DD269171A5 - Dichtung aus einem elektrisch isolierenden material - Google Patents

Dichtung aus einem elektrisch isolierenden material Download PDF

Info

Publication number
DD269171A5
DD269171A5 DD87307052A DD30705287A DD269171A5 DD 269171 A5 DD269171 A5 DD 269171A5 DD 87307052 A DD87307052 A DD 87307052A DD 30705287 A DD30705287 A DD 30705287A DD 269171 A5 DD269171 A5 DD 269171A5
Authority
DD
German Democratic Republic
Prior art keywords
seal
recesses
extensions
anode
cell
Prior art date
Application number
DD87307052A
Other languages
English (en)
Inventor
Thomas W Boulton
Brian J Darwent
Original Assignee
��������@��@����������@��@��@����������@���������k��
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ��������@��@����������@��@��@����������@���������k�� filed Critical ��������@��@����������@��@��@����������@���������k��
Publication of DD269171A5 publication Critical patent/DD269171A5/de

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/02Sealings between relatively-stationary surfaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/02Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/061Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with positioning means
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/70Assemblies comprising two or more cells
    • C25B9/73Assemblies comprising two or more cells of the filter-press type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
  • Primary Cells (AREA)
  • Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dichtung aus einem elektrisch isolierenden Material, die eine Vielzahl von Fortsaetzen und/oder Aussparungen auf und/oder in einer Oberflaeche derselben aufweist, welche derart ausgelegt sind, dass sie mit entsprechenden Aussparungen und/oder Fortsaetzen in und/oder auf einer Oberflaeche einer Anode oder Kathode oder einer Dichtung, welche dazu benachbart ist, zusammenwirken, wobei die Fortsaetze und/oder Aussparungen in einer Vielzahl von Reihen derselben auf und/oder in einer Oberflaeche der Dichtung vorhanden sind. Fig. 3

