DE10002733A1 - Elektrolysezelle und Elektrolyseverfahren - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf eine Elektrolysezelle und ein Elektrolyseverfahren, womit erfindungsgemäß Wirkstoffe in Flüssigkeiten zudosiert werden können. Um dies zu ermöglichen, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß zumindest eine der in den Elektrolytraum (1) eintauchenden Elektroden (2, 4) einen gegenüber dem elektrischen Feld der anderen Elektrode(n) abgeschirmten Neutralraum (3) begrenzt und eine poröse Struktur aufweist, über die der Elektrolytraum (1) und der Neutralraum (3) miteinander kommunizieren.
Description
Die Erfindung betrifft eine Elektrolysezelle mit mindestens zwei an eine
Gleichspannungsquelle anschließbaren, im Abstand voneinander in einen
Elektrolytraum eintauchenden Elektroden aus elektrisch leitfähigem Material
sowie ein Elektrolyseverfahren und dessen Verwendung.
Es ist bekannt, Elektrolysezellen zur elektrolytischen Darstellung von Pro
dukten mit mindestens zwei Elektroden zu verwenden. Dabei werden einer
Ausgangslösung die jeweiligen Edukte, welche elektrochemisch umgesetzt
werden sollen, zudosiert. Durch Anlegen einer ausreichend großen Gleich
spannung kommt es dann an den Elektroden zu den elektrochemischen Re
aktionen. Aufgrund der sehr geringen Ionenwanderungsgeschwindigkeit im
Elektrolyten wird mittels Turbulenz und/oder Temperaturerhöhung das jewei
lige Edukt an die Elektrodenoberfläche geleitet. Allerdings wird in Folge der
geringen Konzentration an den Elektrodenoberflächen oft nur ein Bruchteil
des Eduktes zum gewünschten Produkt oder Wirkstoff umgesetzt. Die nicht
umgesetzten Edukte verbleiben in der Lösung. So müssen beispielsweise
bei der elektrochemischen Produktion von Chlor aus Chlorid der Ausgangs
lösung größere Mengen an z. B. Natriumchlorid zugegeben werden. Dadurch
erhöht sich die Chloridkonzentration in der Lösung, die zu unerwünschten
Nebenwirkungen, beispielsweise zu einer erhöhten Korrosionsgefahr führen
kann.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Elektro
lysezelle sowie ein Elektrolyseverfahren zu entwickeln, womit der Wirkungs
grad der elektrochemischen Reaktion verbessert und eine unerwünschte
Verschleppung von unverbrauchten Edukten vermieden wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe werden die in den Ansprüchen 1 und 20 ange
gebenen Merkmalskombinationen vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltun
gen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen
Ansprüchen.
Der erfindungsgemäßen Lösung liegt prinzipiell der Gedanke zugrunde, daß
zumindest eine der Elektroden einen gegenüber dem elektrischen Feld der
anderen Elektrode(n) abgeschirmten Neutralraum begrenzt und eine poröse
Struktur aufweist, über die der Elektrolytraum und der Neutralraum miteinan
der kommunizieren. Damit wird erreicht, daß das zur Reaktion erforderliche
Edukt nicht unmittelbar in den Elektrolyten, sondern über den Neutralraum
auf der Passivseite der Elektrode zugeführt werden kann. Weiter ist es
grundsätzlich möglich, die zu behandelnde Flüssigkeit durch den Neutral
raum zu führen und den Elektrolytraum überwiegend zur Produktion des
Wirkstoffes zu nutzen. Die Elektrode besitzt zu diesem Zweck eine poröse
Struktur, durch welche der Ausgangsstoff vom Neutralraum zur aktiven
Elektrodenoberfläche gelangen kann. Dabei kann der an die aktive Elektro
denoberfläche migrierende Stoff direkt elektrochemisch umgesetzt werden.
