DE1275035B

DE1275035B - Electrolyzer

Info

Publication number: DE1275035B
Application number: DEA45954A
Authority: DE
Inventors: Johannes Baecklung; Erik Reinhold Olson
Original assignee: Avesta Jernverks AB
Current assignee: Outokumpu Stainless AB
Priority date: 1963-05-06
Filing date: 1964-05-04
Publication date: 1968-08-14

Description

Elektrolyseur Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektrolyseur, insbesondere zur Elektrolyse von Chloridlösungen, mit einer oder mehreren gegenüber der Kathode perforierten horizontalen oder vertikalen Anoden aus Metallblech.Electrolyser The invention relates to an electrolyser, especially for the electrolysis of chloride solutions, with one or more opposite the cathode perforated horizontal or vertical anodes made of sheet metal.

Metallelektroden haben insbesondere bei der Elektrolyse von wäßrigen Alkalichloridlösungen gegenüber den früher hauptsächlich verwendeten Graphitelektroden erhebliche Vorteile. Letztere unterliegen auf Grund der Oxydation von graphitierter und ungraphitierter Kohle einem Schwund, der zu Verunreinigungen des Elektrolyten und des gasförmigen Elektrolyseprodukts und zu einer Verschlämmung eines gegebenenfalls zwischen den Elektroden vorhandenen Diaphragmas und hauptsächlich zu einer Vergrößerung des Elektrodenabstands und infolgedessen zu höherer Leistungsaufnahme führt. Zur Eliminierung der Elektrodenabstandsvergrößerung sind bereits Elektrolysegefäße mit automatischer Elektrodennachstellung gebaut worden.Metal electrodes have in particular in the electrolysis of aqueous Alkali chloride solutions compared to the graphite electrodes mainly used in the past significant benefits. The latter are subject due to the oxidation of graphitized and ungraphitized charcoal shrinkage, which leads to contamination of the electrolyte and of the gaseous electrolysis product and to a slurry of an optionally between the electrodes and mainly to an enlargement the electrode spacing and consequently leads to higher power consumption. To the Electrolysis vessels are already included to eliminate the increase in the distance between the electrodes automatic electrode adjustment has been built.

Zur Vermeidung dieser Nachteile der Graphitelektroden ist es bekannt, Metallelektroden zu verwenden, beispielsweise für Alkalichloridelektrolyseure Anoden aus Platin oder aus Titan mit einer sehr dünnen oberflächlichen Platinschicht. Wegen des hohen chemischen Widerstands von Titan gegen feuchtes Chlorgas und gegen chlorgesättigte Salzlösung hat die letztere Metallkombination bevorzugte Verwendung im Elektrodenbau gefunden.To avoid these disadvantages of graphite electrodes, it is known To use metal electrodes, e.g. anodes for alkali chloride electrolysers made of platinum or titanium with a very thin superficial layer of platinum. Because the high chemical resistance of titanium to moist chlorine gas and to chlorine-saturated gas Saline solution, the latter metal combination has preferred use in electrode construction found.

Es sind Elektrolyseure bekannt (deutsche Auslegeschrift 1087 574, französische Patentschrift 1251050), deren Elektroden aus Metall bestehen und durch zweckmäßige Formgebung trotz Verwendung einer verhältnismäßig kleinen Menge Metall eine erhebliche Steifigkeit aufweisen, welche die Wahl eines kurzen Elektrodenabstands gestattet und somit einen niedrigen Energieverbrauch zur Folge hat. Bei diesen bekannten Elektrolyseuren ist es insbesondere bei horizontaler Anordnung der Elektroden bekannt, darin in erhöhtenTeilen, wie beispielsweise inWellungen oder Warzen, Löcher zum Gasabzug vorzusehen.Electrolysers are known (German Auslegeschrift 1087 574, French patent specification 1251050), the electrodes of which are made of metal and, due to their practical shape, despite the use of a relatively small amount of metal, have considerable rigidity, which allows the selection of a short electrode spacing and thus low energy consumption Has. In these known electrolysers, particularly when the electrodes are arranged horizontally, it is known to provide holes therein in raised parts, such as in corrugations or protrusions, for gas extraction.

