DE1071789B - Process for the electrochemical oxidation of carbon monoxide or carbon monoxide mixtures in fuel elements with aqueous alkaline electrolytes - Google Patents
Process for the electrochemical oxidation of carbon monoxide or carbon monoxide mixtures in fuel elements with aqueous alkaline electrolytesInfo
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Description
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DEUTSCHES Mrmm< PATENTAMTGERMAN Mrmm < PATENT OFFICE
kl 21b 14/01kl 21b 14/01
INTERNAT. KL. H Ol CDINTERNAT. KL. H Ol CD
AUSLEGESCHRIFT 1071789EDITORIAL NOTICE 1071789
R 25100 IVa/21bR 25100 IVa / 21b
ANMELDETAG: 5. MÄRZ 1959REGISTRATION DATE: MARCH 5, 1959
4-98 BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 4-98 NOTICE
THE REGISTRATION
AND ISSUE OF THE
EDITORIAL:
24. DEZEMBER 1959DECEMBER 24, 1959
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Kohlenmonoxydelektrode, die insbesondere zur elektrochemischen Stromerzeugung durch reversible Oxydation von CO oder CO-haltigen Gasgemischen (z. B. Gichtgas, Wassergas, Generatorgas, Synthesegas) in Verbindung mit einer Sauerstoff- bzw. Luftkathode in einem Brennstoffelement mit alkalischem Elektrolyten bestimmt ist. Zur elektrochemischen Ausnutzung des CO benutzt man Elemente, die sich in zwei Gruppen einteilen lassen:The present invention is a carbon monoxide electrode, in particular for the electrochemical Electricity generation through reversible oxidation of CO or CO-containing gas mixtures (e.g. Furnace gas, water gas, generator gas, synthesis gas) in connection with an oxygen or air cathode in a fuel element with an alkaline electrolyte is intended. For the electrochemical utilization of the CO uses elements that can be divided into two groups:
1. Galvanische Elemente, die mit wäßrigem Elektrolyten bei Temperaturen unterhalb des Siedepunktes des Elektrolyten bei atmosphärischem oder erhöhtem Druck arbeiten,1. Galvanic elements that work with aqueous electrolytes at temperatures below the boiling point of the electrolyte work at atmospheric or elevated pressure,
2. galvanische Elemente, die mit festem oder schmelzflüssigem Elektrolyten bei Temperaturen oberhalb von 500° C und Atmosphärendruck funktionieren.2. Galvanic elements that use solid or molten electrolytes at temperatures above of 500 ° C and atmospheric pressure work.
Die Erfindung gehört der ersten Gruppe an.The invention belongs to the first group.
Es ist bereits ein Verfahren zur elektrochemischen Betätigung von CO beschrieben worden, bei dem das au CO-Gas einer im alkalischen wäßrigen Elektrolyten befindlichen Kupferelektrode zugeführt wird. Aus der Tatsache, daß diese Elektrode mit —1,04 V gegen die Sauerstoffelektrode ein Potential in der Nähe des reversiblen Wasserstoffpotentials einstellt, wovon es je nach Versuchsbedingungen bis zu +6OmV abweicht, wird geschlossen, daß der potentialbestimmende Vorgang die Lösung des in einer vorgelagerten Konvertierungsreaktion gebildeten Wasserstoffs sei.A method for the electrochemical actuation of CO has already been described in which the au CO gas is fed to a copper electrode located in the alkaline aqueous electrolyte. From the The fact that this electrode, with -1.04 V against the oxygen electrode, has a potential in the vicinity of the reversible hydrogen potential, from which it deviates by up to + 6OmV depending on the test conditions, it is concluded that the process determining the potential is the solution of the preceding one Conversion reaction formed hydrogen.
In neuerer Zeit wurden die Vorgänge bei der elektrochemischen Betätigung des CO an Raney-Kupfer und Raney-Nickel enthaltenden Elektroden in alkalischer Lösung genauer untersucht und dabei ebenfalls das Vorliegen einer potentialbestimmenden Wasserstoffauflösung gefolgert, wobei der Wasserstoff aus einer vorgelagerten Konvertierungsreaktion stammt.More recently , the processes involved in the electrochemical actuation of CO on electrodes containing Raney copper and Raney nickel in alkaline solution have been examined more closely and the existence of a potential-determining hydrogen dissolution has been inferred, the hydrogen originating from an upstream conversion reaction.
Eine direkte elektrochemische Auflösung des CO in einer solchen Elektrode wurde deshalb bisher für unmöglich gehalten.A direct electrochemical dissolution of the CO in such an electrode was therefore previously for held impossible.
