DE1517524A1 - Elektrolyse-Geraet zum Chloren von Wasser - Google Patents

Description

DR.-INQ. DIPL.-INQ. M.SC. DIPL-PHYS. DR DIPL.-PHYS. HÖGER - STELLRECHT - GRIESSBACH - HAECKER PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

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Dr. Expl.

Electro-Chlor A.Ö., Basel (Schweiz)

Elektrolyse-

Gerät zum Chloren von Wasser

Die Erfindung betrifft ein Elektrolysegerät zum Ohioren, zur Entkeimung und Verhinderung des Algen-= wuohsea von Wasser. Das Gerät weist ein Gehäuse auf, in dem durch Elektrolyse einer Kochsalzlösung Bleichlauge hergestellt wird, und das für deren Einleitung in das EU behandelnde Wasser wenigstens eine Austritteöffnung aufweist·

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Se wurde Bohon ein derartiges Elektrolysegerät offenkundig vorbenutzt, das ale Ganzes in einen zu entkeimenden Wasservorrat, beispielsweise in äae Baoken eines Kleinsobwimmbades, eingesetzt wird« Zum Einfuhren der Bleiohlauge In das Wasser wird von dem Umstand Gebrauch gemacht, dass sloh die Koohsalelösung beim Blektrolyeleren erwärmt, und dass auaserdem Gaeblasen ent· stehen. Die dabei erzeugte Bleiohlauge wird also sowohl durch die Erwärmung als auoh durch die mitgefOhrten Gasblasen in dem Blektrolysegerät nach oben gefördert, wo sie in den su behandelnden Wasservorrat eintritt.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe sugrunde, ein Elektrolysegerät der eingangs erwähnten Art au sobaffen, das direkt in eine Wasserzufuhrleitung nlt beliebigen Druok eingebaut werden kann und eine dosierbare Beimischung Ton Bleiohlauge zu dem zu entkeimenden laseer gestattete.

Diese Aufgabe wird genäse der Erfindung dadurch gelöst, dass eine aufrechtetehende Slektrolyseselle mit flttsslgkeltsdiohter Stromzuführung vorgesehen ist, die naoh oben zu Über die AufltritteBffnung nlt

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einem auf dem Gehäuse und im Wasserstromkreis angeordneten MiBohkopf in Verbindung steht, der mit dem Gehäuse direkt kommuniziert. Das erflndungsgemässe Gerät let besonders einfach im Aufbau, da die durch Elektrolyse erzeugte Bleiohlauge nicht durch Ventile, Schieber oder Dosierpumpen dem su behandelnden Wasser zugeführt «erden muss, da die Steuerung der pro Zeiteinheit erzeugten Bieiohlaugenmenge elnslg und allein durch den steuerbaren Stromdurohfluss durch die Elektrolysezelle erreicht wird, durch die vermehrte Chlorerseugung sowie die damit verbundene stärkere Erwärmung erhöht sieh der Auftrieb In der Elektrolysezelle, was su einer vermehrten Zufuhr von HaOl-LöBung führt.

Bei den bekannten Elefctrolyeegeräten war es erforderlioh, das loohsalz vor der Einführung in das Elektrolyse* gerät aufzulösen, was zur Folge hatte, dass bei einem bestimmten Volumen des Gehäuses lediglich die mit Hilfe einer gesättigten Salzlösung in das Gehäuse einführbare Salzmenge untergebracht werden konnte. Dieser laohteil wird in vorteilhafter Weiterbildung des erfind ungsgemässen Elektrolyeegerätes dadurch beseitigt, dass im Gehäuse durch Umlenkvorrichtungen eine Führung

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der Salzlösung zur Elektrolysezelle von unten naoh oben und von oben naoh unten bis zum Eingang der Zelle vorgesehen 1st. In ein derart ausgebildetes Gerät kann das Kochsalz direkt eingefüllt «erden, da sioh dann im Betrieb Im Bereich der Elektrolysezelle eine Koohaalzlöeung gleichbleibender Konzentration bildet, ohne dass der Nachteil In Kauf genommen werden muss.