Der Ausgangsstoff kann dadurch über den Neutralraum in einer hohen Kon
zentration vorgelegt werden, was zu einer großen Produktausbeute führt.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Elektro
lytraum einen Zulauf und einen Ablauf für den Elektrolyten aufweist. Dem
entsprechend kann der Elektrolyt im offenen oder im geschlossenen Kreis
durch die Elektrolysezelle geleitet werden. Weiter kann auch der Neutral
raum einen Zulauf und einen Ablauf für ein Fluid aufweisen, so daß das Fluid
in geschlossenem oder offenem Kreislauf durch den Neutralraum geführt
werden kann. Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß
der Neutralraum durch eine die poröse Elektrode durchdringende Bohrung
gebildet ist, durch welche das Fluid gepumpt oder umgewälzt werden kann.
Grundsätzlich ist es möglich, daß mindestens zwei Elektroden einen Neutralraum
begrenzen. In diesem Falle können die Elektroden in gewissen Zeitab
ständen umgepolt werden, so daß Ablagerungen auf den Elektroden ver
mieden werden können. Das Umpolen der Elektroden erfolgt über eine ge
eignete Steuereinrichtung.
Der Elektrolytraum ist zweckmäßig von einem flüssigen Elektrolyten durch
strömt, der in offenem oder geschlossenem Kreislauf umgewälzt werden
kann. Als Elektrolyt wird meist die zu behandelnde Flüssigkeit, beispielswei
se Brauchwasser, Trinkwasser oder Prozeßwasser verwendet. Grundsätzlich
können jedoch auch andere Flüssigkeiten, insbesondere wässrige Salzlö
sungen verwendet werden.
Die poröse Elektrode besteht vorzugsweise aus Graphit mit einer porösen
Struktur. Zur Reduzierung des Elektrodenverschleisses kann die elektrolyt
seitige aktive Oberfläche der porösen Elektrode von einem Schutzgitter aus
elektrochemisch intertem Material, vorzugsweise aus mit IrO2 oder Platin be
schichtetem Titan bedeckt werden.
Die erfindungsgemäße Elektrolysezelle ermöglicht es, daß das im Neutral
raum befindliche oder durch diesen hindurchgeleitete Fluid über die poröse
Struktur der Elektrode mit dem Elektrolyten kommuniziert und dabei elektro
dennah mit diesem gemischt werden kann. Diese Verfahrensweise ermög
licht es, Edukte auf elektrochemischem Wege mit hoher Ausbeute in die ge
wünschten Produkte umzusetzen und einer Flüssigkeit zuzudosieren. So
läßt sich das erfindungsgemäße Elektrolyseverfahren beispielsweise zum
Chlorieren von Brauch-, Trinkwasser oder Prozeßwasser verwenden, wobei
als Fluid eine wässrige, vorzugsweise konzentrierte Chloridlösung, insbe
sondere eine NaCl-Lösung verwendet wird und als Elektrolyt Brauchwasser
oder Trinkwasser durch den Elektrolytraum hindurchgeleitet wird.
Alternativ hierzu ist es auch möglich, daß als Elektrolyt eine wässrige, vor
zugsweise konzentrierte Chloridlösung, insbesondere eine NaCl-Lösung
verwendet wird, während als Fluid Brauchwasser, Trink- oder Prozeßwasser
verwendet wird. Das im Elektrolytraum anodisch erzeugte Chlorgas gelangt
durch die poröse Elektrode in den vom Brauch-, Trink- oder Prozeßwasser
durchströmten Neutralraum.
