DE1301803B

DE1301803B - Alkali chlorate cell

Info

Publication number: DE1301803B
Application number: DEP31451A
Authority: DE
Inventors: Forbes Sidney
Original assignee: PPG Industries Inc
Current assignee: PPG Industries Inc
Priority date: 1962-03-30
Filing date: 1963-03-27
Publication date: 1969-08-28

Description

1 21 2

Die vorliegende Erfindung betrifft zweipolige stigt sind oder aber mit ihr aus einem Stück bestehen.The present invention relates to two-pole stigt or consist of one piece with it.

Elektrolyse-Zellen zur Gewinnung von Alkalichlorat Zwischen der Deckplatte 1 und den Flanschen 11Electrolysis cells for the production of alkali chlorate between the cover plate 1 and the flanges 11

aus Alkalichloridlösungen. liegen ein Kautschuk-Überzug 12 des Flansches undfrom alkali chloride solutions. lie a rubber coating 12 of the flange and

Aus der USA.-Patentschrift 2180 668 ist eine kon- darüber eine Flanschendichtung 13 aus Asbest, umFrom the USA patent specification 2180 668 a conical flange seal 13 made of asbestos to

tinuierlich arbeitende Alkalichloratzelle ohne Dia- 5 einen Austritt von Flüssigkeit aus der Zelle zu ver-Continuously operating alkali chlorate cell without preventing liquid from escaping from the cell.

phragma mit einpoligen Elektroden bekannt, in der hindern. Etwas oberhalb der Deckplatte 1 ist einphragma known with unipolar electrodes in the hinder. Slightly above the cover plate 1 is a

der Elektrolyt unter der Wirkung des bei der Elektro- Behälter 14 für die Salzlösung angebracht, der meh-the electrolyte under the action of the electrolyte container 14 for the saline solution, the multiple

lyse entwickelten Wasserstoffs zwischen der Zelle und rere Leitungen 15 hat, die mit ihm ein Ganzes bildenlysis has developed hydrogen between the cell and rere lines 15, which form a whole with it

einem darüber angeordneten und einen entsprechen- und nach unten führen, durch die Deckplatte der den Flüssigkeitsdruck erzeugenden Niveaugefäß zir- io Zelle hindurchgehen und als offene Rohre dicht unterone above and one corresponding and lead down through the cover plate of the the level vessel generating the liquid pressure zir- io cell go through it and as open tubes tightly below it

kuliert wird. Der Wasserstoff entweicht aus dem dem Flüssigkeitsspiegel in der Zelle enden. Vorzugs-is calculated. The hydrogen escapes from the liquid level in the cell. Preferential

Niveaugefäß. Entsprechend der geringeren Leistung weise enden die Leitungen 15 etwa 15 bis 25 cmLevel vessel. According to the lower power, the lines 15 end about 15 to 25 cm

einer einpoligen Zelle gegenüber mit Serien von bi- unterhalb des Spiegels der in der Zelle enthaltenena unipolar cell opposite with series from bi- below the level of those contained in the cell

polaren Elektroden arbeitenden Zellen ist auch die Salzlösung. Der Behälter 14 wird durch eine Lei-Gasentwicklung wesentlich geringer und daher leicht 15 tung 16 gespeist, die normalerweise mit einem (nichtpolar electrode working cells is also the saline solution. The container 14 is generated by a lei gas evolution much less and therefore easily fed 15 device 16, which is normally supplied with a (not

unter Kontrolle zu halten. Will man die Elektrolyse dargestellten) Verweilbehälter in Verbindung steht,to keep under control. If you want the electrolysis depicted) holding tank is connected,

von Alkalichlorid in Zellen ohne Diaphragma mit der in einiger Entfernung von der Zelle angebrachtof alkali chloride in cells without a diaphragm with those attached some distance from the cell

einer Serie von zweipoligen Elektroden durchführen, ist.a series of bipolar electrodes.

so müssen jedoch zur Vermeidung von Explosionen Zur Zuführung der Salzlösung in die Zelle dienen Sicherheitsmaßnahmen ergriffen werden. 20 hier nicht eingezeichnete Pumpvorrichtungen. DabeiHowever, in order to avoid explosions, the salt solution must be fed into the cell Security measures are taken. 20 pumping devices not shown here. Included

