CH216003A - Procédé d'électrolyse et électrolyseur pour service continu. - Google Patents

Description

Pr ocede d'e1ectrolyse et electrolyseur - pour Service continu. Les älectrehlyseurs Jans lesquels une sub- stance solide se forme ä l'une des electrodes, generalement ä la cathode, saus y adherer fortement, peuvent se diviser en deux groupes: ceux produisant une substance so lide de densite infericure ä celle de l.'61ectro- lyte, et ceux produisant une substance solide de densite superieure ä celle de 1'eleetrolyte. Tandis que les. electrolyseurs de la premiere categorie peuvent convenir pour Felectrolyse en Service continu, puis-que la substance so- lid-e se rassemble ä 1a surface du bain d'oü olle peut etre evacu#,e par simple gravite, les e1,ectrolyseurs de la seconde categorie ne pourraient fonetionn:er en @service eontinu que s'ils etaient munis d'un dispositif mecanique extrayant du bain, dune fagon continue, la substance solide qui se depose dans 1e fond. 0r, 1'emploi d'un dispo@sitif de ce genre pre- sente de grosses difficultes d'execution et d'exploitation, dejä dans 1e cas de 1'eleetro- lyse aqueuse ä tempärature normale, et plus encore dans 1e .cri d'electrolyse ignee dans une atmosphere neutre. . C'est pourquoi 1'e61ectrolyse n'a pas ete jusqu'ä ce jour realisee iudustriellement en Service continu, lors:que la substance solide produite est plus dense que 1'electrolyte et n'adhere pas fo-rtement ä 1'e1ectrode, ou n'y adhere pas du tout.

Cependant, Jans los grandes expl.oitations el-ectrochimiques il est particulierement desi- rable que les appareils fonctionnent en Ser vice continu plutöt que par charges succes- sives, afin que les manutentions, les pertes de temps, les pertes de chaleur, les d:echets, les irregularites de traitement et de qualite des produits finis, leas variations de courant, etc. wient reduits ä un minimum. Si, par exemple, 1'@lectrolyse doit e faire ä 1'abri de Fair atmospherique pour @viter des oxy- dations ou 1'absorption de vapeur d'eau, 1e Service continu @serait eonsiderablement plus avantageux que 1e Service par charges succes- sives.

La presente invention se rapporte ä un procede continu @d'electrolyse dan.s. lequel il se forme ä Fune des electrodes, sann adherer fortement ä celle-ei, une substance solide plus dense que 1'electrolyte. Ladite electrode, gitant de forme de Corps annulaire de r@vo- iution ä axe de symetrie oblique par rapport ä la verticale et gitant seulement recouverte en Partie par 1e bain, tourne sur son axe, de teile sorte que rette rotation ait pour effet de faire, dune fa@on continue, eortir du bain la substance solide formgie, en facilitant, ainsi 1'givaeuation subsequente de rette substance. <B>Im</B> mode 1e plus simple pour effectuer rette givacuation consiste en ce que 1'Pectrode an- nulaire, munie en son milieu dune ouver- ture ä un niveau superieur ä oelui de I'gilec- trolyte, en tournant fait glisser la substance solide 1e long d'un racloir jusqu'ä Fouver- ture, par laquelle rette substance s'ecoule par gravitgi.

L'electrolyseur pour la mise en Oeuvre de ce procedgi peut etre executgi de teile favon que Fgilectrode rotative constitue la cuve de 1'electrolyseur, ce qui Aduirait au minimum la quantitgi d'electrolyte employee pour 1e bain, ainsi que les dimensions de 1'appareil. D'autre pari, Farbre de 1'gilectrode rotative pourrait etre creux ponr qu'il puisse servir de canal de sortie ä la substance solide extrafite du bain.