Hingegen wurde gefunden, daß diese Schlußweise deshalb nicht zwingend ist, weil das reversible
Potential der Kohlenmonoxydelektrode in stark alkalischem Medium um mehr als 200 mV negativer
liegt als das reversible Wasserstoffpotential. Neben einer anodischen Kohlenmonoxydauflösung muß daher
zwangläufig eine kathodische Wasserstoffabscheidung am Elektrodenkörper auftreten, die um so größer
ist, je negativer das Potential des Elektrodenkörpers und je geringer die Wasserstoff überspannung am verwendeten
Elektrodenmaterial ist. Man kann also an einer bekannten Nickel-Doppelskelettkatalysatorelektrode,
die als reversible Wasserstoffelektrode arbeitet, beim Betrieb mit CO nur ein Potential in der Nähe
Verfahren
K zur elektrochemischen OxydationBy contrast, it was found that this inference therefore is not mandatory because the reversible potential of Kohlenmonoxydelektrode in a strongly alkaline medium by more than 200 mV more negative than the reversible hydrogen potential. In addition to anodic carbon monoxide dissolution, cathodic hydrogen deposition must therefore inevitably occur on the electrode body, the greater the more negative the potential of the electrode body and the lower the hydrogen overvoltage on the electrode material used. So you can use a known nickel double skeleton catalyst electrode, which works as a reversible hydrogen electrode, when operating with CO, only a potential in the vicinity process
K for electrochemical oxidation
von Kohlenmonoxyd
oder Kohlenmonoxydgemischenof carbon monoxide
or carbon monoxide mixtures
in Brennstoffelementen
mit wäßrigen alkalischen Elektrolytenin fuel elements
with aqueous alkaline electrolytes
Anmelder:Applicant:
Ruhrchemie Aktiengesellschaft,Ruhrchemie Aktiengesellschaft,
Oberhausen (RhId.)-Holten,Oberhausen (RhId.) - Holten,
und Steinkohlen-Elektrizitätand coal electricity
Aktiengesellschaft,Corporation,
Esseneat
Dipl.-Phys. Peter Jacob, Dr. Eduard Justi,Dipl.-Phys. Peter Jacob, Dr. Eduard Justi,
und Dr. August Winsel, Braunschweig,and Dr. August Winsel, Braunschweig,
sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors
des reversiblen Wasserstoffpotentials erwarten. Jede Negativierung des Potentials führt zu einer wesentlich verstärkten Wasserstoffabscheidung und somit zu einer verstärkten anodischen Belastung der am selben Elektrodenkörper ablaufenden elektrochemischen CO-Auflösung. Eine derartige Elektrode konvertiert also zwangläufig CO elektrochemisch unter Bildung von H2, wobei ständig Kohlenmonoxyd und damit chemische Energie verbraucht wird.of the reversible hydrogen potential. Any negation of the potential leads to a significantly increased hydrogen separation and thus to an increased anodic load on the electrochemical CO dissolution taking place on the same electrode body. Such an electrode therefore inevitably converts CO electrochemically with the formation of H 2 , with carbon monoxide and thus chemical energy being constantly consumed.
Dieses Verhalten ist in Abb. 1 schematisch dargestellt. Die Kurve 1 bezeichnet die Stromspannungskennlinie einer reversiblen C O-Elektrode, Kurve 2 die Kennlinie der im gleichen Elektrodenkörper verwirklichten reversiblen Wasserstoff elektrode, deren Leistungsfähigkeit wesentlich größer ist als die der C O-Elektrode. Das Potential U1 kennzeichnet das sich im unbelasteten Zustand an der Elektrode einstellende Mischpotential aus beiden Elektrodenvorgängen.This behavior is shown schematically in Fig. 1. Curve 1 denotes the current-voltage characteristic of a reversible CO electrode, curve 2 the characteristic of the reversible hydrogen electrode realized in the same electrode body, the performance of which is significantly greater than that of the CO electrode. The potential U 1 characterizes the mixed potential from both electrode processes that is established at the electrode in the unloaded state.
Aus dieser Betrachtung folgt, daß man sich dem reversiblen C O-Potential nur an Elektrodenkörpern mit großer Wasserstoffüberspannung nähern kann, also mit Materialien, die für die Herstellung von Wasserstoffelektroden besonders ungünstig sind.From this consideration it follows that the reversible CO potential can only be seen on electrode bodies with a large hydrogen overvoltage, i.e. with materials that are used for the production of Hydrogen electrodes are particularly unfavorable.
Das Ziel der Erfindung bestand darin, durch die Wahl geeigneter Elektroden Kohlenoxyd ohne vorgelagerte Konvertierung direkt elektrochemisch umzusetzen. The aim of the invention consisted in the choice of suitable electrodes carbon oxide without upstream Conversion to be implemented electrochemically directly.