Description

Hierzu 6 Seiten Zeichnungen
Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Dichtungsmanschette aus elektrisch isolierendem Material zur Verwendung in einer elektrolytischen Zelle.
Charakteristik des bekannten Standes der Technik
Es sind elektrolytische Zellf.n b -kannt, welche eine Vielzahl von Anoden und Kathoden aufweisen, wobei jede Anode von der benachbarter! Kathode durch je einen Separator getrennt ist, welche die elektrolytische Zelle in eine Vielzahl von Anodenkammern und Kathodenkarrmern trennen. Die Anodenkammern einer derartigen Zelle sind mit Mitteln zum Zuführen des Elektrolyten zur Zelle verseher· zweckmäßig aus einem gemeinsamen Tank und mit Mitteln zum Abführen der Erzeugnisse der Elektrolyse aus der Zelle. In äh'.licher Weise sind die Kathodenkammern der Zelle mit Mitteln zum Entfernen der Erzeugnisse der Elektrolyse aus der Zelle versr nen und wahlweise mit Mitteln zum Zuführen von Wasser oder einer Flüssigkeit zu der Zelle. Der Separator in der elektrolyt!? .hen Zelle kann ein hydraulisch permeables Diaphagma sein, welches es ermöglicht, daß der Elektrolyt von den Anodenkam nern zu den Kathodenkammern der Zelle fließt oder er kann eine im wesentlichen hydraulisch undurchlässige Membran sein, welche ionenpermselektiv ist, zum Beispiel kationenpermselektiv und welche es ermöglicht, daß ein selektiver Fluß von speziellen Ionen zwischen den Anodenkammern und den Kathodenkammern der Zeile stattfinden kann. Derartige elektrolytische Zellen können bei der Elektrolyse einer weiten Vielzahl von Elektrolyten Verwendung finden und sie wurden weitgehend bei der Elektrolyse wäßriger Lösungen von Alkalimetall-Chloriden angewendet. Wenn eine derartige Lösung in einer Elektrolysezelle vom Diaphagmatyp elektrolytisch behandelt wird, wird die Lösung zu den Anodenkammern der Zelle zugeführt. Chlor, welcher bei der Elektrolyse erzeugt wird, wird von den Anodenkammern der Zelle entnommen. Die Lösung des Alkalimetal'-Chlorids durchdringt das Diaphagma und Wasserstoff und Alkalimetallhydroxid, welches durch die
Elektrolyse erzeugt wird, worden aus den Kathodenkammei η entnommen, wobei das Alkalimethallhydroxid in der Form einer wäßrigen Lösung von Alkalimetallchlorid und Alkalimetallhydroxid entnommen wird. Wenn eine wäßrige Lösung eines Alkalimetallchlorids in einer Zelle vom Membrantyp elektrolytisch behandelt wird, welche eine kationenpermselektive Membran aufweist, wird die Lösung zu den Anodenkammern der Zelle zugeführt und Chlor, welcher bni der Elektrolyse erjeugi »vii u sovvie erschöpfte Alkalimetallchlorid-Lösung werden aus den Anodenkammern entnommen. Alkalimetall-Ionen werden durcn die Membranen zu den Kathodenkammern der Zelle transportiert, zu denen Wasser oder mit Wasser verdünnte AlKalimetallhydroxid-Lösung zugeführt werden kann, und Wasserstoff sowie Alkal;metallhydroxid-Lösung, weiche durch die Reaktion der Alkalimetaliionen mit Hydroxil-Ionen erzeugt werden, wurden aus den Kathodenkammern der Zelle entnommen. Elektrolyt ische Zellen der Art, wie sie beschrieben wurden, können insbesondere bei der HerElcüüiiy von Chlor und Natriumhydroxid durch die Elektrolyse von wäßrigen .Vctriumi-iiioria-Losungen Verwendung finden.
rlcl'.trcivIiov-Mo Zeiien aer beschriebenen Art können eine Vielzahl verschiedener Formen aufweisen. So kann die clektrolytische Zelle vom Tanktyp sein und eine Kathodenkammer aufweisen, welche .'Seite.-.wände besitzt und eine Vielzahl von Kathodenfingern oder Taschen, die im aligemeinen parallel zueinander .angeordnet sind und im Innern der Kammer eine Vielzahl von Anoden, ebenfalls im Abstand voneinander und auch im allgemeinen parallel zueinander angeordnet und an einer Grundplatte befestigt, wobei die Anoden zwischen den benachbarten Kathodenfingern angeordnet S'nd oder in den Kn thodentaschen dsr Kathodenkammorn. Die vorliegende Patentanmeldung ist jedoch becsndci s fur die Anwendung in einer elflktrolytisclien Zelle vom Filterpressentyp geeiannt. <-ve!c!-.c oinc groise Anzahl von abwechselnd angeordneten Anoden und Kathoden fin'halter; zjui Seispiei fünfzig Anoden abwechselnd mit fünfzig Kathoden, obwohl die Zelle auch mehr Anoden und Kathoden aufweisen kann, zum Beispiel bis ru einhundertfünfzig abwechselnd angeordnete Anoden und Ka hoden. Elektrolytische Zellen vom Filterpressentyp können eine Vielzahl von Dichtungen aus einem elektrisch isolierenden Material enthalten, zum Beispiel aus einem elatomeren elektrisch isolierendem Material. In einer derartigen elektrolytii;chen Zelle können eine oder mehrere Dichtungen zwischen und in Berührung mit jeder Anode und benachbarten Kathode angeordnet sein und sie können dazu dienen, dK Anoden und Kathoden elektrisch gegeneinander zu isolieren und sie können m.'ch ^3zu dienen, Zwischenräume in den elektrolytischen Zellen zu schaffer,, um Anoden- und Kathorierikarumern zu bilden. Alternativ dazu können die Anoden und Kathoden innerhalb von rahmenartigen Dichtungen angeordnet werden. Zum Beispiel in Aussparungen in den Dichtungen und in der elektrolytischen Zelle können andere Dichtungen vorgesehen sein, welche Zwischenräume in der Zelle schaffen, um die Anoden- und Kathodenkammern zu formen.
Bei derartigen elektrolytischen Zellen und insbesondere bei elektrolytischen Zellen vom Filterpressentyp, welche eine Vielzahl von Dichtungen aufweisen, können Schwierigkeiten auftreten, um während des Zusammenbaues der Zelle eine Dichtung im Verhältnis zu einer benachbarten Dichtung oder zu einer benachbarten Anode und/oder Kathode einwandfrei anzuordnen. Es können auch Schwierigkeiten dabei auftreten, eine Dichtung in ihrer Position zu behalten, im Verhältniszu einer benachbarten Dichtung oder zu einer benachbarten Anode und/oder Kathode wenn die Packung, walche die einzelnen Bestandteile enthält, während des Zusammenbaues zusammengepreßt wird. Wenn das Zusammendrücken abgeschlossen ist, besteht eine Tendenz für eine oder mehrere Dichtungen dazu verschoben zu werden oder sogar aus der Packung herausgequetscht zu werden. Darüber hinaus können die Dichtungen der Zelle während der Verwendung der Zelle dazu tendieren versch jben zu werden, mit der damit verbundenen Gefahr eines Auslaufens des Elektrolyten aus der Zelle.
In der europäischen Patentanmeldung Nr. 0094772 ist eine Dichtung zur Verwendung in einer elektrolytischen Zelle beschrieben, welche derart aufgebaut ist, daß das einwandfreie Anordnen der Dichtung im Verhältnis zur benachbarten Dichtung oder zu einer benachbarten Anode und/oder Kathode in der elektrolytischen Zelle erleichtert ist und in der das Beibehalten der Position der Dichtung oder zu einer benachbarten Anode und/oder Kathode während der Verwendung einer elektrolytischen Zelle verbessert ist. Die Dichtung, welche in der im vorangegangenen genannten europäischen Patentanmeldung beschrieben ist, enthält eine Vielzahl von Fortsätzen und/oder Aussparungen auf und/oder in einer Oberfläche derselben, welche derart angepaßt sind, daß sie mit entsprechenden Aussparungen und/oder Fortsätzen in oder auf einer Oberfläche einer Anode oder einer Kathode oder einer Dichtung zusammenwirken, die mit ihr benachbart ist.
Die Fortsätze und/oder Aussparungen in der Dichtung sind auf und in einem rahmenartigen Teil der Dichtung angeordnet und die Fortsätze und/oder Aussparungen sind in der Form einer einzelnen Reihe von dere tigen Fortsätzen und/oder Aussparungen um den rahmenartigen Teil der Dichtung herum angeordnet. Die Fortsätze und/oder Aussparungen sind vorzugsweise voneinander in einem Abstand im Bereich von 1 bis 20cm vorgesehen, obwohl sie auch dichter zusammen oder auch weiter voneinandei entfernt angeordnet sein können.
Je dichter zusammen die Fortsätze und/oder Aussparungen auf und/oder in der Oberfläche der Dichtung angeordnet sind, um so größer ist die Anzahl der Positionen pro Längeneinheit der Dichtung, an welchen die Dichtung an der benachbarten Dichtung oder an einer benachbarten Anode und/oder Kathode fixiert ist und umso größer kann die Möglichkeit sein, daß die Dichtung in ihrer vorgesehenen Position in der elektrolytischen Zelle verbleibt, während die Zelle zusammengebaut wird und auch während der Verwendung der Zelle.
Die Positionierung von Fortsätzen und/oder Aussparungen, welche auf oder in der Oberfläche der Dichtung dicht aneinander angeordnet sind, fuhrt zu Schwierigkeiten. Das ist bedingt dadurch, daß die Dichtung, wenn sie eine große Anzahl von dicht nebeneinander angeordneten Aussparungen, zum Beispiel Löcher, in derselben enthält, in ihrer Struktur weicher wird. Außerdem, und insbesondere in den Fällen, einer monopolaren elektrolytischen Zelle, in welche die elektrische Leistung von jeder Elektrode durch eine Kante der Elektrode zugeführt oder abgeleitet wii d, und in welcher der elektrische Strom in der Ebene der Elektrode fließt, kann das Anordnen von einer großen Anzahl dicht nebeneinander angeordneten Aussparungen in der Elektrode einen signifikanten elektrischen Widerstand für den elektrischen Stromdurchfluß durch die Elektrode hervorrufen und es kann außerdem eine Quelle für eine strukturelle Weichheit in der Elektrode bilden, insbesondere wenn die Aussparungen in der Form von Löchern vorgesehen werden.
Ziel der Erfindung
Ziel der Erfindung is." es, die Mängel der bekannten Dichtungen zu beheben.
