DD210083A5

DD210083A5 - Anode fuer die elektrolyse

Info

Publication number: DD210083A5
Application number: DD83253163A
Authority: DD
Inventors: Tadao Ikegami; Takeshi Miyamoto
Original assignee: Chlorine Eng Corp Ltd
Priority date: 1982-07-22
Filing date: 1983-07-18
Publication date: 1984-05-30
Also published as: GB2124257A; US4448664A; DE3323803A1; DE3323803C2; GB8317158D0; CA1222219A; GB2124257B; FR2530672A1; JPS5917762U

Abstract

Die Erfindung betrifft eine verstaerkte ausdehnbare Anode fuer die Elektrolyse, mit einem elektrisch leitenden Stab, der aufrecht auf der Bodenplatte einer Elektrolysezelle steht, mit gegenueberliegenden Anodenkoerpern, die mit elektrisch leitenden Stab ueber Anodenhaltekoerper verbunden sind, und mit Verstaerkungskoerpern, die zwischen den gegenueberliegenden Anodenkoerpern und an der Aussenseite der Anodenhaltekoerper vorgesehen sind. Die Anode weist den Vorteil auf, dass sie einen Weg besitzt, ueber den der Elektrolyt gleichmaessig ohne Vermischung mit Gas fliesst, wenn er waehrend der Elektrolyse nach oben stroemt.

Description

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62 671/17 8., 12. 1983

Anode für die Elektrolyse

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Anode, und insbesondere eins verstärkte ausdehnbare Anode für die Elektrolyse.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Sine herkömmliche ausdehnbare Anode ist in den Pig* 1,2 und 3 dargestellt (US-PS 3 674 676)· Die Elektrolyse kann mit hohem Wirkungsgrad bei einer niedrigen Spannung und mit verringertem Energieverbrauch durchgeführt werden, indem die Anode so nahe wie möglich an der Kathode angeordnet wird.

Wie es in den Pig· 1 bis 3 dargestellt ist, kann eine Doppel anod enano rdn ung leicht dadurch vorgesehen werden, da3 am Anfang ein großer Abstand smschen jeder Anode 3 und einer dazu benachbarten Kathode 3 mittels eines Klemmstückes D beibehalten wird. Das Klemmstück D ist am Anfang in Halteineingriffnahme mit den zwei gegenüberliegenden End ab schnitt en eines elastischen Haltekörpers G verbunden, wie es in Pig· dargestellt ist· Der elastische Haltekörper G ist mit einem elektrisch leitenden Stab 3 und dsn Anoden 3 verbunden· Wenn das Klemmstück D entfernt wird, dehnt sich der elastische Haltekörper G aus, so daß er gegen die Anode 3 drückt und diese nach außen in eine Lage stärker benachbart zu den Kathoden P bewegt, wie es in Pig· 3 dargestellt ist, so daß die Elektrolyse mit einein hohen Wirkungsgrad durchgeführt werden kann©

Anodenanordnungen dieser Art haben bestimmte Nachteile· Sine der Anoden B kann in nachteiliger Weise durch eine äußere

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Kraft verfonnt werden, da die Anode B um ihre Endabschnitte herum nicht gestützt ist, wie es in Pig, 3 dargestellt ist. Darüberhinaus strömt der Elektrolyt nicht gleichmäßig, da der Elektrolyt, der vor der Elektrolyse in der Elektrolysezelle nach unten fließt und der nach der Elektrolyse nach oben fließt, mit dem Gas gemischt ist, das während der Elektrolyse erzeugt wird.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die Mängel der vorgenannten Lösungen zu überwinden·

Darlegung des '?esen3 der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, eine verstärkte Anode zu schaffen, bei der Verstärkungskörper zwischen den gegenüberliegenden Anodenkörpern vorgesehen sind und die an den äußeren Enden der Anodenkörper Anodenhalteeinrichtungen aufweist. Weiterhin soll eine Anode geschaffen werden, die einen Weg aufweist, über den der Elektrolyt gleichmäßig läuft.

Die erfindungsgemäße Anode weist einen elektrisch leitenden Stab, der aufrecht auf einer bodenplatte einer elektrolytischen Zelle steht, und gegenüberliegende Anodenkörper auf. Die gegenüberliegenden Anodenkörper sind mit dem elektrisch leitenden Stab über Anodenhaltekörper verbunden, und Verstärkungskörper sind zwischen den gegenüberliegenden Anodenkörpern an den äußeren Enden der Anodenhaltekörper vorgesehen.