3 43 4
Es wurde ein Verfahren zur Gewinming elektrischer sintert es in reduzierender Atmosphäre. AnschließendThere has been a method of extracting electrical sinters in a reducing atmosphere. Afterward
Energie durch direkte elektrochemische Oxydation wird das Al mittels konzentrierter Alkalilauge ausThe Al is derived from energy through direct electrochemical oxidation by means of concentrated alkali lye
von Kohlenmonoxyd mit einem oxydierenden Gas, dem Sinterkörper herausgelöst und dadurch dieof carbon monoxide with an oxidizing gas, dissolved out of the sintered body and thereby the
vorzugsweise Sauerstoff oder Luft, in alkalischen Raney-Struktur des Katalysatormetalls innerhalb derpreferably oxygen or air, in alkaline Raney structure of the catalyst metal within the
Elektrolyten gefunden, mit dem dieses Ziel zu er- 5 Poren der Elektrode eingestellt. Die Elektrode istElectrolytes found with which this goal was set. 5 pores of the electrode. The electrode is
reichen ist. Es besteht darin, daß man als Brennstoff- dann aktiviert und betriebsfähig. Anstatt Al könnenis rich. It consists of being activated and operational as fuel. Instead of Al you can
elektrode eine Elektrode benutzt, die wenigstens ein für die Raney-Legierungen auch andere unedleelectrode uses an electrode that is at least one base for the Raney alloys and others
Metall der VI. Nebengruppe des Periodischen Systems Metalle, wie Zn, Si, Mg usw., Verwendung finden, dieMetal of VI. Subgroup of the Periodic System Metals such as Zn, Si, Mg, etc., are used that
der Elemente, vorzugsweise Wolfram und/oder durch Alkalilauge oder Säure herausgelöst oder inof the elements, preferably tungsten and / or dissolved out by alkali or acid or in
Molybdän, als Katalysator für die elektrochemische io anderer Weise entfernt werden können.Molybdenum, as a catalyst for the electrochemical io can be removed in other ways.
Aktivierung des Kohlenmonoxyds enthält. Für das Stützgerüstmaterial ergibt sich neben derActivation of carbon monoxide contains. For the support frame material, in addition to
Das Prinzip der Erfindung wird durch Kurve 3 in Bedingung der elektronischen Leitfähigkeit die Forde-The principle of the invention is shown by curve 3 in the condition of the electronic conductivity, the requirements
Abb. 1 veranschaulicht. Diese zeigt die Wasserstoff- rung, daß es gegen die Aktivierungslösung beständigFig. 1 illustrates. The hydrogenation shows that it is resistant to the activating solution
abscheidungskennlinie an einer Elektrode mit großer sein muß. Weiterhin ist es aus dem oben beschriebenendeposition curve on an electrode with a large must be. Furthermore, it is from that described above
Überspannung. Das Potential U2 ist das bei gleicher 15 Grunde günstig, wenn die WasserstoffüberspannungOverload. The potential U 2 is favorable for the same reason if the hydrogen overvoltage
CO-Kennlinie sich einstellende Mischpotential einer am Stützgerüstwerkstoff größer oder gleich derThe mixed potential that occurs on the support frame material is greater than or equal to the CO characteristic curve
derartigen Elektrode mit erfindungsgemäßer hoher Wasserstoffüberspannung am jeweils verwendetensuch an electrode with a high hydrogen overvoltage according to the invention on the respectively used
Wasserstoffüberspannung. Raney-Metall der VI. Nebengruppe ist. Dadurch ver-Hydrogen overvoltage. Raney metal VI. Subgroup is. This
Allerdings ist eine große Wasserstoffüberspannung hindert man die potentialvermindernde Wasserstoffnur
eine notwendige, noch nicht hinreichende Be- 20 abscheidung am Stützgerüst. Diesem Umstand kann
dingung für die Eignung als C O-Elektrodenwerkstoff, man dadurch Rechnung tragen, daß man das Stützder
außerdem auch die spezifische katalytische Aktivi- gerüst aus demselben Metall herstellt, aus dem auch
tat zur Auflösung und Aktivierung des CO-Gases das aktivierende Raney-Metall besteht; allerdings
zeigen muß. Quecksilber z. B. ist erfahrungsgemäß sind für das Stützgerüst auch manche andere Stoffe
trotz seiner enorm hohen Überspannung von > 0,57 V 25 geeignet, z. B. die Karbide der Metalle der VI. Nebenais
CO-Elektrode ungeeignet, wahrend gefunden gruppe und andere Metalle und Verbindungen, bewurde,
daß Metalle der VI. Nebengruppe, Vorzugs- sonders wenn sie billiger sind als das als Katalysator
weise Wolfram und Molybdän, eine ausreichend hohe verwendete Metall der VI. Nebengruppe.