Im weeentllohen demselben Zweok dient ein in den Mischkopf hineinragendes Standrohr zur direkten Verbindung von Gehäuse und Mischkopf, das vorzugsweise Über eine seitlich in den Misohkopf einmündende Weeserzulaofleitung hinausragt. Ba die öffnung dee Standrohres so nioht dem dynamischen Druok des eufliessenden Wassere ausgesetzt ist, wird damit verbindert, daae das in das Gehäuse während der Elektrolyse zum FlUssigkeitsaus« gleioh zulaufende Wasser mit zu grosser Strömungsgeschwindigkeit in dae Gehäuse einströmt; es werden so Verwirbelung*^ im Gehäuse und die Zufuhr von Salzlösung sohwenkender Konzentration zur Elektrolysezelle vermieden·

Die bisher bekannten Geräte hatten den grossen laohteil, dass nicht festgestellt werden konnte, ob sie nooh genügend Kochsalzlösung bzw. Koohsalzvorrat entbleiten«,

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Duroh die Einfüllung ungelfeten Koohaalzee sowie duroh ein Gehäuse, das mindestens in seinem unteren Bereich durchsichtig ist, lässt Bioh bei dem erfindurjgsgemäseen Gerät von aussen der Kochsalzvorrat leicht kontrollieren, was eine erhebliche Erhöhung der Betriebssicherheit und des Bedienungskomforts mit eich bringt·

Eine weitere Funktionskontrolle wird durch einen durchsichtigen Mischkopf erreicht.

(Jana besonders vorteilhaft ist es aohliesslich nooh_f wenn zur Dosierung der der Elektrolysezelle zugefilhrten Salzlösungsmenge der der Ummantelung der Elektrolysezelle benachbarte Zylinder wenigstens eine öffnung hat, die ungefähr im Abstand eines Viertels seiner Höhe über dem Boden des Gehäuses angeordnet ist.

Weitere, vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung darstellende Merkmale ergeben sich aus den Patentansprüchen und/oder aua der Erläuterung eines Auefüfarungsbeiapiele in Beschreibung und Zeichnung; das dargestellte AusfUhrangebeiepiel stellt eine besonders aweökmäaeige Konstruktion dar, so dass die Ausbildung des Gehäuses,

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dee Misohkopfee und einee der Stromzuführung dienenden flüssigkeitsdiehten Elektrodenkopfes als mit zur Erfindung gehörig betrachtet werden muBB. Die Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemässes Elektrolysegerät.

Auf einem Salzbehälter 10, der einen Salz-Einftillstutzen 11 aufweist, ist mit einer Dichtung 12 und Schrauben ein Mischkopf 16 befestigt, der einen Zufluss- und einen Abflusastutzen 18 bzw. 20 hat. Diese können über zwei nicht dargestellte Absperrventile direkt in die Zuflussleitung zu einem Schwimmbecken eingeschaltet werden.

Vom Misohkopf aus ragt eine Elektrolysezelle 22 in den Salsbehälter hinein, die einen flüeeiglceitediohten Elektrodenkopf 24* ein Mantelrohr 26 und Elektroden 28 hat· Die wasserdichte Stromzuführung zu den Elektroden wird über ein Zuleitungekabel 30 bewirkt, das mit Hilfe einer Kabelverschraubung 32 in den Mischkopf eingeführt und im Elektrodenkopf 24 an die Elektroden angeeofcloeeen iet. Ton dem durch das Mantelrohr umeohlossenen Elektrolyse· raum führt ein nicht dargestellter Durchgang bis zu einer Auetritteöffnung 34 im Mischkopf 16.

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Der Mischkopfraum ist Über ein Standrohr 36 direkt mit dem Salebehälterinnenraum verbunden; dieses Standrohr ist -in einer Deckplatte 38 des Salebehältera 10 befestigt und ragt über den Zufluesstutzen 18 hinaus_o Im Mischkopf 16 ist ferner ein Bäitftunfe-ventil 40 vorgesehen, das den Luftzutritt von aufleen nach innen gestattet, jedoch kein Waeeer aua dem Misohkopf austreten lässt. Ausserdem ist in die Deckplatte 38 ein Entlüftungsventil 42 eingeschraubt, das als Kugelrück* Bcblagventil ausgebildet 1st und den Luftaustritt vom Salabehälterinnenraum in den.Mischkopf gestattet« An das Entlüftungsventil eohlieast eich ein Rohrkrümmer an« der in den Innenraum eines an der Deckplatte 38 befestigten, unten offenen Sohutsrohres 46 mündet· Ein netterer der Umlenkung der Salzlösung dienender, oben offener Umlenkeylinder 48 ist mit einem Bodenflamoh 50 ν er 8 eher., der eine Ablaseohrau'c« §2 aufweist und mit Befestigungsschrauben 54 an einer Bodenplatte 56 dea SalBtoehälters 10 befestigt ist· Xu diese Bodenplatte ist eine weitere Ablassohraube 58 und ein Ablasshahn für ein auf der Bodenplatte befestigtes Ablassstandrohr 62 eingeschraubte

