DE1280227B

DE1280227B - Chlor-alkali electrolysis cell

Info

Publication number: DE1280227B
Application number: DE1965F0045846
Authority: DE
Inventors: Peter Queins; Dipl-Ing Carl Weltin; Dr Eberhard Zirngiebl
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1965-04-17
Filing date: 1965-04-17
Publication date: 1968-10-17
Also published as: BE679579A; AT263039B; GB1148322A; CH455726A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. Cl.:Int. Cl .:

COIdCOId

Deutsche KL: 121-1/14 German KL: 121-1 / 14

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:Number:
File number:
Registration date:
Display day:

P 12 80 227.6-41 (F 45846)P 12 80 227.6-41 (F 45846)

17. April 1965April 17, 1965

17. Oktober 196817th October 1968

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Chlorelektrolysezelle, bestehend aus einem Zellentrog, der eine Quecksilberkathode enthält, und einen Zellendeckel, durch den an einer höhenverstellbaren Trägerkonstruktion befestigte Anoden gleitfähig und abgedichtet hindurchgeführt sind, wobei die Trägerkonstruktion mit einem steuerbaren Höhenverstellantrieb ausgestattet ist.The present invention relates to a chlorine electrolysis cell, consisting of a cell trough, which contains a mercury cathode, and a cell cover through which a height-adjustable Support structure attached anodes are slidably passed and sealed, the support structure is equipped with a controllable height adjustment drive.

In der Auslegeschrift 1 065 819 wird eine Vorrichtung beschrieben, die alle Handgriffe und Tätigkeiten ausführt, die normalerweise eine Fachkraft ausübt, die mit der Nachstellung der Anoden betraut ist. Dieser Nachstellungsautomat enthält eine große Zahl elektrischer Relais und mehrere Elektromotoren, die über komplizierte Schaltkreise gesteuert werden. Ganz abgesehen davon, daß eine derartige Vorrichtung einer sehr sorgfältigen Wartung bedarf und infolge seiner komplizierten Struktur sehr störanfällig ist, treten durch die starken magnetischen Felder an den Zellen einer normalen, mit den üblichen Stromdichten von 5000 bis 6000Amp./m² betriebenen Chloralkalielektrolyse nach dem Amalgamverfahren Störungen in den Schwachstromkreisen des Automaten auf, die nur durch eine magnetische Abschirmung abgehalten werden können. Dadurch wird die Vorrichtung aber noch komplizierter.In Auslegeschrift 1 065 819 a device is described that carries out all the hand movements and activities normally carried out by a specialist who is entrusted with the adjustment of the anodes. This re-enactment machine contains a large number of electrical relays and several electric motors that are controlled by complex circuits. Quite apart from the fact that such a device requires very careful maintenance and is very prone to failure due to its complicated structure, the strong magnetic fields on the cells cause normal chloralkali electrolysis, operated ^{with the usual current densities of 5000 to 6000Amp./m 2, after the} Amalgam process disturbances in the weak circuits of the machine, which can only be kept away by a magnetic shield. This makes the device even more complicated.

Weiterhin sind Einrichtungen bekannt, bei denen halbautomatische, von einem Bedienungsmann geführte Geräte die Tieferstellung der Anoden besorgen. Dies bedeutet aber wieder einen personellen Aufwand, wobei nur die Fachkräfte durch ungelerntes Hilfspersonal ersetzt werden können. Damit ist aber der Vorteil der Dauerkontrolle des Abstandes wieder in Frage gestellt.Furthermore, devices are known in which semi-automatic, guided by an operator Devices to lower the anodes. But this again means a personal one Effort, whereby only the skilled workers can be replaced by unskilled auxiliary staff. So is but the advantage of permanent control of the distance is again called into question.

Es ist weiterhin wichtig, daß die Trägerkonstruktion allerorts gleichmäßig gehoben bzw. gesenkt wird, damit die einzelnen Anoden auch gleichmäßigen Abstand zur Quecksilberkathode aufweisen. Ist dies nicht gewährleistet, so bringt eine automatische Einstellung der Zellen keine wirtschaftlichen Vorteile.It is also important that the support structure is raised or lowered evenly everywhere, so that the individual anodes are evenly spaced from the mercury cathode. Is this not guaranteed, an automatic adjustment of the cells does not bring any economic advantages.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, die vorgenannten Mangel zu beheben und insbesondere einen Höhenverstellantrieb für die Trägerkonstruktion zu schaffen, der ein einwandfreies und gleichmäßiges Einstellen des Abstandes aller Elektroden einer Zelle zur Kathode garantiert.The invention has set itself the task of eliminating the aforementioned deficiencies and in particular to create a height adjustment drive for the support structure that ensures a flawless and even Adjustment of the distance of all electrodes of a cell to the cathode guaranteed.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Höhenverstellantrieb aus einer von einem Motor angetriebenen Querwelle besteht, die über eine Schneckenrad-Zahnradkombination mindestens eine mit einer Spindelmutter zusammenwirkende Spindel antreibt, wobei jeweils eines dieser beiden Elemente ChloralkalielektrolysezelleThis is achieved according to the invention in that the height adjustment drive consists of a motor driven cross shaft consists of at least one via a worm gear-gear combination drives spindle cooperating with a spindle nut, one of these two elements in each case Chlor-alkali electrolysis cell

