CH173725A - Vorrichtung zur Durchführung elektrolytischer Prozesse. - Google Patents

Description

      Vorrichtung    zur     Durchführung    elektrolytischer Prozesse.    Die Erfindung betrifft -eine Vorrichtung       zur    Durchführung elektrolytischer Prozesse,  bei denen eine künstliche Kühlung der Elek  troden, insbesondere der Anode, erforderlich  ist.  



  Es sind bereits     Elektrolyseure    mit wasser  gekühlten Elektroden (insbesondere für die  Herstellung; von Überschwefelsäure und Per  sulfaten) bekannt     geworden,    doch bedient  man sich bei diesen sehr komplizierter  Schlangenrohrleitungen, die entweder um  die Elektroden<B>gelegt</B> oder in diese- einge  baut werden oder die Elektrode selbst bilden.  Der Bau solcher Elektroden gestaltet sich  aber sehr schwierig und daher sehr teuer;  zudem sind solche Kühlvorrichtungen nicht  besonders wirksam.    Eine starke Kühlung der Elektroden, ins  besondere der Anode ist aber in vielen Fällen  unbedingtes Erfordernis, weil von ihrer  Stärke die Stromausbeute abhängt.

   Die Küh  lung der Elektroden soll auch möglichst ohne  Kühlmaschinen durchführbar sein, um die    Fabrikationsanlage nicht     unnötigerweise    zu  verteuern.  



  Gemäss der Erfindung kann dies nun da  durch erreicht werden, dass die Vorrichtung  mindestens zwei ein Kühlmittel enthaltende,  metallene Kammern aufweist, die     mittelst     mindestens eines Rahmens aus isolierendem  Material miteinander verbunden sind und so  mindestens einen     Elektrolytraum        bilden,    der  durch ein     Diaphragma    in einen     Katholyt-          und    einen     Anolytraum        unterteilt    ist,     wobei     die Wände der metallenen Kammern als  Elektroden dienen.  



  In der     Zeichnung    ist eine Ausführungs  form einer     Vorrichtung    gemäss der Erfin  .dung, und zwar eine einzelne elektrolytische  Zelle beispielsweise dargestellt. Es zeigen:       Fig.    1 die Zelle im Mittelschnitt,       Fig.    2 einen     ;Schnitt    nach Linie     A-B    der       Fig.    1, und '       Fig.    3 eine Draufsicht.  



  Zweckmässig     werden        mehrere    solcher Zellen  (Bauelemente)     filterpressenartig    zu einem  Zellenblock vereinigt. Da jede Zelle etwa      6 Volt aufnimmt,     bilden    zum Beispiel 36  solcher gleichartiger Zellen     (Bauelemente)     eng     aneinandergepresst    eine Vorrichtung       (Elektrolyseur)    für eine Spannung von etwa  220 Volt.  



  Die einzelne     E'lektrolyseurzelle    weist  zwei metallene Kammern     a    auf, deren Hohl  raum zur Aufnahme eines Kühlmittels dient,  welches von Zeit zu     Zeit    erneuert oder zweck  mässig ständig durchfliessen gelassen wer  den kann;

   diese     Kammern        a    bilden die Stirn  wände der Zelle, .deren     Seitenwände,    Boden  und Deckel von einem Rahmen e aus iso  lierendem Material, wie zum Beispiel Por  zellan, Hartgummi, Glas oder dergleichen  gebildet werden, so dass ein     Elektrolytraum     entsteht, der durch ein     Diaphragma        7e    in  einen     Katholyt-    und einen     Anolytraum          unterteilt    ist.  



  Der     Katholyt    wird zweckmässig .stehend  (ruhend) gehalten. Der     Anolyt        hingegen    ist  meist ständig im Fliessen. Er durchfliesst mit  ziemlicher Geschwindigkeit die Zelle     bezw.     .den     Anolytraum.     



  Der Abstand zwischen     Diaphragma    und  Anode soll möglichst klein sein, um zu hohen  Stromstärken pro     Anolytvolumeneinheit    zu  gelangen.  



  Der     Anolyt    tritt bei     la    und g in die Zelle  ein und verlässt dieselbe bei n.  



  Der Kanal f dient zur Entgasung. Das       elaktrolytisch    gewonnene Produkt (zum Bei  spiel Überschwefelsäure) verlässt die     Zelle          demnaeb.    bei n. Gekühlt wird der     Katholyt     durch das in der Metallkammer enthaltene  Kühlmittel. Die     Kühlwirkung        wird    durch  hohle Kapseln b an der als Kathode wir  kenden     Metallkammerwand    verstärkt, die  auch infolge der dadurch erzielten Verklei  nerung des     Elektrodenabstandes    einen Span  nungsgewinn mit sieh bringen.  