Bei kurzen Elektrodenabständen entstehen jedoch Schwierigkeiten hinsichtlich des Elektrolytverbrauchs und einer schnellen Elektrolyterneuerung im Spalt zwischen Anode und Kathode.However, when the electrode spacings are short, difficulties arise with regard to electrolyte consumption and rapid electrolyte renewal in the gap between Anode and cathode.

Diese Schwierigkeit wird gemäß der Erfindung dadurch behoben, daß die gegenüber der Kathode perforierten Anoden als Gefäße ausgebildet und mit einem Anschluß an einen Elektrolytvorratsbehälter angeschlossen sind. Diese erfindungsgemäße Ausbildung ist bei Elektrolyseuren mit einer oder mit mehreren Anoden ausführbar. Die Ausbildung der Metallanoden gemäß der Erfindung als Versorgungsorgane für frischen Elektrolyt bringt mit sich, daß der frische Elektrolyt über die Fläche der Anode gleichmäßig verteilt wird, wodurch der elektrische Widerstand in der Elektrolytschicht zwischen Anode und Kathode ein Minimum wird und somit die Energieverluste niedrig gehalten werden. Weiterhin wird die Aufenthaltszeit des Elektrolyten in demjenigen Teil des Systems sehr kurz, in dem die Elektrolyse stattfindet, wodurch die Bedeutung etwaiger nicht gewünschter Nebenreaktionen vermindert wird. Bei seinem Durchgang durch die hohle und durch die Stromverluste erhitzte Wand der Anode wird der Elektrolyt günstig vorgewärmt, und gleichzeitig wird durch die Kühlwirkung des Elektrolyten eine örtliche Überhitzung vermieden.This problem is solved according to the invention in that the opposite to the cathode perforated anodes designed as vessels and with a Connection are connected to an electrolyte reservoir. This invention Training can be carried out with electrolysers with one or more anodes. The formation of the metal anodes according to the invention as supply organs for fresh Electrolyte entails that the fresh electrolyte over the surface of the anode is evenly distributed, reducing the electrical resistance in the electrolyte layer between anode and cathode is a minimum and thus the energy losses are low being held. Furthermore, the residence time of the electrolyte in the one Part of the system very briefly in which electrolysis takes place, which makes the importance any undesired side reactions is reduced. At his passage The electrolyte becomes through the hollow wall of the anode, which is heated by the current losses favorably preheated, and at the same time the cooling effect of the electrolyte local overheating avoided.

