DE2148461A1 - Verfahren und Vorrichtung zur elektrolytischen Behandlung von Fluessigkeiten - Google Patents

Description

SGN Corporation, New York, Nd. / USA

Verfahren und Vorrichtung zur elektrolytisohen Behandlung von Flüssigkeiten

Die Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen von elektrischen Druckzellen-Vorrichtungen und auf ein.Verfahren zur Behandlung einer Beschickung^flüssigkeit, welche gelöste Elektrolyten enthält. Das Verfahren der Erfindung ergibt bei der Betriebsspannung eine fließfähige elektrische Abscheidung auf einer der Elektroden als Abseheidungselektrode. Diese fließfähige elektrische Abscheidung hat eine geringere elektrische Leitfähigkeit als die Beschickungsflüssigkeit»

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Der Erfindung kommt die US-Patentschrift 1 6O3 293 am nächsten, worin beschrieben wird, daß wäßrige Lösungen von gemischten, metallhaltigen Elektrolyten unter Verwendung eines Paars gegenüberliegender, poröser Elektroden bei einer Spannung getrennt werden, die zu niedrig ist, um die elektrische Abscheidung der Metalle auf den Elektroden zu bewirken. Die darauffolgende, elektrisch angeregte Filtration bzw. Durchsickerung ergibt in einer kaskadenförmigen Anordnung der durchdringenden Ströme ziemlich reine Materialien. Die Zeilauslasse gehen lediglich von den Durchsickerungssammelkammern aus und in dieser Druckschrift werden keine Maßnahmen zur Handhabung von elektrisch nicht leitenden Materialien, wie Harzen, Gelen ^ oder Ölen, in Betracht gezogen, welche auf einer Elektrode einen elektrischen Widerstand ausbilden Die geeignete Spannung ist notwendigerweise extrem beschränkt.

Bei einem weiteren Vorschlag (US-Patentschrift 2 905 6θΨ) wird Schwarzflüssigkeit von dem Sulfat-Pulpeverfahren von Holz in einer elektrolytischen Zelle behandelt, um Lignin auf einer Anodenfläche abzuscheiden und es davon abzukratzen. Damit etwas verwandt ist die US-Patentschrift 2 919 235, die das Sammeln von elektrolytisch gebildetem unlöslichen Hydroxid auf einer Elektrodenoberfläche zeigt, welche mit Ultraschall gereinigt wird. Bei der Herstellung von Natriumhydroxid und Chlor aus Natriumchlorid durch elektrolytische Verfahren, sowie bei der elektrolytischen Reinigung z.B. von essigsauren Lösungen und dergleichen ist die Verwendung von perforierten Elektroden gut bekannt.

Es sind auch schon entferntere Vorrichtungen und Prozesse für die elektrische Filtration und Elektrodekantierung vorgeschlagen worden. In der US-Patentschrift 2 64-0 026 wird die Einleitung von verunreinigten Flüssigkeiten, z.B. von Wasser, in eine Zone beschrieben, die durch eine innere Metallfilter-Siebelektrode begrenzt ist. Die Flüssigkeit gelangt dabei durch diese

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Elektrode in eine ringförmige Zone zwischen der Siebelektrode und einer qußeren Pietallfilter-Siebelektrode mit entgegengesetzter Ladunpc. Die beiden Elektroden sind in einem isolierenden Gehäuse angeordnet, und der Betrieb dient dazu, um die Sedimentation von dem Wasser beim Verfahren zu induzieren. Diese Patentschrift zeigt, wie die Flüssigkeit eingeleitet werden kann, um die Vorrichtung von den Beschickungs- und Abnahmeverbindungen elektrisch zu isolieren.,

In der US-Patentschrift 1 231 967 wird ein Druckzellenprozeß und eine Vorrichtung für die elektrolytische Gewinnung von Fetallen aus ihren Lösungen beschrieben, wobei eine Reihe von Elektrodenpaaren in der Weise einer Platten-und-Rahmen-Filterpresse angeordnet sind und wobei die Beschickungsflüssigkeit in die Zellzonen eingeleitet wird, um die Ausfällung eines Filterkuchens auf porösen Kathoden zu erhalten, welche geeigneterweise mit einem Filtertuch bedeckt sind» Der Filterkuchen wird periodisch abgespült oder auf sonstige Weise von der Kathodenbedeckung entfernt.

In der US-Patentschrift 2 13.6 509 ist eine elektrische Entwässerungsvorrichtung zur Induzierung einer Flockulierung von Fremdmaterialien, wie emulgierten Ölteilchen, beschrieben, um ihre Koaleszenz oder Sedimentation zu induzieren. Dabei wird die eingebrachte wäßrige Emulsion durch ein erstes nicht-leitendes Filter geleitet, welches neben einem geladenen Elektrodensieb angeordnet ist. Hierauf gelangt die Emulsion in eine Sedimentierungszone, wobei das diese 2£one verlassende Wasser durch eine weitere, entgegengesetzt geladene Siebelektrode geleitet wird, welche angrenzend gegen ein zweites nicht-leitendes Filter angeordnet ist, um geklärtes Wasser zu erhalten. Der Betrieb scheint im wesentlichen demjenigen der US-Patentschrift 2 6*K) 026 analog zu sein und ist für eine Vielzahl von elektrostatischen Ausfällungen, die gleichfalls bekannt sind, repräsen-

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tativ. Bei solchen Vorrichtungen können die Filterbetten mit filmbildenden Materialien verstopfen, da sie - obgleich sie porös sind - keine stromtragenden, wärmeleitenden Teile sind.

Eine noch weiter· entfernte, elektrische Zelle für die Entwässerung eines Filterkuchens wird in der US-Patentschrift 1 4-35 beschrieben,, Dabei wird ein Filterkuchen auf einer porösen Trommelkathode mit einer Anodenschiene oder dergleichen zur Entwässerung unter Spannung gesetzt. Obgleich keine Druckzelle vorliegt, erfolgt offenbar die Entwässerung des Kuchens, z„B. aus Maisstärke, elektroendosmotisch und der Kuchen wird in ähnlicher Weise wie auf den herkömmlichen, kontinuierlichen Drehvakuumfiltern abgekratzt.

Die US-Patentschrift 1 357²K)I, die eine Chloralkali-Zelle beschreibt, und die US-Patentschrift 805 969, die eine Metallabtrennungszelle beschreibt, zeigen grobporöse Diaphragmen um eine Kathodenelektrode herum, welche die Geschwindigkeit und die Turbulenz der Flüssigkeit an den Oberflächen einer solchen Elektrode vermindert.

Bei der elektrischen Aufbringung von Farben, wobei die Farbe von einem anodischen Substrat angezogen wird, ist die Entfernung von überschüssigen oder störenden Ionen aus dem Färbebad durch Dialyse, Ionenaustausch und verschiedene Arten von Elektrodialysen, wie unter Verwendung von starren oder deformierbaren Membranen und ionischen Membranen, vorgeschlagen vvorden. Dieses Vorgehen wird hauptsächlich in den US-Patentschriften 3 230 162 und 3 304- 250 beschrieben« Bei diesen Verfahren wird der pH-Wert der Elektrobeschichtungsbäder durch eine Elektrodialyse aufrechterhalten, während ein Elektrodensubstrat beschichtet wird. Beispiele hierfür sind auch die US-Patentschriften 3 4-19 388 und 3 4-96 O83 sowie die bekanntgemachte japanische Patentanmeldung 13231/1970. Elektrobeschichtungsfarben können auch auf ein kathodisches Substrat aufgezogen werden, wie es z.B. bei den Farben der US-Patentschrift 3 455 806 der Fall ist»

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Die Behandlung von EIektrobescnichtungs-Farbbädern oder deren Abwässern, z.B. der Spülwässer, zum VJ i e de rge brauch oder zum Verwerfen durch Ultrafiltrati.on und Umkehrosmose-Vorrichtungen und -Techniken, um die Abfallbeseitigungsprobleme zu lindern, ist ebenfalls vorgeschlagen worden (vgl. US-Patentschriften 3 528 901 und 3 556 970). Diese Verfahren sind zwar wirksam, sind.aber teuer, weil die verwendeten Einrichtungen je Einheit des investierten Kapitals nur eine geringe Kapazität besitzen.

Die vorliegende Erfindung stellt nun eine praktische v/eise zur elektrolytischen Behandlung von elektrisch leitenden Flüssigkeiten zur Verfügung, welche gelöste Elektrolyten enthalten. Die Erfindung ergibt bei den verhältnismäßig hohen, geeigneten Betriebsspannungen einen fließfähigen, elektrischen Niederschlag·, welcher, wenn man ihn auf der Abscheidungselektrode ansammeln läßt, den elektrischen Widerstand im Vergleich zu der Flüssigkeit im Verfahren aufbaut. Die Erfindung ergibt die Möglichkeit, lösliche Elektrolyten und/oder fließfähige Elektroabscheidungsmaterialien aus der Flüssigkeit zu entfernen sowie praktische Abtrennungen, Abreicherungen und Anreicherungen mit attraktiv hohen Geschwindigkeiten vorzunehmen. Die Einheiten können im Hinblick auf einen oder mehrere der Abströme in Reihe geschaltet werden. Diese Abströme können aber auch in herkömmlicher '-/eise, ζ.Β. durch Ionenaustausch, Destillation, wie Vakuumdestillation, herkömmliche oder sogar selektive Filtration, Ultrafiltration, Umkehrosmose, Elektrodialyse, Neutralisation oder dergleichen, weiterbehandelt werden.

Nach einem Gesichtspunkt dieser Erfindung wird eine Verbesserung eines Verfahrens zur Behandlung von elektrisch leitenden Flüssigkeiten in einer Druckzellenzone mit gegenüberliegenden Elektroden in Betracht gezogen. Die Elektroden werden von außen mit einem Strom, der durch die Flüssigkeit, die dazwischen liegt, strömt, versehen. Dabei ist mindestens eine dieser Elektroden eine mikroporöse Produktabgabe-Elektrode, welche für die Flüssigkeit ohne weiteres durchlässig ist. Diese Elektrode stellt

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eine Grenzfläche der Zellenzone dar und steht durch ihre Permeabilität mit einer durchlässigen Sammlungszone in Verbindung.

Die Verbesserung besteht darin, daß man die Zellenzone mit einer Beschickungsflüssigkeit beschickt, welche gelösten Elektrolyten ergibt und eine fließfähige elektrische Abscheidung auf einer der Elektroden als einer Abscheidungselektrode bei einer Minimalspannung V^ an den Elektroden ergibt, wobei die elektrische Abscheidung eine elektrische Leitfähigkeit besitzt, die geringer ist als diejenige der Beschickungsflüssigkeit, daß man an die Elektroden im Überschuß über die Spannung V-, eine Spannung anlegt, wodurch sich die elektrische Abscheidung W bildet, daß man die resultierende elektrische Abscheidung kontinuierlich von der Abscheidungselektrode mit einer Geschwindigkeit entfernt, die wirksam ist, um einen im wesentlichen ungedämpften elektrischen Stromfluß zwischen den Elektroden bei einer Spannung im Überschuß von V. aufrechtzuerhalten, und daß man das Produkt, das durch die mikroporöse Produktentnahme-Elektrode oder die Elektroden in eine damit in Verbindung stehende Sammlungszone strömt, sammelt.

Ein weiterer Gesichtspunkt dieser Erfindung ist die Verbesserung einer Druckzellen-Vorrichtung für die Behandlung einer solchen Beschickungsflüssigkeit.

Die Vorrichtung hat gegenüberliegende erste und zweite Elektrodeneinrichtungen, die in einem Gehäuse gehalten werden und die voneinander im Abstand angeordnet sind, um eine elektrische Zellenzone zu bilden, wenn sie miteinander in einen elektrischen Stromkreis durch einen Körper einer elektrisch leitfähigen Flüssigkeit gebracht werden. Mindestens eine dieser Elektrodeneinrichtungen ist eine mikroporöse Produktentnahme-Elektrode, die für die Flüssigkeit ohne weiteres durchlässig ist, die eine Grenzfläche der Zellenzone bildet und die durch ihre Porosität mit einer Sammelkammer, diomit einem Ablaß versehen ist, in Ver-

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bindung steht,, Kindestens eine der Elektrodeneinrichtungen ist eine Abscheidungselektrode für die Anziehung der fließfähigen, elektrischen Abscheidung« Diese Vorrichtung umfaßt auch einen Einlaß für die Zellenzone zur kontinuierlichen Zuführung der Beschickungsflüssigkeit, einen Auslaß aus der Zellenzone zur kontinuierlichen Entfernung der behandelten Beschickungsflüssigkeit daraus, ein Drosselventil (manuell oder automatisch) zur Regulierung des Rückdrucks in jeder Durchlaufkammer und Einrichtungen zur Vornahme eines durch die Poren Hindurchspülens oder eines Oberflächen-Wegspülens der resultierenden, fließfähigen, elektrischen Abscheidung von der Abscheidungselektrode mit einer wirksamen Geschwindigkeit, daß ein im wesentlichen ungedämpfter, elektrischer Stromfluß zwischen den Elektrodeneinrichtungen bei einer Betriebsspannung im Überschuß über V-] aufrechterhalten wird.

