DE1011855B - Rahmen fuer Diaphragma-Elektrolysezellen - Google Patents
Rahmen fuer Diaphragma-ElektrolysezellenInfo
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B3/00—Electrolytic production of organic compounds
- C25B3/20—Processes
- C25B3/23—Oxidation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
- C25B9/40—Cells or assemblies of cells comprising electrodes made of particles; Assemblies of constructional parts thereof
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C25B9/70—Assemblies comprising two or more cells
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Description
DEUTSCHES
Es ist bekannt, für Elektrolysen, wie die elektrolytische Zerlegung von Salzsäure zur Gewinnung von
Chlor und Wasserstoff, bipolare Diaphragmazellen mit Schüttelektroden zu verwenden. Diese Zellen sind
mit Mittelelektroden ausgerüstet, die auf der einen Seite als Kathode, auf der anderen Seite als
Anode wirken, und enthalten zur Vergrößerung der Elektrodenoberfläche eine Schüttung aus stromleitendem
Material, insbesondere Graphitkörnern. Es ist auch bekannt, in einer Zelle eine Mehrzahl
solcher Elektroden anzuordnen, indem man gegen Chlor und Salzsäure beständige Rahmen, in
welche Graphitplatten eingebaut sind, wie die Rahmen einer Filterpresse zu einem Block verspannt. Dabei ist
der Anodenraum jedes solchen Elementes von dem Kathodenraum des angrenzenden Elementes durch ein
Diaphragma getrennt und der Anodenraum zwischen der von den Graphitplatten gebildeten Wand und dem
Diaphragma jeweils mit gebrochenem Graphit von etwa 15 mm Korngröße angefüllt. Durch Öffnungen in ao
den oberen Leisten der einzelnen Rahmen kann Graphit nach Maßgabe seines Verbrauches nachgefüllt
werden. Da man bestrebt ist, die Dicke des einzelnen Rahmens in Richtung des Stromdurchganges im
Hinblick auf die Verringerung der notwendigen Spannung so klein wie möglich zu halten, können die Einfüllöffnungen
für den Graphit nur sehr klein dimensioniert sein. Noch kleiner wird der Platz für
diese Öffnungen, wenn die Rahmen nicht aus chlor- und salzsäurebeständigem Material, sondern aus
Metall mit korrosionsfester A^erkleidung bestehen, da
das neben der Öffnung verbleibende Metall eine bestimmte festigkeitsbedingte Mindeststärke nicht unterschreiten
darf, wenn es seine Funktion als Träger der Elektrode und als Dichtungselement einwandfrei erfüllen
soll. Ähnlich ungünstig liegen die Verhältnisse für die Öffnungen, die von den Anoden- bzw.
Kathodenräumen der einzelnen Rahmen zu den Sammelkanälen für das Chlor bzw. den Wasserstoff
führen. Zwar kann man die Öffnungen etwas größer gestalten, indem man die Graphitplatten oben abschrägt
oder zu den Öffnungen hin mit Nischen oder Kanälen versieht, doch bringt eine solche Lösung eine
örtliche Verringerung der Graphitplattenstärke und dadurch eine erhöhte Bruchgefahr mit sich; außerdem
sind die Einfüllöffnungen dann immer noch so klein, daß das Nachfüllen der Graphitstücke eine umständliche
und zeitraubende Arbeit ist.
