DE1442969A1 - Elektrolytisches Verfahren zur Gewinnung von reinem Sauerstoff - Google Patents

Description

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P U 42 969. 1

19 746

American Cyanymid Company» Wayne, New Jersey» V. St. A.

ΓΓΐ 'νΐTT?A'jr.ST?IS*SS*«ΐ Μ*ΐΐ^£«ΐΐ* *^Ί ** 3ϊ«ϊ5·Ε·ί <·3Ϊΐΐt^?"*Τ τ

Elektrolytisches Verfahren zur Gewinnung von reinem Saueretoff

Die Erfindung besieht sich auf ein neues elektrolytisches Verfahren zur Abtrennung von Sauerstoff aue luft oder eine« Gemisch von Sauerstoff mit anderen Gasen.

Es ist bekannt» daS Sauerstoff aus unreinen sraueretoffhaltigen Gasgemischen durch bei tiefen Teavporaturen durchge führte Trennverfahren tochnicch gewonnen werden kann.

Verfahren diestix· Art oinel in ailg«ineinen zeitraubend and

und erfordern einen boben T'apitolaufv/and» Ea Kuateht *3.iri Bedarf nac*\ eiriem wirk8;:.moj» Vorfa>r/en sur Abtren-

r, v«yi Sauerstoff aus luft ode*.- anderen S

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ORIGINAL

Gasgemischen in einfacher und wlartsehaftliehsr Weise?

Ein Hauptsiel der Erfindung Ist öa&er ein aeues Verfahren ssur Abtrennung von Sauerstoff aias sauerstoffhaltig©» Gasgemischen "bei gewöhnlichen !Demperaturea m»SL Üsnck@n_a Bin weiteres Siel is ein Verfahren zur Eeiniguag τοη Sauerstoff auf elektrolytisch®© Wege und ein Verfahren snaia Beisassen des aus elaera Gasgemisch g© wonnenen gaefSnaigen Sauerstoffe»

Gegenstand der &?findimg 1st etsa ¥©rfate@n sms^s @ewini!ung nem Sauerstoff aus seinen @es£©©liea mit anderes. §as®n_g das äs« durch gekennzeichnet $.&t_p SaS sas

Ca) das AusgangBgemiscb. in eine srste Zone einleitet^ die ein© gasdurchlässige ai>sr flüssiglseitsundurchlässige negative aekti? de aufweist„ die wenigstens einen aktiven Metallkatalysator· ent«

wenigstens einen Teil des Ausgangs'gemischs durch diese negati=

ve Elektrode in eine zweite Zone leitet_B die einen Elektrolyten enthält,

(c) elektrolytisch die Lösung des Sauerstoffs des Ausgangsgemische an der Grasfläche zwischen dieser Elektrode und dem Elektrolyten in der zweiten Zone bewirkt,

(d) den den elektrolytisch gelösten Sauerstoff enthaltenden Elektrolyten mit eimer gasdurchlässigen aber flüssigkeitsun= durchlässigen pösitven Elektrode in BsriihruBg "bringt» die we= nigstens einen aktiven Metallkatalysator enthalte

(e) an dieser positiven Elektrode praktisch reiaes Sauerstoff gas aus dem elektrolytisch gelösten Sauerstoff

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(f) dae gebildete praktisch reine Sauerstoffgas durch die positive Elektrode in eine dritte Zone leitet und

(g) praktisch reinen_s von inerten Verunreinigungen praktisch freien gasförmigen Sauerstoff aus der dritten Zone gewinnt«,

Bas erfindimgsgemäße Verfahren wizftmit einer Reinigungszelle durchgeführt „ die einen Elektrolyten und mehrere Gas^Pltissigkeita-Elektrodeii raafaßt,, an die ein äußeres Potential angelegt w5.rdo Wenn Sauerstoff enthaltende Gasgemische einer (Jae-PltissigkeitB--Elektrode fsugeführt werden, dann wird praktisch reiner Sauerstoff an der anderen Elek« trode gewonnen,·.

