DE1567993B2 - Vorrichtung zum abtrennen von quecksilber bei der chloralkalielektrolyse - Google Patents
Vorrichtung zum abtrennen von quecksilber bei der chloralkalielektrolyseInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf das Quecksilberverfahren (oder Amalgamverfahren) der Chloralkalielektrolyse
zur Erzeugung von Chlor und Ätznatron und betrifft eine verbesserte Vorrichtung zur gründlichen
Abtrennung von Quecksilber oder Quecksilberamalgam von Verunreinigungen, Lösungen oder
anderen darüberliegenden Beimengungen in Teilen des Zirkulationssystems einer Quecksilber-Elektrolyseanlage.
Im allgemeinen wird das Quecksilber, das im Abscheideturm einer Alkalielektrolyseanlage beim
Quecksilberverfahren abgeschieden worden ist, abgepumpt und zu der Elektrolysezelle zurückgeführt. In
vielen Fällen enthält dieses Quecksilber noch eine geringe Menge an Amalgam oder führt auf seiner
Oberfläche Substanzen mit sich, wie abgebrochene Partikeln von Anodengraphit, Rost und andere Verunreinigungen
sowie Ätznatron. Deshalb ist es normalerweise erforderlich, an irgendeiner Stelle des
Zirkulationswegs von der Pumpe zur Elektrolysezelle das Quecksilber sorgfältig abzutrennen.
In vielen Fällen wird das von der Pumpe kommende Quecksilber außerdem noch mit Wasser gewaschen,
wobei das entstehende Waschwasser als Speisewasser für den Abscheideturm verwendet und
nur das Quecksilber abgetrennt und in die Elektrolysezelle zurückgeführt wird.
In einer bekanntgewordenen Elektrolysezelle fällt das Quecksilber, welches teilweise in Natriumamalgam
umgewandelt worden ist, in einen langen und schmalen Quecksilberkanal und fließt mit hoher Geschwindigkeit
hindurch, und am äußersten Ende dieses Kanals wird nur Quecksilber abgetrennt und zum
Abscheideturm geleitet.
Bei dieser Quecksilberüberführung ist es notwendig, das Quecksilber sorgfältig von Verunreinigungen,
wie Stücken von Graphitelektroden, die in der Elektrolysezelle abgebrochen sind, obenauf schwimmender
Quecksilberbutter und vom Elektrolyt zu trennen. In allen Fällen wird das nicht abgetrennte,
durch einen langen und engen Kanal fließende Quecksilber kontinuierlich von den Verunreinigungen
und der darüberfließenden Lösung abgetrennt. Für diese Trennung war es bisher üblich, am untersten
Ende des Quecksilberkanals eine Prallwand rechtwinklig zur Quecksilberströmung mit dem Ziel anzubringen,
nur das Quecksilber unter der Prallwand fließen zu lassen und es damit abzutrennen. Mit Abtrennvorrichtungen
dieser Art ist es aus den nachfolgend aufgeführten Gründen jedoch sehr schwierig,
durch einen engen Kanal fließendes Quecksilber sorgfältig abzutrennen.
Fließendes Quecksilber hat eine große kinetische Energie, selbst an Stellen mit relativ niedriger Strömungsgeschwindigkeit.
Wenn eine Prallwand quer zu diesem strömenden Quecksilber angeordnet wird,
wird der dieser Prallwand sich nähernde und dagegenstoßende Quecksilberstrom in Richtung einer Unterströmung
abgelenkt, die in der Nähe der Prallwand erzeugt wird. Jedoch drängt sich das Quecksilber
unter und hinter die Prallwand, ohne viel von seiner kinetischen Energie zu verlieren. Das Ergebnis ist
mit dem einer Kanonenkugel mit hoher kinetischer Energie zu vergleichen, die durch ein kleines Hindernis
in ihrer Richtung abgelenkt wird, jedoch fast ihre gesamte Energie beibehält.
Infolgedessen entwickelt sich starke Turbulenz an der Prallwandoberfläche und übt eine weitere Zugwirkung
auf das Quecksilber in der Nähe der Prallwand aus. Dazu kommt, daß diejenigen Teile des
Quecksilbers, die gegen die Prallwand stoßen, wegen der geringen Benetzbarkeit des für die Prallwand
verwendeten Gummi- oder Kunstharzmaterials heftig zurückgestoßen werden und eine Wellenbewegung
hervorrufen, während solche Substanzen, wie Quecksilberbutter und Elektrolytlösung, welche die Prallwand
leicht benetzen, leicht in die Prallwandoberfläche und in das Quecksilber eindringen und durch
die Unterströmung entlang der Prallwandoberfläche gespült werden, wodurch sie hinter die Prallwand
gelangen.
