DE1467224A1 - Verfahren zur Bearbeitung von Graphitanoden elektrolytischer Zellen - Google Patents

Verfahren zur Bearbeitung von Graphitanoden elektrolytischer Zellen

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DE1467224A1
DE1467224A1 DE19631467224 DE1467224A DE1467224A1 DE 1467224 A1 DE1467224 A1 DE 1467224A1 DE 19631467224 DE19631467224 DE 19631467224 DE 1467224 A DE1467224 A DE 1467224A DE 1467224 A1 DE1467224 A1 DE 1467224A1
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anode
graphite
chlorine
plate
electrolytic cells
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DE19631467224
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DE1467224B2 (de
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Hiroshi Shibata
Kinzo Sugihara
Yasuo Yamasaki
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Kureha Corp
Original Assignee
Kureha Corp
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Publication date
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    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/60Constructional parts of cells
    • C25B9/65Means for supplying current; Electrode connections; Electric inter-cell connections
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B11/00Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
    • C25B11/04Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by the material
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    • C25B11/043Carbon, e.g. diamond or graphene
    • C25B11/044Impregnation of carbon

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  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Description

  • MEZalM Zu mswra va Manwom EL TB,ozy@rscm .
    Die vorliegsmde llrfimdmg betrifft ein Verfahren zur Be-
    arbeitung vm graphitsasden elektrolytischer Zellen zur Elektrolyse
    einer llkalisalzlös=g durch das taeatsilberterfahren.
    Die zur @lei@rolyse von 111aa.lisalsläsnngen in @i3.ektroiyse-
    sollen verweadetea drsphitsnodsn missen gegen nassierendes Chlor
    widerataadrlllirig sein, eine geringe fi«spaneng gegenüber Chlor
    besitseaa und billig sein. Dis üblichen eraphitaaoden weisen jedoch
    ILaagel auf. =astestliai sind sie gegen nassieranden Sauerstoff nicht
    wideratamdsühig, porös *to.
    Ina der Llhalisalalösung liegen Hypoohlorit-, Hydrozyl- und
    Sulfatianen vor, die an der Anode entladen werden, wobei $ioh Bauer-
    Stoff eatwiokelt und ein Teil dieser Ionen unmittelbar unter Bildung
    von Zehlendiosyi mit der ßraphitanoäe reagiert und außerdem die Bin-
    dang zerstört, durch die die feiaea, die Graphitanode bildenden Teil-
    eher suraruaengehaltea werdeni schlieUioh wird die Anode mechanisch
    zerstört.
    In dem lts", indem sich die Graphitanode verbraucht, fallen
    feine und grobe Stücke der zerstörten Anode auf die Oberfläche des
    kathedisah« Amalgams und zersetzen das liatriuma«lgam, wobei sich
    Wasserstoff entwickelt.
    Wenn größere Mengen an Graphitstüaken auf die Oberfläche
    des Amalgams fallen, vermischen sich diese mit den llatrimnaaa7.g»
    und bilden Qnechsilberbutter heher Viskosität; diese haftet an der
    Oberfläche der kathadisahen Eisenplatte, wodurch nicht nur das plie-
    8en des Quecksilbers gehemmt wird, sondern auch die Senge des bedeck-
    ten Quecksilbers in der lilekt:olyssselle ansteigt, die fließende lten-
    go an silber gesenkt und die Koasentration an @atrim- elam
    vergrößert wird, so daß ein Zerfall des Amalgams hervorgerrsfen wird
    und die Nntwioklung von tasseratoff stattfindet.
    >durch wird nicht am die Wirkung der elektrolytischen
    Zelle unterbrochen, sondern auch die Wirksamkeit des Strom merklich
    gesenkt; beträgt die Xmzemtratiam an latriumsmslgam 1 It, so verliert
    das kathodisahe Amalgamlllg seine ?ließbarkeit und haftet in porm
    einer Schicht an der Oberfläche der kathodisahen lLisenplatte, wodurch
    sich große Heugen Wasserstoff entwickeln, so da.8 die Blektrolyseselle
    explodieren kam.
    Zumal der Verbranch der Graphitanode, wie oben besoärieben,
    mit einer Steigerung der Stromdichte und einer Erhöhung der Temperatur
    in der Blektrolysezelle ansteigt und die Menge des sich v der un-
    teren ]Fläche der Anode entwickelnden Chlors proportional mit der
    Stromdichte wächst, steigert sich die mechanische Zerstörung der Gra-
    phitanode durch das Chlor, so daB deren Lebensdauer verkürzt und die
    Menge der feilen Teilchen der zerstörten Graphitanode vergrößert wird,
    die auf die Oberfläche des kathodisahen Amalgam fallen.