Nach einer Aiieftihrungsform dex· Srfindtmg wird eine Reini·=»

e verwmdeSrp d.fe b.v.3 einem gösdurchlässigen Be-= oder ©fnor gaBöurchiässigen Membran in Zontakt mit va) einem Elektrolyten« κ,,Β.. einer wäßrigen starken Säure oder wHßrigesn Alkali und {tä einer An&ehX von einen Kata-= lyeet-i%* enthaltenßeii Jllektroden "besteht und sieh in einfacher Wei.es BU£?aEKC3iitaueii last, Mit dienes* Zelle -,et Hie Ahirex?i.u!:^ . on Süve.XB%of? ran saf^'^i Vex

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Die Elektroden eind durch einen Elektrolyten voneinander getrennt. Jede der katalytischen Elektroden let mit einer äußeren Stromquelle, b„B. einer Trockenzelle verbunden. Unreiner Saueretoff wird wit der negativen Elektrode oder · Kathode der Rßinigungsielle in Berührung gebracht. Unter dem Einfluß der angelegten Spannung bilden sich in Gegenwart eines alkalischen Elektrolyten H-ydroxylionen an der negativen Elektrode oder Kathode aus. Diese Ionen werden durch den wäeerigen Elektrolyten zu der positiven Elektrode oder Anode transportiert, während die Elektronen durch den äußeren Stromkreis .abfließen. An der Anode wird der Sauerstoff zurUckgebildet und praktisch reiner Saueretoff_t der nicht mehr durch die ursprünglich vorhandenen anderen Qa-. Be verunreinigt let, kann abgesogen werden« Die ursprünglich vorhandenen anderen Sase sind in dem alkalisehen Elektrolyten praktisch völlig unlöslich» Wird ©in sauerer Elektrolyt verwendet, darm sollen alle gasförmigen Verunreinigungen darin gleich falle- praktisch unlöslich sein* An der Kathode bildet sich dann W&aser» dag an der positiven Elektrode oder Anode durch die durch den äußeren Stromkreis augeführten Elektronen *u ^ae.förmigera Sauerstoff und Walser st off ionen zersetzt wird,

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Die Elektroden können aus Kohle bestehen, in die ein Edelnetallkatalysator oder ein anderes katalytisch wirksames Metall eingebracht wurde. Anateile einer Slektrode aus Kohle und Katalysator kann man einen Katalysator z.B. Platin oder Nickel, verwenden. Verfahren aur Herstellung derartiger Elektroden sind bereits beschrieben* Ss sei jedoch darauf hingewiesen, daß es im Fall von Katalyeatorelektroden «weckmäßig ist, wasserdicht machende Mittel, a.B. Polytetrafluoräthylen, vor dem Formen der . Elektrode ?.u dem Elektrodenmaterial zuzusetzen, damit ein Möglichet guter Xontakt dea Gases mit den Katalysator und Elektrolyt gewährleistet let.

Für dl· erfindungegenäöen Zweoke können die Elektroden aus dra gleichen Material oder aus verschiedenen Materialien hergestellt eein. So kann beispielsweise die negative Elektrode Graphitkohle und Platin oder einen anderen Katalysator und die ραβίtive Elektrode LerapenruO und als Katalysator ein anderes aktives Metall als Fiatin enthalten.

Mehrer· der Reaktionen, die in der Reinigungezelle ablaufen, hängen von dea verwendeten Elektrolyten ab. Diese Reaktionen können folgendermaßen ζusanmengefaßt werdani

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s? Kathode ι 0« ♦

CS) an &®τ AnGde: SHgO ——^ 4S* + 0_?

In @4aes fes

O₀ * 2H-O-- * 4©—> 40Ff

+ 2HgO + 4o

Als Beispiel© für vsrweiuäfe&ye Elektrolyt ea saien genannt ι wässrig© LSaimgen, die 3s!sw©felBäi2r@_t Perchlorsäure

ToluoleulfoMsäux¹®, N®trlisa5hy<tTOxjd odsr Kallas-

enthalten· Wie bereits erwähnt, besteht die Punktiea ä©s alkaliacher* El©ktrolytea haupteäohllefe darin, di® on i@r Kathode gebildeten Iojksi sur i^eitiven Blsktrod· traneportiert werden. Dies wird dureh Anlegen einer äuSeren Spannung erreicht» wodurch die als Kathode bezeichnete Elektrode negativ und die ale Anode bezeichnete Elektrode positiv aufgeladen wird, Der Elektrolyt befindet ei©h beiden katalytieehen Elektroden, Er kenn entweder