Weiter kann das erfindungsgemäße Elektrolyseverfahren zum Ozonisieren
von Brauch-, Trink- oder Prozeßwasser verwendet werden, wobei als Fluid
Luft oder Reinsauerstoff verwendet und vorzugsweise unter erhöhtem Druck
in den Neutralraum eingebracht oder durch diesen hindurchgeleitet wird,
wobei die den Neutralraum begrenzende poröse Elektrode als Anode ge
schaltet wird und wobei das Brauchwasser, Trinkwasser oder Prozeßwasser
zur Ozonisierung durch den Elektrolytraum hindurchgeleitet und von dort aus
einer Verbrauchsstelle zugeleitet wird. Bei der Elektrolyse wird an der akti
ven Anode naszierender Sauerstoff gebildet, der sich mit dem in hoher Kon
zentration aus dem Neutralraum zur Elektrodenoberfläche gelangenden
molekularen Sauerstoff zu Ozon verbindet. Ein besonderer Vorteil dieser
Ozonisierungsmethode besteht darin, daß für die Einbringung des Ozons in
das Wasser keine getrennte Vermischungseinheit benötigt wird und daß das
Ozon unmittelbar in das vorbeiströmende Wasser eindosiert wird. Es treten
daher keine oder nur sehr geringe Dosierungsverluste auf.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann das
erfindungsgemäße Elektrolyseverfahren zum Aufsalzen, Entsalzen, Aufhär
ten, Enthärten oder zur pH-Wert-Stabilisierung von Brauch- oder Trinkwas
ser verwendet werden, wobei als Fluid Wasser mit einem hohen Anteil Fest
stoffe aus einem in neutraler oder basischer Umgebung schwer löslichen
und in saurer Umgebung leichter löslichen Salz verwendet wird, wobei die
den Neutralraum begrenzende Elektrode als Anode geschaltet wird, wäh
rend das Brauch- oder Trinkwasser durch den Elektrolytraum hindurchgeleitet
und von dort einer Verbrauchsstelle zugeleitet wird. Die Feststoffe kön
nen dabei zunächst trocken in den Neutralraum eingefüllt und sodann über
die poröse Elektrode mit dem Wasser aus dem Elektrolytraum benetzt wer
den. Bei der Elektrolyse reichern sich an der Anode Wasserstoffionen an, die
zu einer anodennahen Absenkung des pH-Werts führen. Mit dem durch die
poröse Anode hindurchdringenden sauren Anteil des Wassers werden aus
dem Fluidraum Feststoffe ausgelöst und chemisch zu Wirkstoffen umgesetzt,
die zum Teil zurück in das Wasser im Elektrolytraum gelangen und dieses in
der gewünschten Weise verändern. Wenn der Feststoffanteil im Fluidraum
beispielsweise aus CaCO3 besteht, kann mit der beschriebenen Methode
das durch den Elektrolytraum strömende Brauch- oder Trinkwasser aufge
härtet werden.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der in der Zeichnung in schemati
scher Weise dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 bis 8 Elektrolysezellen mit unterschiedlichem Aufbau und unter
schiedlicher externer Beschaltung in schematischer Darstellung.
Die in den verschiedenen Figuren dargestellten Elektrolysezellen sind zur
elektrolytischen Dosierung von verschiedenen Wirkstoffen in Flüssigkeiten,
vorzugsweise in Wasser bestimmt. Die Elektrolysezellen bestehen im we
sentlichen aus einem einen Elektrolytraum 1 nach außen hin begrenzenden
Gehäuse 20 sowie zwei in den Elektrolytraum 1 eintauchenden, im Abstand
voneinander angeordneten elektrisch leitfähigen Elektroden 2, 4. Bei den in
Fig. 1 bis 5, 7 und 8 gezeigten Ausführungsbeispielen sind an das Gehäuse
20 eine Zulaufleitung 5 und eine Ablaufleitung 6 angeschlossen. Die Zulauf
leitung 5 ist dabei mit einem flüssigen Elektrolyten beaufschlagbar, der über
die Ablaufleitung 6 aus dem Gehäuse 20 abführbar ist. Die Elektroden 2, 4
sind an eine externe Gleichspannungsquelle 14 angeschlossen, die im Falle
der Fig. 2 bis 6 in vorgegebenen Zeitabständen umpolbar ist. Bei den Ausführungsbeispielen
nach Fig. 1, 7 und 8 ist jeweils die Elektrode 2 und bei
den Ausführungsbeispielen nach Fig. 2 bis 6 sind beide Elektroden 2 und 4
mit einer Bohrung versehen, die einen gegenüber dem Elektrolytraum 1
elektrisch abgeschirmten Neutralraum 3 begrenzen. Die Neutralräume 3 sind
bei den in Fig. 1 bis 3 und 5 bis 8 gezeigten Ausführungsbeispielen mit ei
nem Fluid beaufschlagbar. Sie weisen zu diesem Zweck eine Zulaufleitung 9
und eine Ablaufleitung 10 auf. Im Falle der Ausführungsbeispiele nach Fig.