Für eine gegebene Beschickungsflüssigkeit kann die Spannung V. in der Weise herausgefunden werden, daß man zwei vertikale, gegenüberliegende, feste Plattenelektroden aus austenitischem Edelstahl (A.I.S.I.-Typ 316) im Abstand von 2,5 cm voneinander in diese Flüssigkeit bei der vorgeschlagenen Zellbetriebstemperatur (im allgemeinen 26,67 bis 60°C) bei ruhigen Bedingungen eintaucht. Die Gleichstromspannung zwischen den Elektroden wird allmählich von Null erhöht und die Stromstärke wird abgemessen. Wenn die Stromstärke nach unten abbricht, dann wird V. abgelesen. Dies ist im allgemeinen zwischen etwa 3 und 12 V der Fall.

Da das Verfahren der Erfindung bei einer Spannung von oberhalb V₁ durchgeführt wird, besteht die Neigung, bei allen Zeiten eine elektrische Abscheidung (Ölfilm, Harzfilm, Schlamm oder Gel) zu bilden. Ungeachtet ob man annimmt, daß die vollständige Bildung dieses Films verhindert wird, daß dieser entfernt oder mindestens so schnell, wie er gebildet wird, wieder aufgelöst oder wieder in Dispersion gebracht wird, oder welcher Mechanismus zugrunde liegen kann, ist der Nettoeffekt

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die Entfernung des Films, um eine annehmbare Stromstärke für die elektrische Abscheidung bei einer Betriebsspannung ober- . halb V₁ auszubilden und aufrechtzuerhalten, wodurch die Abtrennungsleistung des Betriebs verliehen wird»

Die Figur 1 der Zeichnungen zeigt ein Fließschema für das herkömmliche, anodische Elektroüberziehen bzw. Elektrobeschichten von Metallteilen mit periodischer Konzentrierung des Bades gemäß der Erfindung. Die herkömmlichen Zuführeinrichtung-en und Instrumente für den elektrischen Strom sind nicht gezeigt. Der Badtank 2 ist bis zu dem angegebenen Flüssigkeitsspiegel mit einer herkömmlichen Anoden-Elektroüberziehungs-

) Farbendispersion (mit 10$ Feststoffen NVM) gefüllt. Eine derartige Dispersion ist z„B. im Beispiel 1 der US-Patentschrift 3 230 I62 beschrieben (d_oh. es handelt sich um ein Harz auf der Basis von maleinisiertem Leinsamenöl, das mit Aminen ionisiert ist). Der Gehalt an nicht-flüchtigen Stoffen (NVK) des Färbegemisches wird hierin als Rückstand bei der 20-minütigen Erhitzung einer Probe der Farbe auf 177°C gerechnet. Der Feststoff- oder Ölgehalt von anderen Beschickungsflüssigkeiten kann auf die herkömmliche Weise ermittelt werden. Der Metalltank 2 fungiert hinsichtlich des Teils 7 als Kathode. Er ist durch die Leitung 4 geerdet. Im Tank 2 ist ein Staublech 5 vorgesehen. Die wäßrige Farbendispersion wird über das Staublech durch einen Rührer 6 gepumpt und dann durch die rechte

" Seite und unter den Boden des Staubleches. Der Rührer 6 hält die Feststoffe in Suspension und trägt dazu bei, Blasen und Schaum von der Oberfläche des Bades zu entfernen.

In das Bad wird eine Fetallplatten-Anode 7 automatisch von einem positiv geladenen Anodenhänger 8 mittels hier nicht gezeigter Einrichtungen eingetaucht. Das Potential zwischen der Anode und der Kathode beträgt 50 bis 300 V. Die Gesamteintauchungszeit ist 30 Sekunden bis fünf Minuten mit Einschluß des Eintauchens und des Entfernens. Die Anode wird automatisch aus

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dem Bad. durch hier nicht gezeigte Einrichtungen entfernt, der Strom abgeschaltet, worauf die Anode dann die gestrichelt gezeigte Stellung 7¹ auf dem Hänger 8¹ annimmt. Die Anode wird dann mit Wasser gespült, um die Oberfläche zu vervollkommnen, und das Spülwasser wird in den Badtank 2 tropfen gelassen. Hiernach wird die Anode entfernt, in einen Ofen gebracht und zur Aushärtung des Farbfilmes erhitzt„ In manchen Fällen kann das Spülen in einer Vielzahl von Stufen erfolgen, wobei die letzte Stufe mit entionisiertem V/asser arbeitet und in der früheren Stufe oder den früheren Stufen mit gebrauchter, gesammelter Spülflüssigkeit gearbeitet werden kann, bis sie eventuell in den Badtank 2 gegeben wird_o

Nachdem eine Anzahl von Anoden auf diese Weise eingetaucht und gespült worden ist, muß das Bad konzentriert werden, da die wäßrige Spülflüssigkeit zugesetzt wurde. Weiterhin kann das Bad an den abgereicherten Bestandteilen wieder aufgefrischt werden, was geeigneterweise mit einer aminarmen FarbenkonzentratbeSchickung erfolgte Dies kann geeigneterweise, wenn es ß-ewünscht wird, auch mit den anderen herkömmlichen Beschickungen mit einem mindestens adequaten Amingehalt für eine rasche, leichte Dispergierung der Bestandteile in dem Bad geschehene Das Ventil 11 wird geöffnet und die Badflüssigkeit strömt durch die Leitung 12, durch die Pumpe 13 und die Leitung 14· in ein isolierendes Kunststoffgehäuse 15 der elektrolytischen Druckzellen-Vorrichtung. Diese Einheit ist mit Belüftungsrohren 16 und 16·, einer Anode 17, die durch eine elektrische Leitung 18 anodisch gegenüber der porösen Kathodenplatte (Bezup-szeichen 19) aus rostfreiem Stahl Nr₀ 316 geschaltet ist, versehen. Die Kathodenplatte ist 3,18 mm dick ("E" grade, Pall-Trinity ^icro Corporation) und ist durch eine elektrische Leitung 21 negativ geladen. Ferner ist ein Zellkammerauslaß 22, der durch das Ventil 20 zu dem Badtank 2 zurückführt, vorgesehen und ein Filtratabfluß. 23 und ein Ventil 25, das in einen Lagerungstank 24 führt. Sowohl bei der Elektrobeschichtung als

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auch bei der Badkonzentrierung wird eine Gleichstromspannung (gerichteter Wechselstrom mit einem Pulsierungsfaktor von etwa 5^) verwendet. Das Ventil 20 kann gedrosselt werden, um den Rückdruck auf die Pumpe 13 zu geben. Das Ventil 25 kann gedrosselt werden, um den -Strom durch die Kathode 19 einzuschränken und über die Platte 19 einen Differentialdruck von etwa 12 bis 65 cm Wasser aufrechtzuerhalten.

Die Pließgeschwindigkeit im Inneren der horizontalen, zylindrischen Zellkammer 15, bezogen auf die Flüssigkeitsbeschikkung durch die Leitung 14-, beträgt etwa 10,5 1 je Minute je

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m der Querschnittsfläche der Kammer, wodurch über der Anode

^ eine hohe Turbulenz bewirkt wird. Die Anode und die Kathode sind so angeordnet, daß die Gase rasch abgeführt werden und sie mit dem Auslaßstrom rasch weggespült werden und daß eine nennenswerte Bildung von eingeschlossenem Gas (z„B. elektrolytisch gebildetem Wasserstoff und Sauerstoff an der Kathode bzw. Anode) ausgeschlossen wird, welche Gase somit kontinuierlich aus dem System weggespült und abgelassen werden.

Die Spannung zwischen der Anode und der Kathode in der Zellkammer wird bei 7,5 V gehalten, wodurch keine nennenswerte anodische elektrische Abscheidung der isolierenden Farbe oder des Farbenbindemittels erfolgt« Eine derartige Abscheidung wird abrupt auf dem Feßzellenkammerstrom ersichtliche Ein ge-™ ringer Film inhibiert gewöhnlicherweise den ^tromfluß drastisch. Bei ruhigen Zellbedingungen erfolgt die Elektroabscheidung der Farbe bei etwa 26,67°G bei etwa 5 V₀ Der Filtratablauf aus der Leitung 23 in den Tank 2k schreitet fort. Die Feststoffe (NVM) in dem Filtrat sind erheblich weniger als in der umlaufenden Färbebadflüssigkeito denn das Bad genügend konzentriert ist, dann wird der Zellbetrieb abgeschlossen und das Ventil 11 wird geschlossen. Das Filtrat im Tank 24 kann in der gleichen Weise wiederverarbeitet werden oder in einer ähnlichen Konzentrierungszellen-Vorrichtung, wenn es gewünscht wird, weitere Farbenfeststoffe entfernen. Das resultierende Wiederfiltrat oder das ursprüngliche Filtrat oder ein Gemisch

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desselben kann gewünschtenfalls zum Spülen durch den Auslaß 9 zurückgeführt werden. Wenn das Piltrat an dem Elektrolyten zu stark verarmt ist, um zu funktionieren, dann kann gewünschtenfalls ein Amin oder Ammoniak zugesetzt werden» Wenn eine weitere Turbulenz in der Zellkammer gewünscht wird, dann kann die Anode 17 durch herkömmliche, nicht gezeigte Einrichtungen gedreht oder vibriert werden« Anstelle einer periodischen Konzentrierung kann das Bad auch in analoger Weise kontinuierlich konzentriert werden.

Die Figur 2 stellt einen Querschnitt einer zylindrischen Zellkammer mit einer darin eingesetzten Spezialanode dar„ Das Geheuse 25 ist aus einem klaren Acryl-Kunst-stoff hergestellt. Die eingesetzte Anode stellt einen fetallkanal 26 mit geschraubter Konfiguration dar, der einen leichten Pederdruck gegen die Innenwand des Gehäuses 25 ausübt und der durch eine positive elektrische Leitung 27 anodisch geschaltet wird» Die Flüssigkeit 28 wird auf der linken Seite der Anodenspitze zugegeben und die Flüssigkeit folgt dem Pfad 29, der durch die gestrichelte Linie angegeben wird, und kommt aus dem Auslaß 26 auf der rechten Seite der Anodenspitze als Strom 31 heraus= Die sich in der Zellkammer ansammelnden Gase werden mit dem Strom 31 herausgespültο Erforderlichenfalls werden sie von der umlaufenden Flüssigkeit in einem Pumpensaugreservoir abgetrennte Der Rest der Zellvorrichtung mit Einschluß der porösen Kathode ist nicht gezeigt. Es kann jedoch eine solche Anode verwendet werden, wie im Falle 15 der Figur 1, wenn es gewünscht wird» Der Kern 30 der Kammer kann aus einem festen Kunststoff bestehen, um den eine solche Kanalanode angeordnet ist, um einen Raum mit niedriger Geschwindigkeit zu eliminieren, oder einfacherweise herausgelassen werden. Obgleich die Turbulenz gewöhnlich durchweine äußere Pumpe bewirkt wird, können auch Pumpen oder Rührer im Inneren der Zellkammer oder rotierende oder vibrierende Anodenelektroden verwendet werden.

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Die Figur 3 zeigt eine gepackte Abscheidungselektrode mit einem hindurchgehenden Flüssigkeitsstrom,, Während die vorstehenden Figuren im Hinblick auf die Konzentrierung einer anodischen Elektrobeschichtungsfarbe erläutert wurden, wird die Figur 3 im-Zusammenhang mit einer elektrisch leitfähigen Flüssigkeit beschrieben, die ein ionisiertes Harz enthält, welches auf einer Kathode elektrisch abgeschieden werden kann. Als eine solche Flüssigkeit kommt zum Beispiel das Färbebad des Beispiels 1 der US-Patentschrift 3 ^55 806 in Betracht (das ein Copolymer-Harz mit tertiären Aminofunktionalitäten enthält, welches durch Essigsäure ionisiert worden ist)_o

ψ Das isolierende Kunststoffgehäuse 35 hat einen Bodeneinlaß für die Flüssigkeit 36. Die Flüssigkeit strömt mit hoher Geschwindigkeit durch die gepackte Kathode 37, z.B_o Metalldrehspäne oder metallische Raschig-Ringe, die gegebenenfalls mit ringförmigen oder anderen Leitblechen versehen sein kann, um die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit nach der Abscheidungskathodenoberfläche weiter zu erhöhen. Die Flüssigkeit strömt aus der gepackten Kathodenkammer 37 heraus und wird durch das Rohr 38 entnommen. Das Rohr 39 dient zur Belüftung. Die Ansicht ist ein Queraufriß„ Die Leitungen 36, 38, 39, ^3, kl± und Jj-5 können mit nicht-gezeigten Ventilen gedrosselt sein, um die Drücke und die durchfließenden Ströme zu regulieren.