Der dosierten Zuführung der Salzlösung zur Elektrolyse „

zelle 22 dienende Iö-oher 64 und 66 Bind im Umlenkzylinder

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48 ungefähr in ein Viertel bis ein Fünftel seiner Höhe über der Bodenplatte 56 vorgesehen bei einem typieohen Durchmesser dee Salzbehälters τοη 250 mm und einer Höhe Ton 370 mm weisen diese Löcher einen Durchmesser von ungefähr 2mm auf.

Sämtliche Teile des Elektrolysegeräta sind vorzugsweise aus FVO und/oder ähnlichen Kunststoffen hergestellt, die korrosionsbeständig sind.

Sie Wirkungsweise des Gerätes ist wie folgt:

Bei geschlossenem Ablasehahn 60 wird über den SaIz-Einfüllstutzten 11 Kochsalz bis ungefähr zur Höhe des oberen Randes des Ablasastandrohres 66 in den Salzbehälter 10 eingefüllt, und zwar bei geschlossenen Absperrventilen in der Wasser-Zuflussleitung. Dann wird der Selzsinfüllstutzen mit einem Stopfen oder dergleichen verschlossen, und die Absperrventile werden geöffnet. Dae Wasser flieset dann Über das Standrohr 36 langsam in den Salzbehälter ein und löst eine gewisse Menge des Kochsalzes auf. Dabei wird Luft über die Austrittsöffnung 34 und das Entlüftungsventil 42 aus dem SaIz-

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bebälter verdrängt. Dann wird den Elektroden über eine Steuervorrichtung Gleichstrom zugeführt, und zwar ent» sprechend der zu erzeugenden Menge Bleloblauge. Die Kochsalzlösung wird der Elektrolysezelle 22 auf den Umweg über die Räum« zwlsohen Schutzrohr 46 und Umlenkzylinder 48 sowie dem Mantelrohr 26 zugeführt und elektrolyslert. Dm« entstehende Oblorgae geht teilweise sofort in Lösung, das reotliohe Chlorgae führt zusammen mit einer duroh die Elektrolyse bewirkten Erwärmung su einer aufwärts gerichteten Strömung der Bleiohlauge, die zusammen mit dem nicht in Lösung gegangenen Chlorgas durch die Auetritteöffnung 34 in den Misohtopf entweicht und dort mit dem durchströmenden Wasser gemischt wird; dabei gebt das restliche Chlorgas in Lösung, Gewisse durch den Durchmesser der öffnungen 64 und 66 bestimmte Mengen der Koohsalzlösung werden der Elektrolyse· zelle auch βobon naoh kurser Umlenkung zugeführt,

Die Steuerung fler pro Zeiteinheit erzeugten Bleiohlauge wird allein ttbfcr die Steuerung der den Elektroden auge führten Stromstärke vorgenommen, so dass beispielsweise an einem Galvanometer naoh entsprechender Siebung direkt die pro Zeiteinheit erzeugten Ohlormengen abgelesen

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BAD ORIGINAL

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«erden können.

Zum Entleeren dea Gerätes werden die Absperrventile in der Wasaer-Zufluasleltung geschlossen, dann wird zunächst der Ablasshahn 60 geöffnet, so dass Wasser und evtl. vorhandene Kochsalzlösung Infolge Lufteintritts durch das Belüftungsventil 40 abfliessen. Sann werden die Ablassohrauben 52 und 58 geöffnet, worauf naoh Lösen der entsprechenden Befestigungsschrauben das Gerät auoh zerlegt wurden kann.

Bei der reinen Chlorerzeugung werden zweokmässigerweise Elektroden aus platlniertem Titan oder Graphit ( Anode) und Silber (Kathode) verwendet. Soll Aluminium-. QhIorid oder Eisenchlorid zur Piltratinnehilfe erzeugt werden, sind die Elektroden aus Aluminium bzw. Eisen»

Bei der Herstelluhg von Sulfaten als filtrationahilfe wird z.B. Glaubersalz (SagSO.) anstelle von NaCl eingefüllt.