Darlegung des Wesens der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, oine Dichtung zu schaffen, welche eine Vielzahl von Aussprachen und/oder Fortsätzen auf und/oder in einer Oberfläche derselben enthält, welche in einem Abstand voneinander angeordnet sind, wobei die Dichtung so fest an einer benachbarten Dichtung oder an einer benachbarten Anode und/oder Kathode befestigt werden kann, wie eine Dichtung der Art, wie sie in der im vorangegangenen erwähnten europäischen Patentbeschreibi g beschrieben ist, in welcher jedoch die Fortsätze und/oder Aussprüchen um eine wesentlich größere Entfernung voneinander angeordnet sein können, als die Fortsätze und/oder Aussparungen auf und/oder in der Oberfläche der Dichtung in der im vorangegangenen erwähnten europäischen Patontschreibung.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird eine Dichtung aus einem elektrisch isolierendem Material geschaffen, welches für fiine Verwendung in einer elektrolytischen Zelle geeignet ist, wobei die Dichtung eine Vielzahl von Fortsätzen und/oder Aussparungen auf und/or'er in der Oberfläche derselben aufweist, welche so angepaßt sind, daß sie mit entsprechenden Aussparungen und/oder Fortsätzen in und/oder aui einer Oberfläche einer Anode oder einer Kathode oder einer Dichtung, welche zu ihr benachbart ist, zusammenwirken, in welcher die Fortsätze und/oder Aussparungen in einer Vielzahl von Reihen derselben auf und/oder in einer Oberfläche der Dichtung vorhanden sind.
Die Erfindung ist nicht auf die Anwendung in elektrolytischen Zellen des Filterpressentyps begrenzt. Sie ist jedoch besonders gut für eine Verwendung in derartigen Zellen geeignet, welch-; eine Vielzahl von abwechselnd angeordneten Anoden und Kathoden und eine Vielzahl von Dichtungen enthalten, wie d.vj Oei uorcrtigen Zellen vom Filterpressentyp der Fall ist, wodurch die Schwierigkeiten der einwandfreien Positionierung der Dichtungen und die Gefahr der Verschiebung dfir Dichtung während des Zusammenbauens und der Verwendung der Zelle am stärksten gegeben sind.
Bei der Dichtung der vorliegenden Erfindung, welche eine Vielzahl von Reihen von Fortsätzen und/oder Aussparungen auf und/oo'er in einer Oberfläche derselben aufweist, können die :ortsätze und/oder Aussparungen in einer gegebenen Reihe in viel größerem Abstand voneinander angeordnet sein als dieses bei den Fortsätzen und/oder Aussparungen in einer Dichtung der Fall ist, welche nur eine einzige Reihe derartiger Fortsätze und/oder Aussparungen aufweist, jedoch wird die vorhergenannte Dichtung genau so sicher in ihrer Position in der elektrolytischen Zelle befestigt sein, wie die zuletzt genannte und die zuerst genannte Dichtung wird ebenso einwandfrei in ihrer Position in der Zelle festgehalten, wie die zuletzt genannte Dichtung, während die Zelle zusammengebaut und verwendet wird. Alternativ dazu können bei der Dichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung, welche eine Mehrzahl von Reihen und Fortsätzen und/oder Aussparungen auf und/oder in einer Oberfläche derselben aufweist, die Fortsätze und/oder Aussparungen in einer gegebenen Reihe genau :o weit voneinander entfernt angeordnet werden, wie die Fortsätze und/oder Aussparungen bei der Dichtung, welche nur eine einzige Reihe derartiger Fortsätze und/oder Aussparungen aufweist. In diesem Falle wird die zuerst genannte Dichtung wesentlich sicherer in ihrer Position in der elektrolytischen / eile befestigt sein, als die zuletzt genannte Dichtung und die zuerst genannte Dichtung wird während des Zusammenbauens und der Verwendung der Zelle wesentlich sicherer in ihrer Position in der elektrolytischen Zelle festgehalten werden, als die zuletzt genannte Dichtung. Da es nicht erforderlich ist zwischen den benachbarten Fortsätzen und/oder Aussparungen in einer gegebenen Reihe von derartigen Fortsätzen und/oder Aussparungen bei der Dichtung gemäß der vorliegenden Erfindung einen geringen Abs'anr! zu haben, sind die Aussparungen keine derrrt große Ursache für eine strukturelle Weichheit bei der Dichtung, insbe'ondere dann, wenn die Aussparungen in der Form von Löchern ausgeführt sind, darüber hinaus ist es nicht erforderlich in den Anoden oder Kathoden der elektrolytischen Zelle zwischen den benacnbarten Fortsätzen und/oder Aussparungen einen de 'art geringen Abstand zu haben, und aus diesem Grunde sind die Aussparungen keine derart große Ursache für eine strukturelle Weichheit, noch verursachen sie einen derart hohen elektrischen Widerstand gegen den Fluß des elektrischen Stromes, insbesondere dann, wenn die Aussparungen in der Form von Löchern ausgeführt sind.
Die Dichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung soll im allgemeinen im wesentlichen eben sein, und sie kann eine rahmenartige Form aufweisen, welche eine Öffnung definiert. In der elektrolytischen Zelle kann die Öffnung einen R,ium für die Anodenkammer oder die Kathodenkammer schaffen, oder die Anode oder die Kathode kann in dieser Öffnung angeordnet sein. Die elektrolytische Zolle kann eine monopolare Zelle oder eine bipolare elektrolytische Zelle sein.
In der elektrolytisch^ Zelle kann eine Dichtung in der Nachbarschaft zu einer Anode und/oder einer Kathode angeordnet sein. In diesen Fällen wirken die Fortsätze und/oder Aussparungen auf und/oder in einer Oberfläche der Dichtung mit entsprechenden Aussparungen und/oder Fortsätzen in und/oder auf einer Oberfläche der Anode und der Kathode zusammen. Die Dichtung kann zwischen einer Anode und einer benachbarten Kathode oder zwischen einer Anode einer bipolaren Elektrode und einer Kathode einer benachbarten bipolaren Elektrode angeordnet sein.
Wenn die Anode oder die Kathode in einer Öffnung in einer Dichtung angeordnet ist, wirken die Fortsätze und/oder Aussparungen auf und/oder in einer Oberfläche der Dichtung mit entsprechenden Aussparungen und/oder Fortsätzen in und/oder auf einer Oberfläche einer anderen Dichtung zusammen, welche zu ihr benachbart ist.
Die Fortsätze und/oder Aussparungen sind zweckmäßig auf und/oder in einem rahmenartigen Teil der Dichtung angeordnet und die Fortsätze und/oder Aussparungen können auf und/oder in einer Oberfläche der Dichtung oder in beiden Oberflächen angeordnet sein, daß heißt, auf gegenüberliegenden Oberflächen der Dichtung. Die Dichtung enthält eine Mehrzahl von Reihen von Fortsätzen und/oder Aussparungen und die Dichtung kann zwei derartiger Reihen enthalten oder drei oder mehr Reihen. Wegen der Einfachheit wird bevorzugt, daß die Dichtung zwei derartiger Reihen von Fortsätzen und/oder Aussparungen aufweist. Die Fortsätze und/oder Aussparungen in einer derartigen Reihe können im wesentlichen in einer Linie mit den Fortsetzungen und/oder Aussparungen in der Reihe oder den Reihen derartiger Fortsätze una/oder Aussparungen angeordnet sein, welche ihnen benachbart sind, oder alternativ dazu können die Fortsätze und/oder Aussparungen in einer Reihe im Bezug auf die Fortsätze und/oder Aussparungen in einer Reihe oder in Reihen von Fortsätzen und/oder Aussparungen, welche benachbart dazu angeordnet sind, versetzt sein; das heißt, die Fortsätze und/oder Aussparungen in einer Reihe können gegenüber einem Zwischenraum zwischen benachbarten Fortsätzen und/oder Aussparungen in einer Reine oder in Reihen von Fortsätzen und/oder Aussparungen angeordnet sein, welche ihnen benachbart sind.
Die Dichtung ksnn Fortsätze in einer Reihe und Aussparungen in einer Reihe oder in Reihen aufweisen, welche dieser benachbart sind, oder jede der Reihen kann sowohl Fortsätze ab auch Aussparungen enthalten. Es können tatsächlich in einer gegebenen Reihe die Fortsäue und die Aussparungen abwechselnd aufeinander angeordnet sein.
Die Dichtung kann jede geeignete Form eines Fortsatzes auf einer ihrer Oberflächen aufweisen und die Aussparungen soll eine Form haben, die derart ausgebildet ist, daß sie mit den Fortsätzen zusammenwirken können. Die Fortsätze können zum Beispiel die Form von Buckeln auf einer Oberfläche der Dichtung aufweisen. Die Buckel können in ihrer Form rechtwinklig sein, zum Beispiel quadratisch oder länglich geformt, oder sie können eine zylindrische Form aufweisen. Die Aussparungen sind derari geformt, daß sie mit der Form der Fortsätze zusammenwirken und die Aussparungen können durch entsprechend geformte Löchor gebildet werden, die sich in der Dichtung von einer Oberfläche r> ir anderen erstrecken. Die Fortsätze stehen prall von der Oberfläche der Dichtung hervor, um einen Wert, welcher dazu geeignet ist das gewünschte Resultat einer einwandfreien Positionierung der Dichtung während des Zusammenbaues der elektrolytischen Zelle zu erreichen und der sicherstellen sollte; daß die Dichtung während der Verwendung der Zelle in ihrer vorher festgelegten Position festgehalten wird. Aus diesem Grunde ist es vorteilhaft, wenn die Fortsätze in den Aussparungen, mit denen sie zusammenwirken, einen verhältnismäßig dichten Sitz aufweisen.
Die Fortsätze auf der Oberfläche der Anode oder Kathode, sofern sie vorhanden sind, können in der Form von geeignet geformten Buckeln durch Schweißen oder Hartlöten auf der Oberfläche der Anode oder Kathode befestigt sein und derart geformt sein, daß sie mit den Aussparungen in der Oberfläche der Dichtung zusammenwirken, welche mit ihr benachbart ist. Dia Fortsätze und Aussparungen auf und in der Oberfläche der Anode oder Kathode können derart hergestellt werden, daß ein Schlitz, oder Schlitze in der Oberfläche der Anode oder Kathode eingeschnitten wird und ein Teil der Anode der Kathode in die Form hervorstehenden Fortsatzes verschoben wird. Diese Verfahren zur Bildung eines Fortsatzes auf der Oberfläche einer Anode oder Kathode hat auch die Herstellung einer Aussparung in c'er Oberfläche der Anodo oder Kathode zur Folge.