Wasserstoffüberspannung zeigen und gleichzeitig als Das Verfahren kann auch mit einer anderen AusKatalysatoren für die elektrochemische Aktivierung 30 führungsform der Elektrode, nämlich mit einer
des CO geeignet sind. Diesen beiden Metallen sind Katalysator-Siebelektrode erzielt werden. In dieser
bisher nur geringe katalytische Aktivitäten zu- sind die katalytisch aktiven Raney-Metalle zwischen
geschrieben worden. Dabei lassen sich schon an ein- zwei elektronisch leitenden Mikrosieben oder Drahtfachen
porösen Sinterkörpern hieraus beim Betrieb netzen angeordnet, welche zur Ableitung der elekmit
CO Potentiale realisieren, die mehr als 70 mV 35 trischen Ladungen, die bei der elektrochemischen
negativer liegen als das reversible Wasserstoffpoten- Reaktion des CO an dem Katalysator frei werden,
tial unter atmosphärischem Druck in derselben Elek- dienen. Die Siebe sollen möglichst eine größere
trolytlösung. Wasserstoffüberspannung haben als das zwischenHowever, if there is a large hydrogen overvoltage, the potential-reducing hydrogen is only prevented from a necessary, not yet sufficient, deposition on the support structure. This circumstance can be taken into account for the suitability as a CO electrode material by making the support and also the specific catalytic active framework from the same metal from which the activating Raney was used to dissolve and activate the CO gas -Metal is made up; however must show. Mercury z. B. experience has shown that some other materials are also suitable for the support structure despite its extremely high overvoltage of> 0.57 V 25, e.g. B. the carbides of metals of VI. In addition to the CO electrode unsuitable, while group and other metals and compounds were found that metals of VI. Subgroup, especially if they are cheaper than tungsten and molybdenum, which are used as catalysts, a sufficiently high level of VI metal used. Subgroup.
Show hydrogen overvoltage and at the same time as the electrode, namely with one of the CO. These two metals are catalyst sieve electrodes. The catalytically active Raney metals have been included in this hitherto only low catalytic activity. In this case, meshes can be arranged on one or two electronically conductive microsieves or wire compartments from this, during operation, which realize the more than 70 mV 35 tric charges in order to dissipate the electrical CO potentials, which are more negative in the electrochemical than the reversible hydrogen potential. Reaction of the CO on the catalyst are released, tial under atmospheric pressure in the same elec- tron. The sieves should, if possible, contain a larger trolyte solution. Have hydrogen overvoltage than that between
Eine wesentliche Verbesserung der Verfahrens er- ihnen angeordnete Raney-Metall. Man kann zu diesemA significant improvement in the process is the fact that Raney metal has been arranged for them. One can go to this
reicht man durch eine Erhöhung der Belastbarkeit 40 Zweck beispielsweise amalgamierte Kupfersiebe ver-by increasing the load capacity 40 purpose, for example, amalgamated copper sieves are given.
solcher C O-Elektroden. Diese wurde durch Ver- wenden, aber auch Mikrosiebe aus beliebigen anderensuch CO electrodes. This was made by using, but also microsieves from any other
Wendung der betreffenden Metalle in feinster Ver- Metallen mit entsprechend für die Wasserstoffabschei-Turning the relevant metals into the finest metals with correspondingly for the hydrogen separation
teilung oder in stark fehlgeordnetem Zustand, vor- dung vergifteter Oberfläche,division or in a strongly disordered state, in front of a poisoned surface,
zugsweise in Form von Raney-Metallen, erzielt. Als Elektrolyt benutzt man vorteilhafterweise starkepreferably in the form of Raney metals. It is advantageous to use strong electrolytes as electrolyte
Insbesondere haben sich Elektroden bewährt, die 45 Alkalilauge der Konzentration 1- bis lOnormal. JedochIn particular, electrodes have proven to be useful which contain alkaline lye with a concentration of 1 to 10 normal. However
eine bekannte Doppelskelettkatalysatorstruktur auf- ist auch ein im Gleichgewicht befindlicher alkalischHas a known double skeleton catalyst structure - one is also in equilibrium alkaline
weisen und zu deren Herstellung solche Materialien hydrolysierter Alkalicarbonat-Alkalibicarbonat-Elek-show and for the production of such materials hydrolyzed alkali carbonate-alkali-bicarbonate-electrolyte
dienen, die 10 bis 80 Gewichtsprozent, vorzugsweise trolyt bei oder wenig unterhalb der Siedetemperaturserve, the 10 to 80 percent by weight, preferably trolyte at or a little below the boiling point
20 bis 40 Gewichtsprozent, einer Raney-Legierung geeignet. Hierbei kann der Druck bis zu 50 kg/cm2 20 to 40 percent by weight of a Raney alloy is suitable. The pressure here can be up to 50 kg / cm 2
von wenigstens einem Metall der VI. Nebengruppe in 50 betragen.of at least one metal of the VI. Subgroup in 50.