    Andererseits dringt der Elektrolyt wegen der posen Be-
    schaffenheit der Graphitanode in das Innere der Anode, und das Aus-
    füllen ton Chlorionen in den Poren der Anode reicht nicht aus, so daB
    die Entladung ton Wasserstoff- und Sulfationen erfolgt, Sauerstoff
    entwickelt und als Ergebnis die Anode anschwillt; dadurch ist sie
    einen oayästiven Verbrauch unterworfen und wird zerstört.
    ILse derartige schädliche Einwirkung wird durch das Anstei-
    gen der Straadiohte verstärkt; der elektrische Widerstand und die El.ek-
    trolysierspannuag werden erhöht, was ein Abfallen der ursprünglichen
    8lektrolysekrait zur Polge hat.
    ?n folgende: soll der mit der Graphitanoäsnplatte verbundene
    Anodenpol betrachtet werdet:
    Bisher sind. zahlreiche Graphitpole und. Graphitanodenplatten
    verwendet worden; der Graphit weist in torliefäsm llalle jedoch fol-
    gende Umgel aufs
    Irstens hält der Graphitpol in ?alle einer angestiegenen
    StronUohte der Ladung mit seiner Widerstand nicht Stand, und die
    Wärfaeentwioklung sowie der Spaaaungsabfall werden größer.
    Zweitens ist der Kontaktwiderstand an der Verbindungsstelle
    wen Anodenpol und Anodenplatte so groß, daß bei hoher ßtrondiohte
    nicht gearbeitet werden kaum.
    Drittens altert der graphitpolg rerbrauoht sich in der =l.ek-
    trolytlösnng und mnß nach wenigen Xonaten entfernt werden.
    Viertens korrodiert das Verbindungsteil von Anodenpol und
    Anodenplatte gleichfalls durch die ]Clektrolytlösung, wobei während
    des Gebrauchs dessen elektrischer 'Widerstand ansteigt.
    Wegen der vorstehend beschriebenen Mängel ist es erforder-
    'Wich, bei einen Anodenpol, der unter einer hohen ßtrondiohte Ton über
    100 1ap.@är2 arbeiten solle einen metallischen Pol mit einen geringeres
    elektrischen Widerstand einzusetzen" der völlig mit der Anodenplatte
    verbund4n werden kann und wobei der metallische Pol dsroi Balswasser
    nicht korrodiert.
    Zur Durchführung des Verfahrens mit einer Anodenstrondiohte
    Ton über 100 lmp.%dr2 wurden sahlreiohe Vershohe durchgeführt, die
    ergeben haben, daß es erstens -mehr wesentlich ist; wenn die Anode
    einen geringem elektrischen Widerstand 'Nesitst. Zweitens wird die Ano#
    de weniger verbraucht und hat eine erhöhte Lebensdauer und drittens
    altert die Anode a=ch über eine lange Zeitspanne t.oht.
    Zum besseren Verständnis der vorliegenden $rfindung wird
    auf die beigefügten Zeichnungen verwiesent welche beispielsweise Aus-
    führungeformen erläutern. In diesen ist
    Pig. 1 ein perspektiviseher Querschnitt einer elektrolyti-
    sehen Zelle zur Elektrolyse einer Alialisalslösung im Quecksilberver-
    fahren, worin die ßraphitanode in erfindungsgemäßer Weise bearbeitet
    dargestellt wird.
    ?1g. 2 ist eine vergrößerte Ansicht und zeigt die Innen-
    struktur einer üblichen Graphitanode.
    Pia, 3 ist eine vergrößerte Ansicht und zeigt die innere
    Struktur einer erfinduugsgenäBen Graphitanode.
    ?ig. 4 ist eine Amsioht der montierten Graphitanode, die
    gemäß der vorliegenden Brfiudung bearbeitet wurde.
    Vig. 5 ist ein Querschnitt und zeigt den bearbeiteten Zu-
    stand der in ?ig. 4 dargestellten Graphitanode.
    fig. 6 zeigt beispielsweise eine weitere Ausfühxnngsform
    der geaU der vorliegenden lgrfiadung bearbeiteten ßraphitanode.
    pig. 'j ist ein Querschnitt und zeigt den bearbeiteten Zu-
    stand dar tu ?1g. 6 dargestellten Graphitasode.
    IM-g. 8 zeigt beispielsweise eine weitere Ausführangsorm
    der gemäß der @,rorlegenden Irfindaag bearbeiteten Graphitanode.
    äig. 9 ist ein Niersohaitt und zeigt den bearbeitetet Zu-
    stand der in fig. 8 dargestellten Graphitanode.
    In Pig. 1 besteht die elektrolytische Zelle aus einen Zoll-
    körper durch Verbindung von mit@Gu»i ausgekleideten Seitenwänden (1)
    mit einer kathodischen Grundplatte (3), wobei eine OrmmeirUsht=g (2)
    :wischgeschaltet ist. Die erfindungsgemäße Anode wird aus einer Ano-
    denplatte (5) und einen Anodenpol (4) gebildet und taucht in eine
    Mlektrolytlösung (7), mit der die elektrolytische Zelle gefüllt ist.