Durch vorliegende Erfindung wird nun eine ist die Zuführung an verschiedenen Stellen der ZelleThe present invention now provides for delivery at various locations in the cell

betriebssichere mit zweipoligen Elektroden arbeitende dadurch regulierbar, daß man die Auslaß-Quer-reliable operating with two-pole electrodes can be regulated by turning the outlet cross

Alkalichloratzelle bereitgestellt. schnitte der abwärtsgehenden Leitungen 15 entspre-Alkaline chlorate cell provided. sections of the downward lines 15 correspond to

Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine Alkali- chend einstellt. So kann man nach Bedarf die Zuchloratzelle, bestehend aus einem geschlossenen ZeI- 25 flußgeschwindigkeiten zu jeder Einheit innerhalb desThe present invention relates to an alkaline setting. So you can, if necessary, the Zuchlorat cell, consisting of a closed cell flow rate to each unit within the

lenkasten, Elektroden, Vorrichtungen zur Stromfüh- Zellenkastens dadurch regulieren, daß man die Aus-control box, electrodes, devices for the power supply cell box by regulating the

rung durch die Elektroden und die Elektrolytlösung, lasse dieser Leitungen größer oder kleiner wählt, umtion through the electrodes and the electrolyte solution, let these leads choose larger or smaller in order to

und einer Gassammelanlage über dem Flüssigkeits- dadurch den Flüssigkeitszufluß in jeden Teil der Zelleand a gas collection facility above the liquid, thereby allowing the flow of liquid into each part of the cell

spiegel der Elektrolytlösung, die den Zellenkasten zu steuern.levels of electrolyte solution that control the cell box.

völlig und die Gas-Sammelanlage teilweise ausfüllt, 30 Vorzugsweise auf derjenigen Seite der Zelle, die die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Elektroden den für die Salzlösung bestimmten Zuflußstellen 18 zweipolig sind, die Deckplatte des Zellenkastens in gegenüberliegen, befindet sich eine Reihe von Wasser-Richtung zu der Gas-Sammelanlage ansteigt, und in stoff-Ableitungen 19, die mit einer Gas-Sammelander Gas-Sammelzone Einrichtungen zum Unschäd- lage 20 in Verbindung stehen, deren Querschnittslichmachen plötzlicher Gasdruckanstiege vorgesehen 35 fläche kleiner ist als die in der Zelle, über der sie sich sind. Auf Grund der leicht ansteigenden Deckplatte befindet. Auf der Gas-Sammelanlage 20 liegt eine als werden die Gasblasen auf einem entsprechend an- Berstscheibe dienende Platte 21, die vorzugsweise aus steigenden Weg kontinuierlich und gleichmäßig zur Polyvinylchlorid oder einem ähnlichen, säurebestän-completely and partially fills the gas collection system, 30 Preferably on the side of the cell which which is characterized in that the electrodes correspond to the inflow points 18 intended for the saline solution are bipolar, the cover plate of the cell box in opposite, there is a number of water direction to the gas collecting system rises, and in substance discharge lines 19, which are connected to a gas collecting system Gas-collecting zone devices for harmless position 20 are connected, making them cross-sectional sudden increases in gas pressure provided 35 area is smaller than that in the cell over which it is located are. Due to the slightly rising cover plate is located. On the gas collection system 20 is a the gas bubbles are placed on a corresponding rupture disk serving plate 21, which is preferably made of rising path continuously and evenly to polyvinyl chloride or a similar acid-resistant

Gas-Sammelzone befördert. digen Kunststoff besteht, der leicht zerbrechlich undGas collection zone transported. made of plastic, which is easily fragile and