Bei Elektrolyseuren mit horizontalen Anoden ist deren Boden zweckmäßig in an sich bekannter Weise gerippt. Während die Elektrolytaustrittsöffnungen hierbei mit Vorteil in den der Kathode am nächsten liegenden Anodenteilen ausgebildet sind, bieten die nach oben gehenden Rippentäler eine Möglichkeit der Gasabfuhr, so daß die aktive Elektrodenfläche nicht wesentlich verkleinert wird. Vertikal gestellte Anoden weisen vorzugsweise die Form flacher Rohre auf, die vorteilhaft im Querschnitt rechteckig sind und im Elektrolysegefäß nebeneinander so angeordnet sind, daß ihre Breitseite den Kathoden zugewandt sind, so daß sich eine günstige Raumaufteilung mit einheitlichen Anodengefäßelementen für verschiedene Elektrolyseure ergibt.In the case of electrolysers with horizontal anodes, their bottom is appropriate ribbed in a manner known per se. While the electrolyte outlet openings here are advantageously formed in the anode parts closest to the cathode, offer the upward-going rib valleys a possibility of gas discharge, so that the active electrode area is not significantly reduced. Vertically posed Anodes are preferably in the form of flat tubes, which are advantageously in cross section Are rectangular and are arranged side by side in the electrolysis vessel so that their Broad side facing the cathodes, so that there is a favorable floor plan with uniform anode vessel elements for different electrolysers results.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung. In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt F i g. 1 eine Draufsicht auf ein Elektrolysegefäß gemäß der Erfindung, F i g. 2 eine Seitenansicht des Gefäßes gemäß F i g. 1, teilweise in einer Ebene II-II in F i g. 1 geschnitten, F i g. 3 in vergrößertem Maßstab einen Querschnitt durch das Gefäß in einer Ebene IH-IH in F i g. 1, F i g. 4 perspektivisch eine der Metallanoden, F i g. 5 im Querschnitt eine Diaphragmazelle eines erfindungsgemäßen Chlor-Alkali-Elektrolyseurs, F i g. 6 eine Draufsicht auf einen Elektrolyseur mit vertikalen Metallelektroden, wobei der Deckel entfernt ist, und F i g. 7 einen Schnitt in einer Ebene V-V in F i g. 6. Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 1 bis 4 besteht das Elektrolysegefäß aus einem Trog 10 mit flachem Boden 11 aus Eisen und Wänden 12 und 13 aus mit Harzgummi überzogenem Stahl. Den Längswänden 12 ist eine erhöht mechanische Festigkeit gegeben worden, und zwar durch Ausbildung derselben als hochkantgestellte U-Profile. Die Kathode wird von einer entlang dem Boden des Troges langsam strömenden Schicht 14 aus Quecksilber gebildet, die an einer Querwand des Troges zugeführt wird und durch ein Flüssigkeitsschloß an der anderen Querwand entweicht. Der metallische Boden des Troges 10 ist durch eine Leitung 15 an den negativen Pol einer Stromquelle angeschlossen.Further details, advantages and features of the invention result from the following description. In the drawing the invention is for example illustrated, namely, FIG. 1 is a plan view of an electrolysis vessel according to the invention, FIG. 2 shows a side view of the vessel according to FIG. 1, partially in a plane II-II in FIG. 1 cut, FIG. 3 on an enlarged scale Cross section through the vessel in a plane IH-IH in FIG. 1, Fig. 4 in perspective one of the metal anodes, FIG. 5 shows in cross section a diaphragm cell of an inventive Chlor-Alkali Electrolyser, F i g. 6 shows a plan view of an electrolyzer with vertical metal electrodes with the lid removed, and FIG. 7 a section in a plane V-V in FIG. 6. In the embodiment according to FIG. 1 to 4 consists the electrolysis vessel from a trough 10 with a flat bottom 11 made of iron and walls 12 and 13 made of steel coated with resin rubber. The longitudinal walls 12 are raised mechanical strength has been given, namely by forming the same as edgewise U-profiles. The cathode is from a slowly flowing along the bottom of the trough Layer 14 formed from mercury, which is fed to a transverse wall of the trough and escapes through a liquid lock on the other transverse wall. The metallic one The bottom of the trough 10 is connected by a line 15 to the negative pole of a power source connected.

An die Oberkantender elektrisch isolierten Längswände 12 des Elektrolytgefäßes sind mit Zwischenraum eine Anzahl Metallanoden 16 aufgehängt, die erfindungsgemäß ausgebildet sind. Jede Anode besteht aus einem flachen, rechteckigen Kasten aus Titan mit ebenen Wänden 17 und 18 und geripptem Boden 19. Die Querwände 17 sind an der Oberkante mit nach außen gekrümmten Flanschen 20 ausgebildet, mit welchen der Anodenkasten auf den Trogkanten ruht. An der einen Querwand ist der Flansch verlängert und als Stromzuführleiter zum Anschluß an eine Stromverteilerschiene 21 ausgebildet, welche ihrerseits an den positiven Pol der Stromquelle geschaltet ist. Mit 22 ist ein dicht schließender Deckel für den Elektrolyttrog bezeichnet. Der Deckel 22 ist mit einer Öffnung und einem in diese eingesetzten Rohrstutzen 23 zum Anschluß an ein Ableitungsrohr für das gebildete Chlorgas versehen.On the upper edges of the electrically insulated longitudinal walls 12 of the electrolyte vessel a number of metal anodes 16 are suspended with a gap, according to the invention are trained. Each anode is made up of a flat, rectangular box Titanium with flat walls 17 and 18 and ribbed bottom 19. The transverse walls 17 are formed on the upper edge with outwardly curved flanges 20, with which the anode box rests on the trough edges. The flange is on one transverse wall extended and as a power supply conductor for connection to a power distribution rail 21 formed, which in turn are connected to the positive pole of the power source is. With a tightly closing lid for the electrolyte trough is designated. The cover 22 has an opening and a pipe socket inserted into it 23 provided for connection to a discharge pipe for the chlorine gas formed.