    Diese Anode ist aufgehüagt und geht durch Öffnungen (12a) einer Deck-
    platte (12) auf der elektrolytischen Zelle in einer Entfernung von
    wenigen ltillinetera von der Oberfliiche der kathodischen Vralganschioht
    (6). De ist zu sehen, daB die Anodenplatte (5) in Querschnitt längs
    der Linie I - I von rig. 1 aus Gra#hitteilohea t8) gebildet wird.
    Wie aus Pige 1 zu ersehen ist, ist der Anodenpol (4) unmittelbar mit
    einer Bohutsschicht (13) überzogen, die aus einen gegen Chlor wider-
    standsfähigem liaterial wie Gumi, Kunststoff oder dgl. besteht, wäh-
    read der untere Seil vor der Itlektrolytlösuag (7) durch einen Schutz-
    ring (14), der aus einem gegen Chlor widerstandsfähigen Material wie
    mit Kunststoff behandelter Graphit, Hartgummi, Polyesterharz, Poly-
    viaylohlorid, Pnrashars, Graphitkohle, pulverisierten Porzellan oder
    Graphit besteht, geschützt ist.
    Pig. 2 ist eine vergrößerte Modellansicht und zeigt den
    inneren Aufbau einer bisher üblicäen Anode; daraus ist zu ersehen,
    daß die Poren des Graphits völlig eingebettet und mit Zwuststoff ge-
    fällt sind; deshalb bricht dieser Graphit bei der Mektrolyse wegen
    des Aufbläh«s des Znastetoffesg vollständig auseinander, so daß große
    Graphitteilohen auf die Oberfläche des Qaeoketlbers fallen und die
    Intwioklusg von Wasserstoff verursachen.
    Pig. 3 ist eine vergrößerte Modellaaaioht und zeigt eine er-
    findungsgemäße Anodenplatte, wobei die Graphitteilchen (8) matereinano-
    der durch sähe Graphitstrsifen (g) verbunden sind. Ax den Innen- und
    Außenwänden der durch die Graphitteilohen (8) und die sähe: Graphit-
    streifen (9) gebildeten Hindung bildet sich ein haftender Zuastatoff-
    latez-Überzug und ein Raun (10) in Innere: dieses Gebieten durch Ver-
    dampfen des Znnstharzlatez.
    ?ig. 4 ist eine perspektivische Ansicht und zeigt eine Aus-
    führnfforn der srfindungegemäßen Anode, wobei der eine SQh#tsschioht
    (13) aufweisende laodenpol (4) mit der Aaodeaplatte, die einer an-
    schließend beschriebene: besonderen Behandlung unterzogen wurde, mit
    eines Schutzring (14) aas gegen Chlor widerstandaf%higea Material ver-
    bunden wurde. Weiterhin kann dieser Graphitanodenpol durch einen ae-
    talliaohen Anodenpol, beispielsweise ans Kupfer oder Messing, mit Ce-
    rixgeren elektrisoäen Widerstand als der des Graphits, ersetzt werden.
    Wird ein derartiger metallisches Anodenpol verwendet, ist es wichtig,
    daß das Verbindungeteil von Anodenpol und Anodenplatte vor Korrosion
    durch das heiße, Chlor enthaltende Salzwasser geschützt wird. Ans die-
    sen Grund sind erfindufemE.ß besondere Schutzmaßnahmen vorgesehen.
    rig. 5 zeigt eise: Querschnitt entlang der Iduio P - r ton
    ]na. 4..
    Mine sugespitste Ausspar"g (16) ist in der Anodenplatte (5)
    torgesehen. Mine Schicht (1Z) wird daroh Eindringen von gegen Chlor
    widerstandsfähigen Stoffen wie Chlornaphthalin, Chlorpa»ffia, ohlerier-
    tau risohöl und pflassliohem 01 in die Anodenplatte unter Druck oder
    bei vermindertem Druck aus den Imesteil der Aussparung gebildet. Per
    bis Zum Ansatz des sugespitsten.Teiles (15) vollständig mit der Bohuts-
    sohioht (13) Ubersogene Anodenpol (4) wird durch Pressen in den Vor-
    sprung befestigt. Anschließend wird der 8shutsring (14) um die Sohuts-
    sohioht (13) auf der Anodenplatte (5) seit eines gegen Chlor widerstands-
    fähigen Bindemittel als CEr«d angeordnet, worauf ein gegen Chlor wi-
    derstandsfähiges Bislerittel (18) außerdem auf dem Verbiadungoteil
    swisohen Aaodespol und Anodenplatte aufgebracht wird, nu das Bintrin-
    gez von Salzwasser vollständig zu verhindern.
    rig. 6 ist eise perspektisisoho Ansicht und zeigt eine andere
    Ausffseagsforu der torliegenden =rfisd»g. Der die Bohatssohioht (13)
    aufweisende Anodenpol (4) wird direkt uni fest durch einen Schreine»- .
    ring (19) neben den sohutsriag (14) mit der lsedeaplatte (5) vorbus-
    des.
    au* T neigt einen Querschnitt längs Linie TU - 1II Von
    rig. 6. Der lsodezpol (d) ist durch Na sugespitsten Teil in gleicher
    eise wie in !1g. 5 in der Anodenplatte (5) befestigt, jedoch ist in
    diesem lalle ein Oohraubenriag (19) unter den Bohutsring (14) ange-
    eräaet und der untere Seil der sohatssohioht (13) mit einet Schraubge-
    winde (21) versehen, auf den der 8ohraubeariag (19) geschraubt tird.