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform steigt 40 gleichzeitig durchsichtig ist. Beim Betrieb der Zelle die Deckplatte des Zellenkastens um mindestens ist diese Gas-Sammelanlage mit der verringerten 2 cm/m in Richtung zu der Gas-Sammelanlage an. Querschnittsfläche teilweise mit Flüssigkeit gefüllt, Eine geeignete Einrichtung zum Unschädlichmachen deren Spiegelhöhe in F i g. 2 dargestellt ist, so daß sich plötzlicher Gasdruckanstiege ist z. B. eine auf der unterhalb der Deckplatte der Zelle nur ganz wenig Oberseite der Gas-Sammelanlage angeordnete Berst- 45 freier Raum befindet, in dem sich Gas ansammeln scheibe. könnte. Wenn also in der Zelle neben dem erzeugten Zum besseren Verständnis der Erfindung wird auf Wasserstoff noch Sauerstoff in solcher Menge vordie Zeichnungen verwiesen. In diesen bedeutet handen ist, daß die Gefahr einer Explosion besteht, F i g. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße so wird eine etwaige solche Explosion dadurch un-Chloratzelle, die die Anordnung der Stromverteiler, 50 schädlich gemacht, daß die auch als Fenster dienende die Wasserstoff-Ableitungen und die Salzlaugenzulei- Berstscheibe 21 über der räumlich begrenzten Gastungen zeigt, Sammelanlage zerbricht. Der geringe Rauminhalt der F i g. 2 eine teilweise im Schnitt wiedergegebene Anlage 20 und die große Zerbrechlichkeit der Scheibe Seitenansicht einer Zelle nach F i g. 3 entlang der vermindern beträchtlich die Auswirkungen einer Linie H-II der F i g. 3, 55 etwaigen gefährlichen Sauerstoffanreicherung in denAccording to a preferred embodiment, increases 40 at the same time is transparent. When operating the cell the cover plate of the cell box is at least this gas collection system with the reduced 2 cm / m in the direction of the gas collection system. Cross-sectional area partially filled with liquid, A suitable device for rendering the mirror height harmless in FIG. 2 is shown so that sudden increases in gas pressure is z. B. one on the underneath the cover plate of the cell only very little The bursting space located on the top of the gas collection system is 45 free space in which gas can collect disc. could. So if in the cell, in addition to what is produced, oxygen is added to hydrogen in such an amount Drawings referenced. In these it is meant that there is a risk of an explosion, F i g. 1 is a plan view of an inventive so any such explosion is thereby un-chlorate cell, which made the arrangement of the power distribution boards, 50 harmful, that also served as a window the hydrogen discharges and the brine supply rupture disk 21 above the spatially delimited gases shows, collecting system breaks. The small volume of the Fig. Figure 2 shows a partially sectioned plant 20 and the great fragility of the pane Side view of a cell according to FIG. 3 along the lessen considerably the impact of a Line H-II of FIG. 3, 55 any dangerous oxygen enrichment in the

F i g. 3 eine teilweise im Schnitt wiedergegebene Wasserstoff-Auslässen der Zelle. Draufsicht einer Zelle nach Fig. 4 mit abgehobener In Fig. 2 wird eine Anzahl von Stromzuführungs-Deckplatte, um die Anordnung der Elektroden zu oder Verteilerstäben 31 für die Anoden der Zelle zeigen, wobei auch diese teilweise weggelassen wur- gezeigt. Diese Stäbe 31 werden jeweils durch einen den, um den Unterbau der Zelle darstellen zu können, 60 Kragen 32 an Ort und Stelle gehalten, der vorzugs-F i g. 4 eine teilweise im Schnitt wiedergegebene weise aus Graphit besteht und der seinerseits gegen-Seitenansicht der Zelle, wobei die Sammelschienen- über der Deckplatte der Zelle durch eine Klemme verbindung mit der Zelle und die Auslässe für die 33 getragen wird. Auf der Unterseite hat die Deck-Flüssigkeit zu sehen sind. platte wiederum einen Kautschuk-Überzug 34. Alle In den F ig. 1,2 und 3 bezeichnet die Bezugszahl 1 65 Innenflächen der Zelle, d.h. die Wände und der eine Deckplatte der Zelle. Diese ist an die Wand 3 Boden, tragen Schutzüberzüge verschiedener Art, um mit einer Anzahl von Schrauben angeschraubt, die dort die mit der Salzlösung in Berührung kommenden durch Flansche 11 gehen, die an der Wand 3 befe- Metalloberflächen gegen jede Korrosion zu schüt-F i g. 3 shows a partially sectioned hydrogen outlets of the cell. Top view of a cell according to FIG. 4 with lifted. In FIG. 2, a number of power supply cover plate, about the arrangement of the electrodes or distribution bars 31 for the anodes of the cell show, although this has also been partially omitted. These bars 31 are each by a the, in order to be able to represent the substructure of the cell, 60 collar 32 held in place, the preferred F i g. 4 is made of graphite, partially shown in section, and is in turn an opposite side view of the cell, the busbar being clamped over the top plate of the cell connection to the cell and the outlets for the 33 is worn. The deck has liquid on the underside you can see. plate in turn a rubber coating 34. All In the F ig. 1, 2 and 3, the reference numeral 16 denotes interior surfaces of the cell, i.e. the walls and the a cover plate of the cell. This is on the wall 3 floor, wear protective covers of various kinds around screwed on with a number of screws that there come into contact with the saline solution go through flanges 11, which are fastened to the wall 3 to protect metal surfaces against any corrosion

