DE164720C

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Publication number: DE164720C
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KAISERLICHES A IMPERIAL A

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Bei allen elektrolytischen Verfahren, in welchen die auftretenden Reaktionsprodukte mit dem Elektrolyten und untereinander sekundäre Reaktionen eingehen, tritt eine bedeutende Verminderung der Stromausbeute ein. Diese schädlichen Sekundärreaktionen lassen sich verringern, wenn man die entstehenden Reaktionsprodukte so rasch als möglich aus der elektrolytischen Zelle entfernt oder es ihnenIn all electrolytic processes in which the reaction products that occur with secondary reactions occur with the electrolyte and with each other, a significant one occurs Reduction of the current yield. These harmful secondary reactions can be reduce if you remove the resulting reaction products as quickly as possible from the electrolytic cell or it removes them

ίο mindestens erschwert, an die elektrisch ent-' gegengesetzte Elektrode zu gelangen. Diesem Ziele kann man dadurch näherkommen, daß man den Raum, in welchem die Nebenreaktionen der Zersetzungsprodukte stattfinden, möglichst reduziert und für die kontinuierliche Entfernung des gefährlichen Reaktionsproduktes sorgt. Bei der Elektrolyse von Alkalichloriden ist die Entfernung des anodischen Chlor ziemlich leicht, wenn man durch erhöhte Temperatur des Elektrolyten dafür sorgt, daß sich in ihm wenig Chlor löst und das gebildete Chlor eine niedrige Flüssigkeitsschicht durchströmt. Es gelingt in diesem Falle, das Auftreten von Nebenreaktionen zum großen Teile zu hindern, wenn nur der Käthodenlauge erschwert wird, bis zur Anode zu gelangen. Dies kann der Erfindung gemäß dadurch erreicht werden, daß man als Anoden feine Spitzen, feine Streifen oder feine Drähte verwendet, welche in der Weise angeordnet sind, daß sie in möglichst engen Öffnungen eines flüssigkeitsundurchlässigen Nichtleiters liegen, während die Zuführung des Elektrolyten durch die Öffnungen oder Spalten erfolgt, in welche die Anoden hineinragen. Das durch die Elektrolyse entstehende Chlor entweicht, ohne sich in nennenswertem Maße in dem heißen Elektrolyten zu lösen, während der durch den Spalt in der Richtung gegen die Kathode zufließende Elektrolyt die mit kathodischen Laugen beladene Flüssigkeit von der Anode zurückdrängt. Diese dem vorliegenden Verfahren gemäß erfolgende Umhüllung der Anode mit immer frischen Elektrolyten und die damit verbundene Zurückdrängung des bereits Kathodenlauge enthaltenden Elektrolyten wird um so vollständiger sein, je größer die Strömungsgeschwindigkeit in der Umgebung der Anode ist, d. h. je enger bei gleichbleibender Menge des zugeführten Elektrolyten die die Anode umgebende Öffnung oder Spalte ist, durch welche der Elektrolyt seinen Weg von der Anode zur Kathode nimmt.ίο at least difficult to connect to the electrically opposite electrode. One can get closer to this goal by the room in which the side reactions of the decomposition products take place, reduced as much as possible and ensures the continuous removal of the dangerous reaction product. In the electrolysis of With alkali chlorides, the removal of the anodic chlorine is fairly easy if you go through it increased temperature of the electrolyte ensures that little chlorine dissolves in it and the chlorine formed flows through a low layer of liquid. It succeeds in this Trap to prevent the occurrence of side reactions to a large extent, if only the Käthodenlauge is made difficult to get to the anode. This can according to the invention can be achieved by using fine tips, fine strips or fine wires as anodes, which in the manner are arranged that they are in the narrowest possible openings of a liquid-impermeable Insulator lie while the supply of the electrolyte through the openings or Gaps occurs into which the anodes protrude. The resulting from the electrolysis Chlorine escapes without dissolving to any significant extent in the hot electrolyte, while the electrolyte flowing through the gap in the direction towards the cathode pushes back the liquid loaded with cathodic alkalis from the anode. This taking place in accordance with the present procedure Wrapping of the anode with always fresh electrolyte and the associated pushing back of the already cathode liquor containing electrolytes will be all the more complete, the greater the flow rate is in the vicinity of the anode, d. H. the closer, with the same amount of electrolyte supplied, the anode surrounding opening or crevice through which the electrolyte finds its way from the Takes anode to cathode.