Eine Erhöhung des Quecksilberniveaus an der Prallwand bedeutet keine Lösung dieses Problems.
Es wurde nämlich gefunden, daß auch dann die Abtrennung des Quecksilbers nicht vollkommen war
und eine beträchtliche Menge an Verunreinigungen und Lösung auf der Quecksilberoberfläche bei diesem
Abscheideverfahren selbst dann vorhanden war, wenn die Quecksilberhöhe an einer Prallwand herkömmlicher
Art 50 cm betrug und die Strömungsgeschwindigkeit des Quecksilbers in dem engen Kanal
20 cm/sec war.
Eine andere Maßnahme, die zunächst als eine Lösung des oben beschriebenen Problems erscheint, besteht
darin, daß man das untere Ende des Strömungskanals des nicht abgetrennten Quecksilbers und damit
die Fläche der Prallwand verbreitert, um die Strömungsgeschwindigkeit des gegen die Prallwand fließenden
Quecksilbers zu verringern. Selbst dann, wenn das untere Ende des ankommenden Quecksilberstroms
verbreitert wird, ist jedoch in der Strömungsmitte des geweiteten Endes die Strömungsgeschwindigkeit
fast unverändert hoch, weil das Moment des strömenden Quecksilbers sehr hoch ist. So
wurde z. B. gefunden, daß selbst bei einer Verbreiterung des unteren Endes des Kanals und der Prallwand
auf das Zehnfache des Kanals fast keine Verbesserung der Quecksilberabtrennung erreicht wird.
Wegen dieser Schwierigkeiten, das Quecksilber oder Amalgam auf die oben beschriebene Weise
gründlich abzutrennen, ist es allgemein üblich, eine Wasserwäsche vorzusehen, um das Quecksilber oder
Amalgam nach dem Passieren der Prallwand besonders zu waschen. Alle diese Maßnahmen, wie Verbreiterung
der Quecksilberströmungsfläche an der Prallwand, Vergrößerung der Quecksilbertiefe an der
Prallwand und Anschließen einer Wäsche erhöhen die Menge stagnierenden Quecksilbers und erfordern
weitere Mengen teuren Quecksilbers; sie sind daher unerwünscht.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung, die die bei den bekannten Verfahren und Vorrichtungen
zur Quecksilberabtrennung auftretenden Schwierigkeiten überwindet. Dieses Ziel wird erfindungsgemäß
erreicht mit einer Vorrichtung zum Abtrennen von Quecksilber oder Amalgam von Verunreinigungen
und darüberliegenden Soleresten in einer Anlage für die Chloralkalielektrolyse, in welcher
das verunreinigte Quecksilber zusammen mit den Soleresten durch einen ersten Durchflußkanal
und gegen eine Prallwand strömt, welche die obenauf schwimmenden Verunreinigungen und Solereste zurückhält
und das Quecksilber durch eine unter der Quecksilberoberfläche befindliche Öffnung in einen
zweiten Durchflußkanal abfließen läßt, und welche dadurch gekennzeichnet ist, daß dieser erste Durchflußkanal
für einen bestimmten Streckenabschnitt parallel zu diesem zweiten Durchflußkanal verläuft
und Seite an Seite mit diesem liegt und eine Prallwand eine beiden Durchflußkanälen gemeinsame
Wand bildet, die unterhalb der Oberfläche des Quecksilbers oder Amalgams offen ist.
Die Erfindung wird im nachfolgenden an Hand von Ausführungsbeispielen beschrieben und in den
Zeichnungen dargestellt, in denen gleiche Teile mit denselben Bezugsziffern bezeichnet sind.
