DE19512806A1 - Verfahren zur kontinuierlichen Reinigung von Elektroden - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Reinigung von Elektroden in einem elektrochemischen Reaktor, insbesondere zur Wasseraufbereitung und zur Wasserentkeimung mittels Anodischer Oxidation, mit einem Elektrodenraum, in dem zumindest zwei Elektroden vorgesehen sind, zwischen denen ein Elektrodenspaltraum gebildet ist, mit den Schritten: Ein­ leiten eines Fluids in den zwischen den Elektroden gebildeten Elektrodenspaltraum, elektrochemisches Behandeln des Fluids im Elektrodenspaltraum durch Anlegen einer elektrischen Span­ nung an die Elektroden und Abführen des Fluids aus dem Elek­ trodenspaltraum.

Weiterhin betrifft die Erfindung einen Reaktor zur elek­ trochemischen Behandlung von Fluiden, insbesondere zur Was­ seraufbereitung und zur Wasserentkeimung mittels anodischer Oxidation, mit einem Zufluß und einem Abfluß für das Fluid, einem zumindest zwei mit einer Stromversorgung verbundene Elektroden aufweisenden Elektrodenraum, einem zwischen den Elektroden gebildeten Elektrodenspaltraum und Mitteln zur Reinigung von zumindest einer Elektrode.

Ein derartiges Verfahren und ein derartiger Reaktor sind bei­ spielsweise aus der DE-OS 33 27 578 bekannt. Dabei sind zwi­ schen den Elektroden Schaber angebracht, die quer zur Strö­ mungsrichtung ausgerichtet sind und mit einer hin- und herbe­ weglichen Elektrode in Berührung stehen. Durch die Anbringung der Schaber im Elektrodenspaltraum wird einerseits die Strö­ mung durch den Elektrodenspaltraum erschwert, wobei die Ge­ fahr des Verkalkens der Zwischenräume zwischen den Schabern auftritt, und andererseits wird die aktive Elektrodenoberflä­ che verringert.

Ein weiteres gattungsgemäßes Verfahren sowie ein gattungs­ gemäßer Reaktor sind aus der DE 37 08 947 A1 bekannt. Dort ist eine zentrale Stabanode von einer rohrförmigen Kathode umgeben und im Zwischenraum zwischen Anode und Kathode sind streifenförmige Wischer achsparallel vorgesehen, die in Anla­ ge mit der inneren Oberfläche der Rohrkathode stehen und an der zentralen Stabanode befestigt sind. Der Antrieb der Wi­ scher erfolgt über die sich drehende zentrale Stabanode. Bei diesem Verfahren und bei dieser Vorrichtung ist es erforder­ lich, daß eine Antriebswelle für die zentrale Stabanode aus dem Reaktor herausgeführt wird, was eine sehr aufwendige Ab­ dichtung erforderlich macht. Weiterhin ist der Durchmesser der Elektroden begrenzt, so daß das Verfahren dieses Standes der Technik nur für kleinere Reaktoren anwendbar ist.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gat­ tungsgemäßes Verfahren zur kontinuierlichen Reinigung von Elektroden in einem elektrochemischen Reaktor anzugeben, wel­ ches einen funktionssicheren und wirtschaftlichen Betrieb eines derartigen Reaktors gestattet, ohne daß die Herstellungskosten des Reaktors und die Betriebskosten über­ mäßig hoch sind.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen gattungsgemäßen Reaktor zur elektrochemischen Behandlung von Fluiden anzugeben, der kostengünstig herstellbar und betreib­ bar ist und der eine hohe Funktionssicherheit und annähernde Wartungsfreiheit besitzt.

Die das Verfahren betreffende Aufgabe wird gemäß dem kenn­ zeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 dadurch gelöst, daß im Elektrodenspaltraum zwischen den Elektroden im wesentlichen frei bewegliche Hilfskörper vorgesehen sind, daß die Hilfs­ körper während des Strömens des Fluids durch den Elektroden­ spaltraum an zumindest einer Elektrode anliegen und daß die Hilfskörper relativ zu dieser Elektrode über deren Oberfläche bewegt werden.

Die Bewegung der Hilfskörper relativ zur Elektrodenoberfläche unter Anlage an dieser Fläche sorgt für eine ständige mecha­ nische Bearbeitung der Oberfläche der Elektrode durch die Hilfskörper, so daß sich auf der Elektrodenoberfläche keine unerwünschten Schichten, wie beispielsweise Kalkablagerungen, bilden können, wobei die freie Beweglichkeit der Hilfskörper eine automatische optimale Anpassung der Hilfskörper an die Strömungssituation im Elektrodenspaltraum unter Minimierung des durch die Hilfskörper verursachten Strömungswiderstands gestattet.

Vorteilhaft ist dabei, wenn die Hilfskörper dem Fluid vor dem Einleiten in den Elektrodenspaltraum des Reaktors zugegeben werden und insbesondere, wenn die Hilfskörper unmittelbar vor dem Elektrodenspaltraum dem Fluid zugegeben werden. Hierdurch wird bewirkt, daß die Hilfskörper mit der Strömung durch den Elektrodenspaltraum wandern und somit von dieser noch besser bewegt werden, so daß ein zusätzlicher Antrieb für die Hilfs­ körper entfallen kann.

Werden die Hilfskörper nach dem Verlassen des Elektro­ denspaltraums vom Fluid separiert, so können die Hilfskörper wiederverwendet werden.

Werden dabei die Hilfskörper im Kreislauf geführt und nach der Separation dem Fluid vor dessen Einleiten in den Elektro­ denspaltraum des Reaktors wieder zugegeben, so wird ein auto­ matischer, nahezu wartungsfreier Betrieb der Reinigung des Reaktors ermöglicht.

Werden die Hilfskörper durch Schwerkraft an die Elektrode kraftschlüssig angedrückt, so kann das Verfahren kostengün­ stig ausgeführt werden, da für die Hilfskörper keine zusätz­ liche Einrichtung zur Kraftbeaufschlagung erforderlich ist.

Auch wenn die Hilfskörper durch Zentrifugalkraft an die Elek­ trode kraftschlüssig angedrückt werden, ist ein kostengünsti­ ger Betrieb möglich, wobei durch die Zentrifugalkraft wesent­ lich höhere Anlagekräfte für die Hilfskörper erzeugt werden können und damit eine intensivere und wirksamere Reinigung der Elektrodenoberfläche möglich ist. Ferner kann damit wirk­ sam verhindert werden, daß die Hilfskörper gleichzeitig uner­ wünschterweise die gegenüberliegende innere Elektrode berüh­ ren, um beispielsweise auf dieser, vorzugsweise als beschich­ tete Anode ausgebildeten Elektrode, das Coating zu verletzen.