ein elektronisch leitendes Stützgerüst eingebettet ent- Mit den im erfindungsgemäßen Verfahren benutztenan electronically conductive support structure embedded with the ones used in the method according to the invention
halten. Letzteres dient zur widerstandsarmen Ab- Elektroden sind Potentiale bis zu —1200 mV gegenkeep. The latter is used for low resistance electrodes are potentials up to -1200 mV against
führung der bei der Ionisierung des Kohlenoxyds frei die 0,lnormale Kalomelelektrode zu erzielen. Daguidance of the ionization of the carbon dioxide to achieve the 0, lnormal calomel electrode. There
werdenden elektrischen Ladungen. beobachtet wurde, daß Wolfram und Molybdän unterdeveloping electrical charges. it has been observed that tungsten and molybdenum are among
Zur Herstellung derartiger Elektroden geht man 55 gewissen Bedingungen in alkalischen Medien bei vorzugsweise von den pulverförmigen Legierungen Potentialen über — 800 mV gegen die Kalomelelekder Metalle mit Aluminium aus, die man durch Zu- trode in Lösung gehen, ist die Grenze der anodischen sammenschmelzen dieser Metalle oder auch pulver- Belastbarkeit durch diese Potentialgrenze gegeben, metallurgisch durch Reaktion der gemischten und Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich auch mit dann gepreßten Metallpulver bei Temperaturen unter- 60 CO-haltigen Gasgemischen, wie Synthesegas, Wasserhalb der Schmelztemperatur der jeweiligen Legierung gas, Gichtgas usw., durchführen. Dabei wird das CO enthält. Besonders bewährt haben sich Legierungen unbeschadet des gleichfalls vorhandenen Wasserstoffs der Zusammensetzung W : Al = (7 bis 90) : (93 bis 10) und Stickstoffs unter Lieferung von elektrischer Gewichtsprozent, vorzugsweise W : Al = 66 : 34 Ge- Energie aus dem Gasgemisch verbraucht. Diese wichtsprozent, ferner die Legierungen der Zusammen- 65 Arbeitsweise ist besonders wichtig angesichts der Tatsetzung Mo : Al = (9 bis 90) : (91 bis 10), Vorzugs- sache, daß die Reindarstellung von CO sehr umständweise 50 : 50 Gewichtsprozent. Man mischt die pulver- Hch und teuer ist. Der Betrieb der erfindungsgemäßen förmige Raney-Legierung mit dem elektronisch Elektrode mit derartigen CO-haltigen Gasgemischen leitenden Stützgerüstpulver im gewünschten Verhält- kann besonders vorteilhaft so erfolgen, daß die sich nis, preßt das Pulvergemisch in Elektrodenform und 70 während der Stromentnahme in den Poren der Gas-In order to produce such electrodes, certain conditions are met in alkaline media Preferably from the powdered alloys potentials above - 800 mV against the calomel electrode Metals made with aluminum, which can be dissolved through access, is the limit of anodic melting of these metals or also powder load capacity given by this potential limit, metallurgically by reaction of the mixed and The process according to the invention can also be used with Then pressed metal powder at temperatures below 60 CO-containing gas mixtures, such as synthesis gas, water below the melting temperature of the respective alloy, gas, furnace gas, etc. The CO contains. Alloys have proven particularly useful, regardless of the hydrogen that is also present of the composition W: Al = (7 to 90): (93 to 10) and nitrogen with delivery of electrical Percentage by weight, preferably W: Al = 66: 34 Ge energy from the gas mixture consumed. These weight percentage, furthermore the alloys of the composition is particularly important in view of the fact Mo: Al = (9 to 90): (91 to 10), the preferred thing is that the pure preparation of CO is very inconvenient 50: 50 percent by weight. One mixes the powder which is high and expensive. The operation of the invention shaped Raney alloy with the electronically electrode with such CO-containing gas mixtures conductive scaffold powder in the desired ratio can be carried out particularly advantageously so that the nis, presses the powder mixture in the form of electrodes and 70 during the current draw in the pores of the gas
Elektrode durch CO-Verbrauch bildenden Inertgaspolster in bekannter Weise kontinuierlich oder periodisch in den Elektrolyten gespült werden.Electrode due to CO consumption creating inert gas cushion be flushed continuously or periodically into the electrolyte in a known manner.