Fig. 1 ist eine Draufsicht auf eine Quecksilber-Elektrolyseanlage
mit Quecksilberabtrennvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung; F i g. 2 ist eine Teilansicht mit Einzelheiten des
Teils (A) von Fig. 1;
F i g. 3 ist eine perspektivische Teilansicht, wobei Teile weggelassen und andere im Querschnitt gezeigt
sind, des in Fig. 2 dargestellten Gegenstandes;
F i g. 4 ist eine Teilansicht mit Einzelheiten des in Fig. 1 gezeigten Teils (B);
F i g. 5 ist ein Querschnitt entlang der in F i g. 4 durch die Linie V-V in Pfeilrichtung angedeuteten
ίο Ebene;
F i g. 6 ist eine Teilansicht, die ein anderes Beispiel der erfindungsgemäßen Quecksilberabscheidevorrichtung
darstellt;
F i g. 7 ist eine perspektivische Teilansicht, wobei Teile weggelassen und andere im Querschnitt gezeigt
sind, mit Einzelheiten der in F i g. 6 dargestellten Vorrichtung;
F i g. 8 ist ein Vertikalschnitt entlang der in F i g. 6 durch die Linie VIII-VIII angedeuteten Ebene;
F i g. 9 ist eine Teilansicht eines Beispiels einer erfindungsgemäßen Quecksilber abscheidevorrichtung;
Fig. 10 ist ein Teil eines Vertikalschnitts entlang der in F i g. 9 durch die Linie X-X in Teil (C) angedeuteten
Ebene;
Fig. 11 ist eine zeichnerische Draufsicht auf ein anderes Beispiel einer Quecksilber-Elektrolyseanlage,
in welche Quecksilberabscheidevorrichtungen gemäß der Erfindung eingebaut sind, und
Fig. 12 ist eine zeichnerische Draufsicht auf ein weiteres Beispiel für den Einbau der erfindungsgemäßen
Vorrichtung in Elektrolyseanlagen.
Fig. 1 bis 5 erläutern eine Ausführungsform der Erfindung. Die nach dem Amalgamverfahren arbeitende
und in F i g. 1 allgemein dargestellte Anlage besitzt ein elektrolytisches Zellgefäß 1 mit einer Elektrolysekammer
3, die entlang einer Wand einen Einlaß 2 aufweist. Quecksilber wird durch einen Quecksilbereinlaßtrog
15 und den Einlaß 2 in die Elektrolysekammer 3 eingeführt, in welcher es in Pfeilrichtung
fließt, wobei ein Teil davon zu Natriumamalgam umgewandelt wird.
Dieses Amalgam fällt in einen langen und schmalen Durchflußkanal 4 und fließt darin senkrecht zur
Strömung in der Elektrolysekammer 3, um durch einen Auslaß 5 aus dem Gefäß 1 zu gelangen. Zur
gleichen Zeit fließen Amalgam 18 und Elektrolyt 19 durch einen äußeren Gang 6 außerhalb (stromabwärts)
von Gefäß 1.
Das nicht abgetrennte Amalgam, welches durch den äußeren Gang 6 geflossen ist, gelangt unter und
hinter eine Prallwand 7, die ein Teil einer Seitenwand des Ganges ist, und betritt einen Gang 8 für
abgetrenntes Quecksilber, der parallel zu dem Gang 6 Seite an Seite und teilweise überlagernd
angeordnet ist, mit einer Verbindung zwischen den beiden Gängen. Die Prallwand 7 bildet daher eine
gemeinsame Teilwand zwischen den Gängen 6 und 8 und deren Verbindungsstelle; sie besitzt eine Öffnung
unten und bewirkt, daß den auf der Oberfläche des Amalgams 18 in dem Gang 6 schwimmenden Verunreinigungen
20 der Durchtritt versperrt bleibt. Die Verunreinigungen werden auf diese Weise angesammelt
und von Zeit zu Zeit durch gesonderte Vorrich-· tungen entfernt.
Das den Gang 8 betretende Amalgam fließt durch diesen und betritt einen Zersetzer 9, in welchem es
abgeschieden wird. Das abgeschiedene Quecksilber 21 wird durch eine Pumpe 10 über eine Pumpen-
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leitung 11 gepumpt, in welcher das Quecksilber mit eher einen entgegengesetzten Einfluß auf die Zugfrischem Wasser gewaschen wird, das durch Leitung wirkung ausübt, die das unter die Prallwand 32
14 zugeführt wird. Das Quecksilber gelangt danach fließende Quecksilber auf die Verunreinigungen und
unter eine zweite Prallwand 12, die einen Teil der das Waschwasser (oder den Elektrolyten) an seiner
gemeinsamen Seitenwand zwischen dem stromab- 5 Oberfläche ausübt.