Wie besonders deutlich aus F i g. 4 hervorgeht, erstrecken sich die Wellen des Bodens 19 jedes Anodenkastens in Längsrichtung des Elektrolyttroges 10, und sie bestehen aus nach unten gerichteten Kämmen oder Rippen 24, getrennt durch verhältnismäßig schmale Rinnen 25. Die nach unten gekehrte Fläche jedes Kammes 24 ist schwach nach unten gekrümmt und mit einer dünnen Schicht 26 von Platin überzogen. Die Platinschicht 26 setzt sich ein kurzes Stück aufwärts längs der vertikalen Bodenflächen, die die Rinnen begrenzen, fort. Oberhalb einer Reihe von Anodenkästen 16 erstreckt sich eine offene Rinne 27 für die Zufuhr des Elektrolyten. Die Rinne weist gerade über jedem Elektrodenkasten eine Bodenöffnung 28 auf, durch welche frischer Elektrolyt kontinuierlich dem Kasten zugeführt wird, und im Kastenboden sind an der einen Längsseite eine Reihe Öffnungen 29 vorgesehen, eine Öffnung in jedem Kamm, durch welche Öffnungen der Elektrolyt zum Elektrolyttrog 10 weiterfließt in einer gleichmäßigen Verteilung über dessen ganze Breite, so daß der Elektrolyt über die Fläche der Anode gleichmäßig verteilt wird. Der zugeführte Elektrolyt fließt, nachdem er den Spalt zwischen den Elektroden verlassen hat, langsam weiter in die Längsrichtung des Troges durch die Kanäle, die neben jeder Längsseite gebildet werden, an eine überlaufkante an dem einen Querende des Troges.As is particularly clear from FIG. 4, the Waves of the bottom 19 of each anode box in the longitudinal direction of the electrolyte trough 10, and they consist of downwardly directed ridges or ridges 24 separated by relatively narrow grooves 25. The downward facing surface of each crest 24 is slightly curved downwards and coated with a thin layer 26 of platinum. The platinum layer 26 settles up a short distance along the vertical floor surfaces, that limit the gutters. Above a row of anode boxes 16 extends an open channel 27 for the supply of the electrolyte. The gutter points straight A bottom opening 28 above each electrode box through which fresh electrolyte is continuously fed to the box, and in the box bottom are on one long side a series of openings 29 are provided, one opening in each comb through which openings the electrolyte continues to flow to the electrolyte trough 10 in a uniform distribution across its entire width, so that the electrolyte is uniform over the surface of the anode is distributed. The supplied electrolyte flows after passing the gap between the Has left the electrodes, slowly continue in the longitudinal direction of the trough through the Channels, which are formed next to each long side, to an overflow edge on the a transverse end of the trough.

Den Anodenkästen kann jede beliebige Größe gegeben werden. In einem aktuellen Fall sind die Dimensionen: Länge 700 mm, Breite 240 mm und Tiefe 100 mm.The anode boxes can be given any size. In one In the current case, the dimensions are: length 700 mm, width 240 mm and depth 100 mm.

Der Elektrolyt besteht aus einer Wasserlösung von Alkalichlorid. Beim Anlegen einer entsprechenden Spannung zwischen Anoden und Kathode wandern die Ionen des Alkalimetalls im Elektrolyten zur Quecksilberkathode 14, wo sie mit dem Quecksilber amalgamieren. Die Chlorionen wandern nach oben zu den wirksamen Flächen der Anoden, also zu den mit Platin überzogenen, nach unten gerichteten Flächen der Kämme 24 und bilden dort kleine Blasen von Chlorgas. Auf Grund des statischen Druckes des Elektrolyten und der krummen Form der Flächen bewegen sich die Gasblasen schnell an den Flächen entlang und in den Rinnen 25 hinauf, wo sie ein mehr oder weniger zusammenhängendes Gaskissen im Oberteil jeder Rinne bilden, und strömen entlang den Rinnen an die Seiten des Anodenkastens heran, wo das Chlorgas durch den Elektrolyten hinaufbrodelt und an der freien Flüssigkeitsfläche zum Gasraum unter dem Deckel 22 entweicht. Von hieraus strömt das Gas weiter durch den Ablaß 23 hinaus und wird in geeigneter Weise aufgefangen.The electrolyte consists of a water solution of alkali chloride. At the When an appropriate voltage is applied between the anode and the cathode, the ions migrate of the alkali metal in the electrolyte to the mercury cathode 14, where it interacts with the mercury amalgamate. The chlorine ions migrate up to the effective surfaces of the anodes, that is, to the platinum-coated, downward-facing surfaces of the combs 24 and form small bubbles of chlorine gas there. Due to the static pressure of the Electrolytes and the crooked shape of the surfaces, the gas bubbles move quickly along the surfaces and up into the grooves 25, where they are more or less form a coherent gas cushion in the upper part of each channel and flow along it the channels on the sides of the anode box where the chlorine gas passes through the electrolyte simmering up and on the free liquid surface to the gas space under the lid 22 escapes. From here, the gas flows further out through the outlet 23 and becomes caught in a suitable manner.