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in Form eines festen Elektrolyten, β.B, einer Ionenauatausohnembran, oder eines flüssigen Elektrolyten angewandt werden. Ein flüssiger Slektrolyt kann auch naoh Sättigung eines Papiers oder einer anderen geeigneten Membran dastit eingesetct werden. Der jeweils verwendete Elektrolyt soll den Durchgang der OaBTerunreinigung soweit wie möglioh verhindern und den Transport der Hydroxyllonen oder von Wasser von der negativen Elektrode zur positiven Elektrode so stark wie möglich begünstigen« Mit Hilfe einer Analyse der an der positiven Elektrode austretenden Gase läßt sich feststellen, ob der richtige Elektrolyt gewählt wurde. So zeigt eine beträchtliche Menge von Verunreinigungen !■ austretenden Gas von beispielsweise 5 ί> oder darüber an, da^r> der Elektrolyt entweder für die gasförmigen Verunreinigungen zu etark durchlässig iet oder daß darin die Verunreinigungen «u stark löslich sind. Bin Elektrolyt mit solchen Eigenschaften wird selbstverständlich bei der Durchführung des erfindungsgenäßen Verfahrene nicht verwendet werden.

Ib allgemeinen reichen Spannungen von etwa 0,1 bie weniger ale etwa 1,5 Volt aus, um eine wirksame Potentialdifferene aufrechtzuerhalten. Damit wird ohne weiteres der Traneport von Hydroxyl!onen in baslochen Medien oder von Yasser in

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sauren Medien.von der negativen zur positiven Elektrode durch den Elektrolyten "bewirkt. DaB Kathodenpotential wird jedoch eo eingestellt, daß kein gasförmiger Wasseretoff gebildet wird. Der beste Bereich für dieses Potential liegt zwischen etwa 0,5 und 1,3 Volt.

Vorteilhafterweise kann dae Reinigungeverfahren innerhalb eines großen Temperaturbereiche bie zu einer Temperatur, die unter etwa dea Siedepunkt des verwendeten Elektrolyten liegt,durchgeführt werden. Der Bereich zwischen etwa 25 und 15O⁰C let In der Regel ein gut brauchbarer Temperaturbereich für viele der bei dem erfindungegemäßen Verfahren verwendbaren Elektrolyten.

In den beigefügten Zeichnungen, die eur Erläuterung der Erfindung dienen» sind swel Beispiele für in Rahmen der Erfindung bevonugte RelnlgungeEellen wiedergegeben. Im den Flg. 1 und 2 sind zwei Modifikationen der Reinigungsee lie im Querschnitt dargestellt· ?ig. 5 ist eine schematische Daretellung der Durchführung der Trennung und Ent« fernung von Sauerstoff in vorherbestimmten Kengen aus einem Gasgemisch.

tn VIg. 1 ist eine Einlaßöffnung 1 gezeigt, duroh die der su reinigende öaestrom in einen elektrisch inerten Behälter

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2 strömt. Der Gasstrom trifft auf eine gasdurchlässige aber flUssigkeitsundurchläseige Elektrode 3, die ale Scheider wirkt« Sie besteht aua o.lnero aktiven Γ!βtallkatalyaator und kann, falle arwtinecht, weitere Zusätze, wie Kohle und ein wasserdicht machendes Mittel enthalten. Unter Verwendung eines alkalischen Elektrolyten 4 bilden eich an der Elektrode In Berührung alt dem eintretenden Gasgemisch Hydroxylionen und Elektronen. 3)a die anderen Gase ale Sauerstoff in dem Elektrolyten 4 unlöslich sind, treten sie durch die Auelaßöffnung 5 aua. Durch eine äußere Energiequelle 6 wird eine Spannungsdifferenz aufgerichtet, durch die Hydroxyl -ionen durch den Elektrolyten 4 su einer positiven Blektrode 7 transportiert werden. Bei der Berührung mit der positiven Elektrode 7 werden durch die Umwandlung von Hydroxyl üu Sauerstoff durch die Leitung 6a Elektronen an den äußeren Stromkreis geliefert. Der Sauerstoff wird an der AusIaB-ttffnung 6 ate praktisch reiner Sauerstoff abgezogen.