wärts liegenden Ende des Gangs 11 und einer geson- Außerdem prallt, wie Fig. 8 zeigt, nur der untere
derten Quecksilberleitung 13 darstellt, die parallel Teil des Quecksilbers gegen das Wehr 34, und eine
hierzu, Seite an Seite damit und in teilweiser Über- sehr dünne Schicht des oberen Teils des Quecklagerung
angeordnet ist. Das Quecksilber betritt so Silbers fällt über das Wehr. Deshalb gibt es kein
die Leitung 13, fließt hindurch und kehrt zu dem am io Vermischen des Quecksilbers mit den Verunreini-Einlaß
des Elektrolysegefäßes 1 angeordneten gungen und Flüssigkeiten infolge turbulenter Wellen-Quecksilbertrog
15 zurück. . bewegung durch Aufprallen des Quecksilbers am Die zweite Prallwand 12 bewirkt die Abtrennung Wehr. Selbst wenn eine geringe Vermischung aufdes
Wassers in der Leitung 11 vom Quecksilber, und tritt, fällt das entstandene Gemisch mit der Oberdas
abgetrennte Wasser wird durch ein Rohr 16 ge- 15 flächenströmung über das Wehr 34. Als Ergebnis
führt und zum Zersetzer 9 zurückgeleitet, wo es als dieser Verfahrensmaßnahmen wird ein Vermischen
Aufbereitungswasser für den Zersetzungsprozeß wei- von Verunreinigungen und anderen unerwünschten
ter verwendet wird. Verunreinigungen, die ebenfalls Bestandteilen mit dem unter die Prallwand 32 gein
Leitung 11 abgetrennt und angesammelt worden langenden und in den Gang 33 fließenden Quecksind,
werden von dort von Zeit zu Zeit entfernt. 20 silber völlig verhindert.
Es wurde gefunden, daß es bei der vorstehend Quecksilber, Verunreinigungen und anderes Mabeschriebenen
Anordnung von Prallwänden und Lei- terial, welches in den Quecksilbersumpf 35 gefallen
tungen fast überhaupt kein Hineinziehen von Ver- ist, werden mittels geeigneter Vorrichtungen, wie
unreinigungen und anderen unerwünschten Substan- Abflußleitung 36, entnommen und durch geeignete
zen in das Amalgam oder Quecksilber gibt. Selbst 25 Vorrichtungen aufgetrennt. Da die über das Wehr 34
bei dieser Anordnung kann jedoch die Abtrennung fallende Quecksilbermenge sehr klein ist, ist die
nicht als vollkommen bezeichnet werden, wenn das Abtrennung dieses Quecksilbers relativ leicht und
Quecksilber oder Amalgam mit hoher Geschwindig- kann in einfacher, bekannter Weise durch Maßkeit
strömt. nahmen, wie Absitzenlassen oder Sedimentieren, Das bedeutet, daß mit der in Fig. 1 bis 5 darge- 30 bewerkstelligt werden. In manchen Fällen kann
stellten Quecksilberabtrennvorrichtung eine vollkom- dieses abgetrennte Quecksilber zugleich dem durch
mene Quecksilberabscheidung dann erreicht werden den Gang 33 fließenden Quecksilber zugemischt und
kann, wenn die Quecksilberströmungsgeschwindig- auf diese Weise in den Abscheideturm oder das
keit in den Gängen relativ niedrig ist; wenn jedoch Elektrolysegefäß zurückgeführt werden,
die Strömungsgeschwindigkeit höher wird, dann 35 Die Einzelheiten und die Arbeitsweise des Abprallt das durch den Kanal 4 und den Gang 6 strö- scheideverfahrens und der Vorrichtung werden im mende Quecksilber gegen die Endwand 17 am unte- nachfolgenden näher erläutert. Gemäß Fig. 2 schlägt ren Ende des Ganges 6 und erzeugt dabei eine WeI- das Amalgam, welches durch den Durchflußkanal 4 lenbewegung. Infolgedessen wird das Amalgam stan- und den Gang 6 geflossen ist, senkrecht gegen die dig bewegt und mit den daraufliegenden Verunrei- 40 Endwand 17 des Gangs 6, wobei die kinetische nigungen 20 und der Flüssigkeit 19 vermischt, und in Energie des Amalgams völlig zerstreut wird (ein einigen Fällen gelangt ein Teil des entstandenen Ge- Teil der dynamischen Energie wird in statischen misches unter und hinter die Prallwand 7, begleitet Druck umgewandelt), und das Weiterfließen des das Amalgam, betritt den Gang 8 und den Zersetzer 9. Amalgams unter und hinter die Prallwand 7 wird ... Es wurde gefunden, daß die Quecksilberabtren- 45 erneut durch den Unterschied zwischen den Quecknung an den Prallwänden noch dadurch weiter ver- silberdrücken (statischer Druck) in den Gängen 6 bessert werden kann, daß man ein Überfallwehr an und 8 bewirkt.