Es wurde gefunden, daß sich diese Mängel bei Verwendung eines Rahmens vermeiden lassen, wenn dessen
die beiden Gasräume voneinander trennende Wand mit dem Rahmen aus einem Stück besteht oder in ihn
eingesetzt ist und mindestens unterhalb der Einfüllöffnungen für die Schüttelektrodenkörner und vor-Rahmen
für Diaphragma-Elektrolysezellen
Anmelder:
Badische Anilin- & Soda-Fabrik
Aktiengesellschaft, Ludwigshafen/Rhein
Aktiengesellschaft, Ludwigshafen/Rhein
Dipl.-Ing. Wilhelm Rasche, Ludwigshafen/Rhein,
ist als Erfinder genannt worden
ist als Erfinder genannt worden
zugsweise im Bereich der Gas- und Elektrolytableitungen jeweils gegen die entsprechende Rahmendichtfläche
nach oben und/oder seitlich zurückweicht und bündig oder annähernd bündig damit abschließt,
und der gegebenenfalls auch in seinem unteren Teil eine mit ihm aus einem Stück bestehende oder in ihn
eingesetzte und an den Elektrolyteingängen gegebenenfalls zurückweichende Trennwand enthält, die
in Richtung der Mittelelektrode verläuft. Durch diese besondere Gestaltung der oberen Trennwand können
die in der oberen Rahmenleiste und in den Seitenwänden angebrachten Öffnungen ohne weiteres einen
Durchmesser von etwa der halben Rahmenbreite erhalten. Durch Ausgestaltung der Öffnungen als Langlöcher
ist darüber hinaus noch eine weitere Vergrößerung ihres Querschnitts möglich. Durch die
Trennwand im unteren Teil des Rahmens, wo keine Elektrolyse stattfindet, werden weitere Einsparungen
an der Länge der als Mittelelektrode dienenden Graphitplatten erzielt. Diese untere Trennwand kann
gleichzeitig, beispielsweise durch Anbringen einer durchbohrten Leiste, als Auflage für die Schüttelektrode
und als Verteiler des Elektrolyts in den Schüttelektrodenraum ausgebildet sein. Zwischen der
oberen und unteren Trennwand ist die ringsherum abgedichtete Mittelelektrode eingesetzt. Die obere und
die untere Trennwand können auch miteinander vereinigt sein und selber die Mittelelektrode bilden.
An Hand der Figuren sei der erfindungsgemäße Rahmen beispielsweise erläutert. In
Fig. 1 ist ein solcher Rahmen in Ansicht auf die Kathodenseite dargestellt;
Fig. 2 zeigt einen Schnitt in Richtung C-D,
Fig. 3 in der linken Hälfte eine Aufsicht, in der rechten Hälfte einen Schnitt in Richtung A-B.
Der Rahmen α aus gegen Chlor und Salzsäure beständigem Material enthält im unteren Teil die
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1 Oil
Kanäle b für die Zuführung des Elektrolyts und die kleinen Bohrungen c, die den Elektrolyt in das Innere
des Rahmens leiten. Im oberen Teil des -Rahmens liegen die Sammelkanäle d und d' für den ablaufenden
Elektrolyt und die durch die Elektrolyse frei werdenden Gase. In den _Sammelkanal d strömen aus dem
Kathodenraum durdh die Öffnung e der Elektrolyt und durch die Öffnung / der Wasserstoff. In analoger
Weise strömt durch die Öffnung e' der Elektrolyt und durch die Öffnung f das Chlor aus dem Anodenraum
in den Sammelkanal d'. Die Mittelelektrode g wird von einer Graphitplatte mit den Nuten h auf der
Kathodenseite gebildet. Die Schüttanode ; liegt zwischen der glatten Wand der Mittelelektrode g und
dem Diaphragma k. Zwischen den Gasräumen / für Chlor und m für Wasserstoff befindet sich die obere
Trennwand n, die im Bereich der Einfüllöffnungen 0 für die Schüttelektrodenkörner und der Öffnungen e
und /' für den Elektrolyt- und den Chloraustritt etwa bündig mit der Rahmendichtfläche ρ und im Bereich
der Öffnungen e und f für den Elektrolyt- und den Wasserstoffaustritt etwa bündig mit der gegenüberliegenden
Rahmendichtfläche p' verläuft. Im unteren Teil des Rahmens liegt zwischen dem Anodenraum r
und dem Kathodenraum s die Trennwand q, an der sich die Auflage f für die Schüttelektrode; im
Anodenraum befindet. Diese Auflage ist mit Bohrungen n für die Verteilung des Elektrolyts über
die ganze Rahmenbreite des Anodenraums versehen. Die Fig. 4 zeigt in Aufsicht die Ausbildung einer der
Einfüllung der Schüttelektrodenkörner dienenden Öffnung 0' als Langloch. In den Fig. 5 und 6 ist veranschaulicht,
wie die Abflußöffnungen für Elektrolyt und Gas zu einem Langloch ν bzw. zu einer Öffnung
mit rechteckigem Querschnitt v' vereinigt sein können. Falls erforderlich, kann die obere Trennwand auch
so, z. B. wellenförmig, geführt werden, daß sowohl auf der Anoden- wie auf der Kathodenseite der oberen
Rahmenwand hinreichend große Einfüllöffnungen angebracht werden können, um den Anoden- und den
Kathodenraum mit Schüttelektrodenkörnern zu beschicken.