Um die gepackte Kathode ist in einer ringförmigen Weise ein Polypropylen-Sieb 41 mit 16 Maschen pro cm umgebend angeordnet, welches zur Stützung der Kathodenpackung dient. Das Sieb ist gegenüber dem System elektrisch und chemisch inert und es wirkt als eine Zone, um die Turbulenz an der porösen Anodenvorderseite zu reduzieren. Dieses Sieb umgibt eine 3,18 mm dicke, ringförmige, poröse Metallanode k2₀ In diesem Fall ist' die Anode angrenzend angeordnet. Es ist aber auch möglich, sie im Abstand hierzu anzuordnen. Die Anode besteht aus einer Filterplatte aus austenitischem Edelstahl vom "G"-Grad (PaIl-Trinity Micro Corporation)„ Eine enpe Anordnung (z.B. 1,6 mm bis 50 mm) der Elektroden ist erwünscht, um den IR-Abfall durch die Zellkammer zu minimalisieren. Das Filtrat (oder das

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durchgesickerte bzw. durchgedrungene Produkt) aus der äußeren Peripherie der Anode 42 sammelt sich in dem umgebenden Gehäuse an und wird durch den Auslaß 45 ablaufen gelassene Die Auslasse 43 und 44 dienen zur Belüftung»

Die Figur 4 ist eine Querschnittsansicht einer zylindrischen Zellkammer mit einer rotierenden Anode, welche in analoger V/eise wie die Druckzelle der Figur 1 bei der anodischen Elektrobeschichtung mit Farbe arbeitet. Die Zellkammer 47 besteht aus einem nicht-leitenden Kunststoff mit einem auf der rechten Seite zugestöpselten Ende 61. Die Beschickungsflüssigkeit wird durch den Einlaß 48 durch eine nicht-gezeigte Kammer in die Zellkammer eingepumpte Sie wird durch das Innere der Kammer zirkulieren gelassen und durch den Auslaß 49 in ein nicht-gezeigtes Pumpenbeschickungsreservoir entnommen. Die rotierende Anode 54 wird durch eine Welle angetrieben, die von der linken Seite der Zelle durch eine Stopfbüchse, die in der Kammer angebracht ist, mit Packringen 52 und einer Kompressornut 51 vorspringtο Die Welle 53 ist durch einen Motor, der nicht gezeigt ist, mit einer variierbaren Geschwindigkeit angetrieben. Durch die die 'Jelle 53 außerhalb des Gehäuses 47 berührende (nicht e-ezeigte) Bürsten wird an die Anode 54 Gleichstrom (d.ho gleichgerichteter Wechselstrom mit einem Pulsierungsfaktor von etwa 5t) angelegt. Die Anode 54 ist eine vertikale, saubere Stahlscheibe aus rostfreiem Stahl mit einem Durchmesser von 5,4 cm.

In diesem Falle ist die poröse Kathode 55 eine 3,18 mm dicke Platte aus rostfreiem Stahl A.I₀S.I₀ 316, von der Pall-Trinity Micro Corporation. Sie ist in·einen Metalltrichterhalter 56 eingepaßt, der sich nach unten neigt und durch das Ende des 6,4 mm-Rohrs 57 vorspringt. Das Kathodenfiltrat gelangt durch dieses Rohr, das Ventil 58 und sodann durch den Auslaß 59» Das Ventil 58 dient dazu, um den Differentialdruck durch die poröse Kathodenplatte 55 zu variieren.

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Der Betrieb erfolgt am glattesten bei einer Anodendrehung von 25OO bis 3OOO Upm. Die oberflächliche Kathodenfläche,

2 die in der Zellzone freigesetzt ist, beträgt 25,6 cm „ Der Betrieb dieser Zelle wird genauer im Beispiel h beschrieben.

Anstelle einer rotierenden Abseheldungselektrode kann auch eine andere, sich rasch bewegende Elektrode verwendet werden, um anfängliche elektrische Abscheidungen fortzuspülen. Somit kann die Abseheldungselektrode rasch vibrieren oder oszillieren,, Alternativ kann auch die Absehe ldungselektrode als ein poröser Einlaß für die Zellbeschickungsflüssigkeit t gemacht werden, d.h., als poröses Rohr, das an dem Ende mit einer Kappe versehen ist, um anfängliche elektrische Abscheidungen darauf wegzuspülen. Es können auch Pulsierungen im Inneren der Zelle, wie beispielsweise durch eine Ultraschallvorrichtung, gebildet werden, um die Abseheldungselektrode zu reinigen„

Die Figur 5 stellt einen Querschnitt einer Vorrichtung dar, welche dazu verwendet werden kann, um von dem Spülwasser einer herkömmlichen, anodischen, elektrischen Beschichtung ein Farbbindemittelkonzentrat zu extrahieren» Es werden auch andere Komponenten einer elektrisch abscheidbaren Farbe, wie Füllharze, Lösungsmittel und pigmentförmige Feststoffe, mit einem solchen Bindemittelkonzentrat der Farbe extrahiert, wenn diese vorhanden sind» Das Bezugszeichen 62 zeigt ein achteckiges Flanschteil, das aus einer 12,7 mm dicken, klaren Polymethylmethacrylat-Platte mit einer Kantenlänge von 12,7 cm herausgeschnitten worden ist. An dieses ist das Teil 63 angeheftet, nämlich ein Zylinder aus dem gleichen Kunststoff mit einem Außendurchmesser von 10,15 cm und einer Wandstärke von ^_t75 mmο Am oberen Teil, wo der Zylinder 63 und der Flansch 62 sich vereinigen, ist ein kleiner Verstärkungsblock des gleichen Kunststoffes für Auslaß- und Einlaßverbindungen angeklebt, welche genauer in Zusammenhang mit der Figur 6 beschrieben werden.

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Das rechte Ende des Zylinders 63 ist mit einem 12,7 mm dicken, achteckigen Flansch 6k, der aus demselben Kunststoff gefertigt ist, verbunden. Der Flansch 6k ist in der Mitte ausgefräst, um die Einsetzung der Anodenplatte 86 mit einem Durchmesser von 7,6 cm, einer Dicke von 3,18 mm, die aus einer Filterplatte der Porosität "C" besteht, zu gestatten. Die Filterplatte besteht aus dem rostfreien Stahl Nr₀ 316 der Pall-Trinity Micro Corporation.. Die Platte wird in die Schulter in dem Flansch 6k eingesetzt und eingeklebte Das Loch durch den Flansch 6k läßt an der Rückseite der Platte eine offene, kreisförmige, freigesetzte Fläche mit einem Durchmesser von 6,35 cm frei.

Der Flansch 65, eier 12,7 mm dick ist und aus demselben Kunststoff besteht, bildet die rechte Seite der Vorrichtung» Damit versehen und in den Flansch 64- auch hinein ist der Zylinder 66 angeordnet. Dieser Zylinder besteht aus derselben Kunststoffart und hat die gleiche Dicke und den gleichen Durchmesser wie der Zylinder 63„ Die Enden 67, 68, 69, 70, 71 und 72 sind mit Dichtringen versehen. Die gesamte GehäuseZusammenstellung wird zusammen mit vier Bolzen gehalten, welche in der Figur 5 als 73 und 73' dargestellt sind. Die Zusammenstellung kann auch zum Reinigen und zur Wiederanordnung auseinander genommen werden.

Die Zelle selbst ist eine 3,5 cm lange Höhlung 92, die durch den Flansch 62, den Zylinder 63, den Flansch 6k und die Anode 86 begrenzt ist_o Die Kathode der Zelle liegt in zwei Teilen vor, nämlich dem Zylinder 7k aus rostfreiem Stahl mit einer Dicke von 0,95 mm,angrenzend an die Wände des Zylinders 63 und daraufhin etwa 9,5 mm der Anodenplatte vorspringend, und einer Scheibe 76 aus der gleichen Art des rostfreien Stahls, die gegen den Flansch 62 gepreßt wird. Die beiden Teile sind durch den Draht 77 elektrisch miteinander verbunden. Eine Gleichstromzufuhr zu der Kathode kommt durch die elektrische Leitung 79 und eine Klemmschraube 81, die gegen ein Aussickern abdichtet. Die Beschickungsflüssigkeit zu der Zelle wird durch das Rohr 85, das Ventil 84 und die Verbindungseinrichtung 82 einge-

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pumpt, welche in den Flansch 62 eingeschraubt ist, um dadurch ausgetragen zu werden und durch den Verstärkungsblock mit einer Einlaßöffnung 83» Der Flüssigkeitseinlaß ist so gerichtet, daß in der Zelle 92 eine schwingende Flüssigkeitsbewegung erreicht wird» Der Flüssigkeitsauslaß geht durch eine gegenüberliegende, nicht gezeigte Öffnung in den Verstärkungsblock und das Austragungsrohr, das in den Flansch 62 eingeschraubt ist. Diese Auslaßeinrichtungen sind in der Figur nicht gezeigt, jedoch in Figur 6.

Die Klemmschraube 87 verbindet die Gleichstrom-elektrische Leitung 88 mit der Anode 86. Diese Leitung kreuzt die Anoden-Entladungszone 93 und ist mit der abgedichteten Klemmschraube 89 verbunden, die durch den Flansch 65 führt« Die Klemmschraube 89 ist mittels einer elektrischen Leitung 91 an eine äußere Gleichstrom-Kraftzone als Anode angeschlossen. Die Anoden-Entladungszone wird durch den Auslaß 9^, das Ventil 95'und das Rohr 96 entleert. Ein kleiner Belüftungsausiaß 97 von der Spitze der Anodenentladungszone führt nach außen durch das Ventil 98 und das Rohr 99, um eine wasserreiche, flüssige Passage durch die poröse Anode bei einer gesteigerten Fließgeschwindigkeit aufrechtzuerhalten, wodurch gewünschtenfalls die Kontrolle der Temperatur unterstützt werden kann_o Die Anoden-Entladungszone ist 3»18 cm lang.

Beim Betrieb wird die Flüssigkeit kontinuierlich (durch nicht gezeigte Pumpen) durch den Einlaß 85 gepumpt, der gewünschtenfalls mit dem Ventil 8^ gedrosselt ist. Sodann gelangt die Flüssigkeit durch die Einlaßöffnung 83 in die ZeIIe₀ Die Zellinhalte werden durch eine Auslaßöffnung (nicht gezeigt) entnommen, die gegenüber der Einlaßöffnung 83 liegt und die an eine nicht gezeigte Auslaßleitung angeschlossen ist. Eine derartige Auslaßleitung richtet den Fluß zu einem (nicht gezeigten) Tank, der als Beschickungsreservoir für den Sog der Pumpe dient. Der Druck in der Zelle zwingt das abgeschiedene, fließfähige Elektro-

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beschichtungs-Farbenbindemittel-Konzentrat durch die Anode 86 in die Anoden-Entladungszone 93 und. aus dem Auslaß 94-, dem Ventil 95 und ein Ablauf rohr¹. 9- in einen Sammeltank„ Das Ventil 95 kann gedrosselt werden, um die Druckdifferenz durch die Platte 86 zu verändern. Die Abfallhitze von dem Betrieb kann von der Anode weggenommen werden, indem das Ventil 98 geöffnet wird und ein kleiner Strom einer wasserreichen Flüssigkeit von der Oberseite der Anoden-Entladungszone 93 weggenommen wird und in den Reservoirtank für eine solche Flüssigkeit zurückgeleitet wird. Dies gestattet den Durchstrom einer höheren Küh-Γυηρ-sflüssifrkeit durch mindestens einen Teil der Anode und entfernt die Hitze daraus zur Kontrolle derTemperatur,, Der Zylinder 66 ist verstärkt, wenn es notwendig ist, indem er mit einem (nicht gezeigten) Band aus rostfreiem Stahl an der Außenseite umwickelt ist.

Die Figur 6 zeigt das Ende des Kunststoffflansches 62 der Figur 5 mit Bolzenlöchern 102, 103, 10^ und 105. An die gegenüberliegende Seite des Flansches ist konzentrisch mit dem Flansch ein Kunststoff-Zylinder 63 angeklebt,, dessen Ringraum in Figur 6 als 107 angezeigt ist„ Die Kathoden-Klemmschraube 81 ist in der Mitte angeordnete An der Oberseite der Verbindung, die durch den Zylinder 63 und den Flansch 62 gemacht wird, ist auf der dem Beobachter abgewandten Seite ein VerstM.rkungsblock aus klarem Polymethylmethacrylat 108 eingeklebt, der ein Einlaßloch 109 hat, um die Flüssigkeit hinein und durch die Einlaßöffnung 83 und das Auslaßloch 111, das von der Auslaßöffnung 112 sammelt, zu leiten,, Die Löcher 109 und 111 sind ausgebohrt und mit einem Gewinde versehen, um die entsprechenden, mit einem Gewinde versehenen Einlaß- und Auslaßverbindungen, wie die Einlasse 97 und 9k der Figur 5, zu empfangen. Gegebenenfalls kann der Flansch 62 auch eine (nicht gezeigte) Verbindung in den Zylinder 63 hinein aufweisen, um die Temperatur und/oder den Druck der Zelle zu messen,,

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Während der Durchführung des Betriebs, beispielsweise bei Raumtemperatur oder unterhalb davon, ist es vorzuziehen, die Temperatur der Anode im wesentlichen oberhalb Raumtemperatur zu halten, um die Viskosität und den elektrischen Widerstand der elektrisch abgeschiedenen Farbe zu verringern, um ein Verstopfen der Anode zu minimalisieren» Gewöhnlicherweise sind Elektrobeschichtungs-Parben in dieser Hinsicht gegenüber Temperatursteigerungen sehr empfindlich. Somit kann die Temperatur der Anode 86 so hoch wie 5^ bis 66⁰C gehalten werden, aber nicht so hoch, daß die Abscheidung zu stark davonströmt oder von der Anode sich ablöst oder nachteilige chemische Veränderungen erfährt.