Ist der CO-Anteil des Mischgases groß (801Vo), so ist eine periodische Spülung vorzuziehen. Zu diesem Zweck wird die erfindungsgemäße Elektrode als Doppelschichtelektrode ausgebildet. Die engporige Schicht mit einem mittleren Porenradius rt ist dem Elektrolyten zugewandt, die weitporige Schicht mit einem mittleren Porenradius r2>r1 ist dem Gasraum zugewandt. Der normale Betriebsdruck ist so eingestellt, daß die weitporige Schicht gegen den Kapillardruck des Elektrolyten freigedrückt ist, die engporige, elektrolytseitige Schicht jedoch mit Elektrolyt ausgefüllt bleibt. Die an CO verarmenden Gaspolster in den Poren machen sich durch Ansteigen der Polarisation bemerkbar und werden durch vorübergehende Erhöhung des Gasdrucks auf einen Wert oberhalb des Kapillardrucks der feinporigen Schicht durch diese hindurch in den Elektrolyten gespült. aoIf the CO content of the mixed gas is high (80 1 Vo), periodic purging is preferable. For this purpose, the electrode according to the invention is designed as a double-layer electrode. The narrow-pored layer with a mean pore radius r t faces the electrolyte, the wide-pored layer with a mean pore radius r 2 > r 1 faces the gas space. The normal operating pressure is set so that the wide-pored layer is pressed free against the capillary pressure of the electrolyte, but the narrow-pored, electrolyte-side layer remains filled with electrolyte. The CO-depleted gas cushions in the pores become noticeable through an increase in polarization and are flushed through the fine-pored layer into the electrolyte by temporarily increasing the gas pressure to a value above the capillary pressure of the fine-pored layer. ao
Für die Umsetzung von stark verunreinigtem CO wird die erfindungsgemäße Elektrode in bekannter Weise als Diffusionselektrode mit möglichst gleichmäßiger (homöoporöser) Porenstruktur ausgebildet und mit einem geeigneten Druck derart betrieben, daß ein dem Inertgasanteil des Frischgases entsprechender Gasstrom die Elektrode ständig durchperlt.For the conversion of heavily contaminated CO, the electrode according to the invention is known Way designed as a diffusion electrode with the most uniform (homeoporous) pore structure possible and operated with a suitable pressure in such a way that a proportion of the inert gas in the fresh gas corresponds Gas flow constantly bubbling through the electrode.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders vorteilhaft zur Erzeugung elektrischer Energie aus den bekannten CO-H2-Gemischen, wie Gichtgas, Wassergas, Generatorgas und Synthesegas, wobei man eine maximale Ausnutzung der Gasbestandteile erzielt. Da die im Verfahren nach der Anmeldung eingesetzte CO-Elektrode wegen ihrer notwendig hohen Wasserstoffüberspannung H2 nicht verarbeiten kann, führt man die elektrochemische Umsetzung von CO-H2-GaS-gemischen durch, indem man das von CO weitgehende befreite Restgas, das aus H2 und Inerten besteht, durch den Elektrolyten perlen läßt und in an sich bekannter Weise in einem Brennstoffelement mit einer Nickel-Doppelskelettkatalysatorelektrode unter weiterer Stromerzeugung umsetzt. Hierbei wurde festgestellt, daß nur ein so geringer CO-Rest des Gases verbleibt, daß die Ni-Diffusionselektroden nicht durch Carbonylbildung zerstört werden, wenn eine genügend überwiegende H2-Konzentration vorhanden ist.The method according to the invention is particularly advantageous for generating electrical energy from the known CO-H 2 mixtures, such as furnace gas, water gas, generator gas and synthesis gas, with maximum utilization of the gas constituents being achieved. Since the CO electrode used in the process according to the application can not process H 2 because of its necessary high hydrogen overvoltage, the electrochemical conversion of CO-H 2 -GaS mixtures is carried out by removing the residual gas, which has largely been freed of CO and which is produced from H. 2 and inert, bubbled through the electrolyte and implemented in a known manner in a fuel element with a nickel double skeleton catalyst electrode with further power generation. It was found here that only such a small CO residue remains in the gas that the Ni diffusion electrodes are not destroyed by carbonyl formation if a sufficiently predominant H 2 concentration is present.
Zur Herstellung der Molybdänlegierung werden 10 g Aluminium und 10g Molybdän, beide Metalle in Form von kleinen kompakten "Stückchen, in einen Kohletiegel gegeben, der als Schutzschmelze Calciumchlorid enthält. Die Metalle werden bei 1400° C einige Minuten lang unter Umrühren legiert und dann die Schmelze langsam abgekühlt. Der so gewonnene Regulus enthält η ο ch_£fcH£as_Ca 1 ei umghl ό r13, das durchTo produce the molybdenum alloy , 10 g of aluminum and 10 g of molybdenum, both metals in the form of small, compact "pieces, are placed in a carbon crucible containing calcium chloride as a protective melt. The metals are alloyed at 1400 ° C for a few minutes while stirring and then the melt The regulus obtained in this way contains η ο ch_ £ fcH £ as_Ca 1 ei umghl ό r13, which by
Waschen mit destilliertem Wasser herausgelöstWashing with distilled What he ser out solved
werden kann. Der Regulus wird dann im Trockenschrank getrocknet und anschließend in einer Kugelmühle auf eine Korngröße von etwa 70 μ zermahlen. can be. The Regulus is then dried in a drying cabinet and then ground in a ball mill to a grain size of about 70 μ.
1,5 g dieses Legierungspulvers werden dann mit 3 g reinem Molybdänpulver in einer Mischmaschine gut durchmischt und dann in einer Matrize unter einem Preßdruck von 4 t/cm2 zu einer kreisrunden, etwa 2 mm dicken Elektrode gepreßt. Diese wird in einem Wolframbandofen bei 1000° C in H?-Atmosphäre V2 Stunde lang gesintert, wodurch man einen mechanisch hinreichend festen Körper erhält.1.5 g of this alloy powder are then thoroughly mixed with 3 g of pure molybdenum powder in a mixer and then pressed in a die under a pressure of 4 t / cm 2 to form a circular, approximately 2 mm thick electrode. This is in a tungsten belt furnace at 1000 ° C in H ? -Atmos phere sintered for two and a half hours, whereby a mechanically sufficiently strong body is obtained.