Vorteilhaft ist auch, wenn die Hilfskörper durch Magnetkraft an die Elektrode kraftschlüssig angedrückt werden. Hierdurch ist es auf einfache Weise möglich, die Anlage der Hilfskörper an die Elektrodenoberfläche unabhängig von Strömungskräften und ohne körperliche Verbindungen zu steuern, wodurch bei­ spielsweise entweder die Anlagekraft auf der gesamten Elek­ trodenoberfläche verringert oder erhöht werden kann oder wo­ durch in bestimmten, besonders stark der Verschmutzung oder Verkalkung ausgesetzten Bereichen gezielt erhöhte Andrück­ kräfte erzeugt werden können.

Vorteilhaft ist es, wenn die Hilfskörper durch Schwerkraft angetrieben werden, da hierdurch zusätzliche Antriebsquellen für die Hilfskörper eingespart werden können.

Eine besonders vorteilhafte und wirksame Ausgestaltung des Verfahrens kennzeichnet sich dadurch, daß die Hilfskörper durch dynamische Strömungskräfte des Fluids im wesentlichen in Strömungsrichtung und mit im wesentlichen der Strömungsge­ schwindigkeit angetrieben werden. Durch diese Nutzung der Strömungsenergie für den Antrieb der Hilfskörper kann eine besonders dynamische und damit wirksame Bewegung der Hilfs­ körper ohne zusätzliche Antriebsvorrichtungen erzeugt werden.

Vorteilhaft ist auch, wenn die Hilfskörper durch magnetischen Kraftschluß angetrieben werden, wodurch es möglich ist, unab­ hängig von der Schwerkraftrichtung oder von der Strömungs­ richtung Bewegungen der Hilfskörper im Elektrodenspaltraum zu erzeugen oder die Hilfskörper vom Fluid zu separieren. Ferner kann es sich danach erübrigen, daß die Hilfskörper dem Fluid zugemischt und hinter dem Elektrodenspaltraum vom Fluid wie­ der getrennt werden. Eine bestimmte Anzahl Hilfskörper verbleibt quasi im Elektrodenspaltraum und wird lediglich relativ zu der zumindest einen Elektrode bewegt.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Verfah­ rens zirkulieren die Hilfskörper im geschlossenen Kreislauf und werden durch Unterdruckerzeugung in einer Zuführzone vor dem zylinderförmig ausgebildeten Elektrodenspaltraum dem Fluid zugeführt, wobei das Fluid mit den Hilfskörpern nach dem Verlassen des Elektrodenspaltraums in einer Abscheidezone der Rotation eines Wirbels, vorzugsweise eines Potentialwir­ bels, ausgesetzt wird und wobei die Hilfskörper in dem Poten­ tialwirbel durch Zentrifugalkraft aus dem Fluid abgeschieden werden. Diese Weiterbildung des Verfahrens erlaubt einen na­ hezu wartungsfreien Kreislauf der Hilfskörper im Reaktor, ohne daß ein zusätzlicher Antrieb für die Hilfskörper, weder zum Transport der Hilfskörper durch den Elektrodenspalt, noch zum Andrücken an eine Elektrode und zur Abscheidung der Hilfskörper aus der Strömung erforderlich ist.

Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn die Hilfskörper nach der Abscheidung aus dem Fluid durch Schwerkraft in eine Sam­ melzone befördert werden, aus der sie wiederum in die Zuführ­ zone gelangen können, da hierbei die Schwerkraft und die Kräfte einer Teilströmung des Fluids ausgenutzt werden, um die Hilfskörper ohne zusätzlichen Antrieb wieder der Strömung vor dem Elektrodenspaltraum zuzuführen.

Wird das Fluid in der Zuführzone einem Drall um die Achse des zylinderförmig ausgebildeten Elektrodenspaltraums mit hoher Strömungsgeschwindigkeit und geringem statischen Druck ausge­ setzt und anschließend mit einer axialen Strömungskomponente zur Bildung einer wendelförmigen Strömung beaufschlagt und nimmt dann der statische Druck entlang des Strömungswegs bis zur Abscheidezone im wesentlichen kontinuierlich wieder zu, so wird eine besonders wirksame Abreinigung der Elektro­ denoberfläche ermöglicht, da die im Zentrifugalfeld des Fluids mit der Strömung mitwandernden Hilfskörper nahezu an der gesamten Oberfläche der zu reinigenden Elektrode mit gro­ ßer Andrückkraft entlanggeführt werden und da gleichzeitig die Strömungsgeschwindigkeit des Fluids im Elektroden­ spaltraum größer ist als bei axialer Durchströmung des Elek­ trodenspaltraums.

Wird das Fluid in einem Anfahrstadium mittels eines Bypasses zumindest zum Teil am Reaktor vorbeigeleitet und wird der Bypass während des Anfahrstadiums im wesentlichen kontinu­ ierlich geschlossen, so können sich der erwünschte Drall und der Potentialwirbel langsam und kontinuierlich aufbauen, wo­ durch eine zuverlässige Abscheidung der Hilfskörper nach dem Verlassen des Elektrodenspaltraums gewährleistet ist und wo­ durch verhindert wird, daß die Hilfskörper aus dem Kreislauf innerhalb des Reaktors ausbrechen und diesen mit dem Fluid auf unerwünschte Weise verlassen.

Die den Reaktor betreffende Aufgabe der vorliegenden Erfin­ dung wird dadurch gelöst, daß als Mittel zur Elektrodenreini­ gung eine Mehrzahl im wesentlichen frei beweglicher Hilfskör­ per im Elektrodenspaltraum vorgesehen ist, die in Berührung mit zumindest einer Oberfläche der zu reinigenden Elektrode stehen und relativ zu dieser Oberfläche bewegbar sind. Die Ausstattung des Reaktors mit den frei beweglichen Hilfskör­ pern gestattet die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfah­ rens auf besonders vorteilhafte Weise, da die freie Beweg­ lichkeit der Hilfskörper der Strömung möglichst wenig Widerstand entgegensetzt und gleichzeitig eine optimale Bear­ beitung der Oberfläche der zu reinigenden Elektrode erlaubt.

Sind die Hilfskörper magnetkraftbeeinflußbar und ist zumin­ dest ein Magnet oder eine magnetische Elektrode vorgesehen, welche die Hilfskörper an die Elektrodenoberfläche andrücken, so können auf besonders vorteilhafte Weise der Anlageort und/oder die Anlagekraft der Hilfskörper an die Elektrodenober­ fläche definiert und gesteuert werden.