  Die Kühlung des     Anolyten    erfolgt gleich  falls durch die Wirkung des     in,der    entspre  chenden Metallkammer     enthaltenen    Kühl  mittels.  



  Die Metallkammern besitzen eine Zulei  tung d und eine Ableitung c     für,das    Kühl  wasser. Jede Metallkammer und jeder Rah-         men    hat zwei Ansätze o     (Fig.    2 und 3) zum  Einhängen in einen gemeinsamen Batterie  rahmen (wie bei     Filterpressen).     



  Der Hohlraum der Metallkammern kann  so bemessen werden, dass er grösser ist als  der     Katholyt-    und     Anolytraum,    wodurch eine  besonders intensive Kühlung (auch ahne Be  nutzung von Eiswasser) erreicht     wird.    Eine  Kühlmaschine ist alsdann entbehrlich.  



  Die Vorzüge des einzelnen Bauelementes       (Elektrolyseurzelle)    sind seine grosse Ein  fachheit (es     besteht    nur aus vier     ;Haupt-          teilen),    seine leichte     Zerlegbarkeit    und damit  die Möglichkeit einer leichten Reinigung und  Reparatur, sein geringer innerer     elektrischer     Widerstand, ferner die leichte     Erzielbarkeit     hoher     iStrom,stärken    pro     Anölytvolumenein-          heit    (mehr als 300 Ampere pro Liter     Anolyt).     



  Bei Bildung eines Zellenblockes weist die  Vorrichtung mehr als zwei metallene Kam  mern auf, die     mittelst    mehr als eines Rah  mens miteinander verbunden sind und so  mehr als einen durch je ein     Diaphragma    in  einen     Katholyt-    und     Anolytraum        unterteil-          ten        Elektrolytraum    bilden, wobei die zwi  schen den     Elektrolyträumen    befindlichen  metallenen Kammern als bipolare Elektroden  wirken.  



  Mit einer erfindungsgemässen Vorrichtung  liessen sich folgende Resultate erzielen:  a) beider Darstellung von Überschwefel  säure durch     anodische    Oxydation von .Schwe  felsäure geeigneter Konzentration mit Ano  den von 30 X     40,cm    Grösse:  Bei Einhaltung einer     anodischen    Strom  stärke von     etwa    0,7 Ampere pro Quadrat  zentimeter (840 Ampere) resultieren in etwa.  einer Stunde 1:60 Liter einer     2 &     %     igen        tber-          schwefelsäurelösung    bei einer Stromausbeute  von     etwas    mehr als<B>70%.</B> Temperatur des       Anolyten:    19   C.  



  b) bei der Gewinnung einer Ammonium  persulfatlösung durch elektrolytische Be  handlung einer     Ammonsulfatlösung    geeig  neter Konzentration:  Bei Einhaltung einer     anodischen    Strom  dichte von     etwa    0,9 Ampere pro Quadrat  zentimeter     resultiert    eine etwa 35 %     ige    Am-           monpersulfatlösung    bei einer Stromausbeute  von über 80     %.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Vorrichtung zur Durchführung elektro lytischer Prozesse, bei :denen eine künstliche Kühlung der Elektroden erforderlich ist, ge kennzeichnet durch mindestens zwei ein Kühlmittel enthaltende, metallene Kammern, die mittelst mindestens eines Rahmens aus isolierendem Material miteinander verbun den sind und so mindestens einen Elektrolyt raum bilden, der durch ein Diaphragma in einen Katholyt- und einen Anolytraum unter teilt ist, wobei die Wände der metallenen Kammern als Elektroden dienen. UNTERANSPRÜUCHE: 1.

   Vorrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Kammern (a) seitlich Kapseln (b) aufweisen, .die einerseits den Abstand zwischen den Elek troden einer Zelle verringern, wodurch der innere elektrische Widerstand herabge- setzt wird, und die anderseits die Ober fläche der Kammern vergrössern, so dass .die Kühlung des Elektrolyten gesteigert wird. 2.

   Vorrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum der Kammern grösser gestaltet ist, als der Katholyt- und Anolyt- raum, um eine intensive Kühlung des Elektrolytes ohne Benutzung von Eis wasser zu erreichen.

   Vorrichtung nach Patentanspruch, da .durch gekennzeichnet, dass sie mehr als zwei metallene Kammern aufweist, .die mittelst mehr als eines Rahmens miteinan der verbunden sind und so. mehr als einen durch je ein Diaphragma in einen Katho- lyt- und Anolytraum unterteilten Elektro- lytraum bilden, wobei die zwischen den Elektrolyträumen befindlichen metallenen Kammern als bipolare Elektroden wirken.