Ainsi un nouveau champ d'application est ouvert ä 1'electrtilyse en service continu. Le dessin reprgisente, ä titre d'exemple, un electrolyseur pour la mise en Oeuvre du procgide. Cet appareil est destine ä 1'gilectro- lyse igngie, en service continu, d'un sei me- tallique fondu dopt 1e mgital est plus dense que 1'electrolyte. La fig. 1 montre une sec- tion de 1'gilectrolyseur vu en gi1givation, tandis que la fig. 2 1e reprgisente en plan. La ca- thode a, sur laquelle se dgiposera 1e mgital dissocigi, constitue la cuve de 1'electrolyseur; son axe b est oblique par rapport ä la ver- ticale e. L'electrolyte d dans lequel. plonge Fanode e n'est contenu que dans 1a Partie inferieure, representgie ä drohe, de la eathode coneave <I>a.</I> LTn racloir <I>f,</I> fixe dans Fespace, epouse la forme intgirieure de la cnve. L'arbre g de la cathode est un arbre creux. L'anode e est reliee electriquement au pöle positif dune source de courant, electrique ä hasse tension, tandis que Farbre creux g est reue par 1e balais h au pöle ngigatif de rette source. L'electrolyseur est contenu dans une enveloppe calorifugee i.

L'gilectrolyseur fonctionne de la favon suivante lorsque '1e sei metal,lique est, par exemple, du Chlorure de zinc gil.ectrolyse ä 400' C, saus 1,9,6 volts. Lorsque 1e courant passe de 1'anode e ä la cathode a en traver- sant 1e RTI ID="0002.0274" WI="7" HE="4" LX="1276" LY="634"> bain de Chlorure de zinc fondu d, ce dernier se decompose en un gaz, 1e chlore, qui s'gichappe ä Fanode e, 1a traverse et s'ecoule par 1e tuyau k, et en zinc qui se de- pose ä 1'gitat eristallise sur la eathode a. L'e1eetrolyte d est renouvele au für et ä, me- sure de sa dissociation; il arrive par 1e tuyau p et 1e trop-plein peut s'ecouler par 1e eanal g. La cathode, aetionnee par une transmis- sion 1, tourne lentement autour de son axe en elevant peu ä peu 1e zinc dgipose hors du bain qui ne recouvre que la surface m (fig. 2) de la cathode. Pressgis contre 1e ra- cloir f, les cristaux de zine s'amoneellent contre ce dernier et sont refoules par lui vers 1'ouverture centrale n de la cathode, d'oü ils tombent par 1'interieur de Farbre creux g dans 1e silo ä zinc o.

Ainsi la cathode sert ä la fois de cuve d'gilectrolyseur et d'engin transporteur extrayant 1e metal du bain et 1e transportant dann 1e silo. Comme les cristaux mgitaliiques sont brassgis par 1e racloir f dans leur mou- vement ascendant, les particules d'electro- lyte qui auraient pu etre entrainees s'en dgi- gagent et s'gicoulent dans 1e bain. 0n peut eviter toute adhgirenoe des cristaux ä la ea- thode, par exemple par 1e choix du ou des materiaux dont eile est constitugie.

Si 1'gilectr.olyse doit se faire dann une atmosphere neuere, an introduira 1e gaz neutre ä 1'interieur de 1'enveloppe i. Comme cet espace communique avec 1e silo o par 1e canal de 1'arbre creux g, 1e silo contiendra aussi du gaz neutre capable de protgiger les cristaux metallitlues, par exemple jusqu'ä l'eur refroidissement, contre les influenees nuisibles de Fair atmosphgirique. En faisant eirculer 1e gaz neutre dans 1'espace libre re- serv6 ä 1'electro-lyseur et en maintenant la temperature de ce gaz ä celle desirable pour 1'electrolyse, an sera assure de 1'egalite de temperature dann tout 1'appareil.