Sind die Hilfskörper magnetisch, so wird eine intensive Anla­ ge der Hilfskörper an die zu reinigende Elektrodenoberfläche ohne zusätzliche äußere Magneten ermöglicht, wobei allerdings die Elektrode ein von der Magnetkraft anziehbares Material, wie beispielsweise Eisen, aufweisen sollte oder wobei auf der der zu reinigenden Oberfläche abgewandten Seite der Elektrode ein derartiges Material angeordnet sein sollte.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Hilfskörper als Kugeln oder kugelähnliche Partikel ausgebildet sind, deren maximaler Durchmesser kleiner ist als die Breite des Elektroden­ spaltraums zwischen den Elektroden. Durch die kugelartige Ausgestaltung der Hilfskörper wird ein Abwälzen der Hilfskör­ per auf der Elektrodenoberfläche ermöglicht, wodurch eine Relativbewegung zwischen der Elektrodenoberfläche und den Hilfskörpern sowie zwischen den Hilfskörpern untereinander ohne größere unerwünschte Reibungswiderstände und mit einer im wesentlichen nur auf die unerwünschten, von der Oberfläche zu entfernenden Beläge begrenzten Abrasion erfolgen kann.

Sind die Hilfskörper als im wesentlichen gleichförmige kubi­ sche Partikel ausgebildet, deren maximaler Durchmesser kleiner ist als die Breite des Elektrodenspaltraums zwischen den Elektroden, so kann durch die Kanten und Ecken der Hilfs­ körper eine besonders intensive mechanische Bearbeitung der Oberfläche erfolgen, falls dies beispielsweise bei bereits an der Oberfläche anhaftenden Verkrustungen gewünscht ist. An­ stelle einer kubischen Ausgestaltung der Partikel können die­ se auch als beliebige Polyeder mit mehr oder weniger als den für einen Kubus charakteristischen sechs Flächen gebildet sein.

Vorteilhaft ist auch, wenn die Hilfskörper als kleine Zylin­ der mit im wesentlichen gleichen Größen von Durchmesser und Länge ausgebildet sind, die im Durchmesser kleiner sind als die Breite des Elektrodenspaltraums zwischen den Elektroden. Diese zylinderartigen Hilfskörper gestatten ein Abwälzen auf der zu reinigenden Elektrodenoberfläche um eine definierte Achse, wobei jedoch ein Verklemmen der einzelnen Hilfskörper zwischen den Elektroden verhindert wird.

Sind die Hilfskörper als zylindrische Stäbe ausgebildet, die im Durchmesser kleiner sind als die Breite des Elektroden­ spaltraums zwischen den Elektroden und deren hänge ein Viel­ faches des Durchmessers beträgt und maximal gleich der Elek­ trodenlänge ist, so können die Hilfskörper entlang der zu reinigenden Elektrode gezielt geführt werden, wobei sich ein Antrieb und Andruck durch ein über die Elektrodenlänge sich erstreckendes wanderndes Magnetfeld anbietet, welches sich insbesondere bei rohrförmigen Elektroden entlang des Umfangs oder auch wendelförmig bewegen kann.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Hilfskörper ist dann gegeben, wenn die Hilfskörper Glas aufweisen, da Hilfskörper aus Glas mechanisch sehr stabil und inert gegen­ über dem durch den Reaktor strömenden Medium sind. Ähnliche Vorteile besitzen auch Hilfskörper, die Keramik aufweisen.

Vorteilhafterweise können die Hilfskörper auch Kunststoff aufweisen, wodurch sie mit einem geringen Gewicht versehen werden können, so daß der schwerkraftbedingte Strömungswider­ stand der Hilfskörper weiter verringert ist.

Weisen die Hilfskörper Stahl auf, so besitzen sie einerseits eine hohe Festigkeit und gleichzeitig ein hohes Gewicht, was beispielsweise bei einer Nutzung der Zentrifugalkraft für das Anliegen der Hilfskörper an der Elektrodenoberfläche und/oder für die Abscheidung der Hilfskörper aus dem Fluid erwünscht sein kann. Weisen die Hilfskörper magnetischen Stahl oder magnetisches Eisen auf, so ist einerseits ihre Oberfläche sehr fest und gegen Abrieb geschützt und andererseits eine Nutzung der Magnetkraft für die Anlage an der zu reinigenden Elektrodenoberfläche oder für die Abscheidung aus dem Fluid nach Verlassen des Elektrodenspaltraums mit oder ohne zusätz­ liche Magneten möglich.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltungsform der Hilfskör­ per kann auch darin bestehen, daß sie zumindest einen mine­ ralischen Stoff aufweisen.

Weisen die Hilfskörper zumindest ein Ventilmetall mit oder ohne elektrolytisch aktiver Beschichtung auf, so ist ihre Oberfläche zudem gegen elektrochemische Einflüsse im Elektro­ denspaltraum geschützt und sie können in Kontakt mit anodisch polarisierten Elektroden stehen.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des Reaktors kenn­ zeichnet sich dadurch, daß die Hilfskörper elektrisch leitend ausgebildet sind, daß die Elektrode, an deren Oberfläche die Hilfskörper anliegen, eine Hilfselektrode bildet und daß die Hilfskörper die Polarität der Hilfselektrode aufweisen und Hauptelektroden bilden. Hierdurch werden die Hilfskörper in den im Reaktor stattfindenden elektrochemischen Prozeß mit eingebunden und sorgen aufgrund der Relativbewegung zwischen den Hilfskörpern und der Oberfläche für die Vermeidung der Belagbildung sowohl auf der Oberfläche der Elektrode als auch auf der Oberfläche der Hilfskörper.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Reaktors weist zwei konzentrische zylindrische Rohrelektroden auf. Hierdurch wird nicht nur eine wirtschaftliche Bauweise des Reaktors gestattet, sondern außerdem eine einfache und widerstandsarme Durchströmung des Reaktors ermöglicht.

Vorteilhaft ist dabei, wenn die Achse der Rohrelektroden im wesentlichen vertikal verläuft und wenn der Reaktor einen unteren, vorzugsweise ringförmigen Zuflußraum aufweist, der über vorzugsweise spiralsegmentförmig verlaufende Dralldüsen mit dem unteren Abschnitt des Elektrodenspaltraums in Verbin­ dung steht, wobei die Dralldüsen im wesentlichen tangential in den unteren Abschnitt des Elektrodenspaltraums münden.

Hierdurch kann auf einfache und zuverlässige Weise eine be­ sonders wirksame wendelförmige Strömung innerhalb des Elek­ trodenspaltraums erzeugt werden.

Ist dabei innerhalb der inneren Rohrelektrode ein Abflußraum mit vorzugsweise zentrischer Fluidableitung vorgesehen, der über einen Fluidumlenkbereich mit dem oberen Abschnitt des Elektrodenspaltraums in Verbindung steht, so wird ein sehr kompakt bauender Reaktor geschaffen, wobei der innengelegene Abflußraum für das Fluid gleichzeitig einen Abscheideraum für die Hilfskörper bildet.

Ist dabei im unteren Bereich des Innenraums innerhalb der inneren Rohrelektrode ein durch eine Abtrennung vom übrigen Innenraum abgeteilter Raum mit beruhigter Strömung vorgese­ hen, der über Kanäle mit dem übrigen Innenraum in Verbindung steht, so wird ein Sammelraum für die Hilfskörper geschaffen, der von der den Reaktor durchfließenden Strömung im wesentli­ chen abgetrennt ist und der ein Ansammeln und Speichern der Hilfskörper ermöglicht, bevor diese der Strömung vor dem Elektrodenspaltraum wieder zugeführt werden.