Durch die Wellen des Bodens 19 der Anodenkästen 16 in gezeigter Weise ist eine massive horizontale Metallanode zustande gebracht worden, bei der nur ein unbeträchtlicher Teil der ganzen Fläche nicht elektrisch wirksam ist und bei der trotzdem keine größeren, zusammenhängenden Gasblasen an der Unterseite der Elektrode gebildet werden, die auf die Effektivität des Elektrolyseurs herabsetzend wirken könnten. Dies ist durch Schaffung der über die ganze Fläche gleichmäßig verteilten Gassammelräume, die von den nach oben gepreßten Rinnen 25 gebildet werden, erreicht worden. Man kann ohne Schwierigkeit die Wellen so ausformen, daß 70 bis 90 % der horizontalen Anodenfläche elektrolytisch wirksam werden.By the waves of the bottom 19 of the anode boxes 16 in the manner shown a massive horizontal metal anode has been created with only one insignificant part of the whole area is not electrically effective and in the nevertheless no larger, coherent gas bubbles on the underside of the electrode which have a negative effect on the effectiveness of the electrolyzer could. This is by creating the evenly distributed over the entire area Gas collecting spaces, which are formed by the grooves 25 pressed upwards, are reached been. One can shape the waves so that 70 to 90% of the horizontal anode surface become electrolytically effective.

Bei der Bemessung der Elektrodenkästen 16 muß in erster Linie beachtet werden, daß der Kasten formsteif wird, mit den wirksamen Anodenflächen genau in ein und derselben Ebene gelegen, so daß derselbe Abstand zu der ebenen Quecksilberkathode für alle Teile der Anodenfläche und damit hauptsächlich dieselbe Stromdichte über die ganze Fläche der Anode aufrechterhalten wird. Insbesondere den Längswänden 18 des Kastens muß eine hinreichend große Querschnittsfläche gegeben werden, damit die Spannungsabfälle vernachlässigbar klein werden und im wesentlichen dasselbe Potential an allen Teilen der Anodenfläche aufrechterhalten werden kann.When dimensioning the electrode boxes 16, attention must first and foremost be taken into account be that the box is dimensionally stable, with the effective anode surfaces exactly in one and the same plane, so that the same distance to the plane mercury cathode for all parts of the anode surface and thus mainly the same current density the whole area of the anode is maintained. In particular the longitudinal walls 18 of the box must be given a sufficiently large cross-sectional area so that the voltage drops become negligibly small and essentially the same Potential can be maintained at all parts of the anode surface.

Für die Lebensdauer der Anoden ist es von größter Bedeutung, daß_ die Platinschicht auf das Trägermetall in einer technisch richtigen Weise angebracht wird, so daß die Platinschicht gut an dem Trägermetall haftet und keine Neigung zum Abblättern zeigt. Es ist noch zu bemerken, daß, wenn aus irgendeinem Grund ein Schaden an der Platinschicht entstehen sollte, ein elektrisch isolierender Belag von Oxyd sehr schnell auf der bloßgelegten Titanfläche gebildet wird und daß jener Belag ein weiteres Abfressen des Titanmetalls verhindert. Ein derartiger schützender Oxydüberzug wird natürlich auch auf allen denjenigen Flächen, die anfänglich einen Platinbelag vermissen, gebildet.For the life of the anodes it is of the utmost importance that_ the platinum layer is attached to the carrier metal in a technically correct manner will, so that the platinum layer adheres well to the carrier metal and has no tendency to peel off shows. It should also be noted that if for any reason damage to the Platinum layer should arise, an electrically insulating coating of oxide very is quickly formed on the exposed titanium surface and that that coating is another Avoid erosion of the titanium metal. Such a protective oxide coating is of course also on all those surfaces that initially lack a platinum coating, educated.