Die Elektrode wird dann in etwa 4,6normale Kalilauge gegeben, wodurch zunächst bei Zimmertemperatur, später bei etwa 100° C das Al aus der Elektrode herausgelaugt wird. Nunmehr ist die Elektrode pyrophor und muß vor dem Zutritt des Luftsauerstoffs bewahrt werden.The electrode is then placed in about 4.6 normal potassium hydroxide solution, initially at room temperature, later at about 100 ° C the Al is leached out of the electrode. The electrode is now pyrophoric and must be protected from the ingress of atmospheric oxygen.
Die so aktivierte Elektrode wird in eine Plexiglashalterung eingespannt und in dem aus 4,6n-KOH bestehenden Elektrolyten eingetaucht, der eine Betriebstemperatur von etwa 85° C haben soll. Bei einem CO-Druck von 2 Atm. stellt sich ein konstantes Ruhe-Potential von —1200 mV gegen die gesättigte Kalomelelektrode ein. Die CO-Elektrode wurde bei einem solchen Versuch bis zu einer Stromdichte von i = 30 niA/cm2 stationär anodisch belastet, wobei die Polarisation um maximal 130 mV anstieg, so daß sich das Elektrodenpotential auf —1062 mV einstellte. Nach der Entlastung stellte sich wieder das ursprüngliche Ruhepotential von —1200 mV ein. Abb. 2 zeigt die Polarisation dieser echten CO-Elektrode als Funktion der Stromdichte i.The electrode activated in this way is clamped in a plexiglass holder and immersed in the electrolyte consisting of 4,6n KOH, which should have an operating temperature of around 85 ° C. At a CO pressure of 2 atm. a constant resting potential of -1200 mV is established against the saturated calomel electrode. In such an experiment, the CO electrode was subjected to stationary anodic loading up to a current density of i = 30 niA / cm 2 , the polarization increasing by a maximum of 130 mV, so that the electrode potential was set at -1062 mV. After the discharge, the original resting potential of -1200 mV was restored. Fig. 2 shows the polarization of this real CO electrode as a function of the current density i.
Beispiel 2
Wolfram-DSK-ElektrodeExample 2
Tungsten DSK electrode
Die Raney-Wolframlegierung wird hergestellt, indem man 10 g pulverförmiges Wolfram und 5 g pulverförmiges Aluminium put vermischt und in Scheibenform wiederum bei 4 t/cm2 verpreßt; dieser Körper wird dann im Wolframbandofen bei 1600° C in H2-Atmosphäre etwa 30 Minuten lang gesintert und dadurch legiert. Die Legierung wurde in einer Kugelmühle zu Pulver von 150 μ zermahlen.The Raney tungsten alloy is produced by mixing 10 g of pulverulent tungsten and 5 g of pulverulent aluminum p ut and pressing again in disk form at 4 t / cm 2; this body is then sintered in a tungsten belt furnace at 1600 ° C. in an H 2 atmosphere for about 30 minutes and thereby alloyed. The alloy was ground to a powder of 150 μ in a ball mill.
2 g dieses Legierungspulvers wurden darauf mit 6 g reinem Wolframpulver etwa der gleichen Korngröße in einer Mischmaschine wieder gut gemischt und die Mischung in einer Matrize bei 5 t/cm2 zu einer Elektrode von ebenfalls 20 mm Durchmesser und 2 mm Höhe gepreßt. Die Elektrode wurde dann im Wolframbandofen V2 Stunde lang bei 1600° C in reduzierender Wasserstoffatmosphäre gesintert.2 g of this alloy powder were then mixed well again with 6 g of pure tungsten powder of approximately the same grain size in a mixer and the mixture was pressed in a die at 5 t / cm 2 to form an electrode also 20 mm in diameter and 2 mm in height. The electrode was then sintered in a tungsten belt furnace for V2 hours at 1600 ° C. in a reducing hydrogen atmosphere.
Dann wurde in 4,6normaler Kalilauge bei 100° C das Aluminium ausgelaugt.The aluminum was then leached out in 4.6 normal potassium hydroxide solution at 100 ° C.