Bei einer bestimmten Ausführungsform der elektrolyt'ochen Zellen ist jede Anode und jede Kathode, im Gegensatz zu den Endanoden und Entkathoden zwischen einem Paar Dichtungen angeordnet, wobei die Dichtungen eine Vielzahl von Fortsätzen und/oder Aussparungen in einer Vielzahl von Reihen auf und/oder im wenigsten einer Oberfläche der Dichtung aufweisen, die zur Anode oder Kathode gerichtet ist, die Anode oder Kathode Aussparungen in einer Vielzahl von Reihen in den Oberflächen derselben aufweisen und die Fortsätze auf der Oberfläche von einer oder beiden der Dichtungen dringen durch die Aussparungen in der Anode oder Kathode und wirken mit entsprechenden Ausaparungen in der Oberfläche der Dichtung auf der entgegengesetzten Seite der Anode oder Kathode zusammen.
Oie Fortsätze und/oder Aussparungen auf und/oder in der Oberfläche der Dichtung sollten so verteilt sein, daß sie das
c. »wünschte Resultat einer einwandfreien Positionierung der Dichtung während des Zusammenbauens der elektrolytischen Zeile erreichen lassen und daß sie sicherstellen, daß die Dichtung während der Verwendung der Zelle in ihrer vorher festgelegten Position in der Zelle festgehalten wird.
Im allgemeinen sollten die Fortsätze und/oder Aussparungen in einer gegebenen Reihe derselben nicht weiter als 20cm voneinander entfernt sein und sie sollten auch um nicht weniger als 4cm voneinander entfernt sein. Diese Abstände sollen aber lediglich dazu dienen, eine allgemeine Richtung anzugeben und sie wurden nicht angegeben, um als Begrenzung aufgefaßt zu werden.
Der Abstand zwischen einer Reihe von Fortsätzen und/oder Aussparungen auf und/oder in der Oberfläche der Dichtung und einer benachbarten Reihe von Fortsätzen und/oder Aussparungen sollte nicht kleiner als 0,5crr sein. Er wird jedoch im allgemeinen mindestens 1 cm betragen, der maximale Zwischenraum zwischen benachbarten derartigen Reihen wird von den Abmessungen der richtung abhängig sein und insbesondere von den Abmessungen des rahmenförmigen Teils der Dichtung.
Der Zwischenraum zwischen derartigen benachbarten Reihen wird im allgemeinen nicht mehr als 2cm betragen.
Die Dicke der Dichtung bestimmt, zumindest zum Teil, die Abmessungen der Anoden- und Kathodenkammern der elektrolytischen Zelle. Die Dichtungen können zum Beispiel eine Dicke im Bereich von 0,1 bis 2cm aufweisen.
Die Dichtungen sollten aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt werden. Es ist zweckmäßig, daß die Dichtungen flexibel sind und vorzugsweise elastisch, mit dem Ziel eine völlig dichte Abdichtung in der elektrolytischen Zelle zu erreichen.
Die Dichtungen werden zweckmäßigerweise aus einem organischen polymeren Material hergestellt. Derartige Materialien können zum Beispiel sein:
ein Polyolefin, zum Beispiel Polyeiiiylen oder Polypropylen; ein Hydrocarbonat-Elastomer, zum Beispiel ein Elastomer auf der Grundlage von Ef^ylen-Propylen-Copolymer, ein Ethylen-Propylen-Dien-Copolymer. Naturgummi oder ein Styren-Butadien-Gummi; oder ein Chlorierter Kohlenwasserstoff, zum Beispiel Polyvenylchlorid oder Polyvenyldienchlorid. Es ist natürlich wünschenswert, daß das Material der Dichtung gegenüber den Flüssigkeiten in der elektrolytischen Zelle chemisch resistent ist, und wenn die Zelle bei der Elektrolyse wäßriger Alkalimetallchloridlösungen Verwendung finden soll, sollte das Material ein Flourisiertes polymeres Material sein, zum Beispiel Polytetrafluorethylen, Polyvenylfluorid, Polyvenyldienfluorid, fluorisiertes Ethylen-Propylen-Copolymer, Tetrafluort-iliylen-Hexafluorpropylen-Copolymer oder ein SubstrL., welches eins äußere Lage aus einem derartigen fluorisierten polymeren Materia! aufweist.
Wenn diö ßlektrolytische Zelle eine Separator aufweist, kann der Separator eine Diaphagmaart oder eine Membranenart besitzen.
Bei einer Zelle vom diaphragma typ sind die Separatoren, welche zwischen den benachbarten Anoden und Kathoden angeordnet sind, um getrennte Anodenkammern und Kathodenkammem ZU bildsn, mikroporös ausgebildet und während der Verwendung tritt der Elektrolyt durch die Diaphragmen hindurch, von den Anodenkammern zu den Kathodenkammern. Aus diesem Gunde enthält die Zellflüssigkeit, welche hergestellt wird, in dem Falle, in dem wäßrige Alkalimetallchloridlösung elektrolysiert wird, eine wäßrige Lösung von Alkalimetallchlorid und Alkalimetallhydroxid. Bei einer elektrolytischen Zelle vom Membrantyp sind die Separatoren im wesentlichen hydraulisch undurchlässig und bei der Verwendung werden spezielle Ionen oder spezielle hydrierte Ionen durch Membranen zwischen den Kammern hindurchtransportiert, das bedeutet, daß in dem Falle in dem die Membran eine Kationen-Austauschmembran ist, Kationen durch die Membran hindurchtransportiert werden und in dem Falle, in dem wäßrige Alkalimetallchlorid-Lösungen elektrolysiert werden, enthält die Zelle eine wäßrige Lösung von Alkalimetallhydroxid.
Wenn der Separator, welcher in der elektrolytischen Zelle Verwendung finden soll, ein mikroporöses Diaphragma ist, wird die Beschaffenheit des Diaphragmas von der Beschaffenheit des Elektrolyten abhängen, welcher in der Zelle elektrolysiert werden soll. Das Diaphragma sollte gegen eine Verschlechterung durch den Elektrolyten und durch die Erzeugnisse der Elektrolyse widerstandsfähig sein und wenn eine wäßrige Lösung eines Alkalimetallchlorids elektroiysiert werden soll, ist das Diaphragma zweckmäßig aus einem fluorhaltigen polymeren Material hergestellt, weil derartige Materialien im allgemeinen gegen eine
Verschlechterung durch den Chlor und das Alkalimetallhydroxid «viilatsldniJbfähig sind, weiche durch die Elektrolyse erzeugt werden. Vorzugsweise ist das mikroporöse Diaphragma aus Polytetrafluorethylen hergestellt, obwohl andere Materialien welche Verwendung finden können, zum Beispiel Tetrafluor-Ethylen-Propylen-Copolymere einschließen. Geeignete mikroporöse Diaphragma sind solche, welche zum Beispiel in der UK-Patentschreibung Nr. 1503915 beschrieben werden, in welcher ein mikroporöses Diaphragma aus Polytetrafluorethylen beschrieben wurde, welches eine MikroStruktur aus Knoten aufweist, welche durch Fasern miteinander verbunden sind, sowie in der UK-Patentschreibung Nr. 1081046, in welchei oin mikroporöses Diaphragma beschrieben wurde, welches durch extrahieren eines bestimmten Füllers aus einer Tafel aus Polytetrafluorethylen hergestellt wurde. Andere geeignete mikroporöse Diaphragmen sind im Stand der Technik beschrieben.
Wenn der Separator, welcher Verwundung findet, eine Kationen-Austausch-Membran ist, ist die Beschaffenheit der Membran ebenfalls von der Beschaffenheit des Elektrolyten abhängig, welcher in der Zelle elektrolysiert wird Die Membran sollte gegen eine Verschlechterung durch den Elektrolyten und durch die Erzeugnisse der Elektrolyse widerstandsfähig sein und, wenn eine wäßrige Lösung eines Alkalimetallchlorids elektrolysiert wird, ist die Membran zweckmäßigerweise a^s einem flucurhaltigen polymeren Material hergestellt, welches Kationen-Austauschgruppen enthält, zum Beispiel schwefliger Säure, Karhxyl-Säure oder phosphorische Säuregruppen oder Derivate derselben, oder eine Mischung von zwei oder mehreren dieser Gruppen.
Geeignete Katione i-Austauschmembianen sind solche, wie sie zum Beispiel in den UK-Patentbeschreibungen 1184321; 1402920; 1406C673; 1455070; 1497748; 1497749; 1518387 und 1531068 beschrieben wurden.
Die Separatoren können in ihren Positionen in der elektrolytischen ZeUe dadurch befestigt «.«.'erden, daß *um uoispicl der Separator an einer Dichtung befestigt wird, oder dadurch, daß ein Separator zwischen die Oberflächen eines Paares benachbarter Dichtungen eingeklemmt wird, wobei ein Separator zwischen jeder Anode und ihrer benachbarten Kathode vorgesehen wird. Der Separator kann zum Beispiel mit oiner Vielzahl von Löchern in der Oberfläche derselben versehen sein, durch welche die Fortsätze auf der Oberfläche einer Dichtung geführt werden, welche zu ihm benachbart ist, derartige Löcher in der Oberfläche eines Separators unterstützen die einwandfreie Positionierung des Separators in der elektrolytischen Zelle. Einige Elektrolyse-Verfahren werden in einer Zelle durchgeführt, welche keinen Separator enthalten. Zum Beispiel kann wäßriger Alkalimetallchlorat-Lösung durch Elektrolyse einer wäßrigen Al1 ümetallchlo.id-Lösung in einer elektrolytischen Zelle hergestellt werden, welche keinen Separator aufweist.
Die Elektrode in der elektrolytischen Zelle kann im allgemeinen aus einem Metall hergestellt sein, oder aus einer Legierung, wobei die Beschaffenheit des Metalls oder der Legiorung davon abhängig ist, ob die Elektrode als Anode oder als Kathode Verwendung finden soll und auch von der Beschaffenheit des Elektrolyten, welcher in der elektrolytischen Zelle elektrolvsiert werden soll.
Wenn eine wäßrige Alkalimetallchlorid-Lösung elektrolysiert werden soll, und die Elektrode als Anode Verwendung finden soll, ist die Elektrode zweckmäßigerweise aus einem filmbildenden Metall oder tiner Legierung derselben hergestellt, zum Beispiel aus Zirkonium, Mobium, Wolfram oder Tantal, vorzugsweise jedoch aus Titan, und die Oberfläche der Anode trägt zweckmäßigerweise eine Überzug aus einem elektrisch leitenden elektrokatolytisch aktiven Material. Der Überzug kann ein oder mehrere Metalle aus der Platingruppe enthalten, das sind Platin, Rhodium, Ividium, Rathenium, Osmium oder Palladium und/oder Oxide von einem oder mehreren dieser Metalle. Der Überzug der Metalle der Platingruppe und/oder der Oxide derselben kann als Beimischung zu einem oder mehreren nichtedlen Metalloxiden vorhanden sein, zum Beispiel Titandioxid. Flektrisch leitende, elektrokatalytisch aktive Materialien zur Verwendung als Überzüge für Anoden in elektrolytisches Zellen für die Elektrolyse von wäßrigen Alkalimetallchlorid-Lösungen und die Verfahren zur Anwendung derartiger Überzüge sind im Stand derTechnik allgemein bekannt.