3 43 4

zen. So trägt die Wand der Zelle 39 eine Kautschuk- Sammelanlage mit der verringerten Querschnittsschicht 35 und diese ihrerseits auf der Innenseite ein fläche 20 weiterwandern. Zen. Thus, the wall of the cell 39 carries a rubber collecting system with the reduced cross-sectional layer 35 and this in turn migrates on the inside of a surface 20.

keramisches Futter 36, vorzugsweise aus säurebestän- Die Elektroden-Verteilerstäbe 31 und ihre Verdigen Steinen. Ebenso trägt der Boden der Zelle bindung mit den Endblöcken 50 der Zelle sind in zunächst einen daran befestigten Kautschuküberzug 5 F i g. 3 deutlicher dargestellt. Hierbei trägt jeder Ver-37, über dem dann eine oder mehrere Schichten aus teilerstab 31 einen Graphitkragen 32, der außen mit säurefesten keramischen Steinen liegen. Der Kaut- einem Gewinde versehen und so ausgebildet ist, daß schuküberzug 37 schützt die Stahloberfläche des er in das Innengewinde eines Graphit-Endblockes 50 Zellenbodens und ebenso der Kautschuküberzug 35 paßt. Dieses Innengewinde des Graphit-Endblockes die Seitenwände 39 der Zelle vor Korrosion während io befindet sich an den oberen Enden zweier Bohrungen, der Elektrolyse. die in jedem der Endblöcke angebracht sind und die-Die säurefesten Steine über der Kautschukschicht sen entlang seiner Längsachse (senkrecht) durchziehaben den Zweck während der Elektrolyse eine ernst- hen. Die Bohrungen enden etwas oberhalb des unliche Korrosion der Kautschuk-Verkleidung zu ver- teren Endes der Endblöcke. Die Strom-Verteilerstäbe hindern, denn es entsteht auf diese Weise eine sehr 15 31 liegen innerhalb der Kragen und werden in ihnen dichte Berührungsfläche zwischen dem Kautschuk und den Endblöcken dadurch gehalten, daß man und der Oberfläche der Steine. Ist die Zelle in Be- Amalgam zwischen die Außenseiten der Stäbe 31 und trieb und dringt Flüssigkeit durch die Steine hin- die Innenflächen der Kragen 32 und der Bohrungen durch und beginnt die Oberfläche des Kautschuks 51 stampft. Die Seitenfläche 52 eines jeden Endanzugreifen, so wird durch die dichte, mechanische ao blockes50 ist in ihrer Längsachse derart spanab-Verbindung zwischen den Steinen und der Kautschuk- hebend bearbeitet, daß hier vier langgestreckte Nuten schicht eine zunehmende Verschlechterung des Kaut- 53 von solcher Form verlaufen, daß sie das eine schuks verhindert und damit letzten Endes der Stahl Längsende der in der Zelle befindlichen Elektroden wirksam vor Korrosion geschützt. 54 aufnehmen; sie sind so lang, daß mindestens sie-Wie F i g. 4 zeigt, sind die Sammelschienen 40, die 95 ben Anodenplatten von üblicher Größe übereinander die Zelle mit Strom versorgen, über die stromführen- in sie eingsetzt werden können, den Verbindungsteile 41 mit den Anoden der Zelle Nach F i g. 3 wird die Zelle dadurch mit Strom über die Anoden-Verteilerstäbe 31 durch eine elek- versorgt, daß man diesen durch die Stäbe 31 zu den trische Klemme 42 verbunden. Die Sammelschienen Endblöcken 50 führt. Von jedem der Endblöcke 40, die stromführenden Verbindungsteile 41 und die 30 50 gelangt der Strom in die eingesetzten Enden der Klemme 42 bestehen vorzugsweise aus Kupfer, und Elektroden 54. Diese Elektroden 54 arbeiten zweidie Verbindungsteile 41 sind durch Kupferschrauben polig, derart, daß der Strom von einem Ende der 43 an die Klemme 42 angeschraubt. Elektrode nach dem anderen fließt und von ihr aus Im Unterteil der Zellen zeigt die F i g. 4 eine Reihe durch den Elektrolyten zur nächsten Elektrode, die von die Zelle in einzelne Einheiten unterteilenden 35 dann zu einer Anode wird und den Strom zur fol-Abstandshaltern 44, wobei jede Einheit mehrere genden Elektrode weiterleitet. Die Elektroden wer-Elektroden enthält. Die Salzlösung läuft deshalb in den durch zwischen ihnen befindliche nichtleitende der Zelle vorzugsweise von Einheit zu Einheit um, H-förmige Abstandshalter 55, voneinander getrennt, was durch die Abstandshalter 44 erreicht wird. In je- Bei Inbetriebnahme der Zelle fließt also der Strom, der Zelleneinheit befindet sich urften ein Ablauf 45, 40 wie die kleinen Pfeile der F i g. 3 zeigen, von Elekdurch den die flüssigen Produkte der Elektrolyse trode zu Elektrode. Verteilerstäbe, wie sie hier in in einen gemeinsamen, im Unterteil der Zelle be- der Zeichnung gezeigt sind, befinden sich auch auf findlichen Behälter 46 laufen. Der Behälter 46 steht der anderen Seite der Zelle (in F i g. 3 nicht eingemit einer Abflußleitung 47 an der Außenseite der zeichnet). Diese Verteilerstäbe sind in genau der Zelle in Verbindung. Die der Zelle durch diese Lei- 45 gleichen Weise wie die in dieser Zeichnung wiedertung ausfließende Flüssigkeit gelangt in einen Ver- gegebenen in Endblöcken angeordnet, und an diesen weilbehälter, in dem sie so lange bleibt, bis die in Stellen wird der Strom aus der Zelle dadurch abihr enthaltene unterchlorige Säure durch einen be- geleitet, daß man ihn über die Elektroden in den kannten chemischen Vorgang in Alkalichlorat um- Endblock und von dort ebenfalls durch Verteilergewandelt ist. Ein Teil der in den Verweilbehältern 50 stäbe in das Sammelschienensystem führt, enthaltenen Salzlösung gelangt zwecks weiterer Elek- Beim Betrieb einer solchen Zelle entwickeln sich trolyse zusammen mit frischer Alkalichloridlösung in wegen der räumlichen Lage der Verteiler-Endblöcke die Zelle(n) zurück. Dieser Arbeitsvorgang der gegnüber der ersten und der letzten Einheit in diese Chlorat-Zelle wird hier nicht näher behandelt, da ersten und der letzten der durch die Abstandshalter er mit dem vorliegenden Verfahren zur Betäti- 55 44 voneinander getrennten Zellen-Einheiten beträchtgung dieser Zellen und mit ihrem Bau nichts zu lieh größere Wärmemengen. Da durch die so enttun hat. stehende Wärme des Elektrolyten die Geschwindig-Die Zelle nach F i g. 2 ist so gebaut, daß die Deck- keit, mit der die Elektrolyse in einer gegebenen Zellenplatte 1 von der Gas-Sammelanlage 20 aus nach den Einheit verläuft, bedeutend beeinflußt wird, läßt man Zuflußstellen 18 für die Salzlösung hin etwas Ge- 60 die Salzlösung in die erste und die letzte Einheit der fälle hat. Das Maß des Gefälles ist nicht von aus- Zelle gewöhnlich etwas rascher als in die zwischen schlaggebender Bedeutung, doch wird der Neigungs- der ersten und der letzten gelegenen Zellen-Einheiten winkel vorzugsweise so gewählt, daß der Anstieg der zufließen. Dies ist, wie bereits erwähnt, leicht da-Deckplatte in Richtung zur Gas-Sammelanlage 20 durch zu erreichen, daß man die für die Salzlösung mindestens 2 cm/m beträgt. Durch dieses