DE126317C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Bei der elektrolytischen Zersetzung von Alkalichloriden mittels Quecksilberkathoden ist die Ausbeute aus einer Zelle von bestimmter Gröfse relativ sehr gering infolge der Eigenschaft des flüssigen Metalls, dafs es nicht in verticale Lage parallel zu der Anode angeordnet werden kann und die Quecksilberoberfläche auf die Gröfse des Zellenbodens beschränkt ist.

Um nun ein besseres Resultat zu erhalten, ist vorgeschlagen, verticale Quecksilberschichten zwischen porösen Diaphragmen anzuordnen; aber diese Diaphragmen vermehren den Widerstand der Zelle beträchtlich, das schwere Quecksilber kann nicht in der Lage gehalten werden, und die Schwierigkeiten in solcher Construction und Anordnung sind so grofs, wie sie gröfser nicht gedacht werden können.

Eine verticale Anordnung von Quecksilberkathoden ist ferner in der Patentschrift 6440g beschrieben worden, nach welcher man das Quecksilber an verticalen amalgamirten Metallplättchen niedertröpfeln läfst, welche sich längsseits verticaler Anoden befinden. In diesem Falle ist allerdings vorgeschlagen, die verticalen Kathodenflächen etwas zu wellen, um die Schnelligkeit des herabfliefsenden Quecksilbers zu verringern; auch diese Anordnung ist jedoch ganz unpraktisch, da das Quecksilber keine gleichmäfsige Schicht auf der metallischen senkrechten Kathodenoberfläche bilden kann. In kurzer Zeit werden sich enge Kanäle bilden müssen, durch welche das Quecksilber mit grofser Schnelligkeit niederfliefst und so den gröfseren Theil der metallischen Oberfläche blofslegt.

Ein anderer Vorschlag, wie aus der britischen Patentschrift 10445 ^v· J- 1S95 ersichtlich ist, besteht darin, eine Zelle zu construiren, in welcher eine oder mehrere flache Pfannen oder Rinnen, welche die Quecksilberkathode aufnehmen, in Verbindung mit horizontalen Anoden in geeigneter Weise aufgehängt werden, welche mit irgend einer Bewegungsvorrichtung aufserhalb der Zelle verbunden sind, um die Kathoden in schwingende oder schüttelnde Bewegung zu versetzen, ohne die Oberfläche des Quecksilbers zu zerreifsen. Hierdur ch glaubte man die Bildung sekundärer Producte zu vermeiden und die Anhäufung des Chlors an der horizontalen Anode zum Theil zu verhindern. Ein so construirter Apparat ist aber zur Verwendung im Grofsbetrieb unmöglich und ist auch niemals in Wirksamkeit getreten. Ferner besitzt ein derartiger Apparat alle Nachtheile horizontaler Anoden.

Ein anderer Vorschlag geht dahin, einen engeren Quecksilberkanal zu bilden, so dafs das Quecksilber abwechselnd theils die Anode umkreist, theils durch eine Oxydations- oder Waschkammer geht.

Mit solcher Vorrichtung ist es schwierig, eine Vergröfserung der Kathodenflächen über die Gröfse der Bodenfläche hinaus zu erreichen, während das die enge geneigte Rinne abwärts fliefsende Quecksilber auf seinem Lauf an Schnelligkeit zunimmt und so schliefslich in

kurze Fäden und Kugeln zerreifst und demzufolge der Metallkörper unterbrochen wird, selbst wenn die Quecksilberkanäle beträchtlich tiefer sind. Es geht aus der Eigenschaft des flüssigen Metalls hervor, dafs ausgedehnte Flächen des Quecksilbers nur erreicht werden können, wenn es in ununterbrochenen Schichten auf vollkommen horizontaler Unterlage horizontal ausgebreitet wird, und dafs diese Ausdehnung durch ein solches System über einander befindlicher Lagervorrichtungen beliebig vergröfsert werden kann.

Dies ist der Gegenstand vorliegender Erfindung.

Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich von allen bekannten Anordnungen dadurch, dafs neben verticalen Anoden sehr grofse Oberflächen äufserst dünner Quecksilberschichten auf horizontalen Trögen reihenförmig über einander angeordnet sind, so dafs die Metallschicht über die ganze Fläche dieser Tröge ausgebreitet wird und die Metallmasse völlig ununterbrochen ist.

Vorliegende Erfindung mag an der Zeichnung näher erläutert werden.

Fig. ι ist ein senkrechter Querschnitt und Fig. 2 ein Horizontalschnitt einer sogenannten »einzelnen Zelle«; Fig. 3 und 4 zeigen analoger Weise eine »Doppelzelle« und Fig. 5 im Längsschnitt solche (einzelne oder doppelte) Zellen. Der Behälter A ist aus natürlichem oder künstlichem beliebigen Steinmaterial irgend welcher Form angefertigt. Die Grundplatte, welche den Boden des Apparates bildet, mufs stark genug sein, um das ganze Gewicht mit genügender Sicherheit tragen zu können; sie mufs zweckmäfsig also stärker als die Seitenwände sein. Letztere sind, mit Hülfe z. B. von Gummieinlagen B, vollkommen dicht mit der Grundplatte, in welche sie eingelassen sind, verbunden. Das Ganze wird mit Hülfe von Klammern C und Bolzen D fest zusammengehalten.