    So soll bemerkt werdoa, daß die Verbindung zwischen lsodeapol und Ano-
    denplatte durch die eben erwähnte Ausbildung verstärkt und das Verbin-
    dungsteil vollkosaea vor den Angriff durch galswassor geschützt wird.
    Insbesondere bildet der Anodenpol (4) ein Stück mit dem Sohraubonring
    (19), der auf der Aaodenplatto (5).durch ein gegen Chlor widerstand»-
    taugen aiademittel (20) befestigt ist. Da der Bohutsring (14) außer-
    den Über den Oohrbearing (19) durch ein chlorfestes Bindoaittel (18)
    verbunden ist, wird die Ablösung des Aaodeapols (4) ton Sohutoring.(14)
    durch die Wärmeausdehnung bei steigender Temperatur völlig verhindert.
    Via. # ist ciao porspektivisohe Aasicit wnd zeigt eine ni-
    tore.AuaZühruagtforn der vorliegenden Srtiaduzg. Der eine Sohztssohioht
    (13) aufweisende Aaedeapol (4) ist mit der Aaodeaplatte (5) durch ei-
    aea mit Oeiraubeapwiado vorsoäonen Ring (23) verschraubt.'.
    Via* 9 neigt einen Querschnitt längs Iiaio IX - IX von
    Pia* s.
    Wie aus 11g.9 zu erseios ist, ist der Aaodeapol (,) durch
    das zugespitzte Seil in gleicher Weise wie 3a ]Pia., 5 in der Anodenplat-
    te (5) befestigt, jedoch ist der untere Teil der 8:,hutssohioht (13) d3-
    rekt mit einen Schraubgewinde (21) versehen, wobei nicht zur der
    Ring (23) mit diesem Teil verschraubt ist, sondern auch Bohrauben-
    bohrungen in dem Ring (23) torgesehen sind, der auf der Anodenplatte
    (5) durch *an chlorfesten Naterial bestehenden Schrauben (22) vor-
    schraubt ist. Zwischen den Ring (23) und der Anodenplatte .(5) wirkt
    das chlorfeste Bindemittel (18) als flüssige Dichtung. Dementsprechend
    findet keine Ablöaung des Schutzringes (23) von der Anodenplatte (5)
    aufgrund der Wärmeausdehnung des Anodenpols (4) statt; wegen der Be-
    festigung des Anodenpols (4) an der Anodenplatte (5) mit Hilfe der
    8ohrauben (22) wird die tragende Kraft dnroh den Anodenpol (4) eher
    @rerstürkt und die Ablösung des Sahutzringoo (23) ton der anodenplatte
    (5) wogen äer Spannung des laodenpole (4) völlig verhindert, so daB
    kein Eindringen von Salzwasser stattfindet.
    Die durch die erfindungegeaUe Bahandlung bearbeitete laao-
    domplatte wird nachstehend genauer erlriuterts
    Einige kusführnageformen der üblich« Verfahren zum Durch-
    dringet der Poreas einer Graphitanode zwecks Beseitigamg der schädli-
    ohen Porositit, der Verringerung des Verbrauchs der Anode und der Ver-
    gsößerwmg der ursprünglichen Graphiteinheit zur Durchführung laaeri-
    stiger kontinuierlicher Verfahren der elektrolytisohon Zelle sollen
    nachstehend besehrieben werdens
    (1) lullen der Poren "tr Graphitaaode mit Paraffin
    (2) lMea der Poren der Graphitaaode mit ohloriertea 51
    (3) ?ollen der Poren der Graphitanode mit Chlornaphthalin.