die Strömungsgeschwindigkeit höher wird, dann 35 Die Einzelheiten und die Arbeitsweise des Abprallt das durch den Kanal 4 und den Gang 6 strö- scheideverfahrens und der Vorrichtung werden im mende Quecksilber gegen die Endwand 17 am unte- nachfolgenden näher erläutert. Gemäß Fig. 2 schlägt ren Ende des Ganges 6 und erzeugt dabei eine WeI- das Amalgam, welches durch den Durchflußkanal 4 lenbewegung. Infolgedessen wird das Amalgam stan- und den Gang 6 geflossen ist, senkrecht gegen die dig bewegt und mit den daraufliegenden Verunrei- 40 Endwand 17 des Gangs 6, wobei die kinetische nigungen 20 und der Flüssigkeit 19 vermischt, und in Energie des Amalgams völlig zerstreut wird (ein einigen Fällen gelangt ein Teil des entstandenen Ge- Teil der dynamischen Energie wird in statischen misches unter und hinter die Prallwand 7, begleitet Druck umgewandelt), und das Weiterfließen des das Amalgam, betritt den Gang 8 und den Zersetzer 9. Amalgams unter und hinter die Prallwand 7 wird ... Es wurde gefunden, daß die Quecksilberabtren- 45 erneut durch den Unterschied zwischen den Quecknung an den Prallwänden noch dadurch weiter ver- silberdrücken (statischer Druck) in den Gängen 6 bessert werden kann, daß man ein Überfallwehr an und 8 bewirkt.
den unteren Enden der zu den Prallwänden führen- Infolgedessen hat diese Bewegung keinen Einfluß
den Gänge in Fig. 1 bis 5 anbringt. In einem Bei- über lange Entfernungen des Amalgamströmungsspiel
dieser in den Fig. 6, 7 und 8 dargestellten 50 weges, und besonders die Strömung stromaufwärts
Ausführungsform gelangt das meiste Quecksilber von Prallwand 7 senkrecht nach oben ist sehr
(oder Amalgam) 37, welches zusammen mit Verun- schwach. Daher kann eine vollkommene Abtrenreinigungen
und Waschwasser (oder Elektrolyt), durch nung des Amalgams auch dann erreicht werden,
einen zur Quecksilberabtrennungs-Prallwand 32 füh- wenn die Amalgamhöhe an der Prallwand sehr
renden Gang 31 fließt, unter und hinter die Prallwand 55 niedrig ist. Weil die Prallwand in der Seitenwand
und erreicht einen Gang 33, während darauffließende des Gangs 6 für nicht abgetrenntes Amalgam ange-Verunreinigungen
39 und Waschwasser 38, zusam- ordnet ist, ist es außerdem möglich, die Prallwand
men mit einer geringen Menge Quecksilber, über ein um ein Mehrfaches, ja sogar um viel mehr als das
Wehr 34 fließen und in einen Quecksilbersumpf 35 Zehnfache breiter zu machen als den Gang 6. Desfallen.
60 halb wird die Strömungsgeschwindigkeit des gegen . Der Kanal 31 und das Wehr 34 sind so ausgelegt, die Prallwand fließenden Amalgams sehr niedrig,
daß das Überspülen des Wehres durch die Energie und selbst dann nimmt die Menge des in dem Gang
des durch Gang 31 strömenden Quecksilbers be- stehenden Amalgams nicht nennenswert zu. Es ist
wirkt wird, und daher ist das Normalniveau der möglich, die Amalgammenge in der Zone, in der
Quecksilberoberfläche geringfügig niedriger als die 65 die Gänge 6 und 8 sich überlagern, durch AbOberkante
des Überfallwehrs 34. Wegen dieses schrägen des Endes von Gang 6, wie es Fig.