Anmelder:Applicant:

Farbenfabriken Bayer Aktiengesellschaft,Paint factories Bayer Aktiengesellschaft,

5090 Leverkusen5090 Leverkusen

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Dr. Eberhard Zirngiebl, 5000 Köln-Flittard;
Dipl.-Ing. Carl Weltin, 5090 Leverkusen;
Peter Queins, 5670 OpladenDr. Eberhard Zirngiebl, 5000 Cologne-Flittard;
Dipl.-Ing. Carl Weltin, 5090 Leverkusen;
Peter Queins, 5670 Opladen

ao an der Trägerkonstruktion und am Zellentrog angeordnet ist.ao is arranged on the support structure and on the cell trough.

Dieser Höhenantrieb sichert eine exakte und schnelle Verstellung und erlaubt insbesondere die Trägerkonstruktion bei der Ausführung mit mehreren Spindeln an einer dementsprechenden Anzahl von Punkten gleichzeitig und symmetrisch zu betätigen, wodurch Verkantungen ausgeschaltet werden.This elevation drive ensures an exact and quick adjustment and in particular allows the Support structure for the version with several spindles on a corresponding number of points can be operated simultaneously and symmetrically, which eliminates canting.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Höhenverstellantrieb mit einem preßluftgetriebenen Motor versehen, um die Explosionsgefahr durch Funkenbildung, wie sie bei Elektromotoren besteht, zu vermeiden.According to an advantageous embodiment of the invention the height adjustment drive is provided with a compressed air-driven motor to reduce the risk of explosion to avoid sparking, as occurs with electric motors.

In an sich bekannter Weise sind die Anoden vorzugsweise zusätzlich mit einer von Hand zu betreibenden Einstellvorrichtung versehen. Bei irgendeiner außergewöhnlichen Störung kann dann die Zelle beim Versagen der automatischen Steuerung dennoch weiterbetrieben werden.In a manner known per se, the anodes are preferably additionally operated by hand with one Adjustment device provided. In the event of any unusual disturbance, the Cell can still be operated if the automatic control fails.

Hierzu eignet sich nach einer Weiterbildung der Erfindung eine bevorzugte Ausführungsform der Handeinstellvorrichtung, wobei diese aus einer Drehvorrichtung mit Handrad besteht, die in einem Gegengewinde an der Trägerkonstruktion befestigt ist, wobei dieses Gegengewinde in auf den Anodenstäben angebrachte Gewindebuchsen eingreift.According to a development of the invention, a preferred embodiment of the is suitable for this purpose Manual adjustment device, which consists of a rotating device with a handwheel, which in one Mating thread is attached to the support structure, this mating thread in on the anode rods attached threaded bushes engages.

Die erfindungsgemäße Elektrolysezelle wird nachstehend am Beispiel einer normalen Einbahn-Horizontalzelle von 10 m² Kathodenfläche an Hand der F i g. 1 und 2 schematisch erläutert.The electrolysis cell according to the invention is illustrated below using the example of a normal one-way horizontal cell with a ^{cathode area of 10 m 2} on the basis of FIG. 1 and 2 explained schematically.

F i g. 1 stellt den Querschnitt einer solchen Zelle dar, undF i g. 1 shows the cross-section of such a cell, and

Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf die Zelle.Fig. 2 is a schematic plan view of the cell.

809 627/1381809 627/1381

Die in der Beschreibung angegebenen Bezugszeichen gelten für beide Figuren.The reference symbols given in the description apply to both figures.

Die Zelle besteht aus dem Zellentrog 1 und dem Zellendeckel 2. In dem Zellendeckel 2 sind die Anoden 3 mit einer Dichtung so eingelassen, daß sie bei 5 feststehendem Zellendeckel 2 hin- und herbewegt werden können. Die Anoden 3 sind in einer Trägerkonstruktion 4 befestigt. Diese Trägerkonstruktion 4 besteht aus U-Profilen 4 a, die in Längsrichtung der Zelle verlaufen und solchen, 4 b, die senkrecht dazu verlaufen und die Außenschienen miteinander verbinden, wobei an diesen U-Profilen 4 b die Anoden 3 befestigt sind.The cell consists of the cell trough 1 and the cell cover 2. In the cell cover 2, the anodes 3 are embedded with a seal in such a way that they can be moved to and fro when the cell cover 2 is stationary. The anodes 3 are fastened in a support structure 4. This support structure 4 consists of U-profiles 4 a, which run in the longitudinal direction of the cell and those, 4 b, which run perpendicular thereto and connect the outer rails to one another, the anodes 3 being attached to these U-profiles 4 b.