2, 3, 5 und 6 sind die Neutralräume 3 der beiden Elektroden 2, 4 hinterein
ander geschaltet. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 sind die Neutral
räume 3 der Elektroden 2, 4 mit einem Feststoffgranulat 17 gefüllt, das über
den Elektrolyseraum 1 mit der dort befindlichen Flüssigkeit benetzt wird.
Die mit der Bohrung 3 versehenen Elektroden weisen eine poröse Struktur
auf, über die der Elektrolyseraum 1 mit dem Neutralraum 3 kommuniziert.
Bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 1, 2, 3, 5, 7 und 8 ist ein externer
Solebehälter 7 vorgesehen, in welchem sich beispielsweise konzentrierte
Kochsalzlösung 16 befindet, die über eine Pumpe 8 im Kreislauf umgewälzt
wird. Der Druck kann dabei mit Hilfe des Ventils 12 in dem betreffenden
Kreislauf eingestellt werden. Die Elektrolysezelle wird in diesen Fällen zum
Chlorieren von Wasser verwendet.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist die mit dem Neutralraum 3 ver
sehene Elektrode als Anode (Pluspol) geschaltet. Die Natriumchloridlösung
wird über die Zulaufleitung 9 durch den Neutralraum 3 der Elektrode 2 ge
pumpt und strömt über die Ablaufleitung 10,11 in den Solebehälter 7 zurück.
Über die poröse Struktur der aus Graphit bestehenden Anode 2 gelangt Na
triumchlorid zur aktiven Elektrodenoberfläche. Die Chloridionen reagieren
dort unter Abgabe je eines Elektrons zu gasförmigem Chlor. Zu den Elektro
lytraum 1 wird über die Zuleitungen 5 Brauch- oder Trinkwasser eingeführt,
das als Elektrolyt fungiert und das beim Durchströmen der Zelle das an der
Elektrode 2 entstehende Chlorgas mitnimmt. Das mit dem Chlorgas geimpfte
Wasser verläßt die Elektrolysezelle über die Ablaufleitung 6 und wird von
dort einer Verbrauchsstelle, beispielsweise einem Schwimmbecken, zuge
führt.
Die in Fig. 2 gezeigte Anordnung ist ebenfalls zum Chloren von Wasser be
stimmt. Die Natriumchloridlösung wird in diesem Fall nacheinander durch die
Neutralräume 3 der Elektroden 2 und 4 geleitet, die über die Stromversor
gungsanordnung 14 in gewissen Zeitabständen umgepolt werden. Eine sol
che Anordnung wird bevorzugt dann verwendet, wenn im Rohwasser Härte
bildner, wie Calcium oder Magnesium enthalten sind, die beim Elektrolyse
vorgang zu einer Elektrodenbelegung führen könnten. Durch die Polumkehr
wird die Elektrodenbelegung verhindert.