Dabei weist vorteilhaft jeder Anodenhaltekörper Biegeteile auf, die so geformt sind, daß sie eine innere Eingriffsfläche bilden, die an ihren Enden dem leitenden Stab gegen-

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über nach, außen gewandt sind. Jeder Verstärkungskörper ist so ausgebildet, daß er eine äußere Aufnahmeflache bildet, die lösbar an der Innenseite des Anodenhaltekörpers mit der inneren Eingriffsfläche eines der Anodenhaltekörper in Eingriff steht. Die Biegeteile der Anodenhaltekörper stehen mit jeder Innenfläche der gegenüberliegenden Anodenkörper in Kontakt·

Ausführung; s bei spiel

Im folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung der Aufbau und die Arbeitsweise eines besonders bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung näher beschrieben. Ss zeigen:

3?ig» 1: eine Längsschnittansicht einer herkömmlichen ausdehnbaren Anode vor ihrer Ausdehnung,

Pig. 2: eine Querschnitt3ansicht längs der Linie II-II in Fig. 1,

Pig. 3: eine Querschnittsansicht, die die ausdehnbare Anode von Pig. 1 nach der Ausdehnung zeigt,

Pig. 4: eine Querschnittsansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, und.

Pig. 5i eine Längsschnittansicht längs der Linie V-V in Pig. 4«

Wie es in den Pig. 4 und 5 insbesondere dargestellt ist, umfaßt die Bodenplatte 1 einer Elektrolysezelle eine Elektrizitätsversorgungsplatte 2 und eine Xorrosionsschutzlage 3, die auf der Platte 2 und diese überlagernd vorgesehen ist» Mit Gewinde versehene Öffnungen 4 verlaufen durch die

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Platte 2 und die Lage 3 an gewählten Stellen. Ein elektrisch leitender Stab 5 ist mit einem Gewindeteil 6 an seinem unteren Ende versehen. Der Stab 5 weist am oberen Ende des Gewindeteils 6 einen Plansch 7 auf. Der elektrisch leitende Stab 5 ist an der Bodenplatte 1 der Elektrolysezelle durch eine Schraubverbindung mit dem GevrLndeteil о in der mit einem Gewinde versehenen Öffnung 4 angebracht. Eine Mutter 8 ist mit einem unteren Teil des Gewindeteils 6 unter der Platte 2 verbunden und liegt an der Unterfläche der Platte 2 an. Zwei langgestreckte Anodenhaltekörper 9, die aus einer gebogenen elastischen, elektrisch leitenden Platte gebildet sind, sind an den gegenüberliegenden Seiten des elektrisch leitenden Stabes 5 befestigt. Der Stab 5 ist in dem Aufbau zentriert» Die Enden der Anodenhaltekörper 9, dem zentrierten Stab 5 gegenüber, sind in der in Pig. 4 dargestellten Weise zu jeder Seite in Porm von Planschteilen 10 offen, die innere Eingriffsflächen haben.

Zwei gegenüberliegende poröse Anodenkörper 11 mit einem U-förmigen Querschnitt sind mit beiden Enden oder weniger nach innen gebogen angeordnet. Die Anodenkörper 11 sind an den Außenflächen des jeweiligen Körpers der beiden Anodenhaltekörper 9 befestigt.

Sin Verstärkungskörper 12 ist dadurch gebildet, daß eine rechteckige Platte mit einer Längsabmessung gleich der jedes Anodenhaltekörpers 9 so geformt ist, daß offen endende äußere Aufnahmeverbindungsteilflächen 13 gebildet sind, die nach innen gewandt sind. Der Verstärkungskörper 12 wird nach der Ausdehnung der Anode eingesetzt und ist so ausgelegt, daß er direkt gegen den Anodenkörper 11 drückst, um ihn aus der Mitte des Aufbaus nach außen zu drücken, in dem er lösbar mit den Plächen 13 innen von den inneren Eingriffsflachen der Planschteile 10 des Anodenhaltekörpers 9 in Ѵ

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bindung steht und die Biegetei^e 14 des Verstärkungskörpers 12 mit jeder Innenfläche der gegenüberliegenden Anodenkörper 11 in Kontakt stehen, um die Anodenkörper 11 auseinander zu halten·

Der Außenumfang einer öffnung 16 des Bodens einer beutelfomigen K ationenaust auschmeinb ran 15, die eine oder mehrere Anoden aufnimmt, die ein Paar gegenüberliegende Anodenkörper 11, ein Paar von Anodenhaltekörpern 9, ein Paar von Verstärkungskörpem 12 und den elektrisch leitenden Stab 5 umfaßt, ist zwischen dem Plansch 7 des elektrisch leitenden Stabes 5 und der Bodenplatte 1 befestigt, so daß die beuteiförmige Kationenaustauschmembran 15 in einer elektrolytischen Zelle vorgesehen ist. Eine Vielzahl von porösen und hohlen rohrförmigen Kathoden 17 ist so angeordnet, daß die Kathoden 17 von einer inneren Seitenwand der elektrolytischen Zelle zur gegenüberliegenden inneren Seitenwand verlaufen.

