DE2159410A1

DE2159410A1 - Elektrodenanordnung zur Behandlung von Flüssigkeiten mittels elektrischen Stromes

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Publication number: DE2159410A1
Application number: DE19712159410
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-12-01
Filing date: 1971-11-30
Publication date: 1972-06-08
Also published as: FR2116436B1; BE776088A; JPS553973B1; CH531366A; DE2159410C3; AT314480B; FR2116436A1; DE2159410B2

Description

Elektrodenanordnung zur Behandlung von Flüssigkeiten

mittels elektrischen Stromes.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Elektrodenanordnung zur Behandlung von Flüssigkeiten mittels elektrischen Stromes, bei welcher zwischen zwei Elektroden einer Polarität eine Elektrode der anderen Polarität angeordnet ist.

Durch das mittels geeigneter Elektroden erfolgende Zuführen elektrischen Stromes zu den zu behandelnden Flüssigkeiten, lassen sich in diesen mannigfache Veränderungen herbeiführen. So kann man diese Flüssigkeiten durch den Stromdurchgang erwärmen, und im Zuge dieser Erwärmung die Flüssigkeit selbst oder in ihr gelöste oder suspendierte Stoffe umwandeln; man kann in den Flüssigkeiten in gelöster oder kolloidaler bzw. dispergierter Form befindliche Stoffe, bzw. auch Ionen, mittels elektrischen Stromes aus der Flüssigkeit abscheiden oder auch auf elektrolytischem Wege die Flüssigkeit mit Stoffen oder Ionen, welche z.B. in Folge des Stromdurchganges von Elektroden abgelöst werden, versetzen; man kann weiter die betreffenden Flüssigkeiten durch Stromdurchgang zerlegen und man kann z.B. auch sekundär durch Prozesse, z.B. der vorgenannten Art, verschiedene Eigenschaften der behandelten Flüssigkeiten, wie z.B. deren elektrische Leitfähigkeit, deren Redox-Potential oder deren pH-Wert, im Zuge der Behandlung verändern. So kann man z.B. durch eine elektrolytische Wasserzersetzung die Wasserstoffionenkonzentration von Flüssigkeiten verändern und gleichzeitig auch die Flüssigkeit mit bestimmten Metallionen aus Opferanoden anreichern. Man kann auch zur Entfernung von kolloidalen Stoffen und makromolekularen Stoffen aus Flüssigkeiten, eine elektrolytische Behandlung dieser Flüssigkeiten vornehmen, wobei man vielfach die Anoden am Boden der Gefäße und die Kathoden in Form von gelochten Blechen oder Drahtgeflechen oberhalb der Anoden anordnet und durch Zersetzung des Wassers H^-Gasblasen erzeugt, die sich an die vorher ausgeflockten Stoffe ariagern und sie zur Oberfläche transportieren.

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Bei der Behandlung von Flüssigkeiten mittels elektrischen Stromes kommt der Ausbildung und Anordnung der Elektroden erhebliche Bedeutung zu. So wird in den meisten Fällen ein möglichst geringer gegenseitiger Abstand der Elektroden im Interesse eines guten Wirkungsgrades des Behandlungsverfahrens angestrebt. Weiter ist auch die Möglichkeit, die Elektroden leicht austauschbar anordnen zu können und im Flüssigkeitsbehälter versetzen zu können, von Bedeutung. Letzteres insbesondere, wenn die Eigenschaften der zu behandelnden Flüssigkeiten gewissen Schwankungen unterworfen sind. Vielfach besteht auch das Erfordernis, auf möglichst einfache Weise, mehrere Behandlungen hier in Rede stehender Art an der selben Flüssigkeit, nacheinander oder gleichzeitig, auszuführen.