Das in Fig. 3 gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem
Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 dadurch, daß die Elektroden 2 und 4 zu
sätzlich mit einem inerten, flüssigkeitsdurchlässigen, elektrisch leitfähigen
Überzug 13 versehen sind, der die Oxidation der Elektroden 2, 4 und damit
einen Abbrand im Falle von Graphitelektroden verhindern soll.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 befindet sich in den Neutralräumen
3 der Elektroden 2 und 4 ein Granulat aus einem schwer löslichen Feststoff,
z. B. Calciumcarbonat. Auch in diesem Falle weisen die Elektroden 2 und 4
eine poröse Struktur auf, so daß die durch den Elektrolytraum strömende
Flüssigkeit, vorzugsweise Rohwasser, mit den Neutralräumen in den Elek
troden kommuniziert, so daß das Feststoffgranulat benetzt wird. Bei der
Wasserelektrolyse ergibt sich auf der Anodenseite eine pH-Absenkung, auf
grund der beim Kontakt mit dem Feststoff 3 dieser angelöst wird. Auf diese
Weise wird das durch den Elektrolytraum 1 strömende Wasser mit einem
Wirkstoff geimpft, der je nach chemischer Zusammensetzung zu einer Aufsalzung,
zu einer Aufhärtung oder zu einer Stabilisierung des Rohwassers
führt.
Das in Fig. 5 gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem
Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 dadurch, daß die Neutralräume 3 in den
Elektroden 2 und 4 von dem Rohwasser durchströmt werden, während der
Elektrolytraum 1 mit konzentrierter Natriumchloridlösung im Kreislauf beauf
schlagt wird. In diesem Fall gelangt das an der jeweiligen Anode elektro
chemisch entstehende Chlorgas aufgrund von Diffusion oder Druckdifferenz
durch die poröse Anode hindurch in den zugehörigen Neutralraum 3 und
wird dort vom Rohwasser mitgenommen. Durch Umpolen über die Stromver
sorgungseinrichtung 14 werden die Elektroden 2 und 4 abwechselnd als An
ode geschaltet, so daß Ablagerungen an den Elektrodenoberflächen vermie
den werden.
Mit dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 wird die Anordnung nach Fig. 5
dahingehend vereinfacht, daß der Elektrolytraum 1 zugleich als abgeschlos
sener Solebehälter ausgebildet ist, der eine konzentrierte wässrige Natrium
chloridlösung vorzugsweise zusammen mit überschüssigem Natriumchlorid
enthält. Mit dieser Anordnung entfällt der externe Solebehälter 7 und der an
diesen angeschlossene Pumpkreislauf.
Die in Fig. 7 und 8 gezeigten Ausführungsbeispiele entsprechen weitgehend
dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 mit dem einzigen Unterschied, daß im
Falle der Fig. 7 zusätzlich innerhalb der Elektrode 2 und im Falle der Fig. 8
außerhalb der Elektrode 2 eine poröse Membran 15 angeordnet ist, die für
bestimmte Inhaltsstoffe undurchlässig ist. Damit kann die Porösität definiert
eingestellt werden. Als Membran 15 werden vorzugsweise Mikro- oder Ultra
filtrationsmembranen eingesetzt.
Grundsätzlich ist es möglich, die Anordnungen nach Fig. 1 bis 3, 7 und 8
auch als Ozonisierungsapparat zu verwenden, wenn anstelle des Natrium
chlorids Luft oder Reinsauerstoff in den Neutralraum vorzugsweise unter
Druck eingeführt oder durch diesen hindurchgeleitet wird. In diesem Fall ge
langen Sauerstoffmoleküle aus dem Neutralraum 3 durch Diffusion oder un
ter Einwirkung des hohen Drucks zur aktiven Anodenoberfläche und reagie
ren dort mit dem bei der Wasseranalyse entstehenden Wasserstoffatomen
zu Ozon. Das Ozon gelangt dabei unmittelbar in das im Elektrolytraum 1
vorbeiströmende Wasser und wird von diesem mitgenommen.
Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten: Die Erfindung bezieht sich auf
eine Elektrolysezelle und ein Elektrolyseverfahren, womit erfindungsgemäß
Wirkstoffe in Flüssigkeiten zudosiert werden können. Um dies zu ermögli
chen, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß zumindest eine der in
den Elektrolytraum 1 eintauchenden Elektroden 2, 4 einen gegenüber dem
elektrischen Feld der anderen Elektroden abgeschirmten Neutralraum 3 be
grenzt und eine poröse Struktur aufweist, über die der Elektrolytraum 1 und
der Neutralraum 3 miteinander kommunizieren.