Die erfindungsgemäße Anode für die Elektrolyse ist so aufgebaut, daß ein Yerstärkungskörper 12 zwischen den gegenüberliegenden Anodenkörpern 11 sowie außen am Anodenhaltekörper 9 vorgesehen ist, um die Festigkeit jedes Endes der Anodankörper 11 zu erhöhen, so daß kein Anodenkörper 11 durch eine äußere Kraft verformt und beschädigt wird.

Wenn ein Elektrolyt, wie beispielsweise eine Alkalimetallhalogenidlösung, einem Raum 18 zugeführt wird, der von der Innenfläche des Verstärkungskörpers 12 und der Innenfläche des Anodenhaltekörpers 9 begrenzt ist, wie es durch gestrichelte Linien in Pig, 4 angegeben ist, fließt der Elektrolyt durch den Saum nach unten, wie es durch nach unten gerichtete Pfeile in Fig. 5 dargestellt ist, bis zu einer Stelle in der Nähe der Bodenplatte 1 der Elektrolysezelle. Dann fließt der Elektrolyt in einen Raum 19, der von der Außenfläche des Verstärkungskörpers 12 und der Außenfläche

r — O —

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des Anodenhaltekörpers 9 begrenzt ist, wie es durch strichpunktierte Linien angegeben ist, um elektrolysiert zu werden, so daß das erzeugte Halogengas und der Elektrolyt, der nicht elektrolysiert wurde, zum oberen Teil der Elektrolysezelle gelangen, wo das erzeugte Gas von der Elektrolysezelle abgeführt werden kann, während der Elektrolyt, der nicht elektrolysiert wurde, rezirkuliert werden kann. Dementsprechend können der Umlauf des Elektrolyten und die Abführung des erzeugen Gases gleichmäßig durchgeführt werden und ergibt sich ein höherer Arbeitswirkungsgrad.

Der Verstärkungskörper gemäß der Erfindung ist nicht auf den Aufbau, der dadurch gebildet ist, daß die rechteckige Platte gebogen ist, und die lösbar verbundenen Teile beschränkt, wie es beim oben beschriebenen Ausführungsbeispiel der Pail ist. Verstärkungskörper mit verschiedenem Aufbau, beispielsweise einem Aufbau aus einer rechteckigen Platte, die nicht gebogen ist, können zwischen den gegenüberliegenden Anodenkörpern ohne lösbare Verbindung der Platte mit dem Anodenhaltekörper vorgesehen sein, um die Anodenkörper zu verstärken und den Umlaufweg zu bilden.

Die gemäß der Erfindung verwendbaren Anoden sind nicht nur ausdehnbare Anoden, sondern auch verschiedene Anoden, deren Aufbau dadurch gebildet ist, daß zwei gegenüberliegende Anodenkörper einander gegenüber angeordnet sind.

Claims

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1· Anode für die Elektrolyse, gekennzeichnet durch eine elektrolytische Bodenplatte, einen elektrisch leitenden Stab, der aufrecht auf der elektrolytisches Bodenplatte steht, Anodenhaltekörper, die mit den gegenüberliegenden Seiten des leitenden Stabes verbunden sind, gegenüberliegende Anodenkörper, die mit dem elektrisch leitenden Stab über die Anodenhaltekö'rper verbunden sind, und Verstärkungskörper, die zwischen den gegenüberliegenden Anodenkörpern und an der Außenseite der Inodenhaltekörper angebracht sind·

2· Anode für die Elektrolyse nach Punkt 1, gekennzeichne dadurch, daß jeder Anodenhaltekörper Biegeteile aufweist, die so geformt sind, daß sie eine innere Eingriffsfläche bilden, die an ihren Enden den leitenden Stab gegenüber nach außen gewandt sind, jeder Verstärkungskörper so ausgebildet ist, daß er eine äußere Aufnahmefläche bildet, die lösbar an der Innenseite des Anodenhaitekörpers mit der inneren Eingriffsfläche eines der Anodenhaltekörper in Eingriff steht, und daß die Biegeteile der Anodenhaltekörper mit jeder Innenfläche der gegenüberliegenden Anodenkörper in Kontakt stehen»

Hierzu

3 Seiten Zeichnung