Gefälle 65 vorgesehenen Rohrmündungen in die erste und die wird es möglich, daß sich die Gasblasen auf der letze Einheit entsprechend reguliert. Im allgemeinen Unterseite der Deckplatte 1 an der Kautschukver- stellt man die Zuflußgeschwindigkeit so ein, daß die kleidung 12 sammeln, und dann nach der Gas- Zulaufgeschwindigkeit der Salzlösung in die erste undceramic lining 36, preferably made of acid-resistant The electrode distributor rods 31 and their Verdigen Stones. Likewise, the bottom of the cell is bonded to the end blocks 50 of the cell that are in first a rubber coating 5 F i g attached to it. 3 shown more clearly. Here, everyone has to pay 37, over which then one or more layers of dividing rod 31 a graphite collar 32, which is outside with acid-proof ceramic stones. The chew is provided with a thread and designed so that Schuküberzug 37 protects the steel surface of the inside thread of a graphite end block 50 Cell bottom and also the rubber cover 35 fits. This internal thread of the graphite end block the side walls 39 of the cell from corrosion while io is located at the upper ends of two holes, of electrolysis. which are mounted in each of the end blocks and which pull the acid-resistant stones over the rubber layer along its longitudinal axis (perpendicular) take seriously the purpose during electrolysis. The holes end a little above the infinite Corrosion of the rubber cladding to the older end of the end blocks. The electricity distribution bars prevent, because this creates a very 15 31 lie within the collar and be in them tight contact surface between the rubber and the end blocks held by that one and the surface of the stones. Is the cell in amalgam between the outsides of the rods 31 and propelled and penetrated liquid through the stones - the inner surfaces of the collars 32 and the bores through and starts tamping the surface of the rubber 51. Engaging the side surface 52 of each end, the dense, mechanical ao blockes50 is such a machinable connection in its longitudinal axis between the stones and the rubber- lifting machined that here four elongated grooves layer an increasing deterioration of the chewing of such a form that it is one schuks prevents and ultimately the steel longitudinal end of the electrodes in the cell effectively protected against corrosion. 54 record; they are so long that at least they-like F i g. 4 shows the bus bars 40, the 95 ben anode plates of conventional size, are stacked one on top of the other supply the cell with electricity via which current-carrying can be inserted into it, the connecting parts 41 with the anodes of the cell according to FIG. 3 the cell is thereby energized via the anode distributor rods 31 by an electri- cally supplied that this is fed through the rods 31 to the tric terminal 42 connected. The busbar end blocks 50 leads. From each of the end blocks 40, the current-carrying connection parts 41 and the 30 50, the current reaches the inserted ends of the Terminal 42 is preferably made of copper, and electrodes 54. These electrodes 54 work in two ways Connecting parts 41 are poled by copper screws, so that the current from one end of the 43 screwed to terminal 42. Electrode after the other flows and from it In the lower part of the cells, FIG. 4 a series through the electrolyte to the next electrode, the from dividing the cell into individual units 35 is then to an anode and the current to the fol spacers 44, each unit carrying several low electrodes. The electrodes wer-electrodes contains. The saline solution therefore runs into the non-conductive one between them the cell preferably from unit to unit around, H-shaped spacers 55, separated from each other, what is achieved by the spacers 44. When the cell is put into operation, the current flows The cell unit has a drain 45, 40 like the small arrows in FIG. 3 show by Elekdurch which the liquid products of the electrolysis trode to the electrode. Distribution bars as shown here in in a common, shown in the lower part of the cell in the drawing, are also located on Sensitive container 46 run. The container 46 is not centered on the other side of the cell (in FIG. 3) a drain line 47 on the outside of the draws). These distribution bars are in exactly that Cell in connection. Evaluation of the cell through this line is the same as that in this drawing Outflowing liquid arrives at a given end block arranged in and on these because container in which it remains until the in places the current from the cell is thereby discharged hypochlorous acid contained in it, so that you can put it through the electrodes in the Known chemical process in alkali chlorate around the end block and from there also converted by distributor is. Some of the rods in the retention tanks 50 lead into the busbar system, The saline solution contained in it is used for the purpose of further elec- During the operation of such a cell, develop trolysis together with fresh alkali chloride solution in because of the spatial location of the distributor end blocks the cell (s) back. This work process the opposite of the first and the last unit in this Chlorate cell is not dealt with here, as the first and the last of the spacers He used the present method for actuating 55 44 separate cell units of these cells and with their structure nothing to lend greater amounts of heat. Because by so disappointed Has. standing heat of the electrolyte the speed. The cell according to FIG. 2 is constructed in such a way that the coverage with which the electrolysis takes place in a given cell plate 1 runs from the gas collection system 20 to the unit, is significantly affected, one leaves Inflow points 18 for the salt solution towards 60 the salt solution in the first and the last unit of the has cases. The degree of the gradient is not usually a little quicker from the out- cell than into the one between of decisive importance, but the inclination of the first and the last cell units angle preferably chosen so that the increase in the flow. As already mentioned, this is an easy-to-use cover plate towards the gas collection system 20 by reaching that one for the saline solution is at least 2 cm / m. By this slope 65 provided pipe mouths in the first and the it becomes possible for the gas bubbles on the last unit to be regulated accordingly. In general The bottom of the cover plate 1 on the rubber adjuster adjusts the inflow speed so that the collect clothes 12, and then according to the gas feed rate of the saline solution in the first and