Bei der einfachsten Form der Zelle (Fig. 1) kann man zweckmäfsig folgende inneren Abmessungen wählen: die Höhe gleich ^x/₂ der Länge und die Breite ungefähr ¹J₆ der Länge (z. B. 3 m lang, 1,5 m hoch, 0,5 m breit).

Auf jeder Seite eines solchen Behälters ist eine Reihe schmaler Steinplatten E aus künstlichem bezw. natürlichem Stein, Schiefer, Glas, Ebonit, Vulkanit oder dergl. angeordnet, welche in einer geringen Entfernung von einander sich befinden. Die obere Platte ist etwa in ⁵/₆ der Höhe angeordnet und die unterste nahe dem Boden. Diese Platten sind auf ihrer Oberfläche etwas ausgehöhlt, bis auf etwa 13 mm. Diese Aushöhlung reicht bis auf ungefähr 4 mm zu den Kanten der Platten heran. Abwechselnd an den Enden einer jeden der anliegenden Platten und etwa 78 mm von den Enden entfernt, ist eine Leiste F angeordnet, welche 26 mm weit und 3 mm niedriger ist, als die j Oberkante der Platte. Diese Erhöhung reicht quer über die Platte und in der Aushöhlung zwischen der Leiste und dem Ende der Platte ist ein Loch G von 26 mm Durchmesser durch die Platte gebohrt.

Löcher sind durch jede Seitenwand in kurzer Entfernung oberhalb der obersten Platten gebohrt und ein Rohr H aus Steingut, Thon oder dergl. ist für die Zuführung von Quecksilber zu den Platten dicht in die Oeffnungen eingedichtet. Ein Loch / ist auch durch die Grundplatte hindurchgeführt, durch welches ein eisernes Rohr J bis zur oberen Oberfläche der Grundplatte hindurchgeführt und dicht befestigt wird. Dieses Rohr dient zur Wegführung des Amalgams aus der Zelle. Zwischen diesen Steinplatten sind die Kohlenanoden K angeordnet, welche mittels der Deckel aufgehängt sind und bis nahe zum Boden der Zelle reichen. Rohre L dienen zur Ableitung des entwickelten Chlors und auch zur Zuführung und Ableitung der Chloridlösung. Sie sind in geeigneter Weise durch den Deckel der Zelle hindurchgeführt und mit bekannten Vorrichtungen zur Constanterhaltung der Flüssigkeitshöhe in der Zelle ausgestattet. Man kann die Lösung heifs oder kochend in die Zelle einführen.

Die Fig. 3 und 4, welche die Doppelzelle veranschaulichen, zeigen die entsprechenden Theile mit den gleichen Buchstaben. Diese Doppelzelle unterscheidet sich von der einfachen Zelle durch die Anordnung von zwei Anoden und einer dritten flachen Reihe zwischen diesen beiden Anoden, die zweckmäfsig etwa doppelt so breit ist, wie die anderen Plattenreihen. Selbstverständlich kann man in analoger Weise auch dreifache, vierfache, fünffache u. s. w. Zellen bauen.

Um die Zellen in Betrieb zu nehmen, läfst man so viel Chloridlösung in die Zelle einlaufen, bis die obersten Platten gut bedeckt sind. Darauf führt man das Quecksilber ein, welches, auf die oberste Platte jeder Plattenreihe fallend, die Aushöhlung füllt und dann durch die Oeffnung an dem anderen Ende auf die nächste Platte fällt u. s. w., bis alle Platten damit bedeckt sind. Die Zufuhr des Quecksilbers wird fortgesetzt, bis der Boden der Zelle ebenfalls bis zu etwa 13 mm bedeckt ist. Nun werden die Kohlenanoden mit dem positiven Pol und das Quecksilber einer jeden Platte und des Zellenbodens mit dem negativen Pol einer Elektricitätsquelle verbunden. Das entwickelte Chlor entweicht durch das für diesen Zweck vorgesehene Rohr.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch :

   Apparat zur Elektrolyse von Alkalisalzen unter Benutzung einer Quecksilberkathode und wesentlich verticaler Anoden, gekennzeichnet dadurch, dafs neben den Anoden mehrere horizontale Platten über einander angeordnet sind, die wie der Boden der Zelle eine dünne und weit ausgebreitete Schicht von Quecksilber tragen, so dafs es ermöglicht wird, die Anoden mit einer Kathode von sehr grofser Oberfläche zu umgeben.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.