Eine Art und Weise, die Temperatur der Abscheidungs-Elektrode hoch zu bekommen, ist es, sie IA bis 1/10 der Größe oder sogar weniger der Oberfläche der gegenüberliegenden Elektrode zu machen. Hierdurch wird naturgemäß die Pließkapazität verringert. Alternativ und vorzugsweise wird die umlaufende Flüssigkeit auf die gewünschte Temperatur erhitzte Es kann selbst auf die Abscheidungs-Elektrode eine äußere Hitze angewendet werden. Der verwendete Druck ist gewünschterweise hoch genug, um das Sieden der Flüssigkeit in der Zelle zu vermeiden.

Der beim Betrieb benutzte Druck muß mindestens leicht positiv auf der Zellseite (Abscheidungsseite) der Abscheidungs-Elektrode im Vergleich zu der anderen Seite dieser Elektrode sein. Gewöhnlich sind Druckunterschiede von wenigen cm Hg über die poröse Elektrode angemessen. Die Druckunterschiede werden durch eine Pumpe oder einen Schwerkraftskopf von der erhöhten Lagerung zugeführt. Es kann auch mit mehr Druck gearbeitet werden, z.B. mit 100 bis I50 cm Hg oder sogar mehr, wenn die Ausrüstung einen solchen Druck aushält. Am vorteilhaftesten für eine höchste Sicherheit können alle strukturellen Teile der Vorrichtung mit Ausnahme der Elektroden aus einem nicht-leitenden (elektrisch isolierenden) Material, wie Glas, Porzellan und Kunststoff, gemacht werden.

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Die Figur 7 ist ein Querschnitt eines zylindrischen Zellgehäuses, wobei die Kathode gegenüber einer elektrisch abscheidbaren, kathodisehen Farbe durchlässig ist und die Anode gegenüber dem hierfür vorgesehenen Anolyten-Ionisator durchlässig ist. Die elektrisch leitfähige Flüssigkeit in diesem Falle ist Waschwasser von den Spülteilen, die herkömmlicherweise mit einem ionisierten Harz gestrichen sind, das auf den kathodisch geladenen Teilen elektrisch abgeschieden wird. Eine solche Flüssigkeit ist z.B„ in der US-Patentschrift 3 ^55 806 das Farbbad des Beispiels 1 (das ein Copolymer-Harz mit tertiären Arrinofunktionalitäten, die durch Essigsäure ionisiert sind, enthält)» Das Waschwasser besitzt einen Feststoffgehalt (NVM) von etwa 1,5 Gew.-^.

Das Waschwasser 128 tritt in den Zelleneinlaß 129 von einem nicht gezeigten Reservoir und Pumpensystem ein₀ Es wird aus der Zelle 113 durch den Auslaß 115 als behandelte Flüssigkeit 11.6 ausgetragen« Das Gehäuse wird mit 11Λ bezeichnet und es ist aus klarem Polymethylmethacrylat-Kunststoff hergestellt. Die Anode 117 ist eine poröse Platte aus rostfreiem Stahl des "Hⁿ-Grads von Pall-Trinity 316. In diesem Falle ist die Abscheidungs-Elektrode die Kathode 119, nämlich eine poröse Platte aus rostfreiem Stahl des "D"-Grads Pall-Trinity 316, Beide Platten sind 3>18 mm dicke Es ist ein enger Abstand, Z₀B₀ 2,5 bis 5 cm, der Elektroden erwünscht, um den IR-Abfall durch die Zellkammer zu minimal is ie ren«, Wenn aber die elektrische Abscheidung sehr dick und sehr schnell bei erhöhter Temperatur erfolgen kann, dann muß der Abstand so gefertigt sein, daß er sich im Interesse eines glatten Betriebs anpassen kann,, Die Temperatur in der Kathodenfläche wird bei etwa 60⁰C gehalten. Ein Filtrat aus einem wäßrigen Essigsäure-Anolyten von der Anode 117 läuft von der Zelle durch den Auslaß 125, das Ventil 126 ab und wird durch die Leitung 127 abgelassen. Der Druck in der Zelle, z.B. 52 cm Hg oder weniger, verstärkt dieses Durchsickern. Das Ventil 126 kann dazu verwendet werden, um

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auf die Zelle einen Rückdruck zu legen» Eine harzreiche, elektrische Abscheidung im Gemisch mit der Zellflüssigkeit wird durch die Kathode 119 gepreßt und strömt durch den Auslaß und das Ventil 123 und wird durch die Leitung 124 abgelassen» Das Ventil 123-kann auch dazu verwendet werden, um den Rückdruck in der Zelle einzustellen=- Die Teile 120 und 121 sind Gleichstromleitungen zu den Elektroden.

Die Figur 8 zeigt einen vertikalen, halben Querschnitt der Druckzelle einer tragbaren Einheit, die als Electropurge-Einheit (Warenzeichen) bezeichnet wird,, Diese Zelleinheit ist auf einen tragbaren Karren montiert, der eine 30 A - 40 V-Kraftquelle (die auf 60 A - 20 V geschaltet werden kann) hat, die Siliciumdioden hat, welche einen 115 V einphasigen Strom von einer äußeren Quelle gleichrichten,, Die Kraftquelle besitzt Isolierungstransformatoren, ein Amperemeter, ein Voltmeter, ein Gehäuse und eine Bedeckung. Oberhalb der Kraftquelle auf dem Karren ist ein 11,3-1-Kunststofftank für die Beschickungsflüssigkeit enthalten. Von der Unterseite des Tanks saugt eine Zentrifugalpumpe, die ein Pußventil hat, ab. Die Pumpe trägt durch ein Patronenwasserfilter (keines der vorstehend gezeigten) in eine Leitung 149 und in ein T-Stück der Druckzeil-Einheit ein. Das Ventil 150 ist normalerweise geschlossen und dient als Ablauf.

Die Zelleinheit ist in einem 4,75 mm dicken, klaren Polymethylmethacrylat-Rohr 141 mit einem Durchmesser von 10,15 cm eingeschlossen« Es besitzt einen Bodenflansch 142 und einen Spitzenflansch 143. Beide Plansche sind rechteckig mit 12,7 cm² und 2,5^ cm Dicke. Die Zelleinheit wird zusammen durch vier Bolzen mit Schwingnuten an jedem Ende gehalten (diese sind scheroatisch als Bolzen 144 und Schwinpauten 145 in der Zeichnung gezeigt)» Das äußere Kunststoffrohr ist an den Enden mit einem Paar von O-Ringdichtungen versehen« Konzentrisch angebracht in dem Gehäuse und an den Enden geglättet sind ein Paar

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poröse Elektrodenrohre vorgesehen, die auch an ihren Enden ir it einer O-Ringdichtung abgedichtet sind» Alle Dichtungen werden gemeinsam als 1^8 bezeichnet. Die innere Elektrode 1Λ7 ist ein poröses Stahlrohr mit einem Außendurchmesser von 3,7 cm, einer Länge von ^5,7 cm und einer Dicke von 1,5 mm«, Es besteht aus austenitischem rostfreien Stahl mit einer ¹¹G"-Porosit.ö.t. Die äußere Elektrode 1^6 hat dieselbe Dicke und Länge und ist ein poröses Stahlrohr mit einem Außendurchmesser von 7 cm aus austenitischem rostfreien Stahl„ Ein isolierter Elektroden-Leitungsdraht 176 von der Kraftquelle tritt durch eine gepackte Verbindung ein und geht nach unten durch ein Lüftungsloch 177 und ist durch eine Schraubenverbindung an die äußere, ringförmige Elektrode 14-6 angebrachte Der isolierte, elektrische Leitungsdraht 178 tritt in gleicher tfeise durch eine gepackte Verbindung ein und ein Lüftungsloch (nicht gezeigt) für eine Schraubenverbindung (nicht gezeigt) und geht zur inneren, ringförmigen Elektrode 1^7« In der Mitte zu der Oberseite der Einheit ist eine Lüftungsleitung mit einem Drosselventil 170, einem Verbindungsstück I7I und einem Bohr 172 vorgesehen. Die ringförmige Gegend zwischen der äußeren Elektrode und dem Gehäuse wird durch eine Beschickungsleitung mit einem Drosselventil 173» einem Verbindungsstück 17^+ und einem Rohr 175 belüftet.

Die Beschickungsflüssigkeit wird in die Leitung 1*1-9, in das T-Stück 151 gepumpt und gelangt durch das Drosselventil 152 und die Verbindungseinheit 153 und sodann in die Basis der Zelleinheit zwischen die beiden porösen Elektroden Die behandelte Beschickungsflüssigkeit tritt aus der Einheit durch das Verbindungsstück 15^ aus, das so angebracht ist, daß der Strom von der Oberseite des ringförmigen Raumes zwischen den Elektroden akzeptiert wird, und gelangt durch ein Drosselventil 155, ein Verbindungsstück I56 und ein Rohr 157, das zurück in den Beschickungslagerungstank ausleert»

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•denn die innere poröse Elektrode als Kathode geschaltet ist, dann läuft das Katholyt-Filtrat von der Bodenmitte der Einheit durch das Verbindungsstück 16O, das Drosselventil 161, das Verbindungsstück 162 und das Rohr I63 in ein (nicht gezeigtes) Aufnähmegefaß. Zur gleichen Zeit läuft der Anolyt von der Base des äußeren Ringraums durch das Verbindungsstück 164·, das Drosselventil I66, das Verbindungsstück I67 und das Rohr 168 in ein Aufnahmegefäß (nicht gezeigt) ab_o Die Drosselventile 161, 166, I55, 152, I70 und I73 dienen zur Kontrolle des Drucks in der Einheit und des Differentialdrucks über die porösen Elektroden.

Die Figur 9 zeigt einen Querschnitt einer Trennungsvorrichtung für eine Vielfach-Trennungspraxis eines Anolyten, Z₀B₀ eines verdünnten Gemisches einer kathodisch abscheidenden Elektro-Überzugsfarbe, wie sie in Verbindung mit Figur 3 beschrieben wurde. Das Teil I3I ist eine poröse, rohrförmige Kathode,die aus einem gesinterten, rostfreien Stahlpulver mit einer absoluten Porosität von 25 bis 50 hergestellt ist. Diese umgibt in einer ringförmigen Anordnung eine ähnliche poröse Elektrode 132, eine äußerste ähnliche poröse Elektrode 133 und ein Gehäuse 13^. Diese Anordnung ist an den Endplatten mit geeigneten Einlassen und Auslässen für Flüssigkeiten versehen. Die Elektrode I3I ist abgeschliffen, die Elektrode wird mit einem Gleichstrom von +50 V und die Elektrode 133 P mit +100 V unter Spannung gesetzt. Die Beschickungsflüssigkeit wird in den Ringraum I36 eingespritzt und die behandelte Flüssigkeit wird vom anderen Ende dieses Raumes entnommen«

Der Katholyt von der Beschickung dringt durch die Elektrode 131 in den Ringraum I37 durch. Ein Teil desselben kann aus diesem Raum entnommen werden, wenn es gewünscht wird. Ein weiterer Anolyt, da die Elektrode 133 hinsichtlich der Elek-. trode 132 anodisch ist, dringt durch die Elektrode 133 in den Ringraum I38 ein, wodurch ein Konzentrierungseffekt dieses Anolyten erfolgt.

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Anstelle der Elektrode 133 kann man eine Dialyse-Membran oder eine Membran für die Ultrafiltration oder die Umkehrosmose verenden, die geeigneterweise verstärkt ist. Wenn der Druck in dem Ringraum 137 genügend hoch ist, dann enthält das FiI-trat, das durch eine derartige semipermeable Membran in den Rinrraum 138 eintritt, nur kleine Moleküle und ionische Substanzen, während der Durchtritt größerer Moleküle verhindert wird.