Die Elektrode wurde dann in eine Plexiglashalterung randdicht eingespannt, wie es für die Molybdänelektrode im Beispiel 1 beschrieben ist. Bei einer Temperatur von 83° C des 5normalen Kalilaugeelektrolyten und einem Kohlenmonoxyddruck von 0,5 atü zeigte sie ein Potential von —1211 mV gegen die gesättigte Kalomelelektrode. Die Elektrode wurde mit einer stationären anodischen Belastung von 25 mA/cm2 betrieben, wobei ihre Polarisation auf 350 mV anstieg, also das Elektrodenpotential sich auf —861 mV gegen Kalomel einstellte. Eine Unterbrechung der Belastung erbrachte wieder das alte Ruhepotential von —1211 mV gegen die gesättigte Kalomelelektrode.The electrode was then clamped tightly to the edge in a plexiglass holder, as is described for the molybdenum electrode in Example 1. At a temperature of 83 ° C of the 5normal potassium hydroxide electrolyte and a carbon monoxide pressure of 0.5 atmospheres, it showed a potential of -1211 mV against the saturated calomel electrode. The electrode was operated with a stationary anodic load of 25 mA / cm 2 , its polarization increasing to 350 mV, that is to say the electrode potential was set at -861 mV against calomel. An interruption of the exercise brought back the old resting potential of -1211 mV against the saturated calomel electrode.
Die Elektroden aus beiden Beispielen behielten auch nach dem Belastungsbetrieb ihren mechanisch stabilen Zustand bei.The electrodes from both examples retained their mechanically stable properties even after the load operation Condition at.
Zwei feinmaschige, mit aufgeschweißten Kupferdrähten zur Kontaktabnahme versehene Kupferdrahtnetze der Maschenweite 35 μ und der Drahtstärke 50 μ, wurden gereinigt und in einer Lösung von 100 g NH4Cl, 0,17 g HgCl2, 10 cm' 3,5%>iger HCl und 1000 cm3 destilliertem Wasser 5 Minuten lang amalgamiert. Two fine-meshed copper wire networks with a mesh size of 35 μ and a wire thickness of 50 μ, provided with welded copper wires for making contact, were cleaned and dissolved in a solution of 100 g of NH 4 Cl, 0.17 g of HgCl 2 , 10 cm '3, 5% HCl and 1000 cm 3 of distilled water amalgamated for 5 minutes.
Die iietze wurden in eine Haltevorrichtung aus Polyäthylen planparallel mit einem gegenseitigen Abstand von 3 mm so eingespannt, daß sich zwischen ihnen ein taschenförmiger Raum zur Aufnahme des aktivierten Raney - Molybdäns bildete. Das Raney-The iietze were placed in a holding device Polyethylene clamped plane-parallel with a mutual distance of 3 mm so that between formed a pocket-shaped space for them to hold the activated Raney molybdenum. The Raney
Molybdän wurde durch Einwirkung von 5normaler Kalilauge auf die Molybdän-Aluminium-Legierung des Beispiels 1 bei Temperaturen bis zu 100° C gewonnen. Molybdenum was formed by the action of 5 normal potassium hydroxide solution on the molybdenum-aluminum alloy of Example 1 obtained at temperatures up to 100 ° C.
In dem taschenförmigen, mit Raney-Molybdän ausgefüllten Raum wurde mittels dünner Kapillarsonden Kohlenmonoxydgas mit leichtem Überdruck bis 0,1 atü eingeleitet. Es stellte sich dabei in 5normaler Kalilauge als Elektrolyt ein Potential von —1,2V gegen die gesättigte Kalomelelektrode ein, das bei 0,3 V Polarisation bis zu 20 mA/cm2 zu belasten war.In the pocket-shaped space filled with Raney molybdenum, carbon monoxide gas was introduced with a slight overpressure of up to 0.1 atm using thin capillary probes. In 5 normal potassium hydroxide solution as the electrolyte, a potential of −1.2 V against the saturated calomel electrode was established, which at 0.3 V polarization could be loaded up to 20 mA / cm 2.
Claims (11)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1071789B true DE1071789B (en) | 1959-12-24 |
Family
ID=596392
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DENDAT1071789D Pending DE1071789B (en) | Process for the electrochemical oxidation of carbon monoxide or carbon monoxide mixtures in fuel elements with aqueous alkaline electrolytes |
Country Status (1)
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DE (1) | DE1071789B (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1270145B (en) * | 1961-09-19 | 1968-06-12 | Varta Ag | Raney mixed catalyst for fuel electrodes in fuel elements |
DE1282004B (en) * | 1965-07-10 | 1968-11-07 | Basf Ag | Use of electrodes made of alloys of tungsten and / or molybdenum with metals of the iron group |
DE1288572B (en) * | 1965-12-30 | 1969-02-06 | Basf Ag | Cathodic reduction of nitrous gases and / or nitric acid with electrodes containing titanium and / or tungsten |
-
0
- DE DENDAT1071789D patent/DE1071789B/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1270145B (en) * | 1961-09-19 | 1968-06-12 | Varta Ag | Raney mixed catalyst for fuel electrodes in fuel elements |
DE1282004B (en) * | 1965-07-10 | 1968-11-07 | Basf Ag | Use of electrodes made of alloys of tungsten and / or molybdenum with metals of the iron group |
DE1288572B (en) * | 1965-12-30 | 1969-02-06 | Basf Ag | Cathodic reduction of nitrous gases and / or nitric acid with electrodes containing titanium and / or tungsten |
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