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Verbesserung an elektrolytischen Zellen.
Die Erfindung betrifft eine Verbesserung an elektrolytischen Zellen, zur Elektrolyse wässeriger Flüssigkeiten. Die Zellenwände bilden die Elektroden. Der Sauerstoff wird an der Anode und der Wasserstoff an der Kathode entwickelt und beide Gase werden durch eigenartige Ableitungsflächen voneinander getrennt gehalten und abgeführt.
Eine elektrolytische Zellenart ist durch die britische Patentschrift Nr. 14285 A. D. 1907 bekannt geworden. Hierbei werden Metallelektroden verwendet, die von langen Stanzplatten gebildet sind, mit ausgestanzten und jalousieartig ausgebogenen Flächen, welche als Führer des erzeugten Gases dienen. Jede Elektrode steht in einer Kammer und drei gleiche Kammern bilden eine Zelle. Die Kammerwände, versehen mit Löchern d, dienen hierbei als Diaphragma, so dass der Strom durch diese Löcher d muss, wenn er von einer Elektrode zur anderen will.
Die vorliegende Erfindung weist diesem Bekannten gegenüber wesentliche Vorteile auf.
Diese liegen in der Hauptsache in der Verwendung von stromisolierenden Gasableitungsflächen und in dem Fortfall des Diaphragmas, welches meistens bei dieser Art von elektrolytischen Zellen in Anwendung kommt. Statt eines Diaphragmas werden zwei Reihen von Querplatten aus nichtleitendem Material vorgesehen. Diese werden derart übereinander gelagert, dass sie zu den Wandungen der Zellen, welche die Elektroden bilden, so geneigt sind, dass das Gas, sei es Sauerstoff oder Wasserstoff, zu der Elektrode, an welcher es entwickelt wurde, geleitet und nach oben geführt wird. Dabei ist der Raum zwischen den Querplattenreihen, welcher sonst vom Diaphragma eingenommen wurde, vollkommen freigelassen, so dass der Strom direkt von einer Elektrode zur anderen fliessen und die Flüssigkeit frei zwischen den Querplatten und den Elektroden auf deren ganzer Höhe und Breite zirkulieren kann.
Der Gebrauch von Querplattenreihen ist nicht mehr neu. Sie sind bereits in V-Querschnittform und ebenso als rinnenartige Gussstücke verwendet worden, jedoch bilden diese gleichzeitig ein Diaphragma, welches die Zelle in zwei Kammern teilt.
Ferner ist eine Einrichtung für Zersetzung von Erzen bekannt, wobei die übereinander gelagerten Querplatten die Elektroden selbst bilden, so dass kein Diaphragma besteht und der einlaufende Brei (aus gemahlenem Erz und genügender Flüssigkeit bestehend) unmittelbar durch eine zentrale Öffnung, welche zwischen den übereinanderlagernden Querplatten entsteht, nach unten strömt. Das Gas, welches beim Durchlauf entsteht, wird durch den fallenden Flüssigkeitsstrom mitgeschleppt, entweicht zwischen den überneigenden Querplatten und steigt in dem Raume zwischen den Platten und den Wandungen des Gefässes auf.
Dabei werden aber Flüssigkeits-und Erzteilchen mit nach oben gerissen und zusammen durch die gemeinschaftliche Ablauföffnung abgeführt.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt :
Fig. i einen senkrechten Schnitt durch zwei elektrolytische Zellen,
Fig. 2 eine Ansicht des Innern einer Zelle, in welcher eine Reihe Querplatten angeordnet ist, Fig. einen senkrechten Schnitt einer vollständigen Zelle,
Fig. 4 einen Teil einer Zelle zur Veranschaulichung der Befestigungsart der Platten
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Fig. 5 einen Teil einer Zelle im horizontalen Schnitt zur Veranschaulichung der wellenförmigen Oberfläche der Innenseite der Elektrode und einer der Rippen, durch welche die Zwischenstücke und Querplatten in ihrer Schräglage gehalten werden,
Fig. 6 einen Querschnitt eines Zwischenstückes,
Fig. 7 einen Querschnitt einer Querplatte.
In den Zeichnungen bedeuten a die die Wand der Zelle bildenden Elektroden, welche mittels Gummiverbindungsstücken b isoliert werden, diese stehen nach innen vor und bilden so einen Gasschirm, wodurch der obere Teil der Zelle in zwei Kammern geteilt wird. Die Elektroden werden durch Isolierbolzen c gehalten. Der Raum zwischen ihnen wird mit einer elektrolytischen Flüssigkeit ausgefüllt.
Eine Anzahl schräg nach aufwärts gerichteter Querplatten g aus nichtleitendem Material, wie Glas o. dgl., ist durch Zwischenstücke h, die aus Holz o. dgl, nichtleitendem Material bestehen, gehalten. Die'Querplatten g, welche auf Erhöhungen e der Elektroden ruhen und die Zwischenstücke lt in jeder Zellenhälfte werden durch Rippen d, die an den Rändern der Zelle angebracht sind, gehalten (siehe Fig, 5).
Die den Elektrolyten bildende wässerige Flüssigkeit wird durch die Leitung k in die Zelle geführt. Die Zu-und Ableitung des elektrischen Stromes erfolgt durch die Drähte i und die Ableitung der Gase durch die Leitungen f,
Die in der Vorrichtung vorgesehene Schräglage der Querplatten g gewährleistet einen Widerstand gegen die natürliche Strömung des Elektrolyts von der einen Elektrode zur anderen. Da diese Strömungen in jeder Zersetzungszelle entstehen und die Gasblasen durch die Strömung der Flüssigkeit mitgerissen werden, können Mischungen kaum entstehen. Da die Querplatte unmittelbar gegen die Elektroden liegt und hierdurch nur schmale Rinnen e (Fig. 5) zum Durchlassen der Gase freibleiben, so werden die Gasblasen eine Strömung des Elektrolyts von der Mitte der Zelle zu den Kanten der Querplatten verursachen, was ebenfalls ein Vermengen der Gase verhindert.
An Stelle der gezeichneten Elektroden können auch glattwandige verwendet werden.
Alsdann sind die engen Durchgänge für das entwickelte Gas dadurch zu bilden, dass die Querplatten einen geringen Abstand von den Elektroden haben.