Bekannte Elektrodenanordnungen vermögen den vielfältigen Anforderungen die vorstehend angedeutet sind, nicht hinreichend zu genügen. So kann z.B. bei der vorerwähnten Anordnung mit einer am Boden des Flüssigkeitsgefäßes befindlichen Anode und einer darüber anqeordneten siebartigen Kathode kaum eine Anpassung an veränderliche Betriebsbedingungen vorgenommen werden, und ist auch, aus baulichen Gründen, ein verhältnismäßig großer Abstand zwischen den genannten Elektroden erforderlich. Eine andere bekannte Vorgangsweise zur Behandlung von Flüssigkeiten mittels elektrischen Stromes, sieht die Verwendung einzelner Elektroden, die auf isolierten Trögern aufgehängt sind und in der Flüssigkeit pendeln, vor, wodurch zwar ein leichtes Einsetzen der Elektroden in die Flüssigkeit möglich ist, und die Elektroden auch leicht zu Reinigungszwecken aus der Flüssigkeit genommen werden können und auch eine Anpassung an wechselnde Betriebsbedingungen durch Versetzen der Elektroden vorgenommen werden kann, aber gleichzeitig auch sehr leicht Kurzschlüsse zwischen den Elektroden und eine ungleichmäßige Stromvateilung über die Elektrodenfläche auftreten kann. So kommte es, insbesondere wenn die Flüssigkeit turbulent bewegt wird, zu Berührungen zwischen Anoden und Kathoden, im Zuge derer Lichtbögen und Kurzschlüsse auftreten können. Das Einstellen gleicher Abstände zwischen einander gegenüberliegend angeordneten Anoden und Kathoden erfordert bei solchen, ein-

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fach hängend angeordneten Elektroden einen hohen Arbeitsaufwand, und es kann auch durch ungleiche Abstände zwischen den einander zugeordneten Elektroden nur ein Teil dieser Elektroden in nennenswertem Maß am Stromübergang beteiligt sein, wc" durch nicht nur Überlastungen dieser Elektrodenzonen auftreten können, sondern auch die beabsichtigte Behandlung, z.B. durch das Auftreten von Polarisationseffekten, beeinträchtigt werden' kann. Weiter ist es schwierig mit derartigen losen Elektroden in einem Flüssigkeitsbehälter mehrere nacheinander vorzunehmende Behandlungsstufen auszuführen, und man sieht deshalb im all- * gemeinen für mehrere aufeinanderfolgende Behandlungsstufen, wobei z.B. zunächst die zu behandelnde Flüssigkeit mit Teilchen versetzt wird, die von den Anoden stammen und danach eine reine FlüssigkeitszersetzungKrorgenommen wird, mehrere Behälter vor, in denen jeweils eine Behandlungsstufe abläuft, wobei die Flüssigkeit nacheinander von einem in den nächsten Behälter geleitet wird. In entsprechender Weise wird z.B. auch vorgegangen, wenn zunächst eine Flüssigkeitszersetzung mittels Gleichstrom vorgenommen wird, und dann eine Nachbehandlung unter Hindurchleiten eines Gleichstromes mit überlagertem Wechselstromanteil oder eines reinen Wechselstromes ausgeführt wird.

Durch das Umfüllen bzw. Überleiten einer behandelten Λ

Flüssigkeit in einen anderen Behälter wird jedoch häufig der durch die Behandlung herbeigeführte Zustand wieder verändert und es ist zusätzliche Energie zum Einsatz zu bringen, um zu erreichen, daß die Flüssigkeit nach ihrem Umfüllen bzw. Überleiten in einen anderen Behälter in diesem den gewünschten Zustand aufweist. So können z.B. der Ionengehalt, die Ionenverteilung u.a. elektrischer Größen beim Umfüllen -oder überleiten einer Flüssigkeit verändert -werden.

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Weitere Schwferigkeiten ergeben sich bei den vorerwähnten-Anordnungen mit pendelnd aufgehängten Einzelelektroden, falls die Notwendigkeit besteht, häufig Umschaltungen z.B. Polaritätswechsel an den Elektroden vorzunehmen. Die pendelnd aufgehängten Elektroden sind nämlich in der Praxis an gemeinsame Stromschienen angeschlossen, welche zum Stromerzeugeraggregat führen; Umpolungen werden dann gemeinsam für alle Elektroden mit einem am Stromerzeugeraggregat angeordneten Wendeschalter vorgenommen. Wegen der bei einer größeren Anzahl von Elektroden sehr hohen . Stromstärken, können diese Schalter meist ,nur spannungslos als Leerlastschalter betrieben werden, so daß vor jeder Umschaltung zunächst der Behandlungsprozeß unterbrochen werden muß, was vielfach nachteilig ist. Lediglich bei kontinuierlich über lange Zeit fortgesetzten Elektrolyseprozessen ergeben sich aus einer solchen gemeinsamen Anspeisung einer größeren Zahl einzelner Elektroden, die in eine Elektrolysezelle eingeführt sind, keine Nachteile.. So ist z.B. eine Elektrodenanordnung bekannt, die zur Magnesiumelektrolyse vorgesehen ist, bei welcher zwischen jeweils zwei Elektroden einer Polarität, welche von einer Stromschiene in die Zellen hängen, eine als Graphitanode ausgebildete Elektrode der anderen Polarität angeordnet ist. Es sind dabei bei dieser bekannten An- Ordnung die mit der genannten Stromschiene in Verbindungstehenden Elektroden fest mit dieser Stromschiene verbunden und andererseits die Graphitanoden baulich mit dem Gehäuse der Elektrolysezelle verbunden.