Wenn ale Blekjtrolyt 4 eine anorganieohe Säure, z.B. Sohwefölsäure verwendet wird, dann wird aa der Elektrode 5 ffaseer unter Verbrauch von Elektronen gebildet· Bei Ö3i' Zufuhr von fy.ektronen aus de» äuiiei-en t'tromkreie durch die J^eituriß 6e weiden an der Elektrode 7 gasförmiger Sauerntoff unr] VTaeaorstoffionen gebildet, Die Elektroden können aun doia gleichen ''aieriiil bestuken odsr aine «3er

IAD ORiQ^IAt;

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ίο-«

Elektroden kam einen anderen katalytisch wirksamen Stoff ■ als äie andere enthalten«

Eine andere Reinigungsfolie, die in auseinandergebogener Darstellung in der Fig, 2 wieder^®genau ist, wird durch Sueamiaenbau der folgenden "Rlemente hergestelltϊ Eine Membran 11, z.B. ein Papierfilter, wird mi'c Elektrolyt gesättigt. Dia mit 12 und 13 bezeichneten Elektroden körnen durch Verpreesen .einea "Edelmetalls oder-eints Gemische aue Kohle und Edeüjne tall mit einem waaserdieht machenden Mittel hergestellt werden. In Berührung mit den Elektroden sind Metallgitter 14 und 15 angeordnet, die direkt mit einer äußeren Energiequelle verbunden sind» Abstandshalter aus inertem Metall 16 und 17 werden direkt gegen die Gitter und 15 gedrückt. Be Bind Dichtungen 18 und 19 vorgesehen, um das Auslecken möglichst vollotändlg zu verhindern, und die gesamte Anordnung wird durch 3timplatten 20 und 21 gueamaengehalten. Das Sauerstoff enthaltende Gasgemisch tritt durch die öffnung 22 ein und gelangt schließlich su der Elektrode 12 und der Membran 11» die beispielsweise 23 /S-»iges Kaliumhydrojcyd oder ön-Schwefelsäure als Elektrolyt enthält, s.-r. die Klek^rode day Gas nicht nln.iurchiäßt, treten die verunreinigenden Gase durch die öffnung 23 aus.. 3eini Kontakt den Sauerstoffa mit der Elektrode 12 in einem basischem Hediura bilden: sieb Hydroxyliorsen, die durch die l?lelctrolyt-

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membran 11 hindurch zur Kiektrode 13 wandern, wo sie unter Bildung von pr^ktieoh reinem tfaa seratoff entladen werden, der schließlich duich die Öffnung 24 austritt. Die eineeinen Element« werde« nach ihren ousannenbau durch Bolzen (nicht 'largentelit) zusammengehalten.

In Pig. 3 iet eine aohematioche Parate]lung der Reini» gungszelle 30 in Verbindung »it der Süßeren Energiequelle 31 wiedergegeben. Sin Potentiometer 32 und ein Amperemeter 33 ermöglichen die Überwachung dec Stromflus··· durch die Zelle und damit eine Steuerung der Strömungege-•chwindigVe.it des Saueretoffgaees durch Erhöhung oder Verminderung in Potential oder Spannungsabfall Über die Zeil· Kittels einee äußeren Widerotand· 34« Di« Energie- ι oder Stromquelle 31 kann, wie bereite erwähnt, eine Trockenseile oder eine beliebige andere Gleichstromquelle •ein. Der veränderlich« Wideretand ermöglicht die Steue- j rung dee Spannungsabfalls Über die Zolle und damit di· Steuertmg den »jrchgonge von liydroxylionen durch die Zeil·· Auf der eiren Seite der Reinigungszelle strömt das su reinigende Gan durch die Leitung 3? zu, wahrend auf der anderen Seite de." Teil*» durch dip --ei tu ag "*,b praktisch reiner Sauerstoff midtJitt, der gewonnen wird. Me Übrigen Ga·· werden boi 37 abgoftihrt. Re i3t »war nur nine Reinigungeselle dariinaterLt, doch kann ra-ai iin Kalimen der Erfindung

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JH

auch mehrere Zellen in Reihe oder parallel in Verbindung mit einer einzigen Stromquelle verwenden.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie BU beschränken· Teile und Prozentsätze beziehen sieh auf das Gewicht j «renn nicht β anderes angegeben 1st.