Venn wäßrige Alkalimetallchlorid-Lösungen elektrolysiert werden sollen und die Elektrode als Kathode Verwendung finden soll, wird die Elektrode zweckmäßigerweise aus Eisen oder aus Stahl hergestellt, oder aus einem anderen geeigneten Metall, zum Beispiel Nickel. Die Kalhc de kann mit einem Metall überzogen sein, welches derart ausgewählt wurde, daß es das hydrogene Überpotential in der Elektrolyse vfirrinnnrt
Die Elektrode kann, zumindest zum Teil, eine durchlöcherte Oberfläche aufweisen, zum Beispiel kann s;o eine perforierte Platte sein, oder sie kann als maschenartige Oberfläche ausgeführt sein, oder als Oberflächen mit zum Beispiel gewebten Maschen, oder sie kann eine Vielzahl von im Abstand voneinander angefertigten langgestreckten Elementen enthalten, zum Beispiel eine Vielzahl von Streifen, welche im allgemeinen parallel zueinander und vertikal in der elektrolytischen Zelle angeordnet sind. Die elektrolytische Zelle kann eine monopolare Zelle sein oder eine bipolare Zelle, das heißt, die Zelle kann einzelne Anoden und Kathoden aufweisen, welche voneinander getrennt angeordnet sind, odar die Anoden und Kathoden können in der Form vcn bipolaren Elektroden miteinander verbunden sein.
Bei der eiektroiytischen Zeile süiü die Anodenkammern mit Mitteln zum Zuführen eines Elektrolyten zu den Kammern versehen, zweckmäßigerweise von einem gemeinsamen Vorratsbehälter, und in den Fällen in denen die Zelle mit lonenaustauschmembranen ausgestattet ist, mit Mitteln zum Entfernen der Erzeugnisse der Elektrolyse aus den Kammern. Gleichermaßen müssen die Kathodenkammern der Zelle mit Mitteln z'jm Entnehmen der Erzeugnisse der El jktrolyse aus den Kammern versehen sein, und wahlweise mit Mitteln zum Zuführen von Wasser oder einer anderen Flüssigkei. zu den Kammern, zweckmäßigerweise von einem gemeinsamen Vorratsbehälter.
Wenn die Zelle zum Beispiel mit lonenaustauschmembranen ausgestattet ist, und wenn sie zur Elektrolyse von wäßriger Alkalimetallchlorid-Lösung Verwendung findet, müssen die Anodenkammern der Zelle mit Mitteln zum Zuführen der w.ißrigen Alkalimetallchlorid-LÖEung zu den Anodenkammern versehen sein und miv Mitteln zum Entfernen der erschöpften wäß/igen Alkalimetallchlorid-Lösung aus den Anodenkammern und die Kathodenkan'mern der Zelle müssen mit Mitteln zum Entfernen des Wasserstoffs und der Zellenflüssigkeit, welche Alkalimetallhydroxid entr alt, aus den Kathodenkammern ausgestattet sein und wahlweise und wenn es für erfordirlich gehalten wird, mit Mitteln zur Zuiühren von Wasser oder frischer Alkalimetallhydroxid-Lösung zu den Kathodenkdmmern.
Obwohl es möglich wäre, die Mittel zur Zuführung des Elektrolyten und zum En'nehmen der Erzeugnisse der Elektrolyse in der Form getrennter Rohrleitungen zu und weg von den entsprechenden Anodenkaf nmern und Kathodenkammorn in der Zelle auszuführen, würde eine derartige Anordnung unnötig kompliziert und aufwendig sein, insbesondere in einer Elektrolysezelle des Filterpressentyps, welche eine große Anzahl von derartigen Kammern aufweinen kann.
In einem bevorzugten Typ von elektrolytischen Zellen weisen die Dichtungen und /ahl weise auch die Anoden und Kathoden eine Vielzahl von Öffnungen in sich auf, welche in der Zelle getrennte Kammern in Längsrichtung der Zelle definieren und durch welche der Elektrolyt zu der Zelle zugeführt werden kann, das heißt, zu den Anodenkammern dar Zelle, und durch welche die Erzeugnisse der Elektrolyse von der Zelle entnommen werden können, das heißt von den Kathodenkammern der Zelle. Die Kammprn ir· Längsrichtung der Zelle können mit den Anodenkammorn und Kathodenkammern der Zelle durch Kanäle, zum Beispie, in den Wänden der Dichtungen, in den Dichtungen verbunden sein. Die Öffnungen in den Dichtungen können in dem rahmenförmigen Teil der Dichtung angeordnet sein.
Ausführungsbeispiele
Die Erfindung soll nun unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen in Form eines Beispiels näher beschrieben werden. Es zeigen:
Fig. 1: eine isometrische Darstellung einor Elektrode zur Verwendung in einer elektrolytischen Zelle, bei welcher zur
Vereinfachung, Fortsätze und Aussparungen weggelassen wurden; Fig. 2: eine isometrische Darstellung einer rahmenförmigen Dichtung zur Ve- wandung in einer elektrolytischen Zelle, bei
welcher zur Vereinfachung, Fortsätze und Aussparungen weggelassen wurden; Fig. 3: eine isometrische Expiosionsdarstellung eines Teils einer elektrolytischen Zelle, bei welcher, zur Vereinfachung, Fortsätze und Aussparungen weggelassen wurden;
Fig. 4,5 isometrische Darstellungen von einor Metaüalelcirüu'e und einem Paar dazugehöriger Dichtungen, in welchen die und 6: Fortsätze und die Aussparungen gezeigt werden, wobei die dargestellten Teile diejenigen sind, welche sich in der Fig. 3 innerhalb der gestrichelten Linie befinden;
Fig. 7,3 Querschnittsdarstellungen in einer Ebene einer zusammengebauten Form von Teilen einer Metallelektrode und einem und 9: Paar zugehöriger Dichtungen, dia entspechend in den Fig. 4,5 und 6 dargestellt wurden.
Die Teile der Metallelektroden und der zugehörigen Paare der Dichtungen, welche im Detail in den Fig.4 bis 9 dargestellt sind, sind alle diejenigen welche zu zeigen erforderlich ist, mit dem Ziel, die erfinderische Technik der Dichtungen der Erfindung darzustellen.
Unter Bezugnahme auf die Fig 1 enthält die metallische Elektrode 1 ein rahmenförmiges Element 2, welches eine zentrale Öffnung 3 definiert. Die zenti ale Öffnung 3 wird durch eine Vielzahl senkrecht angeordneter Streifen 4 überbrückt, welche jn den oberen und unteren Teilen des rahmenförmigen Elementes befestigt sind und welche parallel zueinander und verschoben von der Ebene des rahmenförmigen Elementes angeordnet sind. Die Streifen 4 sind auf beiden Seiton des rahmenförmigen Elementes 2 angeordnet und dienen als aktiver Teil der metallischen Elektrode 1. Die Streifen 4 können einen Überzug aus einerr elektrolytisch aktiven Material aufweisen und sie derart angeordnet, daß ein Streifen auf einer Seite des rahmenförmgen Elementes 2 gegenüger dem Zwischenraum zwischen zwei benachbarten Streifen auf der anderen Seite des rahrr.enförmigen Elementes 2 angeordnet ist.
Die metallische Elektrode 1 weist eine Fortsatz 5 auf, auf welchem eine geeignete elektrische Verbindung befestigt werden kann. Wenn die Elektrode 1 als eine Anode Verwendung findet, ist der Fortsatz δ an der unieren Kante des rahmenförmigen Elementes 2 vorgesehen. Das rahmenförmicje Element enthält eine Paar Öffnungen R; 7, '«/eiche auf einer Seite der zentralen Öffnung 3 angeordnet sind und ein Paar Öffnungen 8; 9, welche auf der entgegengesetzten Seite der zentralen Öffnung 3 vorgesehen sind. Wenn die Elektrode in einer elektrolytischen Zelle eingebaut ist, bilden diese Örfnungen einen Teil von Kammern, welche sich in der Längsausdehnung der Zelle erstrecken, durch welche ein Elektrolyt und eine andere Flüssigkeit zu den Anodenkammern und Kathodenkamrnern der Zelle zugeführt werden kann, und durch welche die Erzeugnisse der Elektrolyse aus den Anodenkammern und Kathodonkammern der Zelle entnommen we'den können. Das Metall der Elektrode wird in Abhängigkeit davon ausgewählt, ob sie als Anode ode als Kathode Verwendung findet und weiterhin von der Beschaffenheit des Elektrolyten, welcher in der elektrolytischen Zelle Verwendung findet.
Es wird nun auf die Fig. 2 Bezug genommen. Die Dichtung 10 weist einen rahmenförmigenTeil 11 auf, welcher eine zentrale Öffnung 12 definiert, üer rdnrncnförrnige Teil 11 weist ein Paar Öffnungen 13; 14, auf, welche auf einer Seite der zentralen Öffnung 12 angeordnet sind und ein Paar Öffnungen Ib; io, vvclchegnf der gegenüberliegenden Seite derzentralen Öffnung 12 vorgesehen sind.
Wenn die Dichtung in einer elektrolytischen Zelle eingebaut ist, bilden diese Öffnungen einen Teil von Kammern, weiche eich in der Längsausdehnung der ZeNe erstrecken und durch welche ein Elektrolyt und eine andere Flüssigkeit zu den Anodenkammern und Kathodenkammern der Zelle zugeführi werden kann und durch welche die Erzeugnisse der Elektrolyse aus den Anodenkammern und den Kathodenkammern der Zelle entnommen werden können. Die Öffnungen 13; 16 weisen ebenfalls hervorstehende rahmenförmige Elemente 17; 18 auf, welchs um die Öffnungen herum angeordnet sind und welche sich aus der Ebene der rahmenförmigan Dichtung heraus erstrecken und welche derart ausgelegt sind, daß sie sich in die Öffnungen 6; 9 der entsprechenden metallischen Flektrode abdichtend hi.ieinerstrecken, wenn sie in die elektrolytische Zelle eingebaut werden. Die hervorstehenden rahmenförmigen Elemente 17; 18 schaffen die erforderliche elektrische Isolierung in der elektrolytischen Zelle zwischen den sich in der Längsausdehnung der Zelle erstreckenden Kammern, weiche zum Teil durch die Öffnungen 6; 7;8; 9 in den Elektroden gebildet werden. Die hervorstehenden rahmenförmigen Elemente 17; 18 sind in einstückiger Konstruktion mit der Dichtung 10 ausgebildet und können zum Beispiel durch Gießen eines geeigneten elektrisch isolierenden, thermoplastischen, polymeren Material hergestellt werden. Wenn die elektrolytische Zeile Dichtungen des Typs aufweist, welcher in der Fig. 2 dargestellt wurde, wird sie auch gleichartige Dichtungen enthalten, bei welchen die hervorstehenden rahmenförmigen Elemente 17; 18 um die Öffnungen 14; 15 der entsprechenden Dichtung herum angeordnet sind, oder jede Dichtung kann hervorstehende rahmenförmige Elemente aufweisen, welche um jede der Öffnungen 13; 14; 15; 16 herum angeordnet sind.