Beim Elektrolyseur gemäß F i g. 5 wird angenommen, daß der Trog 30, der den Elektrolyten (Alkalichlorid in Wasserlösung) enthält, im ganzen aus Metall ausgeführt ist. Auf dem Boden des Troges sind eine Anzahl nebeneinander mit gewissem Spiel angeordnete Kathoden 31 aus Eisen montiert, und oberhalb jeder Kathode ist auf die Hochkanten des Troges über isolierende Zwischenlagen 32 ein Anodenkasten 33 derselben Ausbildung aufgehängt, wie die in F i g. 4 gezeigte. Ein Diaphragma 34, beispielsweise bestehend aus einer Polytetrafluoräthylenfolie, ruht direkt auf den oberen wirksamen Flächen der Kathoden 31. Bei der Elektrolyse wandern wie vorher die Chlorionen zur Unterseite der Böden der Kastenkathoden 33 und entweichen entlang den Rinnen der Kastenböden zum Raum oberhalb der freien Fläche des Elektrolytes, von welchem Raum das Chlorgas, nachdem es gebildet wurde, zu einer geeigneten Stelle geleitet wird. Das Vorhandensein der nach oben gepreßten Gassammlungsrinnen in den Böden der Anodenkästen verhindert wie vorher eine schädliche Ansammlung von Chlorgas unter den wirksamen horizontalen Flächen. Die Ionen des Alkalimetalls wandern durch das Diaphragma 34 zu den oberen Flächen der Kathoden 31, wo das Alkalimetall unmittelbar mit dem Wasser reagiert unter Bildung eines Hydroxydes, das im Elektrolyten in Lösung geht, und Wasserstoffgas. Das Wasserstoffgas wird in einem unten offenen Kanal 35 an der Unterseite des Diaphragmas 34 aufgesammelt und durch den Kanal weggeleitet. Um Ansammlungen von Wasserstoff an der Unterseite des Diaphragmas 34 zu verhindern, können Anoden und Kathoden zweckmäßig so angebracht werden, daß ihre wirksamen Flächen sich von der einen Längsseite des Elektrolyttroges nach der anderen neigen, wie in F i g. 5 angedeutet. Frischer Elektrolyt wird kontinuierlich in derselben Weise wie beim Elektrolyseur gemäß F i g. 1 bis 4 zugeführt, und gleichzeitig wird dieselbe Menge von mit Alkalihydrat verunreinigten Elektrolyt vom Raum unter dem Diaphragma weggeleitet.In the electrolyser according to FIG. 5 it is assumed that the trough 30, containing the electrolyte (alkali chloride in water solution), made entirely of metal is executed. On the bottom of the trough are a number next to each other with certain Game-mounted cathodes 31 made of iron, and mounted above each cathode on the upright edges of the trough via insulating intermediate layers 32 an anode box 33 of the same training suspended as that in F i g. 4 shown. A diaphragm 34, for example consisting of a polytetrafluoroethylene film, rests directly on the upper effective surfaces of the cathodes 31. During the electrolysis, migrate as before the chlorine ions to the underside of the bottoms of the box cathodes 33 and escape along the grooves of the box floors to the space above the free surface of the electrolyte, from which room the chlorine gas after it has been formed to a suitable place is directed. The presence of the upwardly pressed gas collection channels in the As before, the bottom of the anode boxes prevents harmful accumulation of chlorine gas under the effective horizontal surfaces. The ions of the alkali metal migrate through the diaphragm 34 to the upper surfaces of the cathodes 31 where the alkali metal is immediately reacts with the water to form a hydroxide which is in solution in the electrolyte goes, and hydrogen gas. The hydrogen gas is in a channel 35 which is open at the bottom collected on the underside of the diaphragm 34 and conducted away through the channel. To prevent hydrogen build-up on the underside of the diaphragm 34, anodes and cathodes can expediently be attached so that their effective surfaces incline from one long side of the electrolyte trough to the other, like in Fig. 5 indicated. Fresh electrolyte is continuously used in the same way as with the electrolyzer according to FIG. 1 to 4 are supplied and at the same time the same Amount of electrolyte contaminated with alkali hydrate from the space under the diaphragm directed away.