die letzte Einheit mindestens 20 % höher ist als diejenige mit der die dazwischen liegenden Einheiten versorgt werden. Dies ist eine wichtige Maßnahme beim Betrieb einer Zelle dieser Art, denn eine möglichts gleichmäßige Abnutzung der Anoden von einem Ende der Zelle nach dem anderen hin ist erwünscht für eine reibungslose und wirtschaftliche Elektrolyse. Die Erreichung einer solchen gleichmäßigen Anodenabnutzung wird aber dadurch erleichtert, daß in der ganzen Zelle die Temperaturen möglichst gleichmäßig gehalten werden. Gegebenenfalls kann man auch die Stromrichtung in der Zelle zwischen den beiden Seiten periodisch wechseln, um während des Betriebs eine gleichmäßige Elektrodenabnutzung zu erreichen. Eine gleichmäßigere Abnutzung wiederum schafft über den ganzen Elektrolyten der Zelle hinweg einen einheitlichen Elektrodenabstand und verringert beträchtlich die Gefahr großer Stromschwankungen, die normalerweise entstehen, wenn bei dieser Bauart in der Zelle große Elektrodenab- ao stände vorliegen.the last unit is at least 20% higher than that of the units in between are supplied. This is an important measure in the operation of a cell of this type, because one possible Uniform wear of the anodes from one end of the cell to the other is desirable for a smooth and economical electrolysis. Achieving such a uniform However, the anode wear is facilitated by the fact that the temperatures in the entire cell are as low as possible be held evenly. If necessary, you can also choose the direction of current in the cell between Change the two sides periodically to ensure even electrode wear during operation to reach. A more even wear creates in turn over the entire electrolyte of the Uniform electrode spacing across the cell and considerably reduces the risk of large current fluctuations, which normally arise when, with this type of construction, large electrode ab- ao in the cell stands are available.