Die Ausführungsvariante entsprechen der Fig. 3 zeigt einen Teil einer olektrolytischen Zelle gemäß der vorliegenden Erfindung und enthält eine Kathode 19, eine Dichtung 20, eine Kationenaustauschmembran 21, eine Dichtung 22, eine Anode 23, eine Dichtung 24, eine Kationenaustauschmembran 25 und eine Dichtung 26. Die Kathode 19 enthält eine Vielzahl von senkrecht angeordneten Streifen 27, welche auf beiden Seiten der Kathode vorgesehen sind und vier Öffnungen 28; 29; 30; 31 und einen Fortsatz 32, welcher dazu geeignet ist, eine elektrische Verbindung anzuschließen. Die Dichtung 20 enthält eine zentrale Öffnung 33 und vier Öffnungen 34; 35; 36, von denen eine nicht gezeigt wird, und zwei hervorstehende rahmenförmige Elemente 37; 38, welche sich aus der Ebene der Oberfläche der Dichtung hervor erstrecken. Die Dichtung 22 ist eine ebene Dichtung und weist eine zentrale Öffnung 39 auf, vier Öffnungen 40; 41; 42, von denen eine nicht gezeigt wird, und ebenfalls zwei Kanäle 43, 44 in den Wänden der Dichtung, welche Verbindungskanäle zwischen der zentralen Öffnung 39 und den entsprechenden Öffnungen 40; 42 bilden. Die Anode 23 weist eine gleichartige Konstruktion auf, wie die Kathode 12, mit dem Unterschied, daß dsr Fortsatz für den elektrischen Anschluß an der unteren Kante der Elektrode angeordnet und nicht dargestellt ist. Die Dichtung 24 ist von gleichartiger Konstruktion wie die Dichtung 20 mit dem Unterschied, daß die hervorstehenden rahmenförmigen Elemente 45, eins ist nicht dargestellt, die sich von der Ebene der Oberfläche der Dichtung hervorerstrecken, um die Öffnungen 46, eine ist nicht dargestellt, in der Dichtung 24 herum angeordnet sind und sich in ihrer Position von denen an der Dichtung 20 unterscheiden, um welche rahmenförmige Elemente angeordnet sind. Die Dichtung 26 ist von gleichartiger Konstruktion wie die Dichtung 22, mit dem Unterschied, daß bei der Dichtung 26 die Kanäle 47, einer ist nicht dargestellt, in den Wänden der Dichtung Verbindungskanäle zwischen der zentralen Öffnung 48 und den Öffnungen 49, eine ist nicht dargestellt, in der Dichtung schaffen, und Öffnungen 49, eine ist nicht dargestellt, in dor Dichtung unterschiedliche Positionen zu denen in der Dichtung 22 aufweisen, welche die Verbindung mit der zentralen Öffnung 39 in der Dichtung 22 bilden.
In der elektrolytischen Zelle bilden die Dichtungen 22 und 24 und die Anode 22 zusammen die Anodenkammer der Zelle, wobei die Kammer durch die Kationenaustauschmembran 21; 25 begrenzt sein kann. In gleichartiger Weise werden die Kathodenkammern der Zelle du:ch die Kathode 19, die Dichtung 20 und eine Dichtung (nicht dargestellt) des Typs der Dichtung 26, welche benachbart zu der Kathode 19 angeordnet ist, gebildet, wobei die Kathodenkarnmor gleichfalls durch zwei Kationenaustauschmembranen begrenzt sein kann. In de zusammengebauten Zelle werden die Kationenaustauschmembranen durch Dichtungen in ihrer Position gehalten, welche auf jeder Seite der Membran angeordnet sind. Mit dem Ziel die Übersichtlichkeit der Ausführungsvariante entsprechend der Fig.3 zu verbessern, werden keino cndplatten für die Zelle dargestellt, welche natürlich eir.en Bestandteil der Zelle bilden, noch sind die Mittel, mit denen die Endolatten verschen sind dargestellt, das sind Bolzen unc Ankerstäbe, welche vorgesehen sind, mit dem Ziel die Elektroden und die Dichtungen in einer leckdichten Anordnung anei.iander zu befestigen. Die Zelle enthält eine Vielzahl von Anoden und Kathoden, wie es im vorangegangenen beschrieben wurde.
Die Zelle weist außerdem Kessel auf, von welchem ein Elektrolyt in die in der l.ängsausdehnung der Zelle vorgesehene Kammer zugeführt werden kann, von welcher die Öffnung 28 der Kathode 19 einen Teil bildet und von dort aus durch den Kanal 43 in der Wandung der Dichtung 22 zu der Anodenkammer der Zehe, jnd zu denen die Erzeugnisse Jer Elektrolyse von den Anodenkammern der Zelle durch den Kanal 44 in der Wandung der Dichtung 22 und durch die Kammer in der Längsausdehnung der Zelle, von welcher die Öffnung 31 in der Kathode 19 einen Teil bildet, herausgeführt werden können. In gleichartiger Weise enthält die Zelle außerdem Kessel, von denen eine Flüssigkeit, zum Beispiel Wasser, zu den Kammern in der Längsausdehnung der Zelle, von der die Öffnung 30 in der Kathode 19 einen Teil bildet, und von hier aus durch einen Kanal (nicht dargestellt) in der Wandung der Dichtung 26 zu den Kathodenkammerri der Zelle zugeführt werden kann und zu denen die Erzeugnisse der Elektrolyse von den Kathodenkammern der Zelle durch den Kanal 47 in der Wandung der Dichtung 26 und durch die Kammer in der Länusausdehnung der Zelle, von welcher die Öffnung 29 in der Kathode einen Teil bildet, hindurchgeführt werden kann.
Es wird nun auf die Fig. 4 und 7 Bezug genommen. Hier ist ein Teil 50 der Anode 23 dargestellt und Teile 51; 52 der benachbarten Dichtungen 22; 24.
Die Anode weist zwei Reihen 53; 54 von Fortsätzen 55 und Löchern 56 auf, welche hergestellt wurden, indem drei Schlitze in der Anode vorgesehen wurden und eine Lippe zu einer Stellung annähernd rechtwinklig zur Oberfläche der Anode, wobei diese Lippen als Fortsätze 55 dienen und als ein Loch 56. Die Fortsätze in jeder der Reihen 53; 54 sind abwechselnd auf einer Seite und auf der anderen Seite der Anode angeordnet und die Fortsätze 55 und Löcher 56 in der Reihe 53 sind in ihrer Position im Bezug auf die Fortsätze 55 und Löcher in der benachbarten Reihe 54 versetzt angeordnet. Der Teil 51 der Dichtung 22, welcher auf einer Seite der Anode 23 angeordnet ist, weist gegossene Fortsätze 57 und Aussparungen 58 auf, weiche in zwei Reihen, entsprechend der zwei Reihen 53; 54 der Fortsätze 55 und Löcher 56 der Anode 23 angeordnet sind. In gleichartiger Weise enthält der Teil 52 der Dichtung 24, welcher auf der anderen Seite der Anode 23 angeordnet ist, gegossener Fortsätze 59 und Aussparungen 60, welche in zwei Reihen entsprechend der Reihen 53; 54 der Fortsätze 55 und Löcher 56 auf der Anode 23 angeordnet sind. Es wird nun Bezug auf die Fig. 5 und 8 genommen. Hier ist ein Teil 61 der Anode 23 dargestellt und Teile 62; 63 der benachbarten Dichtungen 22; 24. Die Anode enthält zwei Reihen 64; 65 Fortsätze 66 und Aussparungen 67, wobei jeder Fortsatz und jede Aussparung dadurch hergestellt sind, daß ein Paar paralleler Schlitze auf der Anode vorgesehen wurden und der Teil, welcher durch die Schlitze definiert wurde herausgebogen wurde, um die Fortsätze 66 zu bilden und eine Aussparung 67 übrig zu lassen.
Die Fortsätze 66 in jeder der Reihen 54; 65 sind abwechselnd auf der einen Seite und auf der anderen Seite der Anode 23 angeordnet und die Fortsätze 66 und Aussparungen 67 in dereinen Reihe 64 sind in ihrer Position im Bezug auf die Fortsätze 66 und Aussparungen 67 in der benachbarten Reihe versetzt angeordnet.
Der Teil 62 der Dichtung 22, welcher auf der einen Seite der Anode 23 angeordnet ist, weist gegossene Fortsätze 68 und Aussparungen 69 auf, welche in zwei Reihen entsprechend der zwei Reihen 64; 65 der Fortsätze 66 und Aussparungen 67 in der Anode 23 angeordnet sind. In gleichartiger Weise enthält der Teil 63 der Dichtung 24, welcher auf der anderen Seite der Anode 23 angeordnet ist, gegossene Fortsätze 70 und Aussparungen 71, welche in zwei Reihen, entsprechend der Reihen 64; 65 der Fortsätze 66 und Aussparungen 67 auf der Anode 23 angeordnet sind.
Es wird nun auf die Fig. 6 und 9 Bezug genommen. Hier ist ein Teil 72 einer Anode dargestellt und Teile 73; 74 der benachbarten Dichtungen 22; 24. Die Anode enthält zwei Reihen von Fortsätzen 77 und Löchern 78, wobei jeder Fortsatz und jedes Loch dadurch hergestellt wurde, daß Schlitze auf der Anode vorgesehen und die Teile, welche durch die Schlitze definiert sind, verbogen wurden, um ein Paar hervorstehender Liopen zu schaffen, welche ein Paar von Fortsätzen 77 und ein Loch 78 bilden.
Die Fortsätze 77 in jeder der hüü'.«n 75 und 76 sind abwechselnd auf der einen Seite und auf der anderen Seite der Anode 23 angeordnet und die Fortsätze 77 und aie Löcher 78 in der einen Reihe sind in ihrer Position im Bezug auf die Fortsätze 77 und Löcher 78 in tier benachbarten Reihe versetzt a> geordnet. Der Teil 73 der Dichtungen 22, welcher auf der einen Seite der Anode 23 angeordnet ist., weist gegossene Fortsätze 79 und Aussparungen 80 auf, welche in zwei Reihen entsprechend den zwei Reihen 75; 76 der Fortsätze 77 und Lecher 78 auf der Anode angeordnet sind.
In gleichartiger Weise enthält der Teil 74 der Dichtung 24, welcher auf d?r anderen Seite der Anode 23 angeordnet ist, gegossene Fortsätze OI und Aussparungen 82, welche in zwei Reihen entsprechend der Pisihen 75; 76 der Fortsätze 77 und Löcher 78 auf der Anode 23 angeordnet sind.
Es wird nun auf die Fig.4 und 7 Bezug genommen. Die Fortsätze 55 und Löcher 5'j auf und in einer Oberfläche des Teils 50 der Anode 23 sind abwechselnd in den beiden Reihen 53 und 54 der Fortsätze und Aussparungen angeordi.:·». In einer alternativen Ausführungsvariante kann eine Reihe 53 aus Löchern 56 bestehen und keine Fortsätze aufweisen und die benau!:Harte Reihe 54 kann aus Fortsätzen 55 bestehen, von denen jeder mit einem Loch 56 vereinigt ist. Bei dieser letzteren Ausführuiiysvariaiit? können die Fortsätze 55 in einer Reihe 54 im wesentlichen in einer Linie mit den Löchern 56 in der benachbarten Reihe angeordnet sein, oder die rortsätze 55 in einer Reihe 54 können in ihrer Position im Bezug auf die Löscher 5C in der benachbarten Reihe 53 versetzt angeordnet sein, das heißt, daß sie auf einer Linie zwischen benachbarten Löchern 56 in der Reihe 53 angeordnet sind.
Bei der Ausführungsvariante, welche in den Fig.4 und 7 dargestellt ist, können die Fortsetze 55 und die Löcher 56 in der Reihe 53 in einer Linie mit den Fortsätzen 55 und den Löchern 56 in der Reihe 54 angeordnet sein.