Claims (29)
1. Elektrolysezelle mit mindestens zwei an eine Gleichspannungsquelle
(14) anschließbaren, im Abstand voneinander in einen Elektrolytraum
(1) eintauchenden Elektroden (2, 4) aus elektrisch leitfähigem Material,
dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Elektroden einen
gegenüber dem elektrischen Feld der anderen Elektrode(n) abge
schirmten Neutralraum (3) begrenzt und eine poröse Struktur aufweist,
über die der Elektrolytraum (1) und der Neutralraum (3) miteinander
kommunizieren.
2. Elektrolysezelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Elektrolytraum (1) einen Elektrolytzulauf (5) und einen Elektrolytablauf
(6) aufweist.
3. Elektrolysezelle nach Anspruch 1 oder, dadurch gekennzeichnet, daß
der Neutralraum (3) einen Fluidzulauf (9) und einen Fluidablauf (10)
aufweist.
4. Elektrolysezelle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Neutralraum (3) durch eine die poröse Elektrode (2,
4) durchdringende Bohrung gebildet ist.
5. Elektrolysezelle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß mindestens zwei Elektroden (2, 4) jeweils einen Neutral
raum (3) begrenzen.
6. Elektrolysezelle nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Elektrolytraum (1) von einem flüssigen Elektrolyten
durchströmt ist.
7. Elektrolysezelle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der
Elektrolyt einen den Elektrolytraum (1) durchdringenden offenen Strö
mungspfad bildet.
8. Elektrolysezelle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der
Elektrolyt in einem geschlossenen Kreislauf umwälzbar ist.
9. Elektrolysezelle nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Elektrolyt Wasser oder eine wässrige Salzlösung ist.
10. Elektrolysezelle nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß im Neutralraum ein gasförmiges, flüssiges oder festes
Medium angeordnet ist.
11. Elektrolysezelle nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der
Neutralraum von dem gasförmigen oder flüssigen Medium durchströmt
ist.
12. Elektrolysezelle nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Elektrolyt aus den Elektrolytraum (1) durchströmen
dem Wasser besteht, während das Medium oder Fluid eine durch den
anodischen Neutralraum (3) umgewälzte konzentrierte wässrige Chlo
ridlösung (16), vorzugsweise eine NaCl-Lösung ist.
13. Elektrolysezelle nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Medium oder Fluid aus den anodischen Neutralraum
(3) durchströmendem Wasser besteht, während der Elektrolyt eine
durch den Elektrolytraum umgewälzte konzentrierte wässrige Chloridlö
sung, vorzugsweise eine NaCl-Lösung ist.
14. Elektrolysezelle nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Elektrolyt aus den Elektrolytraum (1) durchströmen
des Wasser besteht und daß der anodenseitige Neutralraum (3) mit
Luft oder Sauerstoff beaufschlagbar ist.
15. Elektrolysezelle nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Elektrolyt aus den Elektrolytraum (1) durchströmen
dem Wasser besteht, während der anodenseitige Neutralraum (3) ein
schwer lösliches und in saurer Umgebung leichter lösliches Salz, bei
spielsweise CaCO3 enthält.
16. Elektrolysezelle nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekenn
zeichnet, daß die poröse Elektrode aus Graphit besteht.
17. Elektrolysezelle nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekenn
zeichnet, daß die aktive Oberfläche der porösen Elektrode von einer
inerten porösen Schutzschicht oder einer gegebenenfalls semiperme
ablen Membran übergriffen ist.
18. Elektrolysezelle nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekenn
zeichnet, daß die neutralraumseitige Oberfläche der porösen Elektrode
von einem porösen inerten Überzug oder von einer gegebenenfalls
semipermeablen Membran überzogen ist.