Überspülens besteht ein konstanter Fluß an der zeigt, weiter zu verringern.
Oberfläche des Quecksilbers zum Wehr 34 hin, wel- Zum Beispiel wurde gefunden, daß bei einer
Oberfläche des Quecksilbers zum Wehr 34 hin, wel- Zum Beispiel wurde gefunden, daß bei einer
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Prallwandbreite von 60 cm, einer Amalgam- oder ohne Prallwand 46 in der gemeinsamen Seitenströmungsgeschwindigkeit
von 20 cm/sec und einer wand der beiden Gänge möglich ist, das Amalgam Breite des Gangs 6 von 6 cm eine gründliche Ab- auf die gleiche gründliche Weise zu trennen, wie es
trennung des Amalgams erreicht wurde und kein an Hand der F i g. 1 bis 3 beschrieben wurde, ohne
Mitreißen von Verunreinigungen und Elektrolyt in 5 daß ein Vermischen von Elektrolyt oder Veranden
Zersetzer beobachtet werden konnte, selbst reinigungen mit dem abgetrennten Amalgam eintritt,
dann, wenn die Amalgamhöhe in Gang 6 an der Außerdem kann in gleicher Weise durch Einbau
Prallwandoberfläche auf einen Wert unter 6 cm er- ähnlicher Abtrenngänge 47 und 48 in den Ströniedrigt
wurde. Außerdem war es möglich, die mungsweg des im Zersetzungsturm abgeschiedenen
Quecksilberabtrennung am Auslaß von Pumpe 10 io und durch die Quecksilberpumpe zur Elektrolysegemäß F i g. 4 und 5 ähnlich in gründlicher Weise zelle gepumpten Quecksilbers und durch Anbringen
durchzuführen. einer Prallwand 49 zwischen den beiden Gängen eine
Bei höheren Strömungsgeschwindigkeiten des gründliche Abtrennung von Quecksilber erfolgen.
Quecksilbers oder Amalgams kann die Quecksilber- In einem weiteren, in Fig. 12 dargestellten Ausabtrennung
durch Verwendung der in Fig. 6, 7 15 führungsbeispiel der Erfindung fließt das Queck-
und 8 dargestellten Anordnungen weiter verbessert silber, das die Zelle durch den Quecksilbereinlaß
werden. 51 betreten hat, quer durch die Elektrolysekammer
Zwar ist die Prallwand bei der in den Fig. 1 52 und wird dabei zu Amalgam, welches in einen
bis 8 dargestellten Ausführungsform Teil einer Auslaßkanal 53 fällt, senkrecht zur Quecksilber-Seitenwand
und somit genau parallel zur Strömungs- 20 strömung in der Elektrolysekammer fließt und, zurichtung
in dem Gang, jedoch muß die Prallwand sammen mit den Elektrolyten, unter und hinter eine
nicht notwendigerweise so ausgerichtet sein. Das als Chlorgasbarriere wirkende Prallwand 54 gelangt,
heißt, die Prallwand kann in angenähert paralleler um dann einen äußeren Gang 55 zu betreten.
Orientierung in bezug auf die Strömungsrichtung In der Seitenwand dieses äußeren Ganges 55 ist ausgerichtet sein, wie es die Prallwand 32 in F i g. 9 25 eine Prallwand 56 angebracht, durch welche das zeigt. In anderen Fällen ist es außerdem möglich Amalgam in der beschriebenen Weise abgetrennt und zweckmäßig, die in F i g. 9 und 10 gezeigte wird und einen Gang 57 erreicht, durch welchen es Anordnung zu wählen, bei der eine Prallwand 40 für zur Abscheidung in den Zersetzer 58 fließt. Das den den Elektrolyten (oder das Waschwasser) 38 strom- Zersetzer 58 durch Leitung 59 verlassende, abgeaufwärts von dem Überfallwehr 34 und in höherer 30 schiedene Quecksilber wird mit dem durch Leitung Position als dieses angeordnet ist und eine Barriere 60 zufließenden Waschwasser vereinigt, und die verbildet, wodurch die Flüssigkeit 38 aufgehalten wird einigten Ströme werden in einer Quecksilberpumpe und nur das Quecksilber 37 und die Verunreinigun- 61 bewegt, wobei das Quecksilber gewaschen und gen 39 unter und hinter diese Barriere fließen und dann, zusammen mit dem Waschwasser, durch Leidanach über das Wehr 34 fallen können. 35 tung 62 zur Zelle zurückgeleitet wird.