Claims (12)

1. Dichtung aus einem elektrisch isolierenden Material, geeignet für die Verwendung in einer elektrolytischen Zelle, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung eine Vielzahl von Fortsätzen und/oder Aussparungen in einer Oberfläche derselben aufweist, welche dazu ausgelegt sind mit entsprechenden Aussparungen und/oder Fortsätzen in und/oderauf einer Oberfläche einer Anode oder einer Kathode oder einer Dichtung, welche dazu benachbart ist, zusammenzuwirken, in welcher die Fortsätze und/oder Aussparungen als eine Vielzahl von Reihen derselben auf und/oder in einer Oberfläche der Dichtung vorhanden sind.
2. Dichtung, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie im wesentlichen eben ist.
3. Dichtung, nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein rahmenförmiges Element aufweist, welches eine zentrale Öffnung definiert.
4. Dichtung, nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fortsätze und/oder Aussparungen auf und/oder in einem rahmenförmigen Teil der Dichtung angeordnet sind.
5. Dichtung, nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie Fortsätze und/oder Ausspaningen auf und/oder in entgegengesetzten Oberflächen dei Dichtung aufweist.
6. Dichtung, nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei Reihen von Fortsätzen und/oder Aussparungen aufweist.
7. Dichtung, nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fortsätze und/oder Aussparungen in einer Reihe im Bezug auf die Fortsätze und/oder Aussparungen in einer Reihe oder Reihen, von Fortsätzen und/oder Aussparungen, welche dazu benachbart sind, versetzt angeordnet sind.
8. Dichtung, nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede Reihe sowohl Fortsätze als auch Aussparungen aufweist.
9. Dichtung, nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Fortsätze Buckel auf der Oberfläche der Dichtung enthalten.
10. Dichtung, nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Fortsätze und/oder Aussparungen in einer Reihe derselben voneinander einen Abstand im Bereich von 4 bis 20cm aufweisen.
11. Dichtung, nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Reihe der Fortsätze und/oder Aussparungen um einen Abstand im Bereich von 0,5 bis 2cm von der benachbarten Reihe entfernt angeordnet ist.
12. Dichtung, nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem elastischen Material angefertigt ist.
DD87307052A 1986-09-22 1987-09-18 Dichtung aus einem elektrisch isolierenden material DD269171A5 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB868622749A GB8622749D0 (en) 1986-09-22 1986-09-22 Electrolytic cell & gasket