Die vorliegende Erfindung setzt, sich nun zum Ziel, eine für die Behandlung von Flüssigkeiten mittels elektrischen Stromes möglichst universell verwendbare, einfach aufgebaute und einfach handhabbare Elektrodenanordnung, die einen hohen Wirkungsgrad zu erzielen gestattet und insbesondere gegen unbeabsichtigte Kurzschlüsse betriebssicher ist, zu schaffen.

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Die erfindungsgemäße Elektrodenanordnung eingangs erwähnter Art ist dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden der Anordnung eine zusammen in den Flüssigkeitsbehälter einsetzbare Baueinheit bilden.,. bei der außen Elektroden einer Polarität angeordnet sind und von diesen Außenelektroden nach außen zu abgedeckt mindestens eine Elektrode der anderen Polarität angeordnet ist, wobei die Elektroden mechanisch über isolierende Abstandhalter, welche sich zwischen den Elektroden befinden, miteinander verbunden sind.

Durch die Zusammenfassung der einzelnen Elektroden einer erfindungsgemäßen Elektrodenanordnung zu einer Baueinheit, kann diese Elektrodenanordnung sehr leicht in den die zu behandelnde Flüssigkeit enthaltenden Behälter eingesetzt und im Bedarfsfall "zur Reinigung der Elektroden- oder des Behälters aus diesem herausgenommen werden.Trotzdem ist durch den Zusammenbau ein geringer gegenseitiger Abstand der einzelnen Elektroden einer Elektrodenanordnung erreichbar, wodurch in vielen Fällen ein guter elektrischer Wirkungsgrad erzielt werden kann. Weiter, er- ^ ^ y -maßen

döglicht der Einschluß des Behandlungsraumes einer erfindungsge·/ Elektrodenanordnung zwischen die beiden äußeren Elektroden der einen Polarität es auch, in einem Flüssigkeitsbehälter mehrere nacheinander . vorzunehmende Behandlungsvorgänge auszuführen, wobei die Flüssigkeit im Behälter nacheinander durch mehrere Elektrodenanordnungen hindurchgeführt wird und wobei in jeder dieser Elektrodenanordnungen ein solcher Behandlungsvorgang ausgeführt wird. Weisen nebeneinander in dem Flüssigkeitsbehälter befindliche JSleJctrodenanordnungeh hinsichtftch ihrer äußeren Elektroden gleiche Polarität auf, wie dies bei den meisten Anwendungsfällen der Fall ist, können die Elektrodenanordnungen ohne besondere Sorgfalt sehr dicht nebeneinander in den Flüssigkeitsbehälter eingeführt werden, da durch das Fehlen von Potentialunterschieden zwischen jenen Teilen der Elektrodenanordnungen die miteinander in Berührung kommen können, keinerlei Kurzschlußgefahr besteht.

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Bei einer bevorzugten Ausbildung der erfindungsgemäßen . Elektrodenanordnung ist eine der Baueinheit der Elektroden zugeordnete und mdt den Elektroden verbundene elektrische Ein- und/oder Umschalteranordnung vorgesehen, die in die Stromzuleitung, eingefügt ist.» Dies vereinfacht erheblich alle Schalt· Probleme, die im Zusammenhang mit dem Betrieb der Eletkrodenanordnung auftreten können, da nun ausgehend von einfachen Speigaschienenanordnungen die Polaritätsorerhältnisse _an den Elektroden jeder einzelnen Elektrodenanordnung unabhängig von den Polaritätsverhältnissen an den.anderen Elektrodenanordnungen gewählt werden können, wohei gleichzeitig durch die im Verhältnis zur Gesamtanlage geringen*- Ströme einer einzelnen Elektrodenanordnung ohne besondere Maßnahmen auch unter Last geschaltet werden kann. So kann man z.B. während einer gewissen Zeitspanne durch elektrolytisches Auflösen einer Opferanode der zu behandelnden Flüssigkeit Partikeln zusetzen, und sofern dabei eine ins Gewicht fallende Absetzung solcher Partikel auf ' der Kathode erfolgt, durch Umpolen auch die inzwischen aus der Kathode abgeschiedenen Partikel wieder der Flüssigkeit zuführen oder ganz allgemein die vornehmlich als Kathode betrier bene;. Elektrode durch Schaltung als Anode von Niederschlägen reinigen« Desgleichen kann man z.B. durch Umschalten von Gleichstrom auf Wechselstromanspeisung nach Anreicherung der Flüssigkeit mit Partikeln, die von einer Opferanode abgelöst werden, eine Behandlung mit Wechselstrom vornehmen, wobei solche Umschaltungen durch an den die Elektrodenanordnung/bildenden Baueinheiten angeordneten Schalteranordnungen jeweils für jede der Elektrodenanordnungen unabhängig vorgenommen werden können und solcherart eine große Mannigfaltigkeit verschiedener Behandlungsarten in einem Flüssigkeitsbehälter vorgenommen werden kann.

