DE209784C

DE209784C -

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Publication number: DE209784C
Application number: DENDAT209784D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVl 209784 KLASSE 21 h. GRUPPE

LUCIEN PAUL BASSET in ENGHIEN, Frankr.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 27. September 1907 ab.

Für diese Anmeldung ist bei der Prüfung gemäß dem Unionsvertrage vom

20. März 1883

14. Dezember 1900 auf Grund der Anmeldung in Frankreich vom 2. Oktober 1906 anerkannt.

die Priorität

Die Erfindung betrifft ein regenerierbares galvanisches Zweiflüssigkeitselement, das aus durch poröse Wandungen voneinander getrennten Abteilungen besteht, die durch Kanäle wechselweise verbunden und mit Kohlenelektroden ausgestattet sind, und in welchen zwei Lösungen eines oxydierenden und eines reduzierenden Stoffes in Schwefelsäure umlaufen. Die Neuerung an. diesem Element besteht darin, daß als oxydierende Flüssigkeit salpetrige Säure und als reduzierende Säure schweflige Säure verwendet wird.

Die Reaktionen dieser beiden Flüssigkeiten können durch folgende Gleichungen dargestellt werden:

SO₁₁H₂ + SO₂ + 2H₂O

	= 2SO₄H₂ -	— i>	SO₂ + NO₂	+ H — q.	₂o + Q
π.	NO₂ + SO, = H₂O + NO -\	-H₂ H₂ +. q¹.
+ H₂	Diese Gleichungen können auf eine einzige zurückgeführt werden:
H₂ 4 - so,	III. 25 oder

In diesen Gleichungen ist salpetrige Säure durch Stickstoffdioxyd ersetzt worden, welches bekanntlich salpetrige Säure ergibt, sobald es in Schwefelsäure gelöst wird.

Die Verwendung der salpetrigen Säure hat den Vorteil, daß diese leicht für sich allein und unabhängig von der schwefligen Säure regeneriert werden kann.

Mit diesem Verfahren kann man Schwefelsäure als Nebenprodukt erhalten, sobald man sich schweflige Säure unter guten Bedingungen beschaffen kann. Will man dagegen im entgegengesetzten Falle schweflige Säure wieder neu bilden, so kann man sie nach bekannten Verfahren mittels Kohle oder Schwefel aus Schwefelsäure erhalten.

In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.

Fig. ι zeigt die Kohlenplatten, die Rahmen aus isolierender Masse sowie die porösen Plat- ten, die zusammengestellt die Batterie bilden.

Fig. 2 zeigt im Querschnitt ein Element, in welchem der Strom sowie die Flüssigkeiten je für sich hintereinander geschaltet sind, und

Fig. 3 die einzelnen Bestandteile eines Elementes.

Fig. 4 stellt ebenfalls im Querschnitt eine Batterie dar, in welcher der Strom parallel geschaltet ist und die Flüssigkeiten parallel zugeführt werden,

Fig. 5 einen Querschnitt durch eine Batterie, deren Elektroden hintereinander geschaltet sind,

während die einlaufenden Flüssigkeiten parallel zugeführt werden.

Fig. 6 zeigt im Querschnitt eine Gruppe nebeneinander angeordneter Elemente, die eine Batterie bilden,

Fig. 7 einzelne Teile der Batterie von der Seite gesehen.

Fig. 8 zeigt schematisch den Umlauf der beiden Flüssigkeiten und

ίο Fig. 9 eine KoMenplatte, die im Inneren eine isolierende Platte enthält.

Um bei den dargestellten Batterien einen möglichst lebhaften Umlauf zu sichern, müssen die beiden Flüssigkeiten oder Elektrolyte sich beim Umlauf kreuzen, und zwar in möglichst flachen Zellen. Diese Anordnung hat außerdem den Vorteil, daß die Abmessungen eines Elementes und somit die der Batterie bedeutend verringert werden.

Ein Element besteht in der Hauptsache aus zwei Endkohlenplatten 1 und 5 (einer positiven und einer negativen), zwischen denen zwei Rahmen 2 und 4 aus isolierendem Material, z. B. Zelluloid, angeordnet sind, die ihrerseits durch eine poröse Wandung voneinander getrennt sind. Diese Platten 1, 5, 2, 4 und 3 sind möglichst dünn, damit das Element an sich möglichst dünn und der Widerstand der porösen Wandung und des Elektrolyten verringert wird. Die zwischen den Kohlenelektroden und der porösen Wandung befindlichen Rahmen 2,4 bedingen den gewünschten Abstand zwischen diesen Platten, der die beiden Zellen oder Abteile bildet, in welchen die bestimmten Flüssigkeiten umlaufen. Dieses aufeinanderfolgende Spiel wiederholt sich immer weiter, sei es in Parallelschaltung, sei es in Reihenschaltung. Im Falle der Parallelschaltung dient, wie Fig. 4 erkennen läßt, jede Kohlenplatte gleichzeitig als positive oder negative Elektrode der Nebenelemente. Bei Reihenschaltung werden entweder die nebeneinanderliegenden beiden Kohlenelektroden durch Zwischenlegen einer Isolierplatte voneinander getrennt, um sie dann so miteinander zu verbinden, daß stets eine positive und eine negative Platte zusammenkommen, oder es wird, wie Fig. 2 und 5 erkennen lassen, eine Kohlenplatte der Breite nach gespalten und eine sehr dünne Schicht a aus isolierendem Material zwischengelegt (Fig. 9). Diese Schicht erstreckt sich beinahe auf die ganze Platte, und nur der obere, nicht gespaltene Teil der Kohlenplatte stellt die Verbindung zwischen der positiven und der negativen Seite her.

