DE1062233B - Diaphragmenlose Elektrolysezelle mit vertikaler Quecksilberkathode fuer das Amalgamverfahren - Google Patents

Description

DEUTSCHES

kl 121 10

INTERNAT. KL. C

PATENTAMT

B 50102 IVa/121

ANMELDETAG: 26. A U G U S T 1958

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 30. JULI 1959

Bei der Entwicklung elektrolytischer Zellen für die Zersetzung von Alkalichloriden mit Quecksilber als Kathode sind zwei verschiedene Wege verfolgt worden; entweder hat man die Quecksilberkathode horizontal oder vertikal angeordnet. In die Praxis haben sich heute hauptsächlich Zellen mit horizontaler Kathode eingeführt. Die Vorteile dieser Konstruktion liegen in der leichteren Erzeugung ebener Quecksilberflächen von großen Abmessungen, ferner in besseren Möglichkeiten der Nachregulierung der Graphitanoden und in der bequemeren Führung des Quecksilbers im Kreislauf durch Umpumpen. Diesen Vorteilen steht als Nachteil ein großer Platzbedarf gegenüber.

Bei den vertikalen Zellen bisher bekannter Konstruktion ist zwar als Vorteil der geringere Platzbedarf, aber außer dei schwierigen Nachregulierung der Anoden die weitere Schwierigkeit zu berücksichtigen, daß das Quecksilber in zu großer Geschwindigkeit an der Kathode entlang nach unten fließt, wobei ihm nicht genügend Zeit bleibt, sich während der Elektrolyse zu Alkaliamalgam der gewünschten Konzentration umzusetzen. Dazu kommt die Gefahr, daß das Quecksilber, statt an den Kathodenträgern von oben nach unten gleichmaßig abzufließen, von den Kathodenträgern in Tropfen abrollt, so daß es, da jetzt in depolarisiertem Zustand, von Chlor angegriffen wird, wodurch Quecksilberverluste entstehen. Da die Fallgeschwindigkeit des Quecksilbers mit zunehmender Höhe der Zelle stark ansteigt, können solche Zellen nur bis zu einer relativ geringen Höhe gebaut werden; hierdurch geht ein wesentlicher Teil des Vorteiles der Zelle mit vertikaler Quecksilber kathode wieder verloren.

Gegenstand der Erfindung ist eine elektrolytische Zelle für die Zersetzung von Alkalichloriden mit vertikaier Quecksilberkathode, die von diesen Nachteilen frei ist. Bei der erfindungsgemäßen Zelle ist innerhalb des Zellengehäuses ein als Kathodenträger dienender plattenförmiger Körper aufrecht angeordnet, und die Flächen dieses Körpers, an denen man das Quecksilber abwärts fließen läßt, sind mit einem Geflecht aus elektrisch isolierendem Material vei sehen, das die Stromungsgeschwindigkeit des Quecksilbers herabsetzt und das die in den Raum zwischen Kathodenträger und Wandung des Zellengehäuses eingeschüttete stückige Anodenmasse von dem Kathodenträger trennt. Vorteilhaft wird der Kathodenträger mittig in dem Zellengehäuse angeordnet und die Anodenmasse auf beiden Seiten des Kathodenträgers eingefüllt.

Die erfindungsgemäße Zelle wird an Hand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert.

Abb. 1 stellt einen Längsschnitt und

Abb. 2 einen Querschnitt A-B durch eine derartige Zelle dar.

Diaphragmenlose Elektrolysezelle

mit vertikaler Quecksilberkathode

für das Amalgamverfahren

Anmelder:

Badische Anilin- & Soda-Fabrik

Aktiengesellschaft,

Ludwigshafen/Rhein

Dr.-Ing. Werner Honsberg, Bad Dürkheim,
ist als Erfinder genannt worden

1 ist der Kathodenträger, der z. B. aus Eisen hergestellt sein kann, 2 das über die Flächen dieses Tiägers fließende Quecksilber, 3 das Geflecht aus elektrisch isolierendem Material, z. B. aus Polyvinylchlorid, und 4 die stückige Anodenmasse, die das Geflecht an den Kathodenträger andrückt.

Wie in Abb. 1 dargestellt, sind im oberen Teil des Zellengehäuses 5 zwei Rinnen 6 angeordnet, aus denen das Quecksilber dem Kathodenträger zufließt. Auf dem Wege nach unten setzt es sich zu Amalgam der gewünschten Konzentration um, und dieses wird in der Rinne 7 gesammelt, aus der es mittels der Pumpe 8 der Zersetzungsvorrichtung 9 zugeführt wird. Das aus dem Zersetzer bei 10 austretende Quecksilber wird der Zelle an den Stellen 11 wieder zugeführt.

Durch geeignete Wahl der Maschenweite des Geflechtes kann die Geschwindigkeit des herabfließenden Quecksilbers so eingestellt werden, daß das Amalgam beim Austritt aus der Zelle die gewünschte Konzentration aufweist. Geflechte mit 40 Maschen je cm² und einer Drahtstärke von 0,35 mm haben sich besonders bewährt. Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß derartige Geflechte geeignet sind, einen elektrischen Kontakt zwischen dem herabfließenden Quecksilber und der Anodenmasse, die vorzugsweise aus Graphitstücken besteht, zu verhindern. Die bisher mit Schwierigkeiten verbundene Nachregulierung der Anoden entfällt hier, da die sich abnutzenden Graphitstücke in einfacher Weise durch Nachfüllen frischer Graphitstücke erneuert werden können. Man erreicht gleichzeitig den geringstmöglichen Elektrodenabstand, da dieser Abstand der Dicke des verwendeten Geflechts entspricht.

Will man zur möglichst starken Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit des Quecksilbers ein Ge-

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mit so engen Maschen wählen, daß es keine hinsichere Trennung der Kathode von der Anode gewährleistet, da sich das Geflecht um so mehr mit Quecksilber bzw. Amalgan vollsaugt, je engermaschig es ist, so empfiehlt es sich, auf dieses engmaschige Geflecht ein grobmaschiges Geflecht aufzulegen, das die elektrische Isolierung zwischen Kathode und Anode bewerkstelligt. In jedem Fall handelt es sich aber nicht um g'ewebte Tücher, welche die Funktion von Diaphragmen haben und beispielsweise zur Trennung verschiedener Gase voneinander geeignet sind, sondern um relativ grobmaschige Geflechte, die zur Gastrennung unbrauchbar sind.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE X5

1. Diaphragmenlose Elektrolysezelle mit vertikaler Quecksilberkathode, fur das Amalgamverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Zellengehäuses ein als Kathodentrager dienender plattenförmiger Körper aufrecht angeordnet ist, dessen vom Quecksilber abwärts überflossene Flachen mit einem aufgelegten Geflecht aus elektrisch isolierendem Material versehen sind, das die in den Raum zwischen Kathodenträger und Wandung des Zellengehäuses eingeschüttete stückige Anodenmasse vom Kathodentrager trennt.

2. Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der plattenformige Kathodenträger mittig im Zellengehäuse angeordnet ist und sich die Anodenmasse auf beiden Seiten des Kathodentiagers befindet.

3. Zelle nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Flächen des Kathodenträgers ein engmaschiges Geflecht und auf dieses ein grobmaschiges Geflecht aufgelegt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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