Dabei ist es zur Verbesserung der Strömungsberuhigung im ab­ geteilten Raum besonders vorteilhaft, wenn die Kanäle eine Breite aufweisen, die nur geringfügig größer ist als der größte Durchmesser der Hilfskörper.

Ist die Abtrennung von einer kegelförmigen Ringspaltscheibe gebildet, deren Kegelspitze in den übrigen Innenraum weist und deren Außenumfang mit dem Innenumfang der inneren Elek­ trode einen die Kanäle bildenden Ringspalt bestimmt, so kön­ nen die aufgrund der Schwerkraft im Innenraum herabsinkenden Hilfskörper auf der kegelförmigen Fläche der Ringspaltscheibe nach außen zum die Kanäle bildenden Ringspalt abrollen.

Weist dabei die kegelförmige Ringspaltscheibe zusätzlich eine zentrale, über die Kegelspitze hervorstehende stabartige Wir­ belstabilisierungsachse auf, so wird die Ausbildung des ge­ wünschten Potentialwirbels innerhalb des Reaktors unterstützt und die Betriebssicherheit des Hilfskörperkreislaufs inner­ halb des Reaktors erhöht und damit ein möglicher Verlust durch Ansaugen von Hilfskörpern in den Reaktorauslauf weiter minimiert.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigt:

Fig. 1 Eine schematische Darstellung einer Wasseraufbe­ reitungsanlage mit einem erfindungsgemäßen Reaktor zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 2 Eine teilweise vertikal geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Reaktors;

Fig. 3 Eine teilweise entlang der Linien IIIA-IIIA und IIIB-IIIB geschnittene Draufsicht auf den Reaktor nach Fig. 2;

Fig. 4 Einen Horizontalschnitt durch ein Bypass-Steuerven­ til mit einem Ventilkörper entlang der Linie IV-IV in Fig. 5 und

Fig. 5 Einen Vertikalschnitt durch den Ventilkörper des Bypass-Steuerventils entlang der Linie V-V in Fig. 4.

In Fig. 1 ist schematisch eine Wasseraufbereitungsanlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Kernstück der Wasseraufbereitungsanlage ist ein elektro­ chemischer Reaktor 1, der einen Elektrodenraum 4 aufweist, in dem zwei Elektroden 2, 3 vorgesehen sind. Zwischen den Elek­ troden 2, 3 ist ein Elektrodenspaltraum 5 ausgebildet, der von dem zu behandelnden Wasser durchströmt wird.

Das Wasser oder das andere zu behandelnde Fluid strömt durch einen Zufluß 12 in den Reaktor 1 ein und gelangt dort zu­ nächst in eine Zuführzone 7, in welche ebenfalls ein Zuführkanal 24 für dem Wasser beizumischende Hilfskörper 6 mündet, von denen in Fig. 1 nur einige beispielhaft gezeigt sind.

Das Gemisch aus Wasser und Hilfskörpern wird anschließend in den Elektrodenspaltraum 5 geleitet und durchströmt diesen zwischen den Elektroden 2, 3 hindurch. Dabei geraten die Hilfskörper 6 in Anlage mit der Oberfläche 2′ der Elektrode 2. In der in Fig. 1 gezeigten Darstellung sorgt die auf die Hilfskörper 6 einwirkende Schwerkraft dafür, daß die Hilfs­ körper 6 an die Oberfläche 2′ der Elektrode 2 angedrückt wer­ den. Da die Hilfskörper 6 von der Wasserströmung mitgerissen werden, bewegen sie sich relativ zur Oberfläche 2′ der Elek­ trode 2, beispielsweise durch Abwälzen auf der Oberfläche.

Durch diese Relativbewegung erfolgt eine mechanische Oberflä­ chenbearbeitung der Oberfläche 2′, so daß auf der Oberfläche 2′ anhaftende Stoffe, beispielsweise Kalk oder andere uner­ wünschte Reaktionsprodukte des elektrochemischen Prozesses, im Reaktor mechanisch von der Oberfläche entfernt werden und mit der Strömung davongespült werden.

Die Hilfskörper 6 treten am anderen Ende des Elektrodenspalt­ raums zusammen mit dem Wasser aus diesem aus und das Gemisch gelangt in eine Abscheidezone 8. Dort werden die Hilfskörper 6 aus dem Wasser abgetrennt, beispielsweise durch Fliehkraft, und in einen Hilfskörper-Rückführkanal 25 geleitet, in wel­ chem sie in eine Sammelzone 9 vor dem Zuführkanal 24 zurück­ geführt werden. Das behandelte Wasser verläßt den Reaktor durch einen Abfluß 13.

In Fig. 1 ist weiterhin ein 3/2-Wege-Ventile 26 gezeigt, das vor dem Zufluß 12 des Reaktors mit einem ersten Anschluß mit dem Reaktor verbunden ist. Ein zweiter Anschluß des Ventils 26 steht in Verbindung mit einer Bypass-Leitung, die am Reak­ tor 1 vorbeiführt und in den Auslauf 13 des Reaktors mündet. In den dritten Anschluß des Ventils 26 strömt das zu behan­ delnde Wasser, beispielsweise aus einem Schwimmbecken, ein und in Ruhestellung fließt das Wasser aus dem T-förmigen Anschluß des Bypasses über den Auslauf 13 wieder ab, bei­ spielsweise zurück in das Schwimmbecken.

Fig. 2 zeigt einen konkreten Aufbau eines erfindungsgemäßen Reaktors zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Der Reaktor besitzt zwei konzentrisch angeordnete Rohre­ lektroden 2, 3, zwischen denen ein im Querschnitt ringförmi­ ger Elektrodenspaltraum 5 ausgebildet ist. Die Achse 10 der konzentrischen Elektroden 2, 3 verläuft im wesentlichen ver­ tikal und der Elektrodenspaltraum 5 wird im wesentlichen von unten nach oben durchströmt. Das zu behandelnde Wasser tritt über den im unteren Bereich des Reaktors 1 vorgesehenen Zu­ fluß 12 in den Reaktor ein und verläßt diesen über den oben angeordneten Abfluß 13.

Der Zufluß 12 ist in Fig. 2 nur schematisch dargestellt, da dieser sich außerhalb der Zeichenebene, dem Betrachter zuge­ wandt, befindet, wie aus Fig. 3 zu sehen ist. Im unteren Be­ reich ist der Reaktor von einer kreisringförmig ausgestalte­ ten Zuflußkammer 29 umgeben, in die der Zufluß 12 im wesent­ lichen tangential eintritt, so daß das in die Zuflußkammer 29 einströmende Wasser in Rotation um die Achse 10 des Reaktors 1, im vorliegenden Fall im Uhrzeigersinn (von oben betrach­ tet), versetzt wird.