Orientierung in bezug auf die Strömungsrichtung In der Seitenwand dieses äußeren Ganges 55 ist ausgerichtet sein, wie es die Prallwand 32 in F i g. 9 25 eine Prallwand 56 angebracht, durch welche das zeigt. In anderen Fällen ist es außerdem möglich Amalgam in der beschriebenen Weise abgetrennt und zweckmäßig, die in F i g. 9 und 10 gezeigte wird und einen Gang 57 erreicht, durch welchen es Anordnung zu wählen, bei der eine Prallwand 40 für zur Abscheidung in den Zersetzer 58 fließt. Das den den Elektrolyten (oder das Waschwasser) 38 strom- Zersetzer 58 durch Leitung 59 verlassende, abgeaufwärts von dem Überfallwehr 34 und in höherer 30 schiedene Quecksilber wird mit dem durch Leitung Position als dieses angeordnet ist und eine Barriere 60 zufließenden Waschwasser vereinigt, und die verbildet, wodurch die Flüssigkeit 38 aufgehalten wird einigten Ströme werden in einer Quecksilberpumpe und nur das Quecksilber 37 und die Verunreinigun- 61 bewegt, wobei das Quecksilber gewaschen und gen 39 unter und hinter diese Barriere fließen und dann, zusammen mit dem Waschwasser, durch Leidanach über das Wehr 34 fallen können. 35 tung 62 zur Zelle zurückgeleitet wird.
Außerdem ist die Gestalt des Elektrolysegefäßes, Hier wird das Quecksilber von dem Waschwasser
auf welches die Erfindung angewendet werden kann, durch eine Prallwand 63 abgetrennt, die sich über
nicht auf die in Fig. 1 gezeigte spezielle Form be- die gesamte Seitenwand des Einlaßkanals des Geschränkt,
bei welcher die Breite des Quecksilber- fäßes erstreckt, und betritt dann den Einlaßkanal
stromes in der Elektrolysekammer größer als die 40 51, um erneut in dem Salzelektrolyseverfahren verLänge
dieses Stromes ist. Beispielsweise kann die wendet zu werden. Das stromaufwärts von Prallvorliegende Erfindung auch wirksam auf die Ab- wand 63 zurückbleibende Waschwasser wird durch
trennung von Quecksilber und Amalgam auf der ein Wehr 64 von Verunreinigungen und einer ge-Pumpenausgangsseite
einer herkömmlichen Elektro- ringen Menge Quecksilber getrennt und erreicht lysezelle mit solchen Längendimensionen in Strö- 45 nach Durchfließen des Gangs 65 den vorstehend
mungsrichtung angewendet werden, wie sie in genannten Amalgamkanal 57. Auf diese Weise wird
Fig. 11 dargestellt ist. dieses Waschwasser, zusammen mit dem Amalgam,
Es hat sich insbesondere die Maßnahme ein- in den Zersetzerturm 58 geleitet und dort als Abgebürgert,
das aus der Elektrolysekammer 42 einer Scheidewasser wieder verwendet.