    Diese bekanntes Verfahren weisen große läsgel auf and sind
    am etwas wirksaaj sie sind bei Anoden elektrolytischer Zellen !.n Diao-
    phrageis-Vertahren geeignet# können beim ßneoksilberwerfahrea jedoch
    nicht angewendet werden. Die Technik dieser !inselverfahren wird asoh-
    stehend besohriebens
    L ersten lalle, in den die Graphitanode mit Pmr«fia Co-
    füllt wird, worden wie in lig. 2 sn sthen ist, die Poren (10a) mit
    Graphitteilohea (8) »geben und die graphitstreiten (11) der Oraphit-
    anode einheitlich mit Paraffin gefüllt. Unterwirft man in diesen lalle
    die Anode einer Zlektrolyse, treten nachstehende lolgea eins
    Zunächst erreicht die Temperatur in der glektrolytlösnag
    80 - 90M0, wenn das Verfahren wie heute 4blioh bei hoher Stromdichte
    durchgeführt wird. Durch die arme beginnt das Parattia in inneren Teil
    der Anode zu sohnelsea und !ließt auf die BodenfliLohe der Anode! gleich-
    zeitig wird es durch aaasierendes Chlor in Paraffinohloridnfgewaadelt,
    wodurek unter Volnaesausdehnua< Chlorwssserstottgu entsteht, so da8
    der Graphit serstört wird; damit@tällt das Chlorid auf die Oberfl&ohe
    des kathoäisohen Queeksilbers und führt au einer lntwiekluag von Wen.
    serstott.
    I= zweiten Falle, in des die Graphitaaode Mit chloriertes
    Bisohöl oder chlorierte= pflanzlichen Öl gefüllt wird, findet ein
    ähalioher Vorgang wie in Falle des Paraffins statt, und es karm kein
    Zusammenhalt des Graphits wegen der Bildung einer Sohutsaohiaht auf
    der Oberflä,ohe der teilweise ohloriertan Anode erzielt werden.
    In Palle der mit Chlornaphthalin gefüllten Anode erfol#
    ferner die.Aussohwitzung msd Chloriermsg des Ohlersaphthalins sies-
    lieh langsam, jedoch treten folgende Xängel auf:
    Da die Poren oder Rftme (10a) in der Anode wollständig
    mit Chlornaphthalin gefüllt sind, wie in zig. 2`zm sehen ists ver-
    ursacht dessen Blähung Bisse und Sprifags in Graphit, und die Ablösung
    erfolgt an der Oberfläche der Anode, wodurch große Gr#ehitteilohes
    abfallen.
    Da das chloraaphtäalim sieht an der Oberfläche der Graphit-
    teilchen haftet und das Ganze abbinä@t, bewirkt in dieses Falle das
    Chlornaphthalin eines weiteres Torgang, ix des es in Zisohnag mit Gra-
    phitteilchen sich ablöst und wo; der Anode auf die Qmeeisilbereber-
    fläohe fällt, wodurch die Aktwioklnnglvoa Wassersteff sehr heftig
    wird.
    Außerdem liegt noch ins lbrs von mit gsastiäm 'behandeltes
    Graphit sorg geht mm vom Aufbau dieser anbstass aus, se wird ein
    äußerst poröser -0rapäit als Rehmaterial we=w"det, dessen Poren völ-
    lig mit Innsthars gefällt weräen,nd Ilm eine betonartige Struktur
    verleihen; aus `diss#m Grunde verbessert diese Substanz hauptoäohlioh
    dem Widersttad.gegen Chemikalien «d »rhiaäert ein Daroheidkein der-
    selben. Denatsp»ahend sind Wärmeleitfähigkeit *ad Dichtungseigon-
    sohaitenydissts Pretnktes ausgesfioi«t; da die Poren jedooh völlig
    mit mnütha"gefällt sind, treten bei dor Tondung in der `glak-
    trolrne `tgen`-der"iz@tffblääumg dis äusds in den"Poron große i`eil-
    ohe: sui, ' die'. süi die Obertläohe des ta*eknilbers fallen und eine
    Watwioklnrtg @"@eia` f'asressto@'f 'rr@bea@.
    Daroh das naohntehend besehriebene erfindungegemltße Ver-
    fahren, bei dem' ein lorbraaok der' An"* verhindert wird, werden die
    obe: erwähnt« ` e1 der ßbliohe: Verfahren beseitigt.
    Die dem in yig. 3 dargestellt« Aufbau aufweisende Graphit-
    asods'` wurde oaterWeirlnnä@g woa Kmstbazsiatez hergestellt. Zähe
    $bersfige (11) eines' tnnstharses mit einer Dioke v« 1 - 10 ja werden
    an den IMKes. u" Außenwänden der @ne@saposea anhaftend hergeetelltg
    so daB sie die imerea und außer«.Pläclua'der ßraphitteilohen (8) und
    der sihea Btreil« (9) umsehlieaea und fest verbinden, wodureh ein Auf-
    blähen Ind^Zertall« des Graphits verhindert, worden kann.
    Da die froh Viräamjfvmg des imutstharslate: enthaltenen
    Wassers gebildeten lähme (10 verbleiben, treten außerdem auoh heue
    Sprünge i= Graphit durch Anschwellen des äunsthsrsfilms auf, md
    da der Imstharsfils den elektrischen Strom nicht leitet, «Lrd ein
    Natladen der Chlor-, Hypocblorit- und
    verhindert; da-
    durch sind nicht nur die Poren in Graphit frei van einer Zerset-
    stmg, sondern auch der Film kum durch eine sehr geringe Emnsthars-
    senge gebildet werden, wodurch in Vergleich
    tibliohes Ver-
    fahren die Behandlung der Anode sehr wirtschaftlich und billig er-
    folgen imnn.