In F i g. 6 und 7 wird schematisch ein Elektrolyseur in einer abgewandelten Ausbildung gezeigt. Der Elektrolyttrog 36 ist gänzlich aus Eisen ausgeführt, und vom Trogboden ragen vertikal gestellte flache Eisenkathoden 37, verteilt nach der Troglänge, in gegenseitig gleichen Abständen empor. Die Anoden, die aus Titan ausgeführt sind, haben die Form von abgeflachten, am unteren Ende geschlossenen, vertikal gestellten Rohren 38, die ein Stück oberhalb des Bodens des Elektrolyttroges enden. Gemäß der Zeichnung sind zwischen jedem Paar von Kathoden 37 eine Anzahl derartiger Rohre nahe Kante an Kante aufgestellt, so daß die Rohre zusammen eine im wesentlichen zusammenhängende flache Anode bilden. Wahlweise kann die Anode von einem einzigen Rohr oder einer geringen Anzahl von Rohreis gebildet werden. Zumindest an seinen gegen die Kathoden 37 gekehrten Flächen sind die Anodenröhren 38 mit einer Schicht 39 aus Platin überzogen worden und mit zweckmäßig verteilten Seitenöffnungen versehen. Frischer Elektrolyt wird kontinuierlich dem Trog durch die rohrförmigen, mit Austrittsöffnungen versehenen Anoden 38 zugeführt, und gebrauchter Elektrolyt entweicht stets über eine nicht gezeigte Ablaßkante am einen Querende des Troges. Durch die vertikale Anordnung von Anoden und Kathoden neigt das Chlorgas nicht dazu, sich an den wirksamen, mit Platin überzogenen Flächen der Anoden zu sammeln. Die Ausbildung der Anoden mit Kastensektion bzw. mit Hohlräumen und die Ausnutzung vom Innern des Kastens für die Zufuhr von Elektrolyt durch Öffnungen in den Kastenwänden gewährleisten eine gleichmäßige Zufuhr von frischem Elektrolyt zu allen wirksamen Elektrodenflächen.In Fig. 6 and 7 is a schematic of an electrolyzer in a modified form Training shown. The electrolyte trough 36 is made entirely of iron, and vertically placed flat iron cathodes 37 protrude from the bottom of the trough, distributed according to the Trough length, up in mutually equal intervals. The anodes made from titanium are, have the shape of flattened, closed at the bottom, vertically posed Tubes 38 which end a little above the bottom of the electrolyte trough. According to the A number of such tubes are shown between each pair of cathodes 37 placed near edge to edge, so that the tubes together essentially one form a coherent flat anode. Optionally, the anode can be from a single Pipe or a small number of paddy rice. At least on his The surfaces facing the cathodes 37 are the anode tubes 38 with a layer 39 has been coated from platinum and provided with appropriately distributed side openings. Fresh electrolyte is continuously fed into the trough through the tubular, with outlet openings provided anodes 38 supplied, and used electrolyte always escapes a drain edge, not shown, at one transverse end of the trough. Through the vertical Arrangement of anodes and cathodes, the chlorine gas does not tend to affect the effective, to collect platinum-coated surfaces of the anodes. The formation of the anodes with box section or with cavities and the utilization of the inside of the box for the supply of electrolyte through openings in the box walls an even supply of fresh electrolyte to all effective electrode surfaces.

Wenn es angebracht erscheint, können die Anoden bezüglich nahe gelegener Kathoden fixiert werden mit Hilfe von elektrisch isolierenden, chemisch widerstandsfähigen Einsatzstücken, beispielsweise aus Polytetrafluoräthylen. Hierdurch wird es möglich, eine größere oder kleinere Anzahl von Elektrodengruppen in gedrängte Pakete zusammenzubauen, wodurch die erforderliche Bodenfläche reduziert wird.If it seems appropriate, the anodes can be placed closer to home Cathodes are fixed with the help of electrically insulating, chemically resistant Insert pieces, for example made of polytetrafluoroethylene. This makes it possible assemble a larger or smaller number of electrode groups in packed packages, thereby reducing the floor space required.

Der Gedanke, den Elektrolyten durch als perforierte Rohre oder Kästen ausgebildete vertikale Anoden zuzuführen, kann natürlich nicht nur in Elektrolyseuren mit flachförmigen Elektroden verwendet werden, sondern auch in solchen, wo die Elektroden aus ineinandergeschobenen Zylindern bestehen. Dabei kann jede Anode einen einzigen Zuführungskanal oder eine Mehrzahl Zuführungskanäle für den Elektrolyten aufweisen.The thought of getting the electrolyte through as perforated tubes or boxes Supplying trained vertical anodes can of course not only be used in electrolysers can be used with flat-shaped electrodes, but also in those where the electrodes consist of cylinders pushed into one another. Each anode can have a single one Have feed channel or a plurality of feed channels for the electrolyte.