» Beispiel 1

Sine Elektrodenplatte-wird hergestellt, indem man auf ein Stahlgewebe mit lichten Mascheaweiten von 76 Mikron (200 roesh) ein Semi ach aus 80 $> ?latin~8chwarz_v 7 i> kolloidaler XieaelBäure und 13 ^ Polytetrafluorethylen aufbringt, s© -daß die Platinbel&duüg 11₉2 mg/om betragt, imd dann die fragt ^elektrode mater eisiem Dnaek von 21 kg/oa C50G pel) ■ feei 52O°0 Ferformt* Sie geformte Flatte wird dann alt

^ wässrigen' Kaliiamhydroxyd behaadslt und alt· Wasser

ι" i©r s© gef orffiten Platte werdea gwei Elektroden aus_ gesefenitten. Dsjin werdea fünf Filterpapiersclieiben mit 23 $■ igen wässrlgigsa Kalisamhyöroxyl gesättigt imi "perallel a äea feeiitn g®tahmten ?31ektroden angeorineti, Bio werden ritt einer liußaren Stromquelle ferbunden.

P Bi© v*irka&ä;e FJIioiie _t1e-I@r ilekurode beträgt 4₉9 cm > STach

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den ZuearamenbßU,in der in Pig. ? dargestellten Anordnung hat die Zelle einen.inneren Widers land von 0,44 Ohm. Reiner Sauerstoff wird durch den (iaeeinlaß eingeführt \ma tritt auf der Aualaäseite der Zalle aus, wenn eine Spannung von 0,564 Volt angelegt wird und ein. Strom von 20 znA durch dia Zelle flieBt. Bei einer Strometärke von 61 mA/cm (C,3 A) baträgt der Spannungeabfall Über die Zelle 0«87 V.

Danach wird luft durch den SaeeinlaQ in din 2e31e eingeführt. Unter dieoen Bedingungen beträgt der öpanmmgeabfall über die Zelle 1 V bei einem Strom von 2CO »A« Sine Probο dee erhaltenen gereinigten Saueretoffe wird aiaeaenspektroekopiach analysiert. Ee wird ein, abgesehen von 7as@erd&i3^@halt_f zu wenigstens 96 i* reiner Sauerstoff erhalten, und die Geeohwindigkeit der Saueretoffentwicklung beträgt wenigstens 98 1> der Theorie,

Beispiel 2

Bin« Blelctrodenplatte wird hergestellt, indem asm auf ein Tantalgitter mit lichten Kaschenweit*n von 29? i*. {50 aeeh), ein Cemieoh aus 12 $ Platinschwar«, to $ kolloidal·» Alujiiniuinoxjd und 18 'S Polytetrafluoräthylen aufbringt, so daß die Flatinbeladung 9 !ift/cm² betrÄgt. ßl« Platt« wird dann alt konzentrierter Schwefelsäure behandelt und Mit Wasser

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ä&z-

,GSr a© geforatss .Ρ1ε.*δΐΘ w®3?d@n. sctqI Sloktifoclea. ; Baas. i™@röen 5> fiJ.tei'papierS'SßQi'istsia silt 6s