    Außerdem kann der'tanstl&rslatex der vorliegenden
    äong einheitlich und rollständig auf die innerem wmd
    Perenm-
    winde des Anodengraphits durch ein besonderes Biadeverishrem aufge-
    bracht werden, so daß keine großem Oraphitteilcäen droh lblömmg
    von der Anodenoberfläche auftreten, 'und zwar anch@bei längeren-94-
    brauch der Anode nicht; dadurch wird eine Stabilisierung -der Zwischea-
    poltinstellueg und eine Vereinfachung in der Zuführung der Anode
    sowie eine Verbesserung der Blsictrolyseapansuag erreicht.
    Der für den oben erwähntem Zweck gemäß der vorliegenden
    Frfinduag verwendete Znnstahrslatez besitzt folgende Eigeaschsftea=
    insbesondere ist der Latex ohlorfestuad wärmebeständig; er bildet
    bei 80 # 90oo einem Pils und serlMt bei dieser Temperatur aicät;
    außerdem dringt er ansaeseiobaet im dte graphitperen ein.
    Beispiele derartiger tlasthsrslatiaes sind folgendes
    gapolymere oder oinfaohe Polyware des Viatylideatohlorida,
    Vinzlohloridsg Aorylnitrils lad dgl.
    Um das Eindringen des Latex zu verbessern, können ober-
    flächenaktive Verbindungen nie anionische Seife, niohtionisohe Sei-
    fe *to. zugesetzt werden.
    Die tnnsthars-gonsentration dieses Latex liegt vor»gs-
    weise swisohes 5 lad 50 % und hängt im der Art der verwendeten
    Graphitanode und den angewandten Bedinguagea'ab.
    Das Verfahren surrt Raftendnaois« des Xunatharsss an den
    inneren und äUeren Wänden der Graphitporen wird nachstehend bo-
    schrieben:
    Znrsiohat wird die Anode in ein Talniuagefäß gegeben, in
    den die Luft in der Anode durch die saugende Wirkung entfernt wird,
    worauf der 1Cnaatharzlates in des ValawaMgefU gegossen und ansohlie-
    Send das Innere des
    einer Drnobbehandlma« unterworfen
    wird, so daß der sähe Kunstharsfila sich aahattend an den inneres,
    ward äußeren 'läsdea der Poren bildet, die Graphitteilohen
    und die sähen Streifes einschließt.
    Dein frooloten der Graphita»de nach des Überziehen mit ha-
    tos, hliagen '1`rook«seit und Trockeateaperatur von der Art und der Zu-
    sammensetzung des gunstharzes ab; ein völliges Haften des guutstharz-
    latezfilss kann durch Trocknen bei 50 - 100°C und 4. - 10 Stunden er-
    folgen.
    Die Wirkung auf die nach des erfindvmgsgeaäBen Verfahren
    behandelte Anode ist folgende:
    In erster Linie besitzt der in den Poren der lbodenplatte
    gebildete File aus Kunstharzlatez eine ausgezeichnete Beständigkeit
    gegenüber Chlor sowie einen sehr guten Wärmewiderstand; er ist auch
    genügend widerstandsfähig gegenüber der plötzlichen Biswiriansg von
    sich schnell entwickelnden Chlor und Sauerstoff aus der
    bei Verwendung hoher Stroadiohte in der elektrolytiseh« Zel-
    le, gegen Zerfall durch Anschwellen und Bohrnipfez der Anode' her-
    vorgeggfes durch plötzlichen 2esperaturwechselg und gegen seehaai-
    sehen Verschleiß aufgrund der reibenden Wirkung des Chlers auf der
    Oberfläche dar Anode.
    Zweitens besitzt die erfindungsgemäße erhaltene Anode ei-
    nee sehr geringen elektrischen 1'iderstaad, und such die Bl.ektrely-
    sierapannnag ist beim Arbeiten mit hoher Stroaäiohte äußerst nie-
    drig.
    Wird Metall mit eines geringen elektrischem Widerstand
    als Anodenpol verwendet, so wird der zugespitzte Teil derselben, in
    die Zlektrsllwip"t" gepasst; nach sahlreUhm Versuchen über den
    lsss@its*Lwkel md des Rifflädrnak kennte der Mstattwiderstand
    zdsehet .Asodempel md@splatte als ein viertel dessen eines
    Craphitpole: rrerrin@prt wavden, so daß keine Wsmwerseaguzg auch
    bei hoher S#rosdishte wen über 100 1ap./da2 an Verbinätgsteil
    stattiindete
    Dritttors ist #m Aufbou des llerbiaäumgsteils swisches Ane-
    despol xsd AmOäeaxplatte der zugespitzte 'Seil mit nicht perasbles
    und ohlortestw Natertal völlig ngrben, und da die Anode derart
    konstruiert ist, dad sie zieht mir vor Korrosion geschützt wird, son-
    ders aneä die Zsaspra@oäamg =fgrrsnd der ldruanedehmag uade der
    8alterdag aufrieiraa kann, wird auch die $lelrsierspannang in
    glutigrr weise wea,der ertisä@sgeaüßen Anode Über einen langen
    Zeitraum autreeht erhalten.
