DE1467243A1 - Verfahren zum Regeln des Abstands zwischen den Elektroden von Elektrolysezellen mit beweglicher Quecksilberkathode waehrend des Betriebs - Google Patents

Description

2"! .:■>.-■ ':■■:::;■■;■ ^:^r^ :rg

:".-^■.·-■■-■- S.63/44
12

SOLYAY * CIB. ^ ^ 6 /Ζ?Π3

55 Rue Prince Albert, Brüssel/Belgiern

Verfahren zum Hegeln des Abstands zwischen den Elektroden von ülektrolysezellen mit beweglicher Quecksilberkathode während des Betriebs.

Priorität» Belgische Patentanmeldung vom 24,1.1964» Patent Nr. 642 974

Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren für die Hegelung des Abstands zwischen den elektroden in Zellen mit beweglicher Quecksilberkathode während des Betriebs.

Bekanntlich nutzen sich während der elektrolyse von iiaugen in Gegenwart einer beweglichen QuecksilberKathode die Graphitanoden ab und axe Vergrösserung dee Abstands zwischen den jtilektroaen ruft eine Verringerung der länergieausbeute der üilektrolyse hervor. .Daher muss von Zeit zu Zeit der Abstand zwischen den Anoden und der beweglichen Quecksilberkathode geregelt werden.

Nach der belgischen Patentschrift 554- 895 wird während des Betriebs der Abstand zwischen den Elektroden dadurch geregelt, dass nacheinander die Graphitanoden an ihren Haltern und Stromzuführungen ergriffen und der Quecksilberkathode solange genähert werden, bis man eine plötzliche Änderung der Ampere— zahl feststellt, insbesondere wenn die zu regelnde Anode und die Aathode kurzgeschlossen sind, und dass dann die Anoden wieder auf einen Abstand gehoben werden, welcher im wesentlichen der optimalen Ausbeute der Elektrolysezelle entspricht· +

Gemäss diesem Verfahren bestimmt man also einen geometrischen Bezugspunkt, nämlich aie Stelle, wo 909813/1285

der plötzliche kurzschluss stattfinden, unter Ausgehen von welchem man aie Regelung bewirkt. rieH die Anode unter Spannung steht, ist sie von einer Chlor— hülle umgeben, denn die Elektrolyse geht weiter, und der Kurzschluss icann nur auftreten, nachdem diese Chlorhüllea? verschwindet. Nun hängt die Eintauchtiefe der Anoden in das Quecksilber, um den plötzlichen .kurzschluss zu erhalten, von der otromdichte ebenso v/ie von der ü'orm und der Abnutzung der Graphitanode ab·

Das verbesserte Verfahren der Erfindung ermöglicht die Regelung des Abstands zwischen den Elektroden unabhängig von der Belastung der Zelle, d.h. dass die Bezugssteilung für die Regelung immer die gleiche sein wird, wie auch dxe Zellenbelastung sein mag. Überdies ist diese Stellung praktisch unabhängig von dem Abnutzungszustand der Anode.

x»as neue Verfahren besteht darin, den iCupfertrennschalter zu öffnen, welcher den Boden der vorhergehenden Zelle mit der zu regelnden Anode oder Anodenreihe verbindet, sodass diese nicht mehr unter jciekt rolysenspannung steht, zwischen die zu regelnde Anode und die Quecksilberkathode ein beliebiges bekanntes üiiiotel einzuschalten, um einen Strom oder eine spannung zu messen, die Anode an Halter und Stromzuführung zu ergreifen und sie der Quecksilberkathode saxüSckyray bis zu dem Augenblick des plötzlichen Spannungsabfalles, insbesondere dem Augenblick, wo der untere Teil der Anode in Berührung mit der Quecksilberoberfläche kommt, zu nähern, und schliessxich die Anode auf einen Abstand wieder zu heben, welcher im wesentlichen der optimalen Ausbeute der Zelle entspricht.

Ohne eine theoretische Erklärung geben zu wollen, wird angenommen, dass dxe durch Offnen des Trennschalters abgeschaltete Anode sich wie eine Chlorelektrode aufgrund einer gewissen an dem Graphit adsorbierten Gasmenge verhält, was das Bestehen einer Spannung zwischen Anode und Kathode erklärt. Um diese