G-ier Eielct2?©ä® laatrligt 4_g9 ©sa^-o laek den

2 dsr*g©st©13-t©si jyiopfeiMg feat ¥ider©tSBd ¥©a Q₉23 Qlnm_o ISmIwst Sauerstoff Ii d©a ©aseialßß Gliigafühirfe ö5iö tritt auf <1%τ der- 2@li@ aus^ Bsi ©ines· StFöiaatärke von 100 pasmungaabfalS. Über cli® g@li© 1,05 Volt«

|G(5t

at toreh il%m SaseinlaS la ii® Seile siageftitet₀ |iates^j iiesea BeaiEgungea ©©trägt der Spanataagsabfall ii'feöF dl© gelle 0_e87 Volt bet einem Strom won 49 biA» .Bei 1_?08 TaXt

afeg^leaene Strom 200 wk» Eia© Profee des g^reiüig- @E SaiiKgr-Qtoffgasee wird maesenspektroekopissh analysiert.,

ä©aa 9S fo reinsr Sau'eratoff, unter Ausschluß von Wasserwird erhalten., und die» Geschwindigkeit der Säuerst offiing "beträgt wenigstens 9Ö /' der Theorie.

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Beispiel 5

3Ss wird eine wie in Beispiel 1 hergestellte Zelle verwendet alt der Ausnalune, daß die ftlnf Filterpapiersoheiben alt 6n Phosphorsäure als Elektrolyt gesättigt werden. Der innere Widerstand der Zelle beträgt 0,80 Ohm. Mit reinem Sauerstoff als eingeführtem Gas beträgt der Spannungsabfall 0,95 Volt bsi einen Stroe von 100 mA.

Anstelle von reinen Sauerstoff wird dann Luft auf der Einlafissite In die Reinigungezelle eingeführt. Unter diesen Bedingungen beträgt der Spannungsabfall über dl· Zelle bei 90 roA 1,05 Volt.

Der an der AuelaBöffnung erhaltene Sauerstoff hat neon des Ergebnis der oaseenspektroskoplaolien Analyse eine Reinheit von wenigstens 98 jt» '

Beispiel 4

Wan arbeitet wie in Beispiel 2 beschrieben, verwendet jsdooh oine nit Pn Kn.Uu.-rhyäroxyd als Elektrolyt äquilibriert« AnionenauNtnuocherm»nbran (pemutit A 20) al» Elektrodensohe.ider« Bje Zelle Hat olnen Inneren fideretanÄ von 0,87 Ohre. TTIt reinem Seueretoff hrvt die Zoilc bei ÜOO bA eint Sj-anrM-.ti,«: von "· Volt. Dann wird <!ie Zellt» Bit luft bei 13,5 Ui* unü 1,15 Volt l»etrieben und liefert Sauerstoff Uit

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yfl

einer Reinheit von 97

Be le pie 1

Zu 85 Teilen einer 10 i> abgeschiedenes Nickel enthaltenden Graphitkohle, die ale Nebenprodukt bei der Herstellung von Calciumcyanamid erhalten wurde^ werden 15 Teile Polyäthylen aue einer Polyäthylenemulsion zugemischt· Die Feststoffe werden auf einem Stahlgitter mit lichten Ma»ohenweiten von etwa 0,17 mm (84 mesh) von etwa 5 x 10 cm aufgebracht. Die ao hergestellte Elektrode enthält 1,7 ng

Nickel Je cm -.

Die Zelle wird wie in Beispiel 1 bteohrieben hergestellt* Sie beaitst einen inneren Widerstand von 0,42 0ha. Mit reinem Sauerstoff im Gaeeinlaß liefert die Zeil· bei einer angelegten SpaTiaung von 0,95 Volt einen Strom von 100 mA.· Räch Srsetκ dee Sauerstoffe durch Luft liefert di· Zelle ein®!i Sfeösa ^on 100 bsA bei einen Spannungsabfall von 1,07 YoIt. Eiae.^robe gereinigten Sauerstoffs wird bei einem Spannungsabfall ν<n 1,25 Volt und 143 mA entnommen· Die maseenspektroEietrische Analyse ergibt unter Auaschluß von Was? er dampf eine Reinheit von wenigstens 97 $>*

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Di···· Beispiel veranschaulicht die Bemessung von Sauer-** »toff.

Ale Elektroden werden Nickels5.ebe mit lichten Maaohenweiten ▼on t49yu (100 aeeh) verwendet, die 10 # Silber auf Graphitkohl« tragen und 15 ag Silber/om enthalten. Vor ihrer Verwendung werden die Elektroden alt Äthanol gespült und dann •la· Stund· Bit 23 £-iger Kalilauge behandelt. Dann wird dl· Bae« ait *«seer von den Elektroden abgewaschen.