Elektrolysezelle 41 gemäß Fig. 11 ausfließende 50 Die stromaufwärts von Prallwand56 und Wehr Amalgam mittels einer Quecksilberprallwand 43 am 64 in stagnierender Weise sich ansammelnden Ver-Auslaßende der Elektrolysekammer abzutrennen. In unreinigungen werden nach Bedarf entfernt. Ein den letzten Jahren bestand jedoch ein Trend zu vorteilhaftes Merkmal dieser Elektrolyseanlage behöheren elektrischen Stromdichten, was zu einer steht darin, daß nicht nur eine gründliche Queck-Zunahme der Quecksilberströmungsgeschwindigkeit 55 Silberabtrennung darin durchgeführt wird, sondern in der Elektrolysekammer geführt hat, und diese bei der Entfernung der Verunreinigungen nur eine höhere Geschwindigkeit bereitet Schwierigkeiten bei sehr geringe Gefahr des Austretens schädlicher der wirksamen Abtrennung des Amalgams von Chlorgase auftritt, weil die Verunreinigungen nur Elektrolyt und Verunreinigungen mittels einer Prall- stromaufwärts vom Wehr 64 und dem engen Kanal wand, wie Prallwand 43, die senkrecht zur Amalgam- 60 55 entfernt werden, wo kein Chlor abgegeben wird, Strömungsrichtung angeordnet ist. so daß das Elektrolysegefäß während des Betriebes
Elektrolysezelle 41 gemäß Fig. 11 ausfließende 50 Die stromaufwärts von Prallwand56 und Wehr Amalgam mittels einer Quecksilberprallwand 43 am 64 in stagnierender Weise sich ansammelnden Ver-Auslaßende der Elektrolysekammer abzutrennen. In unreinigungen werden nach Bedarf entfernt. Ein den letzten Jahren bestand jedoch ein Trend zu vorteilhaftes Merkmal dieser Elektrolyseanlage behöheren elektrischen Stromdichten, was zu einer steht darin, daß nicht nur eine gründliche Queck-Zunahme der Quecksilberströmungsgeschwindigkeit 55 Silberabtrennung darin durchgeführt wird, sondern in der Elektrolysekammer geführt hat, und diese bei der Entfernung der Verunreinigungen nur eine höhere Geschwindigkeit bereitet Schwierigkeiten bei sehr geringe Gefahr des Austretens schädlicher der wirksamen Abtrennung des Amalgams von Chlorgase auftritt, weil die Verunreinigungen nur Elektrolyt und Verunreinigungen mittels einer Prall- stromaufwärts vom Wehr 64 und dem engen Kanal wand, wie Prallwand 43, die senkrecht zur Amalgam- 60 55 entfernt werden, wo kein Chlor abgegeben wird, Strömungsrichtung angeordnet ist. so daß das Elektrolysegefäß während des Betriebes
Es wurde gefunden, daß es in solchen Fällen ständig dicht geschlossen gehalten werden kann,
durch Verbinden eines gesonderten Amalgam-Gangs Dadurch werden in der Umgebung der Elektrolyse-
45 mit der Auslaßleitung 44 der Elektrolysezelle in anlage erheblich verbesserte Arbeitsbedingungen
paralleler Weise, wie es Fig. 11 zeigt, entweder mit 65 geschaffen.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Vorrichtung zum Abtrennen von Quecksilber oder Amalgam von Verunreinigungen und
darüberliegenden Soleresten in einer Anlage für die Chloralkalielektrolyse, in welcher das verunreinigte
Quecksilber zusammen mit den Soleresten durch einen ersten Durchflußkanal und gegen eine Prallwand strömt, welche die obenauf
schwimmenden Verunreinigungen und Solereste zurückhält und das Quecksilber durch eine unter
der Quecksilberoberfläche befindliche Öffnung in einen zweiten Durchflußkanal abfließen läßt,
dadurch gekennzeichnet, daß dieser erste Durchflußkanal (6, 31, 44, 55) für einen
bestimmten Streckenabschnitt parallel zu diesem zweiten Durchflußkanal (8, 33, 45, 57) verläuft
und Seite an Seite mit diesem liegt und eine Prallwand (7, 32, 46,56) eine beiden Durchflußkanälen
gemeinsame Wand bildet, die unterhalb der Oberfläche des Quecksilbers oder Amalgams
offen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieser erste Durchflußkanal
stromabwärts von dieser Prallwand durch ein Überfallwehr (34) abgeschlossen ist, dessen Oberkante
geringfügig höher ist als das Niveau der Quecksilberoberfläche, und daß sich für die
obenauf schwimmenden Verunreinigungen und Solereste an das Überfallwehr (34) ein Quecksilbersumpf
(35) anschließt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie im Strömungsweg
zwischen dem Auslaß, der Elektrolysezelle und dem Abscheideturm und/oder im Strömungsweg
zwischen dem Abscheideturm und dem Einlaß zur Elektrolysezelle angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste
Durchflußkanal gegen sein Ende zu verjüngt ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten
Durchflußkanal stromaufwärts vom Überfallwehr (34) eine zusätzliche Prallwand (40) eingebaut
ist, deren Unterkante geringfügig tiefer liegt als das Niveau der Quecksilberoberfläche und
welche die obenauf schwimmenden Verunreinigungen und Solereste zurückhält.
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