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Eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes die sich besonders leicht in die zu behanddnde Flüssigkeit enthaltende Behälter einhängen läßt, ist dadurch gekennzeichnet, daß die beiden außen in der Baueinheit angeordneten Elektroden an ihem oberen Ende nach außen abgebogen sind. Eine solche Elektrodenanordnung kann einfach mit den nach außen abgebogenen Teilen der äußeren Elektroden auf geeigneten Trägern bzw. Stangen aufgehängt werden»

Eine besonders einfache Austauschbarkeit der Innenelektroden erfindungsgemäßer ElektrodenanOrdnungen, die insbesondere dann von Bedeutung ist, wenn die Innenelektroden Opferanoden sind, welche aber auch bei nichtlösliehen Anoden deren Reinigung sehr erleichtert, ist dadurch gekennzeichnet, daß zwdschen den beiden außen in der Baueinheit angeordneten Elektroden, genutete isolierende Abstandhalter angeordnet sind, und mindestens eine Elektrode der den Außenelektroden entgegengesetzter Polarität in diese Nuten eingeschoben ist. Ein besonders leichtes Einfuhren der Innenelektroden in die Elektrodenanordnung kann dabei dadurch erzielt werden, daß die Abstandhalter doppe!kegelstumpfförmig ausgebildet sind, wobei sich der kleinste Durchmesser derselben in der Mitte befindet und dort die Nut zum Einschieben einer Elektrode vorgesehen ist.

Dadurch, daß man vornehmlich für den Betrieb als lösliche Anoden bzw. Opferanöden vorgesehene Elektroden austauschbar im Inneren der Elektrodenanordnung vorsieht, sind diese durch die elektrolyrisch· keihera Abbau unterliegenden Außenelektroden der Elektrodenanordnung mechanisch gut geschützt und tritt praktisch keine GestaItsänderung der Innenelektroden welche die Elektrodenabstände gravierend verändern könnte, während des Betriebes auf.

Insbesondere für Behandlungen bei denen die Flüssigkeit gleichzeitig oder unmittelbar nacheinander verschiedenen Prozessen unterworfen werden soll, ist es vorteilhaft, in Richtung der Flächenerstreckung der Innenelektfoden nebeneinander zwei oder mehrere, voneinander getrennte Innenelektroden

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vorzusehen. Durch verschiedenartige Materialwahl für diese Innenelektroden und/oder durch verschiedenartige elektrische Anspeisung derselben ist eine Vielzahl von Varianten von Behandlung vorgängen möglich gemacht. Eine diesbezügliche erfindungsgemäße Elektronenanordnung ist dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine elektrolytisch* lösliche und mindestens eine elektrolytisch praktisch unlösliche Elektrode, die vornehmlich für den Betrieb als Anoden vorgesehen sind, im Inneren der Elektrodenanordnung angeordnet sind. Mit einer solchen Ausführungsform ist es beispielsweise möglich, gleichzeitig mittels der elektrolytisch löslichen Elektrode, die als Anode geschaltet wird, Ionen in die Flüssigkeit einzubringen, und mittels einer an die unlösliche Elektrode angefegten Wechselspannung die Flüssigkeit zu behandeln.

Es ist auch vorteilhaft, wenn die vornehmlich für den Betrieb als Kathoden vorgesehenen Elektroden erfindungsgemäßer Elektrodenanordnungen aUs nichtmagnetischem Stahl bestehen. Nichtmagnetischer Stahl ist praktisch resistent gegen die meisten zu behandelnden Flüssigkelten,und es haben solche Kathoden den weiteren Vorteil, daß ein magnetisches -. Anhaften von Partikeln, die sich in der Flüssiglkeit befinden-, hintangehalten ist. . Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn sich in der zu behandelnden Flüssigkeit magnetische oder hochpermeable Teilchen befinden oder z.B. durch die Verwendung von Opferanoden aus Eisen in die Flüssigkeit gelangen.