Um den rechtwinkligen Umlauf der beiden Flüssigkeiten sowie der Speisung zu sichern, sind die Kohlenplatten 1, 5, 9 . . ., die Rahmen 2, 4, 6, 8 ... und die porösen Wandungen 3, 7 ... in geeigneter Weise mit Löchern versehen. Der Umlauf der beiden Flüssigkeiten muß stets getrennt bleiben.

An den Enden der Batterien sind zwei Platten b aus isolierendem Material vorgesehen (Fig. 6 und 7), die entsprechend den Kohlenplatten 1, 5, 9 gelocht sind. Auf diesen Platten selbst ist ein Winkel c (Fig. 6 und 7) mit Rinnen angeordnet. Auf diesen Winkeln sind weitere Winkel d angeordnet, die mit Öffnungen versehen sind, die nur zur Befestigung und für den Ausfluß der Flüssigkeiten dienen.

Der Umlauf findet in der in Fig. 8 schematisch dargestellten Weise statt. In dieser Figur sind die Trennungsrahmen der besseren Übersicht wegen nicht eingezeichnet.

Die positive, aus salpetriger Säure bestehende Flüssigkeit legt den ausgezogen gezeichneten Weg zurück. Sie dringt am unteren Teil durch die Löcher der Kohlenplatte 1 ein, fließt durch die unteren Ausschnitte des Rahmens 2 ins Innere und steigt zwischen der Kohlenplatte und der porösen Wandung 3 an, fließt durch die oberen Löcher der porösen Wandung 3 aus und strömt durch die oberen Löcher des Rahmens 4 und der Kohlenplatte 5, um zwischen dieser und der porösen Wandung 7 nach unten zu gelangen. Von hier aus gelangt die Flüssigkeit wiederum durch die unteren Löcher der porösen Wandung 7 des Rahmens 8 und der Kohle 9, um dann zwischen dieser und der folgenden porösen Wandung 11 emporzusteigen und von da weiter durch diese und den Rahmen und die Kohlenplatte 13 usw. zu fließen.

Der durch die negative Flüssigkeit zurückgelegte Weg ist gestrichelt dargestellt. Sie fließt quer zur positiven Flüssigkeit durch die benachbarten Zellen, und zwar durchfließt sie die Kohle 1, den Rahmen 2 und die poröse Wandung 3 durch die linken Löcher und geht zwischen der Wandung 3 und der Kohle 5 von vorn nach hinten. Die Flüssigkeit durchströmt sodann die Kohle 5, den Rahmen 6 und die poröse Wandung 7, um zwischen dieser und der Kohle 9 wieder nach vorn zu fließen usw. Wie ersichtlich, erfolgt auf diese Weise ein doppelter Umlauf in benachbarten Zellen in senkrechter Richtung zueinander. In der Ausführungsform nach Fig. 2 wird derselbe Umlauf erzielt, und zwar für die eine Flüssigkeit mittels Leitungskanäle e, die voll ausgezogen sind, und für die andere Flüssigkeit durch Kanäle /, die gestrichelt dargestellt sind. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Elemente hintereinander geschaltet. Die Kohlenplatten 5, 9 ... sind gleichzeitig positiv und negativ und besitzen eine isolierende Zwischenlage a. Die Endkohlen können mit Sammelrinnen g versehen sein, die für den Zu- bzw. Abfluß der- beiden

Flüssigkeiten dienen. In der Ausführungsform nach Fig. 4 sind die Elemente parallel geschaltet; die Kohlen besitzen dann immer nur eine Polarität. Die Zuführung der Flüssigkeit erfolgt ebenfalls parallel, indem sie z. B. durch eine Leitung h zu- und durch eine solche k abgeleitet wird.

Bei der iii Fig. 5 dargestellten Ausführungsform erfolgt die Zuführung der Flüssigkeit ebenfalls parallel. Die Elemente dagegen sind hintereinander geschaltet. Infolgedessen besitzen die dazwischenliegenden Kohlen doppelte Polarität und müssen daher mit einer isolierenden Zwischenlage versehen werden.

Claims

Patent-Ansprüche:

i. Regenerierbares galvanisches Zweiflüssigkeitselement, das aus durch poröse Wandungen voneinander getrennten Abteilungen besteht, die durch Kanäle wechselweise verbunden und mit Kohlenelektroden ausgestattet sind, und in welchen zwei Lösungen eines oxydierenden und eines reduzierenden Stoffes in Schwefelsäure umlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß als oxydierende Flüssigkeit salpetrige Säure und als reduzierende Säure schweflige Säure verwendet wird.
2. Element nach Anspruch 1, dessen Kohlenelektroden aus dünnen Kohlenplatten mit zwischengelegten porösen, ebenfalls dünnen Platten bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß der für die Bildung der Abteilungen erforderliche Abstand zwisehen den Kohlenplatten und den zwischenliegenden Diaphragmen durch dünne Rahmen aus isolierendem Material gebildet wird, und daß sämtliche Platten und Rahmen mit derart sich deckenden öffnungen versehen sind, daß der Umlauf der beiden Flüssigkeiten in den betreffenden Abteilungen ohne Verwendung äußerer Kanäle stattfinden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.