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DD269171A5 true DD269171A5 (de) 1989-06-21

Family

ID=10604571

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DD87307052A DD269171A5 (de) 1986-09-22 1987-09-18 Dichtung aus einem elektrisch isolierenden material

Country Status (12)

Country Link
US (1) US4784741A (de)
EP (1) EP0261827B1 (de)
JP (1) JPS6386884A (de)
KR (1) KR880003707A (de)
AT (1) ATE73181T1 (de)
AU (1) AU595371B2 (de)
DD (1) DD269171A5 (de)
DE (1) DE3777048D1 (de)
FI (1) FI82487C (de)
GB (2) GB8622749D0 (de)
IN (1) IN171222B (de)
ZA (1) ZA876500B (de)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR9002822A (pt) * 1989-06-14 1991-08-20 Dow Chemical Co Gaxeta para a vedacao de membros planos adjacentes de uma celula eletrolitica e conjunto de celula de eletrolise
US5340458A (en) * 1992-12-08 1994-08-23 Toho Technical Service Co., Ltd. Electrolytic ion water generator
FR2765299B1 (fr) * 1997-06-26 1999-08-27 Valeo Climatisation Ensemble comprenant un joint et un element support, notamment pour le montage etanche de cet element dans un ensemble de chauffage-ventilation de vehicule automobile
AU5380600A (en) 1999-06-08 2000-12-28 E-Cell Corporation Sealing means for electrically driven water purification units and method of manufacturing thereof
US6235166B1 (en) * 1999-06-08 2001-05-22 E-Cell Corporation Sealing means for electrically driven water purification units
AU2002249072A1 (en) * 2001-02-13 2002-08-28 Heliocentris Energiesysteme Gmbh Electrochemical cell stack
US7404884B2 (en) * 2003-04-25 2008-07-29 Siemens Water Technologies Holding Corp. Injection bonded articles and methods
US20080067069A1 (en) 2006-06-22 2008-03-20 Siemens Water Technologies Corp. Low scale potential water treatment
KR20100099227A (ko) 2007-11-30 2010-09-10 지멘스 워터 테크놀로지스 코포레이션 수처리를 위한 시스템 및 방법
JP5172548B2 (ja) * 2008-09-03 2013-03-27 森永乳業株式会社 複極式電解槽及びこれに用いられるスペーサ
EA032882B1 (ru) * 2011-07-20 2019-07-31 Нью Нел Хюдроген Ас Конструкция рамки электролизера, способ и применение
FR3050874B1 (fr) * 2016-05-02 2018-05-18 Safran Aircraft Engines Ensemble pour cellule de pile a combustible

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3960698A (en) * 1974-12-23 1976-06-01 Wyandotte Corporation Electrode support for filter press cells
US4175025A (en) * 1978-07-07 1979-11-20 Basf Wyandotte Corporation Sealed membrane filter press electrolytic cells
US4441977A (en) * 1980-11-05 1984-04-10 Olin Corporation Electrolytic cell with sealing means
GB8312043D0 (en) * 1982-05-19 1983-06-08 Ici Plc Electrolytic cell and gasket
GB8319492D0 (en) * 1983-07-19 1983-08-17 Ici Plc Assembling filter press type electrolytic cell
US4654134A (en) * 1985-08-02 1987-03-31 The Dow Chemical Company Combination seal and tentering means for electrolysis cells

Also Published As

Publication number Publication date
US4784741A (en) 1988-11-15
GB8720393D0 (en) 1987-10-07
ATE73181T1 (de) 1992-03-15
EP0261827A1 (de) 1988-03-30
IN171222B (de) 1992-08-22
KR880003707A (ko) 1988-05-28
FI874128A (fi) 1988-03-23
FI82487C (fi) 1991-03-11
FI82487B (fi) 1990-11-30
ZA876500B (en) 1989-01-25
JPS6386884A (ja) 1988-04-18
GB8622749D0 (en) 1986-10-29
EP0261827B1 (de) 1992-03-04
AU7842387A (en) 1988-03-24
AU595371B2 (en) 1990-03-29
FI874128A0 (fi) 1987-09-22
DE3777048D1 (de) 1992-04-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DD211130A5 (de) Elektrodenbauteil
DE2809332C2 (de) Monopolare Elektrolysezelle in Filterpressenbauweise
DE2616614C2 (de) Elektrolyseeinrichtung
DE2809333C2 (de) Monopolare Elektrolysezelle in Filterpressenbauweise
EP0189535B1 (de) Elektrolyseapparat
DE2948579A1 (de) Elektrode und verfahren zum entfernen einer metallischen substanz aus einer loesung unter verwendung dieser elektrode
DD243516A5 (de) Monopolare und bipolara chlorzellen und elektrodenstrukturen fuer diese
DE2656650A1 (de) Bipolare elektrode fuer eine elektrolysezelle
DD209853A5 (de) Elektrolysezelle und dichtung fuer eine elektrolysezelle
DD204949A5 (de) Elektrolytzelle des filterpressentyps
DE2856882A1 (de) Vorrichtung zum elektrolysieren und verfahren zum herstellen von chlor durch elektrolysieren
DE3025662A1 (de) Elektrolytische zelle
DD269171A5 (de) Dichtung aus einem elektrisch isolierenden material
EP0071740A1 (de) Monopolare elektrolytische Filterpressenzelle
DE3219704A1 (de) Membran-elektrolysezelle
DD201628A5 (de) Elektrode zur benutzung bei elektrolytischen zellen
DE3420483A1 (de) Bipolarer elektrolyseapparat mit gasdiffusionskathode
DE69916595T2 (de) Elektrolysezelle mit einer Ionenaustauschmembran vom bipolaren Typ
DD250556A5 (de) Monopolare zelle
EP0479840B1 (de) Elektrolysezelle für gasentwickelnde elektrolytische prozesse
DE3786716T2 (de) Elektrolytische Zelle.
DE69213362T2 (de) Elektrolyseur und Herstellung davon
DE2538000A1 (de) Elektrodenkonstruktion, insbesondere fuer die verwendung in einem bipolaren elektrolytgeraet
DD216049A5 (de) Elektrolysezelle
DE19740673C2 (de) Elektrolyseapparat

Legal Events

Date Code Title Description
ENJ Ceased due to non-payment of renewal fee
ENJ Ceased due to non-payment of renewal fee