In einem Sockelabschnitt 30 des Reaktors 1 ist unterhalb des Elektrodenspaltraums 5 ein im wesentlichen die gleichen ra­ dialen Abmessungen wie der Elektrodenspaltraum 5 aufweisender ringförmiger Drallkanal 31 ausgebildet. Die Zuflußkammer 29 steht mit dem Drallkanal 31 über spiralförmige Dralldüsen 32 in Verbindung, die annähernd tangential sowohl in die Zufluß­ kammer 29 als auch in den Drallkanal 31 münden. Die Dralldü­ sen 32 besitzen vorzugsweise eine Krümmungsrichtung, die der Rotationsrichtung des Wassers in der Zuflußkammer 29 ent­ spricht, das heißt, wie in Fig. 3 gezeigt ist, im vorliegen­ den Fall sind die Dralldüsen 32 im Uhrzeigersinn gekrümmt.

Die Dralldüsen können aber auch gerade ausgeführt sein. Über den Umfang des Reaktors sind im gezeigten Beispiel vier Dralldüsen 32 gleichmäßig verteilt in der Trennwand 33 zwi­ schen der Zuflußkammer 29 und dem Drallkanal 31 verteilt an­ geordnet. Es können aber auch mehr oder weniger Dralldüsen vorgesehen sein.

Das in der Zuflußkammer 29 rotierende Wasser wird vom durch den Zufluß 12 nachströmenden Wasser durch die Dralldüsen 32 hindurch einwärts in den Drallkanal 31 gedrückt, in welchem es ebenfalls im Uhrzeigersinn um die Achse 10 rotiert. Im Drallkanal 31 steigt das Wasser dann nach oben in den Elek­ trodenspaltraum 5, wobei es die Rotation um die Achse 10 bei­ behält, so daß sich eine im Uhrzeigersinn (in Fig. 3) nach oben (in Fig. 2) schraubende wendelförmige Strömung im Elek­ trodenspaltraum 5 ergibt.

Radial innerhalb des Drallkanals 31 ist im Sockelabschnitt 30 ein ringförmiger Dosierraum 34 vorgesehen, der über Zumi­ schöffnungen 35 in der Trennwand 36 zwischen dem Drallkanal 31 und dem Dosierraum 34 mit dem Drallkanal 31 in Verbindung steht. Die Zumischöffnungen verlaufen bezüglich des Drall­ kanals 31 zum Beispiel vorzugsweise schräg, so daß eine Zumischöffnung 35 mit der radial inneren Wand des Drallkanals 31 an der in Strömungsrichtung (Pfeil S) rückwärtigen Mün­ dungskante einen spitzen Winkel einschließt. Diese Lage der Zumischöffnungen 35 sorgt dafür, daß die im Drallkanal 31 rotierende Strömung einen Sog in den Zumischöffnungen er­ zeugt, durch den die im Dosierraum 34 lagernden Hilfskörper 6 im wesentlichen einzeln herausgesaugt und der im Drallkanal rotierenden Strömung zugemischt werden. Über den Umfang des Drallkanals 31 sind im vorliegenden Beispiel vier Zumi­ schöffnungen 35 verteilt angeordnet, wobei jede Zumischöff­ nung in einem Bereich (vorzugsweise in der Mitte) zwischen den Mündungen zweier benachbarter Dralldüsen 32 gelegen ist.

Am oberen Ende ist der Reaktor 1 mit einem Deckelabschnitt 40 versehen. Der Deckelabschnitt 40 übergreift die mit ihrem unteren Bereich im Sockelabschnitt 30 eingesetzten rohrförmi­ gen Elektroden 2, 3 und ist vorzugsweise mit dem Sockelab­ schnitt 30 über nicht gezeigte Spannanker verbunden. In sei­ ner unteren, den Elektroden 2, 3 zugewandten Fläche ist der Deckelabschnitt 40 mit einer ringförmigen Nut 41 versehen, in welche am radial äußeren Randbereich der Elektrodenspaltraum 5 mündet. Die Nut 41 ist im Querschnitt im wesentlichen halb­ kreisförmig ausgebildet, so daß der Nutgrund abgerundet ist und keine Kanten aufweist. Radial innerhalb der inneren Elek­ trode 3 ist ein ringförmiges Einsatzstück 42 vorgesehen, das an seinem oberen, radial äußeren Rand mit einer im wesentlichen im Querschnitt halbkreisförmig abgerundeten Be­ grenzungswand 43 versehen ist, die in die ringförmige Nut 41 hineinragt und am oberen Rand der inneren Elektrode anliegt, so daß ein ringförmig umlaufender Umlenkabschnitt 17 gebildet ist, der eine stufenlose Fortsetzung des Elektrodenspaltraums 5 darstellt und der die Strömung radial nach innen in den innerhalb der radial inneren Elektrode 3 gelegenen Innenraum 18 umlenkt, wobei sich der innerhalb des Einsatzstücks 42 gebildete Kanal 44 vorzugsweise diffusorartig erweitert.

Im oberen Bereich des Reaktors 1 ist ein zentrales Austritts­ rohr 45 angeordnet, das den Deckelabschnitt 40 zentral durch­ dringt und den Abfluß 13 für das aus dem Reaktor austretende Wasser bildet. Das Austrittsrohr 45 reicht von oben in den Innenraum 18 hinein, wobei das untere Ende des Austrittsrohrs 45 tiefer liegt als das untere Ende des Einsatzstücks 42.

Im oberen Bereich der ringförmigen Nut 41 (in der Nähe des Nutgrundes) sind über den Umfang verteilt eine oder mehrere Gasabführungsöffnungen 46 ausgebildet, die in das Austritts­ rohr 45 münden. Hierdurch wird Gas, das im Elektrodenspalt­ raum 5 entsteht und aufsteigt und sich in der ringförmigen Nut 41 sammelt, aus dieser unmittelbar in das Austrittsrohr 45 abgeführt.

Im unteren Bereich des Innenraums 18 ist ein von einer Rings­ paltscheibe 21 abgeteilter Raum 19 ausgebildet, der über Ka­ näle 20 mit dem Innenraum 18 in Verbindung steht. Die Kanäle 20 sind von einem zwischen dem Außenumfang der Ringspalt­ scheibe 21 und dem Innenumfang der inneren Elektrode 3 gele­ genen Ringspaltraum gebildet, der eine ringförmig umlaufende Verbindung zwischen dem Innenraum 18 und dem abgeteilten Raum 19 bildet oder durch radiale Distanzhalter für die Ringspalt­ scheibe 21 in mehrere Kanäle 20 unterteilt sein kann.

