DD145030A3

DD145030A3 - Vorrichtung zur erzeugung gleichma ssiger quecksilberstroeme in chlor-alkali-elektrolysen

Info

Publication number: DD145030A3
Application number: DD77200317A
Authority: DD
Inventors: Karl-Heinz Kluger; Horst Burkhardt; Roman Rybak; Jan J Lielpeter; Wladimir M Foliforow; Viktor G Sirotenko
Original assignee: Kluger Karl Heinz; Horst Burkhardt; Roman Rybak; Jan J Lielpeter; Wladimir M Foliforow; Sirotenko Viktor & G
Priority date: 1977-07-28
Filing date: 1977-07-28
Publication date: 1980-11-19
Also published as: FR2398815A1; HU181661B; IT1112297B; SE7808139L; DE2830310A1; PL208702A1; IT7826243A0

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung gleichmäßiger Quecksilberströme in Chlor-Alkali-Elektrolysen, wobei zwischen dem Zersetzer und der Quscksiiberpumpe ein Begrenzer und Entgaser, der gleichzeitig als Niveaugefäß für das Quecksilber dient, und ein Reiniger und Nachentgaser, in welchem sich ein Sieb zur Reinigung des Quecksilbers befindet, angebracht sind. Durch den Vordruck des Quecksilbers auf die Pumpe tritt eine Selbstregulierung ein.

Description

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VEB CHEMIEKOMBIMT BITTEEi¹EIH Bitterfeld, 30.6.1977

1905

Vorrichtung zur Erzeugung gleichmäßiger Quecksilberströme in Chlor-Alkali-Elektrolysen

Anv/enJ uagsgebiet .der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung gleichmäßiger Quecksilberströme in Elektrolysen zur Herstellung von Alkali laugen und Chlor, wobei die Elektrolysen aus der Zelle, dem Zersetzer oder Pile, der Quecksilberpumpe und den verbindenden Rohrleitungen besteht;,

Charakteristik der bekannten technischen .Lösungen

Es ist bekannt, daß Alkalilaugen und Chlor in Quecksilberelektrolysezellen hergestellt werden. Das Quecksilber muß dabei immer im Kreislauf gepumpt werden, damit der eigent-. liehe Elektrolysevorgang, nämlich die Bildung des Amalgams und die Zersetzung desselben in der Pile oder dem Zersetzer vonstatten gehen kann. Zum Pumpen des Quecksilbers sind mechanische, wie Kreisel- oder Koriuspumpen und elektromagnetische Pumpen bekannt.

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Der Faehteil der mechanischen Pumpen besteht darin, daß man die Konuspumpen nur dann anwenden kann, wenn die Höhe der Quecksilberförderung nicht mehr als 1 m beträgt. Bei einer größeren Höhe fällt es schwer, den Rotor der Pumpe zu balan-. eieren, außerdem wird bei dem Ausbringen des Quecksilbers aus der Pumpe das Quecksilber in'Tropfen zerkleinert, wobei sich eine bedeutende Menge "Quecksilbermehl" bildet, das eine Entblößung des Stahlbodens des Elektrolysebades hervorruft, eine Vergrößerung des Volumens des zu gießenden Quecksilbers und die Vergrößerung der Quecksilber- und Soleverluste mit sich bringt, die Betriebseffektivität des Elektrolyseurs mindert und den Gehalt des gelösten Quecksilbers im Endprodukt erhöht.

Zur Förderung öea Quecksilbers über größere Höhen ist die Anwendung von FlugeIradpumpen bekannt«

Bedeutende Schwankungen, als auch die Leistungsminderung und die Förderhöhe der Pumpe in Abhängigkeit von der Abnutzung des Flügelrades rufen dieselben Kachteile hervor, die obengenannt wurden»

Es ist auch bekannt, zur Erzeugung von Chlor und Alkalilaugen elektromagnetische Pumpen zur Förderung des Katodenquecksilbers in Elektrolysen einzusetzen«

Doch konnten die obengenannten Pumpen bis jetzt keine Anwendung finden wegen einer Reihe von technischen Schwierigkeiten wie

- Betriebsunsiciierheit bei der·Förderung des Quecksilbers

- Schwankungen der Pumpenleistung in Abhängigkeit von der Abnutzung des Graphitaufsatzes des Zersetzers und vom Verbrauch des im Betrieb verwendeten Quecksilbers

-.Mitreißen von'Graphitteilchen mit dem Quecksilber und dadurch Störung des Quecksilberstromes.

Außerdem fehlt die Selbstreguliei'ung der Schichtdicke des Katodenquecksilbers in der Abhängigkeit von der Reaktionsfähigkeit des Zersetzers und der Leistungsschwankung der verwendeten Pumpen«

Ziel ..der.· Erfindung;

Das Ziel der Erfindung besteht darin, bei der Chlor-Alkali-Elektrolyse die Leistungsfähigkeit der Zelle durch Selbstregulierung der Pumpenleistung zu erhöhen, die Verunreinigungen des Quecksilbers zu beseitigen und die Quecksilberverluste zu vermindern.

Darlegung des, Wesens, ,der Erfindung

Durch die Erfindung wird es möglich, einen Quecksilberkreislauf zxx. erhalten, der sich selbst reguliert und das Quecksilber vollkommen gleichmäßig durch die gesamte Elektrolysezelle mit ihren dazugehörenden Aggregaten fließen läßt. Die Bildung von Gaspolstern und das Zerschlagen des Quecksilbers werden vermieden.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß im Elektrolysekreislauf, der aus der Zelle, dem Zersetzer, den verbindenden Rohrleitungen mit der elektromagnetischen Pumpe besteht,· in die Rohrleitung ein Begrenzer und Entgaser, der als ITiveaugefäß dient, und ein Nachentgaser und Reiniger, die sich zwischen dem Zersetzer und der elektromagnetischen Pumpe befinden, eingebaut sind. Das Volumen des Niveaugefäßes beträgt 0,05 bis 3 % der Stundenleistung der Pumpe« . .