Die beiliegende Zeichnung veranschaulicht in Fig. ι und 2 zwei Ausführungsformen der zur Durchführung des vorstehend gekennzeichneten Verfahrens dienenden Einrichtung im Vertikalschnitt und in Draufsicht. Beiden Ausführungsformen gemeinsam ist die Trennung der elektrolytischen Zelle α durch einen flüssigkeitsundurchlässigen Isolator b, welcher kleine enge Öffnungen c besitzt, in die am besten feine drahtförmige oder streifenförmige Anoden d hineinragen. Diese Abteilung der elektrolytischen Zelle durch einen Isolator kann z. B. (Fig. 1) durch eine mit kleinen Löchern versehene Glasplatte erfolgen, inThe accompanying drawing illustrates in FIGS. 1 and 2 two embodiments of the device used for carrying out the method identified above, in vertical section and in plan view. Common to both embodiments is the separation of the electrolytic cell α by a liquid-impermeable insulator b, which has small, narrow openings c , into which, best of all, fine wire-shaped or strip-shaped anodes d protrude. This division of the electrolytic cell by an insulator can, for. B. (Fig. 1) through a glass plate provided with small holes, in

deren Löcher Platinspitzen ragen, oder (Fig. 2) durch nebeneinander gelegte Glasstreifen, welche zwischen sich nur einen engen Spalt zur Aufnahme der streifen- oder drahtförmigen Platinelektroden freilassen.whose holes protrude from platinum tips, or (Fig. 2) through juxtaposed glass strips, which between them only a narrow gap to accommodate the strip-shaped or wire-shaped Leave platinum electrodes free.

In beiden Fällen wird der Elektrolyt oberhalb der Glasplatte bezw. der Glasstreifen zugeführt; er ist demgemäß gezwungen, seinen Weg gegen die Kathode an den Anoden vorbei durch die engen Spalten zu nehmen und drängt auf diese Weise die bereits Kathodenlauge enthaltende, zwischen den Elektroden befindliche Flüssigkeit von der Anode zurück. Zur Vermeidung von schädliehen Strömungen wird zwischen die beiden Elektroden ein z. B. aus Salz oder Glaspulver bestehendes Diaphragma e eingeschaltet, welches zwar jede stärkere Flüssigkeitsbewegung hintanhält, jedoch das Vordringen des Elektrolyten gegen die Kathode nicht hindert. Der an Kathodenreaktionsprodukten angereicherte Elektrolyt wird an der Kathode abgezogen.In both cases, the electrolyte is BEZW above the glass plate. the glass strip fed; he is accordingly forced to make his way towards the cathode at the anode to take past through the narrow gaps and in this way pushes the already containing cathode liquor between the Liquid from the electrodes back from the anode. To avoid damaging Currents between the two electrodes a z. B. from salt or glass powder existing diaphragm e switched on, which admittedly any stronger liquid movement but does not prevent the electrolyte from penetrating the cathode. The electrolyte enriched in cathode reaction products is drawn off at the cathode.