Die Elektroden solcher Zellen bestehen gewöhnlich aus Graphit, und auch für die vorliegende Zelle sind Graphit-Elektroden zu bevorzugen; doch kann man gegebenenfalls auch andere Werkstoffe dafür nehmen, die hinreichend korrosionsbeständig unter den Bedingungen innerhalb der Zelle sind. So kann man bestimmte Grundmetalle wie Titan und Tantal für die Elektroden verwenden, wenn sie einen genügend starken Platinüberzug tragen, an dem sich die Elektrolyse abspielen kann. Ferner kann man gegebenenfalls auch verschiedene Kombinationen von Elektroden-Werkstoffen vorsehen. So kann man z. B. mit Platin überzogenes Titan oder Tantal für die Anoden nehmen und diese Anoden an einem Ende mit einer daran befestigten Stahlkathode ein Ganzes bilden lassen, so daß der gesamte Gefügeaufbau entlang dem Stromweg der Zelle an dem einen Ende als Anode und am anderen als Kathode wirkt. Die Endblöcke 50 der Zelle bestehen vorzugsweise aus Graphit, wobei im allgemeinen korrosionsbeständige, dichte Graphitsorten zu bevorzugen sind. Obgleich diesem Graphit der Vorzug zu geben ist, kann man aber auch mechanisch bearbeiteten Stahl oder irgendein anderes stromleitendes Metall nehmen, das sich bohren und spanabhebend bearbeiten läßt, um darin die notwendigen Bohrungen und Nuten für die Verbindungsstäbe 31 und die Elektroden 54 herzustellen. Im letzten Fall muß aber dafür gesorgt werden, daß diejenigen Oberflächenteile des Endblocks, die nach Einführung in die Zelle mit der Salzlösung in Berührung kommen, einen festen und korrosionsbeständigen Überzug erhalten.The electrodes of such cells are usually made of graphite, and are also used for the present cell Prefer graphite electrodes; but you can also use other materials if necessary, which are sufficiently resistant to corrosion under the conditions inside the cell. So you can Use certain base metals like titanium and tantalum for the electrodes if they have enough one wear a strong platinum coating on which the electrolysis takes place can play. Furthermore, various combinations of electrode materials can also be used, if necessary provide. So you can z. B. with platinum coated titanium or tantalum for the anodes take and these anodes form a whole at one end with a steel cathode attached to it leave so that the entire structure along the current path of the cell at one end as Anode and acts as a cathode on the other. The end blocks 50 of the cell are preferably made of Graphite, with generally corrosion-resistant, dense types of graphite being preferred. Although This graphite is preferred, but one can also use machined steel or any take other conductive metal that can be drilled and machined to get into it to produce the necessary bores and grooves for the connecting rods 31 and the electrodes 54. In the latter case, care must be taken that those surface parts of the end block that are after Introducing the cell with the saline solution in contact, a solid and corrosion-resistant Received coating.