Es ist offenbar, daß die Erfindung in Elektrolyseuren, versehen mit Anoden, die aus einem anderen chlorbeständigen Metall als Titan und mit Überzug aus einem anderen Metall als Platin ausgeführt sind, Verwendung finden kann. Das Trägermetall muß jedoch, so wie das Titan, eines mit anodischem Sperreffekt sein, beispielsweise so, daß eine elektrisch isolierende Oberflächenschicht als Resultat der Elektrolyse gebildet wird. Solche Metalle sind beispielsweise Niob, Tantal, Wolfram und Zirkonium. Als elektrisch leitende Oberflächenschicht können außer Platin auch Rodium, Iridium und Palladium in Frage kommen. Bei der gegenwärtigen Kostenlage dürften jedoch in der Regel Anoden mit Titan als Trägermetall und Platin als elektrisch leitender Oberflächenbelag bevorzugt werden.It is evident that the invention in electrolysers provided with Anodes made from a chlorine-resistant metal other than titanium and coated made of a metal other than platinum can be used. That However, like titanium, the carrier metal must be one with an anodic barrier effect. for example so that an electrically insulating surface layer as a result the electrolysis is formed. Such metals are, for example, niobium, tantalum, Tungsten and zirconium. As an electrically conductive surface layer, in addition to platinum Rodium, iridium and palladium are also possible. With the current cost situation however, usually anodes with titanium as the carrier metal and platinum as electrical conductive surface coating are preferred.

Im vorstehenden ist die Erfindung bei Verwendung in Elektrolyseuren für die Bearbeitung der Wasserlösungen der Alkalichloride beschrieben worden, aber sie kann natürlich auch in anderen elektrolytischen Prozessen, die mit Hilfe von Metallelektroden durchgeführt werden, mit Vorteil verwirklicht werden. Als Beispiel solcher Prozesse kann die elektrolytische Herstellung von Persulfaten und Perboratoren erwähnt werden, wo man nicht eine Gasentwicklung erstrebt, wo aber eine gleichmäßige Zufuhr von frischem Elektrolyt eine Voraussetzung einer guten Ausbeute ist. Wahrscheinlich kann eine Elektrolytzufuhr gemäß der Erfindung auch in der Galvanotechnik mit Vorteil verwendet werden. Die spezielle Ausbildung der Elektroden ist auch in solchem Fall von Wert, wenn der Elektrolyt bzw. die gebildeten Produkte nicht fressend sind, so daß keine besonderen Forderungen an die chemische Resistenz des Elektrodenmetalls gestellt werden müssen.The foregoing is the invention when used in electrolysers has been described for the processing of water solutions of alkali chlorides, however it can of course also be used in other electrolytic processes with the help of Metal electrodes are carried out, can be realized with advantage. As an an example Such processes can be the electrolytic production of persulfates and perborators should be mentioned where one does not strive for gas evolution, but where it is uniform Supply of fresh electrolyte is a prerequisite for a good yield. Probably an electrolyte supply according to the invention can also be advantageous in electroplating be used. The special design of the electrodes is also in such a case of value if the electrolyte or the products formed are non-eating, so no special Requirements for chemical resistance of the electrode metal must be provided.

Claims

Claims: 1. Electrolyser, in particular for the electrolysis of Chloride solutions with one or more horizontal perforations opposite the cathode or vertical anodes made of sheet metal, d a - characterized in that the anode (s) (16, 33, 38) designed as vessel (s) and with a connection (2 $) to an electrolyte reservoir is (are) connected.

2. Electrolyser according to claim 1, characterized in that that in the case of horizontal anodes (16, 33) their bottom (19) in a manner known per se is ribbed.

3. Electrolyser according to claim 1, characterized in that at vertical Provided anodes (38) these have the shape of flat tubes.

4. Electrolyser according to claim 3, characterized in that each anode (38) consists of several adjacent arranged, rectangular in cross-section and composed of tubes closed at the bottom is, the broad sides of which face the cathodes (37). Pamphlets considered; German Auslegeschrift No. 1087 574; French patent specification No. 1251050,