Die Zuführung des frischen Elektrolyten in Nähe der Anode ist bereits mehrfach vorgeschlagen worden, z. B. in der britischen Patentschrift 16129 vom Jahre 1898. Hier ist jedoch keineswegs eine energische Bespülung der ganzen Anodenfläche beabsichtigt, wie aus Seite 4 der Patentschrift, Zeilen 26 bis 30, hervorgeht. An dieser Stelle wird nämlich darauf hingewiesen, daß die Zufuhr des frischen Elektrolyten entweder kontinuierlich oder intermittierend erfolgen kann. Außerdem ist bei diesem Verfahren keinerlei Vorrichtung getroffen, den Strom des frischen Elektrolyten so zu richten, daß er sämtliche Flächen der Elektroden kontinuierlich bespült. Es ist vielmehr betreffs der Zufuhr des frischen Elektrolyten nur darauf hingewiesen, daß seine nach abwärts gerichtete Strömungsgeschwindigkeit der nach aufwärts gerichteten Wanderung der Hydroxylionen die Wage halten soll. Die amerikanischen PatentschriftenThe supply of the fresh electrolyte in the vicinity of the anode has already been proposed several times been, e.g. B. British Patent 16129 of 1898. Here however, a vigorous purging of the entire anode surface is by no means intended, as can be seen from page 4 of the patent specification, lines 26 to 30. At this point it will namely pointed out that the supply of fresh electrolyte either continuously or can be done intermittently. In addition, there is no device whatsoever in this method taken to direct the current of the fresh electrolyte so that it continuously flushes all surfaces of the electrodes. Rather, with regard to the supply of the fresh electrolyte, it is only pointed out that its downward flow velocity that of the upward flow Migration of the hydroxyl ions should hold the balance. The American patents

45' 690365 und 690141 beschreiben ferner eine Anordnung, welche eine ständige Durchmischung des Elektrolyten in Anodennähe bezweckt, die dadurch erreicht werden soll, daß man zwischen der Anode und der sie umschließenden Glockenwand einen nur kleinen freien Raum läßt. In diesem wird durch die sich entwickelnden Chlorgasblasen in Verbindung mit der Strömungsgeschwindigkeit an dieser Stelle die Anodenflüssigkeit energisch durchgerührt. Damit wird jedoch keineswegs eine dauernd gleichmäßige Bespülung der Anode mit frischem Elektrolyten erreicht. Dies kann nur durch die eingangs beschriebene Anordnung erzielt werden, bei welcher die Anode in schmale Stücke zerteilt ist und diese in Spalten eines isolierenden Körpers so eingebettet werden, daß der strömende Elektrolyt sämtliche Teile der Anode in kontrollierbarer Weise bespülen kann. Eine derartige Bespülung ist bei den Verfahren der erwähnten amerikanischen Patentschriften schon deshalb ausgeschlossen, weil eine Unterteilung der gegebenenfalls perforierten Anode nicht oder nur in geringem Grade stattfindet, und weil auch isolierende Körper zwischen den einzelnen Stücken der Anode nicht angebracht werden.45 '690365 and 690141 also describe one Arrangement which aims at constant mixing of the electrolyte in the vicinity of the anode, which is to be achieved by this, that there is only a small one between the anode and the wall of the bell that surrounds it leaves free space. In this is connected by the developing chlorine gas bubbles with the flow velocity at this point the anolyte is energetic stirred. However, this by no means ensures that the Reached anode with fresh electrolyte. This can only be done by the one described at the beginning Arrangement can be achieved in which the anode is divided into narrow pieces and these are embedded in crevices of an insulating body so that the flowing Electrolyte can rinse all parts of the anode in a controllable manner. One such purging is in the processes of the aforementioned American patents This is ruled out because the anode, which may be perforated, would be subdivided does not take place or takes place only to a small extent, and because also insulating bodies between cannot be attached to the individual pieces of the anode.

Claims

Patent claim:

Method of reducing the secondary Reactions in such electrolytic processes in which a gaseous Anode product occurs, and in which the fresh electrolyte is initially poured into one adjacent to the anode, almost completely deprived of its electrolytic effect A room flows in, characterized in that the fresh electrolyte enters into the effect of the current subject space only through narrow openings or slots of a non-conductive, liquid-impermeable body is allowed, in which the anodes so - protrude that they continuously are encased by electrolyte flowing fairly rapidly towards the cathode, which is the cathode products migrating to the anode pushed back by the anodes.

1 sheet of drawings.