In den meisten Fällen erfolgt der Betrieb der elektrolytischen Zellvorrichtung für die Konzentrierung, Filtrierung, Abreicherung etc« von wäßrigen Flüssigkeiten bei etwa Raumtemperatur oder bis zu etwa 15°C oder mehr. Man kann auch bei niedrigeren Temperaturen arbeiten, wenn es erwünscht oder notwendig ist, vora\isgesetzt, daß die Beschickung und die anderen Flüssigkeiten sich in fließfähiger Bedingung befinden,, Gewöhnlicherweise sind solche Flüssigkeiten wäßriger Natur, doch können auch andere elektrisch leitende Flüssigkeiten in Betracht gezogen werden, die einer Autoionisation gegenüber empfindlich sind, wie Eisessig, Essigsäureanhydrid, HCN, Hydrazin, Hydroxylamin, SO₂, HF, H₂SO₂₄₁, COGl₂, Acetonitril, Nitromethan, flüssiger Ammoniak und Tetrahydrofurane Ihre oxydativen oder anderen gefährlichen Eigenschaften können sicher kontrolliert werden«, Wenn die Temperatur der wäßrigen Druckzelle erheblich oberhalb etwa 49° C liegt, dann können oftmals Gerüche und andere unerwünschte Emissionen oder Materialzersetzungen stattfinden. Wo jedoch solche und sogar noch höhere Temperaturen, beispielsweise bis zum Siedepunkt der Flüssigkeiten bei den herrschenden Druckbedingungen (im allgemeinen bei etwa Atmosphärendruck, doch erforderlichenfalls oder gewünschtenfalls auch höher), toleriert werden können, können solche höheren Temperaturen vorteilhaft verwendet werden, um die Abscheidungs-Elektrode heiß genug zu halten, um die Abscheidungen rasch abzuschmelzen und . anfängliche, elektrisch isolierende Abscheidungen auf der Elektrodenoberfläche wieder in Lösung zu bringen oder auf sonstige

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Weise im wesentlichen auszuschließen. (Im allgemeinen fällt der elektrische Widerstand des Elektrobeschichtungs-Harzfilmes rasch mit steigender Temperatur und dem Einschluß von organischen Lösungsmitteln). Somit kann dies in manchen Fällen die Verwendung von höheren Spannungen, sogar einer gröberen Porosität der Elektroden und/oder von erheblich erhöhten Drücken gestatten, wobei ziemlich gute und wirksame Trennungen erhalten werden,, Bei der Behandlung von verschmutzten, an anorganischen Stoffen reichen Industrieabwässern, Bergwerkabwässern, Spülflüssigkeiten, Schwarzflüssigkeiten von Sulfat-Pulpenverfahren, wäßrigen Terpen-Kohlenwasserstoff-Dispersionen, wie Citruslimonen- oder Terpentindispersionen, Schleimen und Gelbildnern kann dieser Umstand von einigem Vorteil für einen gesteigerten Ausstoß des Piltrats aus der Zelle sein. Somit kann - wenn ein nicht elektrisch leitendes Verschmutzungsmaterial dazu neigt, ziemlich gut bei 60°C zu schmelzen, z.Bo ein filmbildendes Harz, ein proteinhaltiger FiIn; oder ein Gel in wäßriger Dispersion - die Abscheidungs-Elektrode bei etwa 65 bis ?0°C entweder statisch oder in Bewegung betrieben werden, indem entweder die Beschickungsflüssigkeit zur Zelle, die Flüssigkeit in der Zelle oder die Abscheidungs-Elektrode selbst erhitzt werden« Bei dem Verfahren entwickelt sich etwas Abfallelektrizitätswärme. Diese Bildung kann an der Abscheidungs-Elektrode verstärkt werden, indem man dieGröße der Abscheidungs-Elektrode im Vergleich zu der gegenüberliegenden Elektrode vermindert» (Es sollte aber beachtet werden, daß dies im allgemeinen unerwünscht ist, wenn man an Bedingungen einer leichten Abscheidung herankommt, z.B„ wenn man mit einer festen Abscheidungs-Elektrode bei Raumtemperatur und bei etwa Faximalspannung für die jeweilige Flüssigkeit und Zeilrührungsbedingungen arbeitet)» Die Kontrolle des Differentialdruckes über eine poröse Elektrode ist wichtig, um eine Trennung zu erhalten, ohne daß die Elektrode überwältigt wird, während die gewünschte Kühlung der Elektrode und eine angemessene tfiederauflösung des Filtrats relativ zu der behandelten Flüssigkeit erreicht werden.

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- ²⁵ - . 2H8461

Die absolute Permeabilität der porösen Elektrode, die bei dem Verfahren der Erfindung verwendet wird, kann nach SAE Aeronautical Information Report (AIH-887), Mr. Robert I. Gross, I965, Aircraft Porous Media, Inc., Glen Cove, New York, bezeichnet als APM-FSR-26, untersucht und definiert werden.

Eine derartige Elektrode wird vorteilhafterweise aus Metall hergestellt, z.B. rostfreien Stählen der A₀1.S.I.-Reihen 3OO und 400, aus Monel-Metall, Nickel, Inconel-Metall und dergleichen. Das Metall ist am besten gegenüber sämtlichen Bestandteilen der Flüssigkeit inerte Alternativ kann die Elektrode auch aus einem elektrisch leitenden Kohlenstoff, wie Graphit, hergestellt werden oder aus einem mit Metall beschichteten, keramischen oder kunststoffartigen Produkt. Auch ein Stapel von mehreren, sehr feinen, elektrisch leitenden Sieben oder dergleichen oder ein pulverisiertes Metall, das gepreßt und auf ein Sieb aufgesintert ist, können verwendet werden. Eine solche Elektrode muß nicht selbst-tragend sein, sondern sie kann gewünschtenfalls in einem grob durchlässigen Behältnis eingeschlossen sein. Wenn die absolute Porosität einer solchen Elektrode für Wasser bei Raumtemperatur erheblich weniger als etwa 800 mMikron beträgt, dann können die Platten nur schwierig hergestellt werden und die Pließgeschwindigkeit dadurch fäUfc stark ab. Die Finimalporosität jedoch kann viel feiner gemacht werden, beispielsweise, indem eine gröbere Platte verwalzt wird. In diesem Fall kann jedoch leichter ein Verstopfen stattfinden und die Betriebskosten werden größer. Die Porosität sollte naturgemäß angemessen sein, daß der gelöste Elektrolyt in jedem Fall durchtreten kann. Vorteilhafterweise beträgt die Porosität mindestens etwa 1 bis 5 /U , vorzugsweise etwa mindestens 1.2 u. Wenn auf der anderen Seite die absolute Porosität erheblich größer als etwa 100 bis I60 u ist, dann kann die Zelle für ihren Abtrennungszweck bei den üblicherweise geeigneten Spannungen und Druckunterschieden verhältnismäßig unwirksam sein. Es ist naturgemäß möglich, ein elektrisch nicht lei-

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tendes Sieb oder ein anderes durchlässiges Material vor der Hochdruckseite der porösen Elektrode anzuordnen, z.B„ ein Tuch, ein Sieb, ein Maschengebilde und dergleichen, um eine Vorfilterung und einen Turbulenz-unterdrückenden Effekt zu bewirken, wenn es gewünscht wird„ Als bevorzugte, poröse Elektroden werden wegen ihrer Leistung und ihrer Widerstandsfähigkeit poröse Platten aus austenitischem Edelstahl angesehen. Diese werden von der Pall-Trinity Micro Corporation, Cortland, New York, USA, gewöhnlicherweise im Alphabet unterteilt, wie es folgend dargestellt ist«

C	D	E	P	G	H
165	65	35	20	10	5

Mittlere Porengröße, yu

Absolute Porosität für

Flüssigkeiten, yu 160 55 35 25 15 12

vJenn die poröse Elektrode entweder eine Abscheidungs-Elektrode für die Aufnahme und Durchspülung eines elektrischen Niederschlages darstellt oder wenn sie porös ist, um ein Filtrat zu entfernen, das an einem löslichen Elektrolyten (z„B„ einer Säure oder einer Base, wie einem Amin, Ammoniumhydroxid, Alkalimetallhydroxid, Essigsäure oder einem anderen ionischen Material) reich ist, dann sollte die Dicke der Elektrode mindestens etwa 0,8 mm und vorteilhafterweise mindestens etwa 1,5 mm betragen, um ein Bett zu bilden, das eine angemessene Einschnürung des elektrischen Feldes der verhältnismäßig groben und nicht-linearen Kanäle hierdurch bei einer mäßigen Spannung zwischen den gegenüberliegenden Elektroden gestattet. Eine solche Bettdicke beträgt vorzugsweise etwa 3 mm oder sogar mehr für einen solchen Zweck und für eine strukturelle Festigkeit, wenn eine solche Elektrode selbst-tragend ist_o Es können sogar dickere Elektroden-Bettentiefen verwendet werden, wenn sie praktisch keinen elektrischen Widerstand aufweisen, z.Bβ 12 mm und mehr. Da eine solche Elektrode die Wärme genauso gut wie den elektrischen Strom leitet, trägt sie dazu bei, die

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Viskosität der elektrischen Abscheidungen zu erniedrigen. Es sollte jedoch nicht gestattet werden, daß aufgrund einer zu großen Dicke und/oder zu starken Erhitzung (t>zw_o einer mangelnden Wärmeabfuhr) zu starke, eingebackene Verstopfungen gebildet werden»

Die Auswahl der geeigneten, porösen Elektroden für die FiI-trierungselektrode der Zelle hängt bis zu einem gewissen Ausmaß von der Art der zu bearbeitenden Flüssigkeit, dem Differentialdruck über die Elektrode und dem gewünschten Filtrationsgrad, der in einer einzigen Filtrierungsstufe im Verhältnis zu dem Volumen des Ausstoßes gewünscht wird, ab. Es wurde daher gefunden, daß bei der Behandlung eines Elektrobeschichtungsbades, wie im Beispiel 1 der US-Patentschrift 3 230 162, vorteilhafterweise eine Elektrodenplatte aus einem porösen rostfreien Stahl des "E"- oder "F"-Grades verwendet werden kann, um eine Entwässerung und eine Entfernung von Aminomaterialien vorzunehmen. Dagegen erscheint es, daß Bäder, wie sie im Beispiel 3 (Acrylharz-Lösungen) dieser Patentschrift gezeigt werden, besser mit einer Elektrodenplatte einer ^"-Porosität behandelt werden.

Der Strom zwischen der Anode und der Kathode der Zelle sollte im wesentlichen in einer Richtung verlaufen. Er kann pulsieren oder geformte Bewegungsknoten haben., Vorzugsweise besteht er aus einem gleichgerichteten Wechselstrom mit einem Pulsierungsfaktor von nicht mehr als etwa 15%» Naturgemäß kann auch, wenn eine Gleichstromquelle vorhanden ist, diese mit ausgezeichneter Wirkung verwendet werden«,

Die verwendete Spannung liegt im allgemeinen oberhalb derjenigen, die erforderlich ist, um elektrolytisch einen Teil des Trägers der Flüssigkeit zu dissoziieren_o In den meisten Fällen ist die Flüssigkeit wäßrig und die Dissoziierung erfolgt oberhalb etwa 1,8 V. Dabei entsteht Wasserstoff an der Kathode und

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Sauerstoff an der Anode» Die Schwellenspannung für die elektrische Abscheidung des Schleims bei statischen oder turbulenten Bedingungen variiert mit der Art des Schleims, Z₀B₀ dem Harz, Gel etCo, das elektrisch abscheidbar ist, der Temperatur, dem spezifischen Widerstand, der Dicke und der Kontinuität des elektrisch abgeschiedenen Filmes. Es wurde jedoch gefunden, daß, wenn man die Grenzfläche der Abscheidungselektrode mit der Flüssigkeit hoch turbulent hält, dann Potentiale mit 15 bis 250 V über die Zelle erreicht werden können, wobei ein elektrisch abscheidbares Harz keine Netto-Harzabscheidung ergibt. Bei statischen Zellkammerbedingungen erfolgt sonst eine Abscheidung bei etvxa 5 bis 12 V₀ Zur Steigerung der Leistung wird es bevorzugt, nicht unterhalb eines Potentials über die Zelle von etwa 3 V zu arbeiten,, Alternativ kann die elektrische Abscheidung durch eine poröse Abseheidungs-Elektrode gespült werden, um eine hohe Betriebsspannung aufrechtzuerhalten,,

Unter der Bezeichnung "EIektrobeschichtungs-Farbe" bzw. '!Farbe zur Erzielung einer elektrischen Abscheidung oder eines elektrischen Überzugs" soll folgendes verstanden werden: Filmbildende Bindemittelmaterialien, im allgemeinen Harze, aber auch möglicherweise polymerisierbare Monomere oder niedermolekulare Substanzen, die in Wasser unter Zuhilfenahme eines Ionisierungsmittels, welches mindestens einen Teil der ionisierbaren Stellen des strukturellen ionischen Materials, das einen signifikanten Teil des Bindemittels bildet, ionisieren, dispergiert sind. Solche Dispersionen können gegebenenfalls im wesentlichen nichtionische Extender-Harze, Pigmente, Füllstoffe, Schmutzstoffe, Färbemittel, organische Lösungsmittel, Weichmacher, wärmeschmelzbare oder praktisch unschmelzbare Harzteilchen, Antischaummit- · tel, Glasfritten, Netzmittel sowie andere Bestandteile, die. in anodischen und kathodischen Elektrobeschichtungs-Farben üblich sind» Konzentrate solcher Farben enthalten 0 bis ?0# Wasser und haben oft kein oder nur sehr wenig Ionisiermittel»

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Im Rahmen der Erfindung durchgeführte Untersuchungen haben ergeben, daß ein ungewöhnliches Phänomen bei der Behandlung eines pigmentierten Elektrobeschichtungs-Farbenbades unter Verwendung von Filterelektroden verschiedener Porosität, die entgegengesetzt zu der Abscheidungs-Elektrode aufgeladen sind, auftritt-Wenn man bei verschiedenen aufsteigenden Spannungen arbeitet, dann gelangt bei sämtlichen verwendeten Spannungen etwas von dem Harzbinder in das Filtrat hinein. Bei der niedrigsten Spannung gelangten jedoch Titandioxid und Ruß in das Filtrat„ Bei einer leicht höheren Spannung gelangte hauptsächlich Ruß in das Filtrat. Selbst bei der niedrigsten Spannung gelangte nur sehr wenig Ton, wenn überhaupt, in das Filtrat. Somit besteht naturgemäß eine Möglichkeit, eine Teilchenklassifizierung hinsichtlich der Größe, der Dichte und/oder der Elektrophorese durchzuführen. Dieses Trennungsphänomen verleiht einem aber die Möglichkeit, Filtrate und andere Abstromprodukte mit verschiedenen Feststoffzusammensetzungen herzustellen, indem man die Spannung (sowie die Filtrationsgeschwindigkeit und die Gesamtfeststoffentfernung aus dem Filtrat) variiert.