Die Ringspaltscheibe 21 weist an ihrer zum Innenraum 18 zei­ genden Seite eine Kegelspitze 22 auf, aus deren Zentrum sich eine durch die Ringspaltscheibe 21 axial hindurchtretende stabförmige Wirbelstabilisierungsachse 23 heraus erstreckt. Die Wirbelstabilisierungsachse 23 ist an ihrem in den Innen­ raum 18 weisenden Ende mit einer Spitze 23′ versehen und ist mit ihrem von der Spitze 23′ abgewandten unteren Ende am oder im Sockelabschnitt 30 fixiert, so daß die Wirbelstabilisie­ rungsachse 23 die Ringspaltscheibe 21 mit ihrer Kegelspitze 22 trägt. Die Spitze 23′ der Wirbelstabilisierungsachse ist vorzugsweise von der Unterkante des in den Innenraum 18 ra­ genden Austrittsrohrs 45 beabstandet.

Das im Elektrodenspaltraum 5 wendelförmig aufsteigende Ge­ misch aus Wasser und Hilfskörpern wird im Fluidumlenkbereich 17 durch die halbrunde Ausgestaltung des Nutgrundes der ring­ förmigen Nut 41 radial nach innen und nach unten umgelenkt, durchströmt den im Einsatzstück 42 gebildeten Diffusor 44 und tritt in den Innenraum 18 ein, ohne seinen Drall um die Achse 10 zu verlieren. Durch diesen Drall werden die Hilfskörper 6 radial nach außen in die Nähe der inneren Elektrode 3 ge­ schleudert und fallen schwerkraftbedingt nach unten in Rich­ tung auf den um die Ringspaltscheibe 21 gebildeten Ringspalt 20. Das von den Hilfskörpern 6 getrennte Wasser umströmt an­ schließend die untere innere Kante des Austrittsrohrs 45 und fließt durch das Ausflußrohr 45 und den Abfluß 13 aus dem Reaktor hinaus. Die Kegelspitze 22 der Ringspaltscheibe 21 und die Wirbelstabilisierungsachse 23 verhindern ein Rück­ strömen der Hilfskörper 6 nach oben.

Die absinkenden Hilfskörper 6 treffen auf die Kegelspitze 22 auf und werden nach außen in Richtung auf den Ringspaltkanal 20 geleitet, treten durch diesen hindurch und sammeln sich im strömungsberuhigten, abgeteilten Raum 19. Von dort sinken sie schwerkraftbedingt allmählich ab in Richtung auf die untere Bodenwand 39 des abgeteilten Raums 19 und treten durch Do­ sierblenden bildende Drosselbohrungen in der Bodenwand 39 hindurch in den Dosierraum 34, von dem aus sie wieder dem Wasserstrom im Drallkanal 31 zugemischt werden.

Im Elektrodenspaltraum 5 werden die Hilfskörper 6 aufgrund der durch die Rotation der Strömung hervorgerufenen Flieh­ kraft auf die innere Oberfläche 2′ der radial äußeren Elek­ trode 2 gedrängt und bewegen sich relativ zu dieser Oberflä­ che, wobei sie in der bereits beschriebenen Weise die Ober­ fläche 2′ mechanisch reinigen. Währenddessen wird das den Elektrodenspaltraum durchströmende Wasser nach dem Prinzip der Anodischen Oxidation entkeimt. Hierzu sind die Elektroden 2, 3 auf bekannten und in den Figuren nicht gezeigte Weise mit den beiden Polen einer Stromversorgung verbunden, so daß die elektrochemisch-biologische Wirkung der Anodischen Oxida­ tion im Elektrodenspaltraum stattfinden kann.

Ist die durch den in den Fig. 2 und 3 dargestellten Reaktor fließende Strömung so eingestellt, daß sie innerhalb des Re­ aktors einen stabilen Potentialwirbel bildet, zu dessen Sta­ bilisierung die Wirbelstabilisierungsachse 23 und die Kegel­ spitze 22 beitragen, so werden nahezu alle Hilfskörper 6 im Innenraum 18 des Reaktors 1 abgeschieden und keine Hilfskör­ per treten durch den Abfluß 13 aus dem Reaktor 1 aus. Auf diese Weise wird eine permanente Reinigung der radial inneren Elektrodenoberfläche 2′ der äußeren Elektrode 2 erreicht, ohne daß ein ständiges Hinzufügen neuer Hilfskörper 6 in das System erforderlich ist, da der gesamte Hilfskörpervorrat ständig innerhalb des Reaktors umgewälzt wird.

Um in der Anfahrphase des Reaktors, wenn sich noch kein Po­ tentialwirbel ausbilden konnte, zu verhindern, daß beispiels­ weise durch einen Druckstoß Hilfskörper durch das Austritts­ rohr 45 und den Abfluß 13 aus dem Reaktor heraustreten kön­ nen, ist es erforderlich, eine vorgegebene Einschaltprozedur für den Reaktor zu durchlaufen, bis sich ein stabiler Poten­ tialwirbel aufgebaut hat.

Hierzu wird mittels des Ventils 26 der Wasserstrom zunächst vollständig am Reaktor 1 durch den Bypass 28 vorbeigeleitet und das Ventil 26 wird langsam derart umgesteuert, daß die mit dem Bypass 28 verbundene Ventilöffnung langsam schließt, während sich gleichzeitig die mit dem Reaktor 1 verbundene Ventilöffnung langsam öffnet. Hierzu ist ein spezielles, kontinuierlich umsteuerbares Zwei/Drei-Wege-Ventil vorgesehen, daß in den Fig. 4 und 5 dargestellt ist.

Ein Ventilgehäuse 50 ist mit drei Rohranschlüssen 51, 52, 53 versehen, deren jeweilige Rohrachsen in der in Fig. 4 gezeig­ ten Draufsicht ein "Y" bilden, wobei die Mittelachsen der beiden Abflußrohre 52, 53 einen rechten Winkel miteinander bestimmen. Das Ventilgehäuse 50 ist mit einer zylindrischen Bohrung versehen, deren Achse rechtwinklig auf der von den Rohrachsen der Rohre 51, 52, 53 gebildeten Ebene liegt. In diesem zylindrischen Innenraum 54 ist ein in Fig. 5 darge­ stellter Ventilkörper 55 drehbar gelagert.

Der Ventilkörper 55 besteht aus einem im wesentlichen zylin­ drischen Körper, der eine zu einer radialen Seite hin lateral offene Querbohrung 56 aufweist. Im oberen Bereich ist der Ventilkörper 55 mit einem Vierkantloch 57 zum Einsetzen eines nicht gezeigten Betätigungselements versehen.

In Fig. 4, die einen Schnitt durch den Ventilkörper 55 ent­ lang der Linie IV-IV in Fig. 5 wiedergibt, ist der Ventilkör­ per in einer Position gezeigt, in der seine geschlossene Sei­ tenwand 58 den Rohranschluß 52 vollständig verschließt und eine Verbindung zwischen den Rohranschlüssen 51 und 53 durch die zu einer Seite hin offene Querbohrung 56 freigibt.