    Da die aotellisohe Anode omittelber daroh die Bohuts-
    sohi.oht öesohidtst wird, kamt der Amoäeapol viertens, wie er ist,
    geschützt worden; a»ä dqqm, wem 'die werbzeatahte Anodenplatte est-
    ferst wird, ist es söglioh, die ieaeseration des kaodeapoles voar-
    snaebnw, we« die Bohat«ohioht des Anodenpols susgetausoht wird,
    weshalb etwa 0p5 kg@t UM, bereolmet - auf die srsprüsgliohe Gs-
    puteiwei.t, aigetrwat werden .
    lhinftens ist ein Vorteil des en ,g^@mVerfah-
    reas, daB es bei großer Wirksamkeit -siealich einfach änrchsufüh-
    ren ist und die Arbeitskosten niedrig lief.
    Zwar Erläntermg der vorlie. Erfindung dient das
    naahmtehenäs Beispiel.
    He sm Lei ,
    Terfahreasbeispfel ssr Berstellaug einer fenthstteadien
    ßohiaht aas 7Waststolflstes an dAm imeren mmd iarBeren en der
    C@raphit@oäenpaue@an..
    (1) Zuaaismnsetzung des näeten lwastbarslstex
    9in@iidenchlorid!-ioositeres TO %
    rilahloridss@oareres
    30 14
    tomsentratiosa den Herzen ':
    lnionische Seite sodesetzt
    (in kleinen, aber nirbassm lesen)
    (2) lrbeitawise
    Tabenn 600 - T00 aa Ng
    @,baierungsseit 30- 60 min
    Mruck 3-
    i@reolcaungsienperatsur 4 cm
    Troakzungeseit 5 Stuadez
    Die Argebnisse bei der Verwendung einer erfindufaoaaB
    bearbeiteten Anode sind nachfolgend in Vergleich mit einer üblichen
    Anode aufgeführts
    Rigensohaften tbliche Erfindungs-
    lnode gen. Anode
    Stromstärke ril.Amp. 80 e0
    Strondichte lmp./äm2 122 122
    Ia.ektrollrsespennnng (Polt) 5.0.5.1 q.5-4.6
    Temperatur der elektrolytischen Zelle oC 80-85 80-85
    Yerwendmogsseit der Anode (sage) 8 16
    Konzentration an Amalgam ta % 0.6 0.3
    Konzentration des.Tasserstoffe in Chlor 0.1-0.5 0-0.1
    Stromwirkung %. 95 97
    Säuberungszeitraum der
    Zelle (Monate) 3-4 6-7
    lnfasgseinheit des Graphits kg/t Nat1R 3.5-4.0 2.0-2.5

Claims (1)

  1. Utentaasvrüohe
    1. Verfahren zur Bearbeitung ton Graphitanoden elektrolytischer Zellen zur Elektrolyse einer llkatisalzlösnng sieh des 4neok- silberverfahren, dadurch gyluimseiohnet, daB eine Graphitano- de in ein Talamngefäß zur Entfermmg der Saft in der Anode ge- geben, ein tnnstbarzlate: in das YainuagefU eingeführt und. das Vakamagefäß danach zeagekehrt einer Drnohbshandlung sater- worfen wirdf wodxiah der Xuastharsfiln an den inneren und äu- ßeren Wänden der Graphitanodetoren haftet und die tiraphitteil- ohen sowie sähe Streifen =schließt und verbindet. 2. Verfahren zur Bearbeitung von Qraphitanodea elektrollrtisoher Zellen nach Anspruch 19 dadurch gekumzeiohaet, dU eine gra- phitanode in- ein Tslw2gsfU geneben, ein Mnststofflates in das Takaungefä# eingeführt und das Taku:ungefäß danach tage- kehrt einer »rnokbehsaälaag waterwOCCfen wird, wduroh der tmutharzfils an den inneren m! äußeren linden der Graphit- anodeporen haftet und die ärsphitteilohes"sowie sähe Streifen uasoh11eßt und verbindet, anschließend die so erhaltene gra- phltaaode bei Temperaturen zwischen 50 bis 10000 4 bis 10 Stunden nur vollständig festen Sattumg des gnastharsfilu an den Wänden der draphitporen getrocknet viril) wodnrah in inne-