Anhand der Zeichnung soll die Vorrichtung für den sich selbst regulierenden Quecksilberkreislauf dargestellt werden. Die Vorrichtung besteht aus einem Begrenzer und Entgaser 3, der

gleichzeitig als .Hive auge faß für den Quecksilberstand dient, und einem Reiniger und Nachentgaser 4j die zwischen dem Zersetzer 1 und der Quecksilberpumpe 2 in den Quecksilberkreislauf eingefügt sind» Der Begrenzer und Entgaser 3 ist durch einen überlauf mit dem Zersetzer 1 verbundene Er befindet sich entweder im senkrechten oder v/aagerechten Teil der Rohrleitungen,, Der Begrenzer und Entgaser 3 ist gleichzeitig mit einer Entgasung 7 versehen₅ die in die Wasserstoffabsaugleitung oder ins Freie geführt wird. Durch diese Entgasung 7 entweicht'der sich bildende Wasserstoff- bzw. Wasserdampf« Der Begrenzer und Entgaser 3 hat als T'Tiveaugefäß ein Quecksilberfassungsvermö'gen von etwa 2 bis 10 <# des Volumens des Quecksilbers im Zersetzer 1. Dieser Quecksilbervorrat übt einen Vordruck auf die Quecksilberpumpe 2 aus. Vor der Quecksilberpumpe 2 ist noch der Reiniger und Ifechentgaser 4 eingebaut» In diesem Reiniger und TTaehentgaser 4 befindet sich ein Sieb 5_? um mitgerissene C-raphitteilchen oder andere Verunreinigungen im Quecksilber zurückzuhalten. Die Entfernung der Verunreinigungen aus dem Reiniger und Uachentgaser 4 und der l'Jachentgasungsleitung 8 wird durch einen Teilstrorn des Pilenwassers, welches durch den Stutzen 9 eingeleitet wird,.erreicht. Grobe Verunreinigungen werden durch das Ablaßrohr 6 ausgeschleust« Das im Zersetzer 1 befindliche Quecksilber läuft durch einen Überlauf in den Begrenzer und Entgaser 3, der gleichzeitig als Niveaugefäß für das Quecksilber dient. Durch eine daran angebrachte Entgasung sie it ung 7 entweicht der Restwasserstoff~ bzw. Wasserdampf, der sich auf Grund der hohen Temperaturen in der Apparatur bildet, in die Wasserstoffabsaugleitung oder ins Freie, Das im Begrenzer und Entgaser 3 befindliche Quecksilber drückt ·durch sein hohes spezifisches G-ewicht auf die unterhalb des ITi ve auge f äße s liegende Quecksilberpumpe 2. Dieser Druck stellt einen Vordruck für die Quecksilberpunipe dar und regelt automatisch die .Pumpgeschwindigkeit, Sobald der Quecksilberstand im Begrenzer und Entgaser 3 sinkt, wird der Vordruck auf die Quecksilberpumpe 2 geringer- und die

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Fördermenge nimmt ab. Somit kann der Quecksilberstand im Begrenzer und Entgaser 3 wieder steigen, der Vordruck auf die Queeksilberpumpe 2 wird größer und die Förderleistung der QuecksHberpumpe 2 nimmt zu. Diese Selbstregulierung stellt sich sofort nach dem Anfahren der Anlage ein. Um aber ein ordnungsgemäßes Arbeiten der Queeksilberpumpe 2 zu garantiereiij muß vor der Queeksilberpumpe 2 noch ein Reiniger und Hachentgaser 4 angebracht werden» In diesem Reiniger und ITachentgaser 4 ist ein Sieb 5 eingepaßt, welches sämtliche Verunreinigungen im Quecksilber zurückhalte Durch das Einleiten eines Teilstromes des'Pilenwassers durch das Rohr 9 in den Reiniger und liachentgaser 4.wird ein Zukristallisieren des Reinigers und i-Iachentgasers 4 verhindert» Die Verunreinigungen werden durch das MachentgasungsiOhr 8 aus dem Kreislauf entfernt. Grobe Verunreinigungen werden durch das Ablaßrohr 6 ausgeschleust. Sich noch eventuell bildende Gas- oder Dampfpolstcr entweichen ebenfalls durch die Machcntgasungsleitung 8«

Claims

Irfindungsanspruch.

Torrichtung zur Erzeugung gleichmäßiger Quecksilberstu?öme in Chlor~^Alkali-Elektrolysen_s die aus einer Zelle, einem Zersetzer oder Pile, einer Quecksilber~ pumpe lind den diese Teile verbindenden Rohrleitungen bestehtj gekennzeichnet dadurch, daß zwischen dem Zersetzer (1) und der Quecksilberpumpe (2) ein Begrenzer und Entgaser (3)» der gleichzeitig als Niveaugefäß für das Quecksilber dient und mit einer Entgasung (7) versehen ist, angeordnet ist.

Vorrichtung zur Erzeugung gleichmäßiger Quecksüberströme in Ohlor-Alkali-Eiektrolysen nach Punkt 1, gekennzeichnet.dadurch, daß zwischen der Quecksilberpumpe (2) und dem Begrenzer und Entgaser (3) ein Reiniger und Nachentgaser (4-), in welchem ein Sieb (5) eingepaßt ist und sich ein Ablaßrohr (6) und eine Nachentgasungsleitung (8) befindet, angeordnet ist©

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