Wird der Ventilkörper 55 in Fig. 4 entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht, so wandert der geschlossene Seitenabschnitt 58 des Ventilkörpers 55 aus der Position in der Mündung des Rohran­ schlusses 52 in eine Position, in welcher er vor der Mündung des Rohranschlusses 53 liegt. Dabei wird der Mündungsquer­ schnitt des Rohranschlusses 53 in der gleichen Weise kontinu­ ierlich verkleinert, in der der Mündungsquerschnitt des Rohr­ anschlusses 52 kontinuierlich vergrößert wird, bis die Mün­ dung des Rohranschlusses 53 vollständig verschlossen und die Mündung des Rohranschlusses 52 vollständig geöffnet ist.

Ein derartiges Ventil gestattet es, den Fluidstrom (Wasser­ strom), der zunächst vollständig durch die Bypassleitung 28 fließt, langsam umzusteuern und somit in kontinuierlich stei­ gendem Maße dem Reaktor 1 zuzuführen. Dabei kann sich der gewünschte Potentialwirbel im Reaktor langsam aufbauen. Beim Abschalten des Reaktors ist ein derartiger Umsteuerprozeß nicht erforderlich; das Abschalten kann auch abrupt erfolgen.

Eine besonders vorteilhafte Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens und des erfindungsgemäßen Reaktors ist die Aufbe­ reitung und Entkeimung von Schwimm- und Badebeckenwasser. Dabei kann, um eine individuelle Auslegung des Reaktors für jeden Wassertyp zu vermeiden, in besonders vorteilhafter Wei­ se das Wasser auf einen "Standardwert" eingestellt werden, so daß ein einziger Reaktortyp für eine Vielzahl unterschiedli­ cher Schwimm- und Badebeckenwässer verwendbar ist, was zur wirtschaftlichen Fertigung und Lagerhaltung sowie Betriebs­ weise der erfindungsgemäßen Reaktoren beiträgt. Dabei wird das Wasser vor Inbetriebnahme des Reaktors durch Elektrolyt­ zugabe auf eine vorgegebene Standard-Leitfähigkeit und Stan­ dard-Chloridkonzentration eingestellt, wobei eine Konzentra­ tion von etwa 20 bis 200, vorzugsweise 30 bis 100 mg/l Chlo­ ridgehalt im Schwimm- und Badebeckenwasser erzeugt wird. Durch diese Begrenzung der Maximalkonzentration wird er­ reicht, daß einerseits das Schwimm- und Badebeckenwasser vom Benutzer noch als Süßwasser empfunden wird und nicht senso­ risch als Salzwasser eingestuft wird, und daß andererseits eine Standard-Leitfähigkeit erzielt wird, die ausreichend hoch ist, um ohne zusätzliche Anpassung des Reaktors mit ei­ nem einzigen Reaktortyp eine zuverlässige und wirtschaftliche Wasseraufbereitung und Entkeimung durchführen zu können.

Anstelle der in Fig. 2 dargestellten und im Zusammenhang mit der Beschreibung des oberen Deckelabschnitts 40 erläuterten Abscheidung der Hilfskörper kann im Deckelabschnitt auch ein zusätzlicher, radial nach außen führender Stichkanal vorgese­ hen sein, der im Bereich der Mündung des Elektrodenspaltraums 5 in die ringförmige Nut 41 mündet und durch den die Hilfs­ körper 6 aufgrund der auf sie einwirkenden Fliehkraft im wesentlichen radial nach außen geführt und vom Wasser sepa­ riert werden. Die Hilfskörper können dann in einem radial außerhalb der äußeren Elektrode 2 gelegenen Ringraum aufgrund der Schwerkraft absinken und von radial außen in den Drallka­ nal 31 eingeleitet werden, wobei ein Dosierraum für die Hilfskörper 6 innerhalb der Trennwand 33 vorgesehen sein kann.

Claims (39)

1. Verfahren zur kontinuierlichen Reinigung von Elektroden in einem elektrochemischen Reaktor (1), insbesondere zur Wasseraufbereitung und zur Wasserentkeimung mittels An­ odischer Oxidation, mit einem Elektrodenraum (4), in dem zumindest zwei Elektroden (2, 3) vorgesehen sind, zwi­ schen denen ein Elektrodenspaltraum (5) gebildet ist, mit den Schritten:

• - Einleiten eines Fluids in den zwischen den Elektroden (2, 3) gebildeten Elektrodenspaltraum (5),
• - elektrochemisches Behandeln des Fluids im Elektroden­ spaltraum (5) durch Anlegen einer elektrischen Span­ nung an die Elektroden (2, 3), und
• - Abführen des Fluids aus dem Elektrodenspaltraum (5),

dadurch gekennzeichnet,

• - daß im Elektrodenspaltraum (5) zwischen den Elektro­ den (2, 3) im wesentlichen frei bewegliche Hilfskör­ per (6) vorgesehen sind,
• - daß die Hilfskörper (6) während des Strömens des Fluids durch den Elektrodenspaltraum (5) an zumindest einer Elektrode (2) anliegen und
• - daß die Hilfskörper (6) relativ zu dieser Elektrode (2) über deren Oberfläche (2′) bewegt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfskörper (6) dem Fluid vor dem Einleiten in den Elektrodenspaltraum (5) des Reaktors (1) zugegeben werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfskörper (6) unmittelbar vor dem Elektroden­ spaltraum (5) dem Fluid zugegeben werden.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfskörper (6) nach dem Verlassen des Elektro­ denspaltraums (5) vom Fluid separiert werden.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfskörper (6) im Kreislauf geführt und nach der Separation dem Fluid vor dessen Einleiten in den Elektro­ denspaltraum (5) des Reaktors wieder zugegeben werden.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfskörper (6) durch Schwerkraft an die Elektro­ de (2) kraftschlüssig angedrückt werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfskörper (6) durch Zentrifugalkraft an die Elektrode (2) kraftschlüssig angedrückt werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfskörper (6) durch Magnetkraft an die Elektro­ de (2) kraftschlüssig angedrückt werden.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfskörper (6) durch Schwerkraft angetrieben werden.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfskörper (6) durch dynamische Strömungskräfte des Fluids im wesentlichen in Strömungsrichtung und mit im wesentlichen der Strömungsgeschwindigkeit angetrieben werden.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfskörper (6) durch magnetischen Kraftschluß angetrieben werden.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Hilfskörper (6) im geschlossenen Kreislauf zirkulieren und durch Unterdruckerzeugung in einer Zuführzone (7) vor dem zylinderringförmig ausgebilde­ ten Elektrodenspaltraum (5) dem Fluid zugeführt werden,
• - daß das Fluid mit den Hilfskörpern (6) nach dem Ver­ lassen des Elektrodenspaltraums (5) in einer Abschei­ dezone (8) der Rotation eines Potentialwirbels ausge­ setzt wird und
• - daß die Hilfskörper (6) in dem Potentialwirbel durch Zentrifugalkraft aus dem Fluid abgeschieden werden.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfskörper (6) nach der Abscheidung aus dem Fluid durch Schwerkraft in eine Sammelzone (9) befördert werden, aus der sie wiederum in die Zuführzone (7) gelangen.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet,
daß das Fluid in der Zuführzone (7) einem Drall um die Achse (10) des zylinderringförmig ausgebildeten Elektro­ denspaltraums (5) mit hoher Strömungsgeschwindigkeit und geringem statischen Druck ausgesetzt wird und anschlie­ ßend mit einer axialen Strömungskomponente zur Bildung einer wendelförmigen Strömung beaufschlagt wird und
daß der statische Druck entlang des Strömungswegs bis zur Abscheidezone (8) im wesentlichen kontinuierlich wieder zunimmt.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12, 13 oder 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Fluid in einem Anfahrstadium mittels eines Bypas­ ses (28) zumindest zum Teil am Reaktor (1) vorbeigeleitet wird und
daß der Bypass (28) während des Anfahrstadiums im wesent­ lichen kontinuierlich geschlossen wird.