Für diesen Fall ist an der unteren Trennwand ebenfalls eine Auflageleiste auf der Kathodenseite
anzuordnen.
Claims (3)
1. Rahmen für Diaphragma-Elektrolysezellen mit Mittelelektroden und Schüttelektroden, bei
dem die Elektrolytzuleitungen - im unteren Rahmenteil und die Ableitungen für den Elektrolyt
und die Gase sowie die Einfüllöffnungen für die Schüttelektrodenkörner im oberen Rahmenteil
angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die die beiden Gasräume voneinander trennende Wand
des Rahmens mit diesem aus einem Stück besteht oder in ihn eingesetzt ist und mindestens unterhalb
der Einfüllöffnungen für die Schüttelektrodönkörner und vorzugsweise im Bereich der Gas- un'd
Elektrolytableitungen jeweils gegen die entsprechende Rahmendichtfläche nach oben und/oder
seitlich zurückweicht und bündig oder annähernd bündig damit abschließt, und daß der Rahmen
gegebenenfalls auch in seinem unteren Teil ein« mit ihm aus einem Stück bestehende oder in ihn
eingesetzte, in Richtung der Mittelelektrode verlaufende und an den Elektrolyteingängen gegebenenfalls
zurückweichende Trennwand enthält.
2. Rahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Trennwand gleichzeitig
als Auflage für die Schüttelektrode und als Verteiler des Elektrolyts in den Schüttelektrodenraum
ausgebildet ist.
3. Rahmen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die obere und die untere Trennwand
miteinander vereinigt sind und die Mittelelektrode bilden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
© 709 587j3S8 7.57
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEB36709A DE1011855B (de) | 1955-08-02 | 1955-08-02 | Rahmen fuer Diaphragma-Elektrolysezellen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEB36709A DE1011855B (de) | 1955-08-02 | 1955-08-02 | Rahmen fuer Diaphragma-Elektrolysezellen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1011855B true DE1011855B (de) | 1957-07-11 |
Family
ID=6964987
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEB36709A Pending DE1011855B (de) | 1955-08-02 | 1955-08-02 | Rahmen fuer Diaphragma-Elektrolysezellen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1011855B (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1163412B (de) * | 1958-01-17 | 1964-02-20 | Siemens Ag | Katalysator-Sieb-Elektrode fuer Brennstoffelemente |
US3236760A (en) * | 1959-11-09 | 1966-02-22 | Oronzio De Nora Impianti | Cells for the production of chlorine from hydrochloric acid |
US4357224A (en) * | 1981-04-07 | 1982-11-02 | Westinghouse Electric Corp. | Energy efficient electrolyzer for the production of hydrogen |
-
1955
- 1955-08-02 DE DEB36709A patent/DE1011855B/de active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1163412B (de) * | 1958-01-17 | 1964-02-20 | Siemens Ag | Katalysator-Sieb-Elektrode fuer Brennstoffelemente |
US3236760A (en) * | 1959-11-09 | 1966-02-22 | Oronzio De Nora Impianti | Cells for the production of chlorine from hydrochloric acid |
US4357224A (en) * | 1981-04-07 | 1982-11-02 | Westinghouse Electric Corp. | Energy efficient electrolyzer for the production of hydrogen |
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