Beim Betrieb der erfindungsgemäßen Zellen wird während der Elektrolyse der Flüssigkeitsspiegel der Elektrolytlösung so hoch gehalten, daß die Unterseite der Deckplatte benetzt wird und auch die Gas-Sammelanlage zum Teil mit Elektrolyt gefüllt ist. Der elektrische Strom wird über die Verbindungsstäbe 31, die Endblöcke 50 und die Elektroden 54 durch die Zelle geführt und verläßt diese wieder auf der anderen Seite. Während der Elektrolyse fließt neue Salzlösung laufend durch den Behälter 14 und die Zuleitungen 15 in alle durch die Abstandshalter 44 voneinander getrennten Zellen-Einheiten. Bei der ersten und der letzten Zellen-Einheit, d.h. bei den an das Stromverteilersystem angrenzenden Einheiten sind die Mündungen der Zuleitungen 15 so eingestellt, daß der Zulauf der Salzlösung dort um etwa 20% größer ist als die in den Leitungen nach übrigen Einheiten. Während der Elektrolyse sammelt sich der in der Zelle frei werdende Wasserstoff unter der Deckplatte der Zelle über der Salzlösung an. Die angesammelten Gasblasen gleiten dann infolge des Gefälles der Deckplatte an ihr entlang nach der begrenzten Gas-Sammelanlage und verlassen schließlich diese und damit die Zelle. Bei dieser Arbeitsweise der Zelle lassen sich während der Elektrolyse leicht gleichmäßige Temperaturen aufrechterhalten. Außerdem kann so der gasförmige Wasserstoff rasch angesammelt und aus der Zelle abgezogen werden.When the cells according to the invention are in operation, the liquid level becomes the during electrolysis The electrolyte solution is kept so high that the underside of the cover plate is wetted and so is the gas collection system is partially filled with electrolyte. The electric current is supplied via the connecting rods 31, the end blocks 50 and the electrodes 54 passed through the cell and exited again on the other Page. During the electrolysis, new saline solution flows continuously through the container 14 and the Supply lines 15 in all of the cell units separated from one another by the spacers 44. In the first and last cell unit, i.e. in the units adjacent to the power distribution system the mouths of the supply lines 15 are set so that the inflow of the salt solution there by about 20% greater than that in the lines to other units. Builds up during electrolysis the hydrogen released in the cell under the cover plate of the cell above the salt solution. The accumulated Gas bubbles then slide due to the slope of the cover plate along it after the limited Gas collection system and finally leave this and thus the cell. In this way of working of the cell, uniform temperatures can easily be maintained during electrolysis. In addition, the gaseous hydrogen can be quickly collected and withdrawn from the cell.

Claims

Patent claims:

1. Electrolytic alkali chlorate cell, consisting of a closed cell box, electrodes, Devices for conducting current through the electrodes and the electrolyte solution and one Gas collection system above the liquid level of the electrolyte solution, which completely covers the cell box and partially fills the gas collection system, characterized in that a Number of bipolar electrodes are present, towards the top plate of the cell box the gas collection system rises, and in the gas collection zone or in the discharge of the gaseous Products Facilities provided for rendering sudden increases in gas pressure harmless are. *

2. alkali chlorate cell according to claim 1, characterized in that the cover plate of the cell box increases in the direction of the gas collection system by at least 2 cm / m.

3. alkali chlorate cell according to claim 1 or 2, characterized in that as a device for Sudden increases in gas pressure on the top of the gas collection system render one harmless Rupture disc is provided.

4. alkali chlorate cell according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the Cell contains a series of spacers (44) dividing the cell into individual units.

5. alkali chlorate cell according to claim 4, characterized in that the first and the last Cell unit, the mouths of the supply lines (15) for the electrolyte solution are set so that the inflow of the solution there is only about 20% greater than in the other units.

1 sheet of drawings