909813/1285

Spannung zu messen oder genauer um den genauen Augenblick zu bestimmen, wo beim Berühren der Quecksilberkathode durch die Anode die Spannung plötzlich verschwindet, kann man beispielsweise ein Voltmeter zwischen die zu regelnde Anode und die bewegliche Quecksilberkathode einschalten. Wenn in einem solchen Pail die Anode 4$s Berührung mit dem Quecksilber kommt, verschwindet die am Voltmeter abgelesene Spannung. Man kann auch zwischen Anode und Kathode ein galvanometrisches Relais und einen Kondensator,hintereinander angeordnet,Zwischenschalten; wenn der Trennschalter geöffnet und die Anoae der Kathode genähert wird, belädt sich der Kondensator und im Augenblick, wenn die Anode in Berührung mit dem Quecksilber kommt, entlädt der .kondensater sich, plötzlich. Dieses letztere Mittel bietet einen besonderen Vorteil, indem man den Abstand zwischen den Elektroden beim Anlassen einer Zelle regeln kann, d.h. dass diese letztere unter Spannung steht und ohne dass Natrium in dem Quecksilber vorhanden ist. ±n der Tat genügt es, eine Hilfsstromquelle und einen Widerstand zwischen der zu regelnden Anode und der Quecksilberkathode zwischenzuschalten, um den Konden~ sator zu beladen. Es ist augenscheinlich, dass das

»egel-

eri'indungsgemässe verbesserte/Teriahren die Automatisation dieser Regelung ermöglicht, wobei der notwendige Impuls durch die Plötzliche Veränderung der Spannung und/oder des Stroms gegeben wird. Wenn man beispielsweise durch den Kondensator und das galvanometrische Relais zwischen Anode und Kathode gebildeten Stromkreis schließt, macht die nadel des Relais eine Schwingung in einem bestimmten Sinn, kommt in Berührung mit einem Punkt, welcher in Verbindung mit einem angeschlossenen System steht, welches das Senken der Anode in Ging bringt, und kommt dann augenblicklich wieder in ihre Ruhelage. Xm Augenblick, v/o die Anode in Berührung mit dem Quecksilber kommt, entlädt sich der Kondensator und das Verschwinden des Stroms äussert sich durch eine Schwingung der Nadel des Relais im entgegengesetzten Sinn zu demjenigen, wie bei der 909 8 13/1285

Zwischenschaltung des K.ohdensator-galvanometrisches Helais-utromkreises beobachtet. !Die Wadel kommt in Berührung mit einem Punkt, welcher in Verbindung mit einem angeschlossenen System steht, welches das V/iederanheben der Anode auf den Abstand sichert, welcher der optimalen Ausbeute üer Zelle entspricht·

Das neue verbesserte Verfahren ermöglicht, eine reduzierbare Bezugsstellung zu erhalten, welche unabhängig von der Belastung üer Zelle und dem Abnutzungszustand der Anoden ist. Überdies befinden sich a±ie Anoden einer Zelle üurchweg im gleichen optimalen Abstand von üer i^uecksilberoberiläche.

909813/1285

Claims (4)

Patent anspräche. 1^67243

1. Verfahren zum Kegeln ues Abstancia zwischen uen jjiiektroaen in juiektrolysezelien mit bewegxicher Quecksilberkathode während des Betriebs, dadurch geicennze ich net, dass man den Kupfertrennschalter öffnet, v/elcher aen Boden α er vorhergehenden Zelle mit der zu regelnden Anode oder Anodenreihe verbindet, sodass die Anode nicht mehr unter £>L ek tr oiysenspannung steht, dass man zwischen aie zu regelnde Anode und die Quecksilberkathode ein beliebiges bekanntes mittel zum messen einer Spannung und/oder eines Stroms einschaltet, dass man die Anode aer quecksilberkathode nähert bis zu dem Augenblick, wo man eine plötzliche Änderung der spannung und/oder aes Stroms beobachtet, insbesondere bis der untere JBeil der Anode in Berührung mit der •^uecksilberoberfläche kommt, und dass man dann die Anode auf einen bestimmten Abstand wieder anhebt, welcher im wesentlichen der optimalen Ausbeute der Zelle entspricht·

Z. Automatisches Verfahren nach Anspruch 1, dauurch gekennzeichnet, dass die notwenuigen Impulse den verschiedenen angeschlossenen Systemen, weiche das Senden und das V/i ed eranheben der Anode sichern, durch die plötzlichen Schwankungen der Spannung und/oder des Stroms gegeben werden.

Ό· Verfahren nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennze i ohne t, dass man ein Voltmeter oder ein Amperemeter zwischen aie zu regelnde Anode und die Quecksilberkathode einsehü^t&t.

4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dauurch gekennzeichnet, dass man zwischen der zu regelnden Anode und Quecksilberkathode ein galvanometrisches Relais und einen Kondensator in Keihe zueinander einschaltet.

909813/1285