Im allgemeinen ist es zur Wirksamkeit oftmals vorteilhaft, mit einer Filtrationselektrode zu arbeiten, die so porös ist, daß bei der höchsten Spannung ein akzeptierbares Filtrat gebildet wird, welches eine elektrische Abscheidung von Schleimen auf der Abscheidungs-Elektrode genügend verhindert, daß keine Begrenzungen der Stromstärke durch die Zelle (die ohne weiteres anhand des Amperemeters festgestellt werden könnten) auftreten. Die Entfernung von verschiedenen Anolyten, wie Phosphat- und Nitrationen, aus Spülflüssigkeiten und von Katholyten, wie Kupferionen, aus wäßrigen Abwässern und Eisen aus anderen Abwässern wird gemäß der Erfindung ebenfalls in Betracht gezogen.

Die Erfindung wird in den Beispielen erläuterte Darin sind sämtliche Teile und Prozentangaben, falls nichts anderes an-

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gegeben, auf das Gewicht bezogen. Die Temperaturen sind ⁰Co

Beispiel 1

Es wurde ein zermahlenes Pigmentgemisch aus 91,^ Teilen des unten genannten Harzbinders, 15,6 Teilen Morpholin, 0,9 Teilen eines AntischaummitteIs (Ditertiäres Acetylenglykol mit einer Methyl- und Isopropyl-Substitution an den tertiären Kohlenstoffetomen), 375 Teilen feinem Kaolinton, *JO Teilen Ruß, 9k Teilen TiOg-Pigment und 383,1 Teilen V/asser gebildet. Aus · 288 Teilen dieses Gemisches wurde eine wäßrige Elektrobefc schichtungs-Parbenbaddispersion mit 10# Peststoffen (NVM) hergestellt, wozu ^00 Teile des unten genannten Harzbindemittel-Konzentrats und genügend Wasser zur Erzielung der angegebenen Konzentration von 10$ verwendet wurden.

Als Harz wurde in dem Binder ein ausgedehntes, gekuppeltes Glycerid-Trocknungsöl verwendet, das durch Umsetzung von 8^67 Teilen eines alkaiigereinigten Leinsamenöls und 2025 Teilen Maleinsäureanhydrid (drei Stunden auf 232,2°C erhitzt, bis sich ein Säurewert von 80 bis 90 ergab), Abkühlen dieses Zwischenprodukts auf 157,2°G, Zugabe von 1789 Teilen Vinyltoluol mit ^8 Teilen ditertiärem Butylperoxid und einstündige Umsetzung bei 218,3⁰G erhalten worden war„ Das resultierende vinyltoluo-P linierte Material wurde hierauf auf 157,2°G abgekühlt. Es wurden 5 29^ Teile eines nicht-wärmereaktiven, thermoplastischen, öllöslichen Phenolharzes zugesetzt« Die Temperatur wurde auf 232,2⁰G erhöht und das Gemisch wurde bei dieser Temperatur eine Stunde gehalten. Das Phenolharz war ein Harz mit festen Klumpen, das einen Erweichungspunkt von 120 bis 150°G, eine spezifische Dichte von 1,03 "bis 1,05 bei 20⁰G hatte und das von überschüssigem Phenol und niedermolekularen Materialien bfreit worden war. Es stellte ein Kondensationsprodukt von etwa äquimolaren Mengen von paratertiärem Butylphenol und , Formaldehyd dar.

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4.00 Teile des resultierenden Harzbinders wurden in 41 Teilen Wasser von 74⁰G dispergiert. Hierzu wurden die 9 Teile Morpholin gegeben. Das Gemisch wurde 45 Minuten gerührt, worauf 329,4 weitere Teile Wasser und 36,6 weitere Teile Morpholin zugegeben wurden,= Schließlich wurden 327 weitere Teile Wasser zugesetzt, um ein Harzbinder-Konzentrat mit 35$ Peststoffen zu ergeben.

Diese Farbenbaddispersion wurde in einem Sumpftank aufbewahrt, der mittels einer Sumpfpumpe zirkulierend mit einer Zellenvorrichtung ähnlich derjenigen der in der Figur 1 verbunden war«, Lediglich die Anode und die Zellenkonfiguration entsprachen im wesentlichen derjenigen der Figur 2, aber ohne einen Kern 30. Die Pumpe zirkulierte die Elektrobesehichtungs-Farbe von dem Tank nach der Anode 17 mit etwa 10,2 1 je Minute je

m Querschnittsfläche der zylindrischen Kammer, die die Anode enthielt, wodurch an der Anodenoberfläche eine hochturbulente Bedingung gebildet wurde_β

Der Druck in der Zellenkammer betrug etwa 20,6 cm Hg. Die Zellentemperatur betrug 26,67 G. Der Rückdruck auf die Kathodenplatte 19 wurde durch das Ventil 25 eingestellt, um über die Platte 19 ungefähr eine Druckdifferenz von weniger als 5,2 cm Hg zu geben. Die effektive Anodenoberfläche in der Zelle be-

trug etwa sechsmal die Querschnittsfläche der Zelle (31,6 cm ), die die Oberfläche war, welche von der porösen Plattenkathode 19 der Zellkammer freigesetzt wurde.

Die poröse Plattenkathode bestand aus einer 3»18 mm dicken Platte aus rostfreiem Stahl ¹¹F" A.I.S,I. 316. Diese Platte war in das Kunststoffgehäuse I5 durch einen Heißschmelzkleber eingeklebt worden. Die unten stehende Tabelle gibt die Filtrationsergebnisse bei verschiedenen Spannungen wieder.

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Tabelle I

Spannung zwischen % Peststoffe im Annähernde Fließge-Anode und Kathode Kathodenfiltrat schwindigkeit g/min/

cm durch die Kathodenplatte

ο 9,8 0,420

2,8 9,1 0,183

5,1 5,9 0,138

7,5 .2,5 0,122

8,8 1,8 0,107

Bei zwei Spannungen erfolgte bei der ungefähren Zersetzungsspannung des Wassers im System eine anfängliche Trennung, wodurch ein Kathodenfiltrat erhalten wurde, das an Farbfeststoffen ärmer war als die Flüssigkeit im Verfahren» In diesem Stadium wurde die Fließgeschwindigkeit durch die Platte auf die Hälfte beschnitten. In der Elektrobeschichtungs-Farbe lagen am meisten Teilchen mit weniger als fünf u Teilchengröße vor. Die absolute Porositätsbewertung für die Platte war 35 /U. Die Nominalbewertung war 7« Etwas Harz kam durch die Platte bei sämtlichen Spannungen. Ruß kam bei 8,8 V mit einem niedrigen Titandioxid-Gehalt durch» Mehr Titandioxid mit Ruß kam bei etwa 7 V durch, wobei bei diesen Spannungen sehr wenig Ton durch die Elektrode lief. Die minimale Abseheidungsspannung (V. ) für diese Farbe ist etwa 5 V bei 26,67⁰C₀

Bei ähnlichen Versuchen wurden Spannungen bis fast 10 V erhalten, bevor sich auf der Anode eine wesentliche stromhemmende Abscheidung zeigte.

Bei weiteren ähnlichen Versuchen unter Verwendung einer "E" grade 316-Platte aus rostfreiem Stahl war der Anteil der Feststoffe in dem Kathodenfiltrat bei Spannungen bis etwa 16 V nur 1 bis 2#, wobei die Umlaufgeschwindigkeit der Flüssigkeit durch die Zellenkammer ungefähr verdoppelt wurde.

-33-2098U/1726

Beispiel 2

Aus den unten beschriebenen Harzgemisch wurde ein Elektrobeschichtungs-Bad mit 10$ Peststoffen in Wasser hergestellt. Es wurde genügend Wasser verwendet, daß die angegebenen Peststoffkonzentrationen erhalten wurden. Die Spannung V^ für ein solches Bad betrug bei 26,67° etwa 5 V₀

Das Harzgemisch war ein Acrylharz, das durch Vermischen von 60 Teilen Butylacrylat, 25 Teilen Styrol, 15 Teilen Methacrylsäure, 1 Teil t-Butylperbenzoat, 1 Teil Benzoylperoxid und 3^,7 Teilen 2-Butoxyäthanol erhalten worden war. Das Gemisch wurde 2 1/2 Stunden auf 157,2 bis 160° erhitzt und hierauf eine weitere Stunde in einem gerührten Reaktor gehalten, der mit einem Rückflußkühler versehen war. Das resultierende Harz wurde sodann 1/2 Stunde bei 15^,4° mit 10 Teilen tris-Hydroxymethylaminomethan weiter umgesetzt»

Es wurde die Vorrichtung und die Bedingungen wie in Beispiel 1 verwendet, mit der Ausnahme, daß als Kathode für die Zellenkammer eine Platte aus 316-rostfreiem Stahl der '^"-Porosität verwendet wurde. Die Umlaufgeschwindigkeit betrug 17,6

je Minute ,je m Querschnittsfläche, während die Druckdifferenz über die Kathode erniedrigt wurde. Bei 15 V Druckdifferenz hatte das durch die Kathode laufende FiItrat einen Feststoff gehalt von 2,5%· Die Pließgeschwindigkeit durch eine solche Kathode betrug etwa ein Viertel bis etwa ein Drittel derjenigen, die für 8,8 V in Beispiel 1 in der Tabelle I angegeben ist*

Beispiel 3

Die nachstehenden Versuche zeigen die wichtigen Effekte der Turbulenz des Flüssigkeitsstromes hinsichtlich der Abscheidungs-

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2H8461

Elektrodenoberfläche β Ein 10 cm langer Metallzylinder mit einem Durchmesser von 6 cm wurde bis zu einer Tiefe von 5 cm mit dem Harzbinderkonzentrat des Beispiels 1 gefüllt, das mit Wasser auf 10$ Peststoffe verdünnt worden war„ Der flache Boden des Zylinders wurde als Kathode geschaltet«, Die inneren, vertikalen Wände wurden mit einer elektrischen Isolierung beschichtete Das resultierende Bad hatte eine Temperatur von 26,67°.

Die Anode war eine dünne, horizontale Scheibe aus rostfreiem Stahl mit einem Durchmesser von 5,7 cm, die in dem Zylinder 2,5 cm oberhalb des Zylinderbodens zentriert worden war. Die gesamte Scheibe mit Ausnahme eines Bingraumes von einer Breite von 1,1 cm auf dem Boden der Scheibe, der der Kathode gegenüberlag, war mit einer elektrischen Isolierung beschichtet.

Die Scheibe wurde mit verschiedenen Geschwindigkeiten von oben durch eine vertikale Welle, die an der Oberseite der Scheibe zentriert worden war, angetrieben,, Diese war mit einer elektrischen Isolierung bis zu einer Höhe oberhalb des Flüssigkeitsspiegels im Zylinder beschichtete Die Spannung oberhalb derjenigen für die Elektrolyse wurde allmählich mit konstanter Geschwindigkeit erhöht, bis der Stromfluß zwischen der xtoode und der Kathode abnahm, was eine anfängliche Akkumulierung oder Abscheidung der Farbe auf der Anode andeutete. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle II zusammengestellt.