16. Reaktor zur elektrochemischen Behandlung von Fluiden, insbesondere zur Wasseraufbereitung und Wasserentkeimung mittels Anodischer Oxidation, mit

• - einem Zufluß (12) und einem Abfluß (13) für das Fluid,
• - einem zumindest zwei mit einer Stromversorgung ver­ bundene Elektroden (2, 3) aufweisenden Elektrodenraum (4),
• - einem zwischen den Elektroden (2, 3) gebildeten Elek­ trodenspaltraum (5) und
• - Mitteln zur Reinigung von zumindest einer Elektrode (2),

dadurch gekennzeichnet,

• - daß als Mittel zur Elektrodenreinigung eine Mehrzahl im wesentlichen frei beweglicher Hilfskörper (6) im Elektrodenspaltraum (5) vorgesehen ist, die in Berüh­ rung mit zumindest einer Oberfläche (2′) der zu rei­ nigenden Elektrode (2) stehen und relativ zu dieser Oberfläche bewegbar sind.

17. Reaktor nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Hilfskörper (6) magnetkraftbeeinflußbar sind und
• - daß zumindest ein Magnet oder eine magnetische Elek­ trode vorgesehen ist, der bzw. die die Hilfskörper (6) an die Elektrodenoberfläche andrückt oder anzieht.

18. Reaktor nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfskörper (6) magnetisch sind.

19. Reaktor nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfskörper (6) als Kugeln oder kugelähnliche Partikel ausgebildet sind, deren maximaler Durchmesser kleiner ist als die Breite des Elektrodenspaltraums (5) zwischen den Elektroden (2, 3).

20. Reaktor nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfskörper (6) als im wesentlichen gleichförmige kubische Partikel ausgebildet sind, deren maximaler Durchmesser kleiner ist als die Breite des Elektroden­ spaltraums (5) zwischen den Elektroden (2, 3).

21. Reaktor nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfskörper (6) als kleine Zylinder mit im we­ sentlichen gleichen Größen von Durchmesser und Länge aus­ gebildet sind, die im Durchmesser kleiner sind als die Breite des Elektrodenspaltraums (5) zwischen den Elektro­ den (2, 3).

22. Reaktor nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfskörper (6) als zylindrische Stäbe ausgebil­ det sind, die im Durchmesser kleiner sind als die Breite des Elektrodenspaltraums (5) zwischen den Elektroden (2, 3) und deren Länge ein Vielfaches des Durchmessers be­ trägt und maximal gleich der Elektrodenlänge ist.

23. Reaktor nach einem der Ansprüche 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfskörper (6) Glas aufweisen.

24. Reaktor nach einem der Ansprüche 16 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfskörper (6) Keramik aufweisen.

25. Reaktor nach einem der Ansprüche 16 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfskörper (6) Kunststoff aufweisen.

26. Reaktor nach einem der Ansprüche 16 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfskörper (6) Stahl aufweisen.

27. Reaktor nach einem der Ansprüche 16 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfskörper (6) magnetischen Stahl aufweisen.

28. Reaktor nach einem der Ansprüche 16 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfskörper (6) zumindest einen mineralischen Stoff aufweisen.

29. Reaktor nach einem der Ansprüche 16 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfskörper (6) zumindest ein Ventilmetall mit oder ohne elektrolytisch aktiver Beschichtung aufweisen.

30. Reaktor nach einem der Ansprüche 16 bis 29, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Hilfskörper (6) elektrisch leitend ausgebil­ det sind,
• - daß die Elektrode (2), an deren Oberfläche (2′) die Hilfskörper (6) anliegen, eine Hilfselektrode bildet und
• - daß die Hilfskörper (6) die Polarität der Hilfselek­ trode aufweisen und Hauptelektroden bilden.

31. Reaktor nach einem der Ansprüche 16 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktor (1) zwei konzentrische zylindrische Rohr­ elektroden (2, 3) aufweist.

32. Reaktor nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Achse (10) der Rohrelektroden im wesentlichen vertikal verläuft und
• - daß der Reaktor (1) einen unteren, vorzugsweise ring­ förmigen Zuflußraum (29) aufweist, der über vorzugs­ weise spiralsegmentförmig verlaufende Dralldüsen (32) mit dem unteren Abschnitt des Elektrodenspaltraums (5) oder eines daruntergelegenen Raums in Verbindung steht, wobei die Dralldüsen (32) im wesentlichen tan­ gential in den unteren Abschnitt münden.

33. Reaktor nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der inneren Rohrelektrode (3) ein Abfluß­ raum (16) mit vorzugsweise zentrischer Fluidableitung vorgesehen ist, der über einen Fluid-Umlenkbereich (17) mit dem oberen Abschnitt des Elektrodenspaltraums (5) in Verbindung steht.

34. Reaktor nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß im unteren Bereich des Innenraums innerhalb der inne­ ren Rohrelektrode (3) ein durch eine Abtrennung vom übrigen Innenraum (18) abgeteilter Raum (19) mit beruhig­ ter Strömung vorgesehen ist, der über Kanäle (20) mit dem übrigen Innenraum (18) in Verbindung steht.

35. Reaktor nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (20) eine Breite aufweisen, die geringfü­ gig größer ist als der größte Durchmesser der Hilfskörper (6).

36. Reaktor nach Anspruch 34 oder 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtrennung von einer kegelförmige Ringspaltschei­ be (21) gebildet ist, deren Kegelspitze (22) in den übri­ gen Innenraum (18) weist und deren Außenumfang mit dem Innenumfang der inneren Elektrode (3) einen die Kanäle (20) bildenden Ringspalt bestimmt.

37. Reaktor nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die kegelförmige Ringspaltscheibe (21) eine zentrale, über die Kegelspitze (22) hervorstehende stabartige Wir­ belstabilisierungsachse (23) aufweist.