    sm jeder lllstsserse ämmh den in lämothar:latez enthaltene äwar jeletla ein 14aa aeid7Aet wird. 3. Torfahren surr Bearbeiten« voa CrspUtaaoden elektrolytiaoher Zollee am* den lnsp@ahen 1 wmä 2, dadurch gekennseiohnet, das als ajathetinebar lunstierslatez ein oder mehrere Kopely- »» wall re des Via7lidenoUoriäs. Vinylohlo- rille xnd lorylnitr: Um verwendet weräna. Terfakrem zur aesrhedfimg von Oraphitanodea eleitrelytisoher Zollee nach den lmpucüahea 1, 2 wall 3, dadurch gekannseioh- a et, daß ein nireaeüäieä@enaktiwa ]Mittel wie eine sei- to oder eine sinätrf,aoäe Seite iea tnastiurslatez :er Vor_ booseranä der 1t hiOradt =ansetzt wird. 5. feriakrem zur pesrlM w@ vM tsaoiea eiektrel@tisaher Zellen saeh dm Jrarpaeda@öen 1 bis M, ""roh aekannseiohaet, das die ä@otstlrsettsstäna in Masatharslates 5 - 50 @, ab- 16i361 vu der Axt der UM-itelerode ward @roan den Arbeite-
    6. fertshrea war Besrbsitana im @rapäitaaodsm elektrelpu.ssösr Zollen zur Blektroljme derer «kuzJ, a -r zjgmmg, dadurch M. ksmmseichmsts daß an SteiIe den Graphitan@odeap@ls ia- sprnolm i ein >aeämuapol ms Notall mit einest gering= eldk. trisahen liderstanä als der den amputs, beisprlelswetan a» Kupfer oder , wssesehrn wies der sui seiwr 06sr- fliohe mit chkeztestem Naterlmü. behandelt verdau eim mb- gespitzte @usapsroaa in der lnodenplatte nagtest ist, deren @amse@ßäds mit oh, oarfestea Akter3.al beödmlelt wrades der laodempat vertikal in der lasslarnna ldestigt wird, oft Sohn tsris@ aus oUesfestw Natertsl um dem modorpstl an Vor- bistei1 den laodeapols mit der lnodsnglsttt mit d@ »ttn dttel als Gradlage gelegt wird, wüL eise ohlozieste Biadsmittel zwischen per wrd solmntwrim wr- geseäss wird, so daß den Verteil wirkmau ge«m Komre- sioa durch salwess:er gesobatzt wird., %@ Verfahret nur BeirblLtmc von tanp&m elfktrßl Bellen äseh Aaaprnoh 6, dadurch geheanzeiclmet, daß die Ze- ha"lfflg Mit' den chlorfestem Material Ja der tztsa Kussmet durch Irwdmss dar Graphitplatte auf eins ratur 15A bis 20M w1 losaax den oälarfIstsrlmls in der gruKwmtm .Lasspsanm mater Mruei oder @r@1
    Dmot innerhalb 30 - 60 Minuten erfolgt, wodurch das ahloae- feste Material durch die innere Mähe der Aussparung in das Innere der Anodenplatte eindringt. B. Verfahren nur Bearbeitung von Qraphitanoäea elektrolytischer Zellen nach A»pruoh 6, dadurch gehamnseicimst, daß als ohlor.- festes raterial in der lasapaaang Chlomaphtöalia, Chlorpsssf- fin oder chloriertes fsoWl oder Püaasaaoöl allein oder in Misolma miteinander verwendet wird. 9. Verfahren rar Bearbeitung 29n graphitsnodea eleitrolftisaher Zellen nach Ansprach 6, dadurch gekemsiseieimet, äa8 ein mit Sohraubeaegewinde versehener Sohntsrina ans ahlorfestee Material unterhalb den Sohat:riag angrar@net und mit den entspreoheaim, in der Anode torgesehenen Sahrsa@@g@swiaie w ersohraubt wird! wo- bei ein chlorfestes lk iadeaittel auf dem oberen nad dem unteren 2921 dieses Rings angewendet wird. 10. Verfahren zur Bearbeitung im @raphitasod@ae elelctrolftisohsr Zellen mach den Ansprächen 6 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß der mit eine= Sobranbwgewdade weraehs» Sohaa<tsrina ans chlorfesten 1Laterial aehran laohsoages und feras@er eatatrechende sohrauienöohramg@asi 3s dar Aaodsaiatte wcgr-
    sehen sind, wobei dieser Ring und die lnodenelatte fest vsr- rahraubt werden und der Hing ttamittelbar fest auf der Anoden- platte verbunden wird.
    11. Verfahret mm Bearbeitung von Qraphitanodez elektrolytischer Zellen nach den Ansprüchen 6, 9 und 10, dadurch gekennzeich- net, daß das chlorfeste Material ans Kartei, Polyesterhers, Vinylahloridharz, Paranharz, Zementkohle, gepulverte= Porzel- lau oder Graphit allein oder in Mischung miteinander besteht.
DE19631467224 1962-07-05 1963-06-21 Anode fuer die chlor alkali elektrolyse nach dem quecksilber verfahren Pending DE1467224B2 (de)

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