Durch ein bauliches Verbinden einer ^Schalteranordnung mit den eine Baueinheit bildenden Elektroden wird eine weitgehende Freizügigkeit hinsichtlich der Stelle, an der die Elektrodenanordnung in den die Flüssigkeit enthaltenden Behälter eingesetzt werden kann, erzielt, da nur wenige hohe Ströme führende Zuleitungen zur Schalteranordnung führen, und die Verlegung von Steuerleitungen keinerlei Probleme mit sich bringt. Eine besonders universell verwendbare Ausführungsform einer solchen Elektrodenanordnung nach der Er-

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findung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteranordnung Eingänge für die Anspeisung mit Gleich- und mit Wechselstrom aufweist, und daß die Elektroden über die Schalteranordnung wahlweise mit der Gleich- und/oder der Wechselstromquelle verbindbar sind.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf in der Zeichnung dargestellte Ausfüh.rungsbeispiele weiter erläutert.

In der Zeichnung zeigen die Fig. 1 und 2 eine erste Ausfuhrungsform einer erfindungsgemäßen Elektrodenanordnung im Schnitt und in einer Vorderansicht, Fig. 3 eine Anzahl nebeneinander in einen Flüssigkeitsbehälter eingehängter erfindungsgemäßer Elektrodenanordnungen im Schnitt, Fig. 4 eine gemäß Fig. 1 ausgebildete Elektrodenanordnung, die mit einer Ein- und Umschalteranordnung versehen ist, Fig. 5 mehrere Schaltzustände, wie sie bei einer Elektrodenanordnung gemäß Fig. 4 auftreten, die Fig. 6 und 7 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Elektrodenanordnung im Schnitt und in Vorderansicht, Fig. 8 eine Elektrodenanordnung gemäß den Fig. 6 und 7, welche mit einer Ein- und Umschalteranordnung versehen ist, Fig. 9 mehrere Schaltzustände wie sie bei einer Elektrodenanordnung gemäß Fig. 8 auftreten, Fig. 10 eine Elektrodenanordnung gemäß den Fig. 6 und 7, welche mit einer Ein- und Umschalteranordnung zur Zufuhr von Gleich- und Wechselspannung an die Elektroden versehen ist, und die Fig. 11 und 12 Schaltzustände wie sie bei einer Eletkrodenanordnung gemäß Fig. 10 auftreten.

Bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Elektrodenanordnung sind, einander gegenüberliegend, zwei äußere plattenförmige Elektroden 1 und vorgesehen, die über metallische Bolzen 3 und isolierende Abstandhalter 4, welche zwischen die Elektroden 1 und 2 eingefügt sind, miteinander verbunden. ■ Zwischen den Elektroden 1 und 2 und durch diese nach außen hin abgedeckt, befindet sich eine weitere Elektrode 5, weiche gegen die Elektroden 1 und 2 elektrisch isoliert ist.

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Die Elektrode 5 ist mechanisch in den isolierenden Abstandhaltern 4 gehaltert. Die Abstandhalter 4 sind hiezu in der Mitte mit einer .Nut 6 versehen und die Elektrode ^Cj wird in diese Nuten 6 eingeschoben. Um das Einführen der Elektroden 5 dabei zu erleichtern sind die Abstandhalter 4 doppelkegelstumpfformxg ausgebildet, wobei sich der kleinste Durchmesser dieser Abstandhalter in ihrer Mitte befindet. Hiedurch werden die Elektroden 5 beim Einführen in die Elektrodenanordnung selbsttätig zur Mitte des zwischen den beiden Elektroden 1 und 2 befindlichen Raumes hingeführt. Die isolierenden Abstandhalter 4 sorgen auch dafür, daß während der ganzen Betriebszeit bzw. Lebensdauer der vornehmlich als Anoden betrie" benen Elektroden 5 deren vorgesehener Abstand zu den Elektroden 1 und 2 aufrechterhalten bleibt.

