Verbindungsabteilung zusammen.
Die Stangen 27 können an einer oder mehreren Stellen durch Klammern oder Bügel 33 verbanden werden ; die Enden der Stangen werden dabei mittelst eines Führungsrades geführt, das auf einer schräg verlaufenden Schiene 34 auf dem Boden der Zelle läuft. Die
Welle kann über der Zelle in irgendeiner bekannten Weise gelagert oder getragen werden
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Trögen gut durcharbeiten ; hiedurch wird das Amalgam von den Trogseiten nach der Zer- setzungsabteilung hin in der bereits beschriebenen Weise nach den anderen Seiten über-
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kurze Zeit in der einen oder alsdann in der anderen Richtung bewegt werden.
Ein ringförmiger Deckel 22 ist an dem in Bewegung benndiichen Rahmen befestigt und mit tiefen Flanschen ausgestattet, weiche in das Wasser in den Trögen 17 und 24 eintauchen, so dass dadurch das Chlor verhindert wird, ins Freie zu entweichen.
Die Zersetzungsabteilung ist mit einem Einlassrohr 6 für die konzentrierte Lauge und mit dem Auslassrohr 7 für die verdünnte Lauge versehen, Das Chlor kann durch ein oder mehrere Rohre abgezogen werden, die in irgendeinem geeigneten Teil des Deckels ; M be-
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Boden der Zersetzungsabteilung angeordnet werden, um Schlamm abzuziehen, wenn die Zelle gereinigt werden soll. Frisches Wasser kann der Verbindungsabteilung durch ein Rohr 37 zugeführt worden, das an dem Boden der Zelle befestigt ist und das Ätzalkali kann aus einer Öffnung 38 abgezogen werden, die ebenfalls in dem Boden der Zelle angebracht ist. Ein Rohr 39 gestattet das Abziehen des Wasserstoffes.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Eine Abänderung des bekannten Verfahrens zum Überführen von Amalgam aus don Zersetzungsabteilungen in die Verbindungsabteilungen von Zellen, welche mit abgeteilten Trögen versehen sind, deren mit Quecksilber erfüllte Abteilungen unterhalb einer Trennl1ngsl'ippe miteinander kommunizieren, dadurch gekennzeichnet, dass das Quecksilber auf der zur Zersetzungsabteilung gehörigen Seite des Troges hin und her oder im Kreise bewegt (gerührt) wird, so dass auf einer Seite des Troges ein homogenes Amalgam entsteht, wobei das unter der Rippe des Quecksilberverschlusses befindliche Amalgam aus der Zersetzungsabteiiung des Troges austritt und auf der anderen Seite durch das verhältnismässig reine Quecksilber an die Oberfläche steigt.