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Claims (1)

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   Patentansprüchet

   1. Elektrolysegerät zum Ohioren von Wasser in der

   Art einer Schleuset mit einem Gehäuse, in dem duroh Elektrolyse einer KoobealslOsung Blelohlauge herstellbar ist, und das für deren Einleitung in das zu behandelnde Wasser wenigstens eine Auetrittsb'ffnung aufweist, gekennzeichnet duroh eine aufreoht stehende Elektrolysezelle (22) mit flUssigkeitsdiohter Stromzuführung (24), 41· naoh oben zu Über die Aus tritt soffnung (34) mit einem auf dem Gehäuse (10) und im Wasserstromkreia angeordneten Mischkopf (16) in Verbindung steht, der mit dem Gehäuse auch direkt kommuniziert·

   2. Gerät naoh Anspruch 1, daduroh gekennzeichnet, dass im Gehäuse (10) duroh Umlenkvorrichtungen (46,48,26) eine Führung der Salzlösung zur Elektrolysezelle (22) von unten naoh oben und von oben nach unten bis zum Eingang der Elektrolysezelle vorgesehen ist«

   3. Gerät nach Anspruch 2, daduroh gekennzeichnet, dass die Höhe der Umlenkvorriohtungen (46,26) ungefähr derjenigen der Elektrolysezelle (22) entspricht,

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   4. Gerät naoh Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet duroh

   vorzugsweise drei
   wenigstens zwei_t/Konzentrieohe Zylinder (46,43,26) ale Umlenkvorriehtungen, von denen einer die Ummantelung (26) der Elektrolysezelle (22) bilden kann·

   5. Gerät nach einem oder mehreren der vorstehenden AnsprUohe , dadurch gekennzeichnet, dass zur direkten Verbindung von Gehäuse (10) und Mischkopf (16) ein in diesen hineinragendes Standrohr (36) vorgesehen ist, daa vorzugsweise über eine seitlich in des Mischkopf einmündende Waaser-Zulaufleitung (16) hinausragt*

   6c Gerät nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (10) mindestens in seinem unteren Bereich durchsichtig ist·

   7·' Gerät naoh einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischkopf (16) durchsichtig ist*

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   βο Gerät naoh einen oder mehreren der vorstehenden Ansprttohe, dadurch gekennzeichnet, daas Von unten her in daa Gehäuse (10) ein versobliessbarea Ablassstandrohr (62) eur Sioheratellung des Mindeatwacj8er~ vorrats hineinragt·

   9« Gerät naoh einem der mehreren der vorstehenden AnaprUohe, dadurch gekennzeichnet, dass am Mischkopf (16) ein Belüftungsventil (40) vorgesehen ist,

   10· Gerät naoh einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzelohnet, dass zwischen Oeh&use (10) und Mischkopf (16) ein Rückschlagventil (42) zur Entlüftung deβ äusseren Zylinders (46) angeordnet ist·

   11· Gerät naoh einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen dioht veraohllese~ baren Salzeinfüllstutzen (11) am Gehäuse (10)·

   12· Gerät nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprache, dadurch gekennzeichnet, dass Mischkopf (16) und Elektrolysezelle (22) am Gehäuse (10) lösbar und flttasigkeitsdioht befestigt sind«

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   13· Gerät naob einen oder mehreren der voratetaenden Ansprüche, dadurch gekennaeiohnet, daea Mischkopf (16) und Gehäuse (10) am Polyvinylchlorid sind.

   14> Gerät naoh einem oder mehreren der Aneprüohe 4-13» dadurch gekennzeichnet, dass der der Ummantelung (26) der Elektrolysezelle (22) benaohbarte Zylinder (48) wenigstens eine öffnung (64,66) hat, die ungefähr im Abstand eine« Viertele Ihrer Hübe über dem Boden dee Gehäuses (10) angeordnet iat.

   15, Gerät naoh einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daee ein im Mischkopf (16) angeordneter, der Stromsuführung und Halterung der Slektroden (28) dienender Elektrodenkopf (24) flüssigkeiteAioht auflgebildet let«

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