Auch wenn im Zuge des i,ra Betrieb vorgesehenen Stromdurchganges ein allmählicher Verbrauch von als Opferanoden betriebenen Elektroden 5 auftritt, bleibt durch die Abstand-" halter 4 deren Relativlage gegenüber deu Elektroden 1 und 2 erhalten. In vertikaler Richtung stützen sich die Elektroden mit Stützkanten 7 auf den Abstandhaltern 4 ab. Tritt dann im Zuge des Betriebs ein Verbrauch der Elektroden 5 auf, sinken diese allmählich nach unten, bis der obere Rand 8 von Halteschlitzen 9 auf Stützstäben 10, welche aus Isoliermaterial bestehen,zum Aufliegen kommt. Solcher Art wird ein gewisser Ausgleich eines Verbrauches von Elektroden 5 im Zuge des Betriebes erzielt.

Zum Anschluß der Stromzuleitung an die Elektrode 5 ist in dieser Elektrode am oberen Rand ein Schlitz 11 eingearbeitet^ in welchem eine an der Stromziieitung 12 unverlierbar angeordnete Schraube 13 eingeführt und zur Verbindung von Stromzuleitung 12 und Elektrode 5 festgezogen werden kann. Eine solche Befestigung der Stromzuleitung 12 an der Elektrode 5 bietet beimJAuswechseln dieser Elektrode, wenn dieselbe im Zuge des Betriebes aufgebraucht wurde, arbeitsmäßig Vorteile.

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Die beiden außen in der Baueinheit angeordneten Elektroden 1 und 2 sind an ihrem oberen Ende 14 nach außen abgebogen, so daß hakenartige Fortsätze 15 gebildet sind, mit welchen die die Elektrodenanordnung bildende Baueinheit leicht auf Träger 16 gehängt werden kann.

Da die äußeren Elektroden 1 und 2 vornehmlich für den Betrieb als Kathoden vorgesehen sind, tritt im Betrieb praktisch kein Verbrauch dieser Elektroden.auf, und die ganze Baueinheit behält ihre mechanische Stabilität bei. Die vornehmr lich für den Betrieb als Anoden vorgesehene! Elektroden, welche einem Verbrauch unterliegen können, befinden sich im Inneren der Elektrodenanordnung und sind damit gegen mecten ische Belastungen gut geschützt, so daß sich auch bei einem Verbrauchter innenliegenden Elektroden, und einer damit einhergehenden 'Abnahme der mechanischen Festigkeit derselben, keinerlei Betriebsschwierigkeiten ergeben. Da bei dieser Elektrodenanordnung außen nur Elektroden einer Polarität vorhanden sind, kann man auch mehrere Elektrodenanordnungen, die füigi^ne gleichartige Betriebsweise bestimmt sind, ohne besondere Vorkehrungen sehr dicht nebeneinander anordnen, da auch bei einer Berührung der einzelnen Elektrodenanordnungen keine Kurzschlüsse auftreten können.

Hängt man Elektrodenanordnungen der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Art, so in einen die zu behandelnde Flüssigkeit 17 enthaltenden Behälter 18 ein, daß zwischen den Unter-

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kanten 19 der Elektrodenanordnung/und dem Boden 20 des Behälters ein bestimmter Abstand vorliegt, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist, ergeben sich Strömungen der zu behandelnden Flüssigkeit 17, die durch die Elektrodenanordnungen und zwischen diesen verlaufen, wodurch die Flüssigkeit 17 ohne weitere ihre Bewegung fördernde Maßnahmen auch vom Boden 20 her in die Elektrodenanordnungen eintritt Und durch diese hindurch strömt, wie dies durch Pfeile 32 angedeutet ist. Durch Gasblasen 33, die infolge des Stromdurchganges durch die Flüssigkeit auftreten können, wird diese Strömung gefördert. Solcher

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Art passiert bei regelmäßiger Anordnung der Elektrodenanordnung im Behälter 18 die gesamte Flüssigkeit 17 innerhalb einer bestimmten Zeit das Innere der Elektrodenanordnungen und erfährt dort die vorgesehene Behandlung.