Pour eviter tout melange de gaz neutre a.vec 1e gaz qui se degage ä 1'anode a, an en- tourera cette derniere dune cloche collec- trice r dont los bords, non conducteurs d'elec- tricite, plongent dans 1e bain. L'etancheite de la conduite de degagement du gaz produit Sera ainsi assuree. Il peut y avoir avantage ä, donner ä 1'electrolyte de remplissage un debit superieur ä celui qui correspond ä la dissociation & lectrolytique, pour quo, dune Part, 1e niveau du bain reste rigoureusement constant, de 1'autire un certain courant d'6lectrolyte s'etablisse pour faciliter 1'elec- trolyse.

S'il faut proteger los paliers - non re- present.es sur 1e dessin - de Farbre de ca- thode contre la chaleur radiant de 1'e1ectro- lyseur, an peut sofft les refroidir par circula- tion d'eau, sofft las disposer Jans 1e silo o. Dans ce dernier eas, 1'arbre prolonge ne sera creux que jusqu'ä un niveau de peu inferieur ä celui du haut du silo, et Sera uruni d'ou- vertures, ä ce niveau, pour Fecoulement des cristaux dans 1e silo. Dans los deux cas, la jonction de Farbre ä la cathode Sera amo- vible pour faeiliter 1e demontage.

0n peut supprimer 1e moment de torsion exeree par 1e poids de l'electrolyte sur Farbre creux, en supportant la cathode sous 1e bain par des rouleaux, ou par un anneau dispose horizontalement et monte sur billes.

Le racloir, au lieu de s'appliquer directe- ment sur la cathode, peut etre legerement souleve, afin de laisser sur la cathode une couche de substance produite lorsque celle- ci est susceptible de la proteger.

Au lieu de faire tomber la substance so lide extraite du bain par une ouverture situee au centre de la cathode, an peut 1'enlever de la, cathod-e par d'autres moyens, mecaniques )u electromagneti.ques.

La cuve peut fort bien aussi etre inde- pendante de la cathode, par exemple etre constituee par un bac en ciment dann lequel plonge partiellement la couronne de ia ca- thode. Dans ce cas, 1.a eathode n'aura d'autre poids ä porter que celui de la substance extraite.

La oathode en forme de revolution peut avoir tout profil approprie ou etre comp:osee de parties articu1ees; qui, lors de la rotation, sont conduites par desRTI ID="0003.0277" WI="15" HE="4" LX="1421" LY="493"> glissieres selon un ehe min donne.

Claims (1)

1. REVENDICATION I: Procede continu d'electrolyse dane lequel il se forme ä l'une des electrodes, saus adhe- rer fortement ä celle--ci, une substance, solide plus dense quo 1'electrolyte, caracterise en ce que ladite electrode, kaut de forme de Corps annulaire de revolution ä axe de syme- trie oblique par rapport ä la verticale, et etant seulement recouverte en partie par 1e baln, tourne sur son axe,. de telle .sorte quo cette rotation ait pour effet de faire, dune faQon continue, sortir du bain la substance solide formee, en facilitant ainsi 1'evacuation subsequente de cette substance. SOÜS-REVENDICATION 1. Procede selon la revendication I, ea- ract6ris6 en ce quo 1'electrode annulaire, mu- nie en son milieu dune ouverture ä un ni- veau superieur ä celui de 1'e1,ectrolyte, en tournant fait glisser la substance solide 1e bong d'un racloir jusqu'ä 1'.ouverture par la- quelle cette substance .s'ecoule par gravite. REVENDICATION II: Electrolyseur pour la mise en oeuvre du procede selon la revendication I, caracterise en ce quo 1'electrode rotative en forme de Corps annulaire de revolution ä axe de syme- trie oblique par rapport ä la verticale cons- titue la cuve de 1'electrolyseur. SORS-REVENDICATION 2. Electrolyseur selon 1a revendication II, caracterise en -ce que 1'arbre de l'e1ectrode rotative Best creux pour qu'il puisse,servir de canal de sortie ä la substance solide extraite du bain.