In F i g. 2 sind die Anoden der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Um die Anoden individuell einstellen zu können, ist in üblicher Weise an den Anodenstäben 5 eine Gewindebuchse 6 angebracht, die durch Drehen eines an der Trägerkonstruktion 4 drehbar befestigten Gegengewindes 7, das lose mit einem Überwurf 8 gehaltert ist, und eine Handein-Stellvorrichtung zum Eingreifen einer Drehvorrichtung 9 mit HandradlO besitzt, in Bewegung gesetzt wird. Durch Drehen des Handrades 10 wird die Anode 3 gehoben bzw. gesenkt und ist damit einer individuellen Einstellung zugänglich.In Fig. 2, the anodes are not shown for the sake of clarity. To the anodes individually to be able to adjust, a threaded bush 6 is attached in the usual way to the anode rods 5, by turning a counter-thread 7 rotatably attached to the support structure 4, which loosely with a cover 8 is supported, and a manual adjusting device for engaging a rotating device 9 with handwheel 10 is set in motion. By turning the handwheel 10, the Anode 3 raised or lowered and is therefore accessible to an individual setting.

Die gesamte Anodengruppe bzw. alle Anodengruppen einer Zelle können über den Höhenverstellantrieb wie folgt verstellt gesetzt werden:The entire anode group or all anode groups of a cell can be adjusted using the height adjustment drive can be adjusted as follows:

Durch die Kupplung 11 des Antriebes wird die Längswelle 12 in Bewegung gesetzt. Die auf dieser Längswelle 12 angeordneten Schneckenräder 13 greifen in Zahnräder 14 ein, die auf einer Querwelle IS sitzen. Auf dieser Querwelle 15, die bei 16 gehalten wird, sitzen Schneckenräder 17, die in das Zahnrad 18 einer senkrecht stehenden Spindel 19 eingreifen. Am oberen Ende der Spindel 19 ist ein Gewinde eingeschnitten, das in ein feststehendes Gegengewinde 20 auf dem Längsträger 4 α der Trägerkonstruktion 4 eingreift. Zur Halterung der Spindel 19 wird der überstehende Rand des Zellendeckels 2 und eine Stelle am Zellentrog 1 benutzt. Wie in F i g. 2 gezeigt wird, bewegt sich die Trägerkonstruktion 4 je nach der Drehrichtung der Kupplung 11 aufwärts oder abwärts. In dieser einfachen Form genügt es, an der Kupplung 11 einen schnell laufenden Luftmotor geringer Leistung anzuschließen, um die Anoden innerhalb kurzer Zeit auf einen gewünschten Abstand zur Kathode oder auf eine vorgegebene Spannung einzustellen.The longitudinal shaft 12 is set in motion by the coupling 11 of the drive. The worm wheels 13 arranged on this longitudinal shaft 12 mesh with gears 14 which are seated on a transverse shaft IS. On this transverse shaft 15, which is held at 16, sit worm gears 17, which mesh with the gear 18 of a vertically positioned spindle 19. At the upper end of the spindle 19 a thread is cut which engages in a fixed mating thread 20 on the longitudinal member 4 α of the support structure 4. The protruding edge of the cell cover 2 and a point on the cell trough 1 are used to hold the spindle 19. As in Fig. 2, the support structure 4 moves up or down depending on the direction of rotation of the clutch 11. In this simple form, it is sufficient to connect a high-speed, low-power air motor to the coupling 11 in order to set the anodes to a desired distance from the cathode or to a predetermined voltage within a short time.

Claims

Patent claims:

1. Chloralkali electrolysis cell, consisting of a cell trough containing a mercury cathode, and a cell cover through which anodes attached to a height-adjustable support structure are slidably guided and sealed, the support structure being equipped with a controllable height adjustment drive, characterized in that the height adjustment drive consists of a is driven by a motor cross shaft (15), which via a worm-gear combination (17,18) drives at least one spindle (19) interacting with a spindle nut, one of these two elements on the support structure (4 a, 46) and on the Cell trough (1) is arranged.

2. Chloralkali electrolysis cell according to claim 1, characterized by a compressed air driven Engine.

3. Chloralkali electrolysis cell according to Claims 1 and 2, characterized in that the anodes (3) are additionally provided with a manually operated adjustment device.

4. Chloralkali electrolysis cell according to claim 3, characterized in that the manual adjustment device consists of a rotating device (9) with a hand wheel (10) which is attached to the support structure (4 a, 4 b) in a mating thread (7), this mating thread ( 7) engages in threaded bushings (6) mounted on the anode rods (5).

Considered publications:
German publication No. 1065 819.

1 sheet of drawings