Tabelle II

Umdre hungs ge s chw ind i gke i t der Scheibenanode, Upm

Stromfluß zwischen der Anode und der Kathode,als eine anfängliche Abscheidung beobachtet wurde, Ampere

300 325 500

0,029 0,04-6 0,047 0,056

-35-

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- 35 - 2H8A61

Fortsetzung Tabelle II

Umdrehungsgeschwindigkeit Stromfluß zwischen der Anode und der Scheibenanode, Upm der Kathode, als eine anfängliche Abscheidung beobachtet wurde Ampere

725 0,065

1200 0,08*J-

1725 ' 0,115

Der Widerstand des Bades (gemessen mit einem Ohmmeter und einem .Wechselstrom von 1000 Hz) betrug 62 0hm, wenn die Scheibe stationär war» Wenn die Scheibe mit 300 bis 1725 Upm betrieben wurde, dann betrug er 115 0hm. Dies kann auf die Verlängerung des Stromweges zwischen den Elektroden in der Zelle zurückzuführen sein. Die Zelleitung ist naturgemäß für die Durchführung der Erfindung notwendig« Sie beginnt wirksam prerade oberhalb der Zersetzungsspannung der wäßrigen Flüssigkeit.

Ein weiterer wichtiger Kontrolleffekt kann in der gleichen Vorrichtung mit dem gleichen Farbenbad gezeigt werden. Bei einer konstanten Umdrehungsgeschwindigkeit der Anode wird das Bad bei 71,1° anstelle von 26,67° gehalten, wodurch die Stromstärke (und somit die Spannung) zwischen der Anode und der Kathode bei einer anfänglichen Abscheidung erheblich größer war.

In einer anderen Ausführungsform kann die Erfindung auf ein Elektrobeschichtungs-Bad als ein Kasten oder dergleichen angewendet werden. Somit wird, wenn ein Metallbadtank mit einer anodischen Elektrobeschichtungs-Farbendispersion abgeschliffen wird, um als Kathode für die kathodische Beschichtung zu dienen, ein Kasten mit mindestens einem erheblichen Teil seiner Wandfläche (wenn nicht mit der ganzen), die porös ist wie die Kathoden der vorstehenden Beispiele 1 und 2, in das Bad

2098U/1726 ~³⁶~

- 36 - 2H8A61

eingetaucht und so angebracht, daß er mit Ausnahme der Leitfähigkeit vom Badtank elektrisch isoliert angeordnet ist.

Ein solcher Kasten ist mit einem Auslaßrohr für die Flüssigkeitsbeschickung zu einem Aspirator oder einer Saugpumpe vom Inneren des Kastens versehen. Die durchlässige Wandfläche ist kathodisch (etwa 6 bis 9 V) hinsichtlich zu dem Badtank geschaltet und das Piltrat wird vom Kasteninneren abgezogen. Für eine analoge Behandlung der kathodischen Elektrobeschichtungs-Farbendispersionen würden die Polaritäten dieser elektrischen Elemente naturgemäß umgekehrt sein,, Vierm. es zur Behandlung einer besonderen Flüssigkeit notwendig oder erwünscht ist, dann kann zur Erhöhung der Zelleitfähigkeit ein ionisierbares, lösliches Material (Elektrolyt) zugesetzt werden.

Beispiel 4

Die verwendete Vorrichtung wurde im Zusammenhang mit Figur H-der Zeichnungen beschrieben.

Ein Harzbinder ähnlich demjenigen des Beispiels 1 wurde mit einem Morpholin-Elektrolyt in genügend Wasser dispergiert, daß eine Dispersion mit 5% Harzfeststoffen erhalten wurde. Die Dis persion wurde durch eine Pumpe von einem Reservoir in eine zylindrische Zellenzone hineingepumpt und daraus wieder heraus gepumpt, welche eine rotierende Anode enthielt. Die Umpumpgeschwindigki
der Zelle.

schwindigkeit betrug 3,37 1 je Minute je m² Querschnittsfläche

Bei einer ersten Versuchsreihe wurde als Kathodenplatte eine poröse Platte aus einem 3,18 mm dicken, rostfreien Stahl A.I.S.I. 316 der Pall-Trinity Micro Corporation verwendet» Der Ablesedruck in der Zelle betrug 5,2 bis 15,5 cm Hg. Der Rückdruck auf der Stromabwärtsseite der Platte 55 (im Rohr 57) wurde durch Drosseln des Ventils 58 erhöht, um die Druckdifferenz über die Platte 55 auf geringfügig weniger als etwa 5,2 cm Hg

-37-20 9 8 U/ 1726

zu vermindern. Die Anodendrehung erfolgte mit 2500 bis 3000 Upm. In Tabelle III sind die Ergebnisse zusammengestellt„

Tabelle III

Spannung von der Temperatur der Anode zur Kathode Zellenflüssigkeit, ⁰G

14-0 37,78

150 37,78

Kathodenfiltrat- Harzentfernung von dem Ampere/cm strom, l/ir^/h Katholyten, bezogen auf auf der ₊s

das Harz in der anfäng- Kathode liehen Besehickuiigsflüssigkeit, %

36,7 >2 0,0057

45 44- 0,0064-5

Bezogen auf die Oberflächenkathodenflache von 25,6 cm .

Bei 24-0 bis 250 V zeiprte sich durch eine Unterdrückung der Anodendrehung eine anfängliche Ansammlung oder Abscheidung des Harzesβ

Die Kathodenplatte wurde durch eine 3 JQ mm dicke, poröse Platte aus rostfreiem Stahl A.I.S.I. 316, welche eine absolute Porosität für Flüssigkeiten von etwa 1 u hatte, ersetzt. Diese Platte wurde vom selben Lieferanten geliefert. Es wurde eine zweite Versuchsreihe mit der gleichen Anodenumdrehungsp-eschwindigkeit durchgeführt, wobei das Ventil 58 gedrosselt wurde, um die Druckdifferenz über die Platte zu vermindern. Die Spannung von der Anode zu der Kathode war 250 V ohne eine augenscheinliche Abscheidung des Harzes. In Tabelle IV sind die erhaltenen Ergebnisse zusammengestellt.

-38-2098U/1726

2M8461

Tabelle IV

Temperatur der Zellenflüssigkeit, G

Ungefährer Differentialdurch, cm Hg über die Kathodenplatte

38,33	geringfügig	15,5
35	Harzentfernung von dem Katholyten, bezogen auf das Harz in der anfäng lichen Beschickungsflüs sigkeit, %	10,3
37,78	20	10,3
40,56	26	5,2
48,89	38	weniger als 5,2
Kathodenfi1trat- strom, l/m2/h	70	ρ Ampere/cm auf der + * Kathode '
465	85	0,0018
202	0,0075
176	0,0118
57	0,0151
57	0,0269

Beispiel 5

Ein Reservoir wurde mit 200 g einer wäßrigen Dispersion gefüllt, die 98 g des Harzbinders des Beispiels 1 enthielt. Der Binder war in Wasser unter Verwendung von Morpholin dispergiert worden. Es waren 79 Milli-Äquivalente eines solchen Amins je 100 g des Harzes in der resultierenden wäßrigen Dispersion vorhanden. Die wäßrige Dispersion wurde vor diesem Versuch filtriert. Diese Dispersion wurde mit einer Geschwindigkeit von 2890 g pro Minute in die Zellenvorrichtung der Figuren 5 und 6 eingepumpt. Hierauf wurde sie aus der Zelle herausgepumpt und in das Reservoir zurückgepumpt. Der Druck in der Zelle, der durch ein Manometer gemessen wurde, betrug 37,7 cm Hg (Ablesedruck).

-39-

209814/1726

- 39 - 2U8461

Am Anfang wurde die Ablaßleitung 97- geschlossen. Bei einer Anfangstemperatur von 28,33°C unter Verwendung einer Gleichstromspannung von 100 V zwischen der Anode und Kathode (gleichgerichteter Wechselstrom mit einem Pulsierungsfaktor von etwa 5%) begann sich das Harz auf der Anode 86 abzuscheiden und sickerte hindurch in die Anoden-Abgabeζone (Piltratzone) oder in die Kammer 93 als Gemisch aus Harz und Zellenflüssigkeit, woraus es abgezogen wurde_o Die Stromstärke fiel nicht ab, sondern blieb ziemlich konstant. In zwei Minuten stieg die Zellentemperatur selbst auf 31,11°» Die Spannung wurde auf 200 V zwischen der Anode und der Kathode erhöht und die Stromstärke nahm zu und blieb ziemlich stetige Nach etwa einer halben Stunde wurde die umlaufende Flüssigkeit indirekt gekühlt, um einen Temperaturanstieg abzuhalten. Am Ende der k5 Minuten schien es, daß sich die Anode bei etwa 37»78 bis k0° etwas verstopfte, wobei die Stromstärke dazu neigte, abzufallen. Es wurde ersichtlich, daß eine höhere Temperatur nützlich sein würde, um ein Verstopfen zu vermeiden. Die Temperatur wurde sodann auf ^8,89° erhöht, wobei die Temperatur in der Anoden-Abgabezone durch ein nicht-gezeigtes Thermoelement abgenommen wurde. Durch den Auslaß 97 wurde etwas abgelassen. Danach arbeitete die Vorrichtung ganz glatt und die Spannung wurde nach zwei Stunden und 55 Minuten auf 250 V zwischen der Anode und der Kathode erhöht, wobei eine Zunahme der Stromstärke stattfand und danach die Stromstärke ziemlich stetig blieb. Die Anodenkammer 93 wurde mit einem Gemisch des wäßrigen Harzkonzentrats gefüllt, wobei das Harz dazu neigte, etwas durch die Schwerkraft sich abzusetzen. Es wurde zur Entnahme ein Harzgemisch mit ungefähr 50% Peststoffen erhaltene Dieses Gemisch wurde durch die Auslasse 96 und 99 in einen (nicht-gezeigten) Behälter zum Absetzenlassen ablaufen gelassene

Bei der Portführung des Versuches verarmten die Harzfeststoffe in der Flüssigkeit im Reservoir und die Milli-Äquivalente des Amins je 100 g Harz nahmen in dieser Flüssigkeit zu. In der unten stehenden Tabelle sind die Versuchsergebnisse zusammengefaßt.

209814/1726 -Λο-

	Tabelle V	Harzfeststoffe im Reservoir,
Verstrichener	Temperatur, G	insgesamt, g
Zeitraum		98
0	28,33	—
2 min.	31,11	76
45 min.	40	64
1 1/2 h	48,89	60
1 h 55 min.	—	54
2 h 55 min.	39,^

Beispiel 6

Mlli-Äquivalente Amin im Reservoir je 100 g Harz

79

99 113 117 I30

Ss wurden weitere Versuche durchgeführt, um den Film- und den Badwiderstand auf der Anode bei verschiedenen Temperaturen mit nicht-pigmentierten Harzdispersionen des Beispiels ^c- bei einer Peststoffkonzentration von 10$ zu bestimmen so-'.:ie uro&ie Abscheidungsgeschwindigkeit zu bestimmen. Diese Versuche ergaben folgendes:

Badtemperatur

Tabelle VI

Filmwiderstand Ohm/cm / u Dicke des getrockneten Films (etwa 6% weniger als die Dicke des abgeschiedenen, nassen Films)

badwiderstand
Ohm/cm

Abseheidungsge s chwindigke i t g Harz/cnr Freie Anodenoberfläche/h

26,67	8500
37,78	2550
48,89	950
60	370
71,11	230

2098U/ 17?6

502

433
364
311
257

0,066 0,150 0,276 0,572 1,122

-41-

214846 ι

In diesen Versuchen war die Anode nicht porös.

Die angelegte Spannung betrug 100 V für einen Zeitraum, um 33 Coulomb durchlaufen zu lassen. Bei 65,56 bis 71,11° neigte das Harz dazu,sich abzulösen und von der Oberfläche zu schwimmen,, Für eine rasche Abscheidung ohne eine Ablösung betrug die beste Betriebstemperatur etwa 5^,^ bis 60° mit einer Stromdichte von etwa 3/10 A je cm der festen Anodenflache„

Von den Beispielen 5 und 6 als Gestaltungsgrundlage ergibt eine Spülwasserdispersion mit einem Gehalt von 1% nichtflüchtigen Bestandteilen des Harzes des Beispiels 1 bei 71,11° etwa 1 kg wiedergewonnene Harzfeststoffe je 105 kg Bad, wobei etwa 104 1 behandelte Flüssigkeit unter Verwendung einer 930 cm~ Oberflächenanode in der Zellenvorrichtung ähnlich derjenigen des Beispiels 5 in einem einstündigen Betrieb zurückbleiben,, Die Oberflächenanodenfläche ist lediglich die Querschnittsfläche der Anode, die zur Zelle freigelegt ist, und berücksichtigt keine Unregelmäßigkeiten oder die Porosität.

Obp-leich die vorstehenden Beispiele die Behandlung von wäßrigen Elektrobeschichtungs-Farbenmischungen mit einem Amin als Ionisierungselektrolyt für das Harz beschrieben haben, sollte beachtet werden, daß auch andere Basen, z.B„ solche, die Kalium, Natrium, Lithium, wäßriges Ammoniak und Gemische solcher Basen mit Aminen und einander, enthalten, für ähnliche Prozesse geeignet sind.