19. Elektrolysezelle nach einem der Ansprüche 1 bis 18, gekennzeichnet
durch eine Steuerungseinrichtung zum zeitweiligen Umpolen der Elek
troden (2, 4).
20. Elektrolyseverfahren, bei welchem mindestens zwei in einen Elektroly
ten eintauchende Elektroden aus elektrisch leitfähigem Material mit
elektrischer Gleichspannung beaufschlagt werden, gekennzeichnet
durch ein zusätzliches Medium, das in einen elektrisch abgeschirmtem
Neutralraum (3) eingefüllt oder durch diesen hindurchgeleitet wird, und
durch mindestens eine der Elektroden hindurch, die eine poröse Mate
rialstruktur aufweist, mit dem Elektrolyten kommuniziert und dabei mit
diesem gemischt wird.
21. Verwendung des Elektrolyseverfahrens nach Anspruch 20 zum elek
trolytischen Dosieren von Wirkstoffen in Flüssigkeiten.
22. Verwendung nach Anspruch 21 zum Chlorieren von Brauch-, Trink-
oder Prozeßwasser, wobei als Medium eine wässrige, vorzugsweise
konzentrische Chloridlösung, insbesondere eine NaCl-Lösung verwen
det wird, wobei die den Neutralraum (3) begrenzende Elektrode als An
ode beschaltet wird und wobei das zu chlorierende Brauch- oder Trink
wasser durch den Elektrolytraum (1) hindurchgeleitet wird.
23. Verwendung nach Anspruch 21 zum Chlorieren von Brauch- oder
Trinkwasser, wobei als Elektrolyt eine wässrige, vorzugsweise konzen
trierte Chloridlösung, insbesondere eine NaCl-Lösung verwendet wird,
wobei die den Neutralraum (3) begrenzende Elektrode als Anode be
schaltet wird und wobei das zu chlorierende Brauchwasser durch den
Neutralraum (3) hindurchgeleitet wird.
24. Verwendung nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet,
daß die Chloridlösung in einem externen Solebehälter (7) erzeugt und
im Kreislauf umgewälzt wird.
25. Verwendung nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet,
daß der Elektrolytraum (1) zugleich als Solebehälter verwendet wird.
26. Verwendung nach Anspruch 21 zum Ozonisieren von Brauch-, Trink-
oder Prozeßwasser, wobei als Medium Luft oder Reinsauerstoff ver
wendet und vorzugsweise unter erhöhtem Druck in den Neutralraum (3)
eingebracht oder durch diesen hindurchgeleitet wird, wobei die den
Neutralraum (3) begrenzende Elektrode (2, 4) als Anode beschaltet
wird und wobei das zu ozonisierende Brauchwasser, Trinkwasser oder
Prozeßwasser durch den Elektrolytraum (1) hindurchgeleitet wird.
27. Verwendung nach Anspruch 21 zum Aufsalzen, Entsalzen, Aufhärten,
Enthärten oder zur pH-Wert-Stabilisierung von Brauch- oder Trinkwas
ser, wobei als Medium Wasser mit einem hohen Anteil Feststoffe aus in
neutraler oder basischer Umgebung schwer löslichen und in saurer
Umgebung löslichem Salz verwendet wird, wobei die den Neutralraum
(3) begrenzende Elektrode (2, 4) als Anode beschaltet wird, und wobei
das zu behandelnde Brauch- oder Trinkwasser durch den Elektro
lytraum (1) hindurchgeleitet wird.
28. Verwendung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die
Feststoffe zunächst trocken in den Neutralraum eingefüllt und sodann
über die poröse Elektrode mit Wasser aus dem Elektrolytraum (1) be
netzt werden.
29. Verwendung nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet,
daß der Feststoffanteil im Neutralraum (3) z. B. aus CaCO3 besteht,
womit das durch den Elektrolytraum (1) geleitete Brauch- oder Trink
wasser aufgehärtet wird.
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