Die Zelle wird ~ wie in Beispiel 1 besehrieben - unter Verwendung von drei PllterpapierstUoken «it 23 j£-iger Kalilauge als Elektrolyt aufgebaut. Sie hat einen Widerstand von 0,43 0ha.

Bei der Beschickung nit reine» Sauerstoff liefert die Zeil· bei einer Spannung von 0,93 Volt einen Stroa von 100 «Α.. Wird Luft anstelle von Sauerstoff in die Heinigungsielle eingeführt, dann liefert sie den gleichen Stron bsi «iner Spannung von 0,968 Volt. BIe Ausbeute an gereinigtes Sauerstoff wird bei oijvsiB Strom von 100 mA gemessen. Di· Bildungsgeachwihdigkejt ergibt sich zu 0,40 ml'Minute gegenüber einer aus der Coulomb--Xq.uivu3 ena berechneten Geschwindigkeit

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yon 0,40 ml/Hinute nach der durch sie Sättigung vLt * Waaeerdaapf bedingten Korrektur,

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Claims (1)

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   Patentansprüche

   1. Verfahren zur Gewinnung von reinen Sauerstoff aus seinen Gemischen mit anderen Gasen, dadurch gekennzeichnet, dass man

   (a) das Auögangogcnisoh in eine crate Zone einleitet, die eine gasdurchlässige aber flüssigkeitoundurchläaaige negative Elektrode aufweist, die wenigstens einen aktiven Metallkatalyeator enthält,

   (b) wenigstens einen Teil des Auagangsgemisehs durch diese negative Elektrode in eine zweite Zone leitet, die einen Elektrolyten enthält,

   (c) elektrolytisch die Lösung des Sauerstoffs des Ausgangs-Cocieche an der Grenzfläche zwischen dieser Elektrode und den Elektrolyten in der zweiten Zone bewirkt,

   (d) 3cn den elektrolytiöch gelöston Sauerstoff enthaltenden Elektrolyten nit einer gasdurchläseigen aber flüssigkeiten undurehJaasigen poaitiveu Elektrode in Berührung bringt, die wanigatenrj einen aktiven Ketal!katalysator enthält,

   (e) an dio^rr positiven Elektrode praktisch reitioe Sauer» fctoffßaii auE den elektrolytiöch gelöoton Sauerstoff zurlick-TiJ ■': r t,

   0 Ö :! F; \ 3 / 1 2 ? "'

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   5,0

   (f) das gebildete praktisch reine Sauerstoffgae durch die positive Elektrode in eine dritte Zone leitet und

   (g) praktisch reinon^von inerten Verunreinigungen praktisch freien . gasförmigen Sauerstoff aus der dritten Zone gewinnt.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass oan als Elektrolyten einen festen Elektrolyten verwendet.

   5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daee einen flüssigen Elektrolyten verwendet*

   4. Verfahren nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man als Elektrolyten einen sauren Elektrolyten verwendet.

   5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekonnueiohnet, dass man als Elektrolyten wässrige Schwefelsäure, wässrige Phosphorsäure oder wässrige Perchlorsäure verwendet.

   6. Verfahren naob eines der Ansprüche 1-3» dadurch gek#nn~ «•lehnet, dass man als Elektrolyten einen alkalieofoGS. Elektrolyten verwendet.

   7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß» mm wässrige Kalilauge oder wässrige Katfoalauge als Slaktrolytea vervenä.t. 909813/1237

   BADORIGINAk;, ,f

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   8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dasα man aus einer äuseeren Stromquelle eine Spannung von etwa o,1 bis 1,5 Volt über die positive und negative Elektrode anlegt.

   9· Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man als katalytische Elektrode eine Elektrode verwendet, die Platin, Palladium, Nickel oder Silber enthält.

   1o. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man als sauerstoffhaltiges Ausgangsgemisch ein Sauerstoff und Stickstoff im Volumenverbältnis von 2 α : Oo enthaltendes Gasgemisch verwendet.

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