Beispiel 7

Eine Vorrichtung entsprechend der Figur 8 wurde mit Waschwasser (pH 4,8 bis 5,8) vom Zentrifugieren bei der Reinigung von Pflanzenölen beschickt. Es wurde kontinuierlich ein gelb-

-42-2098U/1726

2U8461

oranger Anolyt mit einem pH von 1,9 bis 2,2 entnommen (der den Hauptteil des mit Hexan extrahierbaren Materials in der Beschickungsflüssigkeit, hauptsächlich Triglyceridfette und freie Fettsäuren enthielt). Es wurde ein klarer Katholyt kontinuierlich mit einem pH von 11,3 bis 12,4 entnommen» Dieser war praktisch von mit Hexan extrahierbaren Stoffen frei„

Beispiel 8

Die Vorrichtung; war im wesentlichen ähnlich derjenigen der Fieur 7 und es wurde als Beschickungsflüssigkeit eine Abfall-Schneidflüssigkeit verwendet, die 7% emulgiertes Öl, vorwiegend Petroleumöl, enthielt» Der Anolytstrom war ein öliges/ wäßriges Gemisch, als überstehende Schicht abschied. Der Katholytstrom enthielt 0,2 bis 0,5% Öl»

Die vorstehenden Beispiele haben sich auf manuell kontrollierte Verfahrensführungen bezogen. Es wird jedoch ersichtlich, daß auch automatische Kontrolleinrichtungen vorwendet werden können» Somit kann bei einer Verfahrensführung ähnlich derjenigen der Beispiele 1, 2 und k· der Druckabfall über die mikroporöse Elektrode durch ein oder mehrere automatische Drosselventile kontrolliert werden, die auf eine gewünschte vorgewählte Druckdifferenz oder innerhalb vernünftiger Grenzen auf die Qualität oder das Volumen des gesuchten Permeats fc ansprechen» Gleichermaßen kann die Dämpfung der Stromstärke in solchen Situationen abgebrochen werden, indem die Betriebsspannung vermindert wird, die relative Bevregung zwischen der Zellflüssigkeit und der Abscheidungselektrode erhöht wird, und/oder die Zellen- oder Abscheidungselektroden-Temperatur erhöht wird» Obgleich die Stromstärke mäßig schwanken kann, z.Rο unduliert, ohne ein stetiges oder plötzliches Abnehmen, ohne daß spezielle Nachteile, insbesondere bei der Arbeitsweise des Beispiels 5, wo eine elektrische Abscheidung durch eine mikroporöse Abscheidungselektrode gepreßt wird, erwachsen, ist es doch zweckmäßig, praktisch bei einem Gleichge-

-i+3-209814/1726

- 1*3 -

2H8A61

wicht zu arbeiten. Eine Stromstärkenschwankung in einem solchen beispielhaften Betrieb kann ein Signal für die manuelle oder automatische Veränderung der Fließgeschwindigkeit durch die poröse Abseheidungselektrode, ein Erwärmen oder Abkühlen einer solchen Elektrode und/oder eine Anpassung der Betriebsum eine solche Schwankung zu dämpfen, sein.

209814/1726

Claims (5)

1. 2U8A61

   Patentansprüche

   (lj Verfahren zur Behandlung von elektrisch leitenden Flüssigkeiten in einer Druck-Zellenzone mit von außen mit Energie versehenen, gegenüberliegenden Elektroden mit einem elektrischen Strom, der durch die Flüssigkeit strömt, wobei mindestens eine der gegenüberliegenden Elektroden eine mikroporöse Produktabgabeelektrode darstellt, die für die Flüssigkeit durchlässig ist und die eine Grenzgegend der Zellenzone bildet und die durch ihre Permeabilität mit einer Filtratsammelzone in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet , daß man die Zellenzone mit einer Beschickungsflüssigkeit beschickt, welche einen gelösten Elektrolyten enthält und die bei einer F inimal spannung V., an den Elektroden auf einer der Elektroden als Abscheidungselektrode eine fließfähige elektrische Abscheidung bildet, wobei die elektrische Abscheidung eine geringere elektrische Leitfähigkeit als die Flüssigkeit besitzt, daß man an die Elektrode eine Spannung oberhalb V.. anlegt, daß man die resultierende fließfähige elektrische Abscheidung von der Abscheidungselektrode mit einer Geschwindigkeit kontinuierlich entfernt, die wirksam ist, daß zwischen den Elektroden bei einer daran angelegten Spannung von oberhalb Vj ein im wesentlichen ungedämpfter elektrischer Stromfluß aufrechterhalten wird, und daß man das Filtrat, das durch die mikroporöse Produktabgabeelektrode oder -Elektroden in die damit in Verbindung stehende Produktsammeizone strömt, sammelt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß man zwischen der Abscheidungselektrode und der Flüssigkeit in der Zellenzone eine hohe relative Bewegung aufrechterhält und daß man eine an gelöstem Elektrolyten angereicherte Flüssigkeit durch die poröse Elektrode in die damit in Verbindung stehende Filtratsammelzone zur Entnahme hineinpreßt.

   2098U/1726
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abseheidungselektrode sich rasch bewegt.
4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß man die äußere überfläche der Abscheidungselektrode mit Flüssigkeit spült.
5. 5. Verfahren nach Anspruch ^, dadurch ge kennzeichne t , daß man die Abscheidungselektrode aus einem hohlen Inneren mit einem Strom der Einlaßbeschickungsflüiisifkeit spült, die durch die Poren in der Abscheidungselektrode strömtο

   6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Flüssigkeit hinsichtlich des darin befindlichen Materials, das die fließfähige elektrische Abscheidung ergibt, verarmt wird, indem auf der Abscheidungselektrode,die mikroporös und für die elektrische Abscheidung durchlässig ist, die Bildung der elektrischen Abscheidung bewirkt wird und indem man die elektrische Abscheidung als ein Zellenflüssigkeit enthaltendes Filtrat durch die Abscheidungselektrode preßte

   7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Beschickungsflüssigkeit gleichzeitir hinsichtlich des gelösten Elektrolyten verarmt, indem eine Flüssigkeit, die an gelöstem Elektrolyten angereichert ist, durch eine Elektrode gepreßt wird, welche gegenüber der Abscheidungselektrode angeordnet ist, wobei die gegenüberliegende Elektrode mikroporös und für die Flüssigkeit durchlässig ist.

   B. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß man die Ab-

   -Λ6-2098U/1726

   seheidungselektrode genügend warm hält, um die Fließfähigkeit der elektrischen Abscheidung auszubilden oder aufrechtzuerhalten,,

   9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Abscheidungselektrode im Hinblick auf die gegenüberliegende Elektrode anodisch ist.

   lOo Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Abseheidungselektrode im Hinblick auf die gegenüberliegende Elektrode kathodisch ist.

   11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Beschickungsflüssigkeit wäßrig ist und daß sie einen Elektrobeschichtungs-Parbenbinder enthält.

   12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch ge kennzeichnet, daß die Beschickungsflüssigkeit das Spülwasser von einem Elektrobeschichtungsverfahren ist.

   13o Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß die Beschickungsflüssigkeit eine Elektrobeschichtungs-Baddispersion ist.

   14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet , daß die Beschickungs» flüssigkeit wäßrig ist und daß die an den Elektroden angelegte Spannung mindestens etwa 3 V beträgt.

   15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2 bis 14, dadurch gekennze ichnet , daß die Beschickungsflüssigkeit eine elektrisch abscheidbare ölige Substanz enthält.

   -47-2098U/1726

   16. Druokzellenvorrichtung für die Anoden- und Kathodeneiektrodenbehandlung einer elektrisch leitenden Flüssigkeit, welche ein Katerial enthält, das aus einem Bad derselben auf einer der Elektroden als Abseheidungselektrode bei einer rinimalspannung V^ an den Elektroden eine elektrische Abscheidung ergibt, wobei die elektrische Abscheidung eine elektrische Leitfähigkeit hat, die geringer ist als diejenige der Beschickungsflüssigkeit, gekennzeichnet durch ein Gehäuse, gegenüberliegende Elektroden, die in dem Gehäuse voneinander im Abstand angeordnet sind, um dazwischen eine elektrische Zellenzone zu bilden, wobei eine der Elektroden eine Abseheidungselektrode ist, einen Einlaß zu der Zellenzone für die kontinuierliche Zuführung der Beschickungslösung, einen Auslaß von der Zellenzone für die kontinuierliche Entnahme der behandelten Beschickungslösung, wobei mindestens eine der gegenüberliegenden Elektroden, die einen Einlaß in die Zellenzone hat, eine mikroporöse Produktabgabeelektrode darstellt, die für die Flüssigkeit durchlässig ist und die eine Grenzgep-end der Zellenzone bildet, eine FiIt rats amme lkammer für jede mikroporöse Produktabgabeelektrode, welche Kammer mit der Zellenzone aufgrund der Porosität der Produktabgabeelektrode in Verbindung steht, einen Filtratauslaß aus jeder Sammelkammer, ein Drosselventil von jedem Filtratauslaß für die Anlegung eines Rückdrucks an die damit verbundene Sammelkammer una Einrichtungen für die kontinuierliche Entfernung ö^r erhaltenen fließfähigen elektrischen Abscheidung von der Abseheidunrselektrode mit einer Geschwindigkeit, die xvirksam ist, daß zwischen den Elektroden bei einer daran angelegten Spannung von oberhalb V^ ein im wesentlichen ungedämpfter elektrischer Stromfluß aufrechterhalten wird, wobei die Einrichtungen eine Abseheidungselektrode umfassen, die für ein durch-die-Poren-hindurch-Wegspülen oder Oberflächenwegspülen der fließfähigen elektrischen Abscheidung von der Abscheidungselektrode angepaßt ist.

   •Λ8-2098U/1726

   _ 48 -

   2H8461

   17o Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daß sie eine Energiekontrolleinrichtung enthält, welche dazu angepaßt ist, um Gleichstrom zu den Elektroden mit einer Spannung: oberhalb V^ zu liefern,,

   IR. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 1?, dadurch gekennzeichnet, daß die Produktabgabeelektroden mindestens 0,8 mm dick sind und daß ihre absolute Porosität nicht wesentlich oberhalb Ι6θ η liegt.

   19. Vorrichtung· nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet , daß die Produktabirabeelektroden mindestens etwa 1,5 mm dick sind und daß ihre absolute Porosität zwischen etwa 800 mn und 100 /U liegte

   /^L

   20. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 16, 17 und 19, dadurch gekennze ichnet·, daß mindestens die der Abscheidungselektrode gegenüberliegende Elektrode eine mikroporöse Produktabgabeelektrode ist, daß vor die freigesetzte Zellzonenoberfläche der gegenüberliegenden Elektrode eine nicht-leitende grobe Schranke eingefügt ist, welche Flüssierkeitsturbulenzen an der Oberfläche imterdrücken kann, und daß die Vorrichtung eine Zufuhrpumpe für die Beschickungsflüssigkeit umfaßt.

   21 ο Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennz.e ichnet , daß die Einrichtungen für die Entfernung der fließfähigen elektrischen Abscheidung eine rasch bewegbare Abscheidungselektrode umfassen und daß die gegenüberliegende Elektrode eine mikroporöse Produktabgabeelektrode ist„

   22„ Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtun-

   2098U/1726

   214846

   p-en für die Entfernung- der fließfähigen elektrischen Abscheidung einen Beschickungseinlaß für die Beschickungsflüssigkeit umfassen, der für die Erzielung eines Stromes mit hoher Geschwindigkeit auf die Vorderseite der Abseheidungselektrode angepaßt ist, und daß die gegenüberliegende Elektrode eine mikroporöse ProduktabgabeeIektrode ist»

   23ο Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtungen für die Entfernung der fließfähigen elektrischen Abscheidung eine hohle Abscheidungselektrode umfassen, die mikroporös und für die Beschickungsflüssigkeit ohne weiteres durchlässig ist, und daß sie für die Zufuhr der Beschickungsflüssigkeit in das Innere und hierdurch in die Zellenzone hinein angeordnet ist,,

   Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 16 bis 23, dadurch gekennze iehnet , daß beide Elektroden mikroporöse Produktabgabeelektroden sind, daß die A-bscheidungselektrode für die fließfähige elektrische Abscheidung ohne weiteres durchlässig ist und daß die hierzu gegenüberliegende Elektrode für die Beschickungsflüssigkeit ohne weiteres durchlässig ist.

   2 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 24-, dadurch gekennzeichnet , daß mindestens eine der Piltratsammelkammern als Teil ihrer Grenzfläche eine semipermeable Membran für die Entfernung der ionischen Materialien und der Materialien mit kleinen Molekülen aus dem FiI-trat in der Kammer aufweist.

   2098U/1726

   I ⁵^ «I.

   Leerseite