Fig. 4 zeigt eine Elektrodenanordnung, die mit einer elektrischen Ein- und Umschalteranordnung 21 versehen ist, welche der aus den Elektroden 1; 2, 5 bestehenden Baueinheit zugeordnet ist. Diese Schalteranordnung 21 ist in die Stromzuleitungen 22, 23, die zu den Elektroden führen, eingefügt. Mit dieser elektromagnetischen Schalteinheit 21 kann während des Betriebes das Ein- und Ausschalten der Stromzufuhr zu den Elektroden 1, 2 und 5 vorgenommen werden und auch die Polarität der Anspeisung der einzelnen Elektroden gewechselt werden. Die in den einzelnen Schaltlagen der Schalteranordnung 21 sich ergebenden Schaltverbindungen sind dabei in Fig. 5 schematisch dargestellt. In der ijn linken Teil der Fig. 5 dargestellten Schaltlage der Schalteranordnung 21 ist dabei die mittlere Elektrode 5 der Elektrodenanordnung als Anode geschaltet und sind die beiden äußeren Elektroden 1 und 2 der Elektrodenanordnung als Kathode geschaltet. In der in der Mitte der Fig.5 dargestellten Schaltlage der Schalteranordnung 21 ist die Stromzufuhr zur Elektrodenanordnung unterbrochen. Bei der im rechten Teil der Fig. 5 dargestellten Schaltlage der Schalteranordnung 21 ist die mittlere Elektrode 5 als Kathode geschaltet und sind die beiden äußeren Elektroden 1 und 2 der Elektrodenanordnung als Anode geschaltet. '

Bei der in den Fig. 6 und 7 dargestellten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Elektrodenanordnung sind zwfechen äußeren Elektroden 1 und 2 zwei Innenelektroden 2Λ und 25 Vorgesehen. Diese Elektroden 24 und 25 sind in einem Kunststoffrahmen 26 eingefügt, der mit Halterungen 27 versehen ist, welche auf den Oberkanten 14 der Elektroden 1 und 2ajifliegen. Im übrigen ist der Aufbau der Elektrodenanordnung, die in den Fig. 6 und 7 dargestellt ist, der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Elektrodenanordnung ähnlich.

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Von den Elektroden 24 und 25 ist die eine Elektrode aus in der zu behandelnden Flüssigkeit elektrolytisch lösbaren Material, und die andere aus einem Material, das in der zu behandelndenFlüssigkeit elektrolytisch nicht lösbar ist, her" gestellt. Hiedurch ergeben sich mit einer Elektrodenanordnung wie sie in den Fig. 6 und 7 dargestellt ist, vielfältige Behandlungsmöglichkeiten. So kann beispielsweise, unmittelbar nach einem Anreichern der zu behandelnden Flüssigkeit mit Teilchen, die von der löslichen Anode stammen, im gleichen Bad, ohne daß die Notwendigkeit eines Umfüllens der Flüssigkeit besteht, unter Benützung der nichtlöslichen Anode eine elektrolytische Zersetzungsbehandlung der Flüssigkeit, bei der keine weitere Ionenbeladung auftritt, vorgenommen v/erden. Entsprechend der Vielfalt der Schaltmöglichkeiten und Ver fahrensweisen, die sich beim Vorsehen zweier Anoden mit unterschiedlichen Eigenschaften im Rahmen einer Elektrodenanordnung ergeben, ist dabei das Ausstatten einer solchen Elektrodenanordnung mit einer derselben zugeordneten Schaltereinheit besonders vorteilhaft. Eine diesbezügliche Ausführungsform, bei der eine Ein- und Umschalteranordnung 28 seitlich neben den Elektroden 1, 2, 24 und 25 der Elektrodenanordnung angeordnet ist, ist in Fig. 8 schematisch dargestellt.

Die drei bei dieser Schalteranordnung vorgesehenen Zustände sind dabei in Fig. 9 versinnbildlicht. Im linken Teil der Fig. 9 ist dabei eine Speisung der Elektrodenanordnung dargestellt, bei der die Elektroden 24 und 25 aLs Anoden und die Elektroden 1 und 2 als Kathoden betrieben werden; im mittleren Teil der Fig. 9 ist die der Ausschaltütellung entsprechende Schaltlage der Schalteranordnung^ versinnbildLidt; im rechten .Teil der Fig. 9 ist eine Anspeisung der Elektrodenanordnung dargestellt, bei der die Elektroden 24 und 25 als Kathoden betrieben werden, während die Elektroden 1 und 2 als Anoden fungieren.

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In Fig, 10 ist eine Ausführungsform einer erfin.dungsgemäßen Elektrodenanordnung dargestellt, bei der die aus den Elektroden 1, 2, 24 und 25 bestehende Baueinheit mit einer zweiteiligen Schalteranordnung 29 und 30 versehen ist, die eine individuelle Zuleitung von Gleich- und/oder Wechselstrom an die Elektroden der Elektrodenanordnung gestattet. Entsprechende Schaltschemata, die einzelne Schaltlagen dieser Schalteranordnung versinnbildlichen, sind in den Fig. 11 und 12 dcirgestellt. Gemäß Fig. 11 ist dabei ein Betrieb der Elektrode 24 als Anode und der Elektroden 1 und 2, zumindest in ihrem der Elektrode 24 gegenüberliegenden Bereich^ als Katode vorgesehen, während die Elektrode 25 je nach Stromzufuhr zum Teil 30 der Schalteriinordnung als Anode betrieben wird oder mit Wechselspannung beaufschlagt ist. Im mittleren Teil der Fig. 11 ist die der Ausschalt stellung entsprechende Lage der Teile 29 und 30 dor Schalteranordnung versinnbildlicht. Gemäß Fig. 12, in dercüi Mitte gleichfalls wieder die der Ausschaltstellung entsprechende Lcige der Schiliteranordnungen 29 bzw. 30 versinnbildlicht ist, erfolgt ein Betrieb der Elektrode 24 al53 Kathode und der Elektroden 1 und 2, zumindest in ihren der Elektrode 24 gegenüberliegenden Bereichen, als Anode, und ein Betrieb der Elektrode 25 als Kathode oder eine Beau&chlagung der Elektrode 25 mit Wechselspannung.

Selbstverständlich können auch noch eine Reihe anderer Anspeisungen bzw. Schaltkombinationen mit der zweiteiligen Schalteranordnung 29 bzw. 30 hergestellt werden. :.-..;

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE

"Ί.¹ Elektrodenanordnung zur Behandlung von Flüssigkeiten mittels elektrischen Stromes, bei welcher zwischen zwei Elektroden einer Polarität eine Elektrode der anderen Polarität angeordnet ist, dadurch'gekennzeichnet, daß die Elektroden (l, 2, 5) der Anordnung eine zusammen in den Flüssigkeitsbehälter (l8) einsetzbare Baueinheit bilden, bei der außen Elektroden (l, 2) einer Polarität angeordnet sind und, von diesen Außenelektroden nach außen zu abgedeckt, mindestens eine Elektrode (5) der anderen Polarität angeordnet ist, wobei die Elektroden mechanisch über isolierende Abslandshalter (4), welche äich zwischen den Elektroden befinden, miteinander verbunden sind.
2. Elektrodenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Baueinheit der Elektroden zugeordnete und mit den Elektroden verbundene elektrische Ein- und/ oder Umschalteranordnung (21, 28, 29, 30 vorgesehen ist, die in die Stromzuleitungen eingefügt ist.
3· Elektrodenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden außen in der Baueinheit angeordneten Elektroden (l, 2) an ihrem oberen Ende (l4) nach außen abgebogen sind.
4. Elektrodenanordnung nach einem der vorhergehenden

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Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden außen in der Baueinheit angeordneten Elektroden 1, 2) genutete isolierende Abstandhalter (4) angeordnet sind und mindestens eine Elektrode (5) der den Außen-

in elektroden entgegengesetzten Polarität/diese Nuten (6)

eingeschoben ist.
5. Elektrodenanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandshalter (4) doppelkegelstumpfförmig ausgebildet sind, wobei sich der kleinste Durchmesser derselben in der Mitte befindet und dort die Nut (6) zum Einschieben einer Elektrode vorgesehen ist.
6. Elektrodenanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vornehmlich für den Betrieb als lösliche Anoden vorgesehene Elektroden (5) austauschbar im Inneren der Elektrodenanordnung vorgesehen sind.
7. Elektrodenanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine elektrolytisch lösliche und mindestens eine elektrolytisch praktisch unlösliche Elektrode (24, 25), die vornehmlich für den Betrieb als Anoden vorgesehen sind, im Inneren der Elektrodenanordnung angeordnet sind.

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8. Elektrodenanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die vornehmlich für den Betrieb als Kathoden vorgesehenen Elektroden aus nichtmagnetischem Stahl bestehen.
9. Elektrodenanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die vornehmlich als lösliche Anoden vorgesehenen Elektroden (5, 24, 25) oben mindestens einen vertikalen Schlitz (9) aufweisen.
10. Elektrodenanordnung nach einem der -wrherigen Ansprüche, die mit einer Schalteranordnung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteranordnung (21, 28, 29, 30) mit der Baueinheit der Elektroden baulich verbunden ist.
11. Elektrodenanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteranordnung (29, 30) Eingänge für die Anspeisung mit Gleich- und Wechselstrom aufweist, und daß die Elektroden über die Schalteranordnung wahlweise mit der Gleich- und/oder der WechseIstromquelle ver bindbar sind.

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