DE2212420A1

DE2212420A1 - Verfahren und vorrichtung zum dosieren einer durch elektrolyse hergestellten bleichlauge

Info

Publication number: DE2212420A1
Application number: DE19722212420
Authority: DE
Inventors: Horst Weller
Original assignee: Cillichemie Ernst Vogelmann GmbH and Co
Current assignee: Cillichemie Ernst Vogelmann GmbH and Co
Priority date: 1972-03-15
Filing date: 1972-03-15
Publication date: 1973-09-20

Description

Verfahren und Vorrichtung sum Dosieren einer durch Elektrolyse hergestellten Bleichlauge Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur gesteuerten Zufuhr einer durch Elektrolyse einer wEßrigen Kochsalziösung in einer kontinuierlich durchströmten Elektrolysezelle erzeugten Menge Bleichlauge in eine Wasserleitung mittels des durch die Elektrolysezelle fließenden Stroms.
Es sind Vorrichtungen dieser Art bekannt, bei denen die Elektrolysezelle unmittelbar mit konzentrierter KochsalzldBung aus einem testes Kochsalz enthaltenden Solebehälter beaufschlagt wird. Eine dosierbare Esimischung der erzeugten Bleichlauge zu dem in einer Leitung strömenden, zu entkeimenden Wasser erfolgt hierbei aufgrund der während der Elektrolyse auftretenden Erwärmung der Kochsalzlösung und der Entwicklung von in dem Elektrolyten entstehenden Wasseratoffgasblasen. Die Steuerung der pro Zeiteinheit erzeugten Bleichlaugenmenge erfolgt hierbei durch eine Steuerung der Elektrolyse durch Verändern der an die Elektroden angelegten elektrischen Spannung und der sich hieraus ergebenden Stromstärke. Hierbei macht man sich zunutze, daß sich die Elektrolytströmung durch eine Art Selbstregelung der jeweils in der Zeiteinheit erseugten Bleichlaugenmenge anpaßt.
Messungen der Ausbeute an erzeugtes Aktivchlor haben Jedoch gezeigt, daß diese Anpassung im allgemeinen nicht optimal erfüllt ist. Dies hat wegen der schlechten Ausbeute an Aktivchlor zur Folge, daß gleichzeitig mit der Bleichlauge bzw. mit dem Aktivchlor verhältnismäßig große Mengen noch salz in das zu entkeimende Wasser gelangen. Bei Schwimmbädern beispielsweise, bei denen das Wasser lediglich in Filteranlagen gereinigt und mittels der vorgenannten Geräte desinfiziert, jedoch nicht ständig erneuert wird, hat dies die nachteilige Folge, daß sich mit der Zeit die Kochsalzkonzentration in.unerwUnschter Weise erhöht. Besonders nachteilig wirkt sich dies aus, wenn bei sommerlichem Hochbetrieb in das Wasser der Schwimmbecken erhöhte Chlormengen zugesetzt werden müssen. Außerdem besteht bei hohen Kochsalzkonzentrationen eine erhöhte Korrosionsgefahr in den Zuleitungen und Armaturen.
Eine exakte Steuerung der Bleichlaugenerzeugung durch Veränderung der Stärke des die Zelle durchsetzenden elektrischen Stroms scheitert daran, daß der Widastand der Zelle von der lonenbeweglichkeit und damit von der Temperatur des Elektrolyten abhängig ist. Bei Leistungsänderungen und ins besondere auch während des Anfahrvorganges muß daher mit einer zwangsläufig auftretenden Temperaturänderung und damit einer Änderung der Stromstärke gerechnet werden. Dar-Uber hinaus ist die Ionenbeweglichkeit auch noch von bei der Elektrolyse auftretenden chemischen Effekten abhängig, die im Zusammenhang mit einer Veränderung der Konzentration des Elektrolyten stehen.
ller Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Sturz faktoren weitgehend auszuschalten, um so bei im wesentlit chen konstant gehaltener Temperatur und Konzentration des Elektrolyten eine selbsttätige Regelung der in eine Wasserleitung einsuspeisenden Menge Bloichlauge dur¢hfUhren zu können und diese Menge Bleichlauge auf einem konBtanten, den Jeweiligen örtlichen Verhältnissen angepaßten einstellbaren Wert halten zu können.
Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß zur Konstanthaltung der nach Maßgabe der durch die Leitung fließenden Wassermenge einstellbaren Menge Bleichlauge der elektrische Widerstand der an einer konstanten Spannung liegenden Zelle durch selbsttätig geregelte Zufuhr von Kochsalzlösung zu dem die Zelle mit konstanter Strömungsgeschwindigkeit durchsetzenden Elektrolyten konstant gehalten wird.
Hierzu dient gemäß der Erfindung eine Vorrichtung mit einem Regler, der beim Überschreiten des für den die Zelle durchfließenden elektrischen Strom eingestellten Sollwer tes die in der Zufuhrleitung des Elektrolyten zur Zelle angeordneten Ventile schließt und gleichzeitig die in der zur Zelle führenden Wasserleitung vorgesehenen Ventile öffnet und beim Unterschreiten des vorgenannten Sollwertes die Ventile der beiden Leitungen in umgekehrter Weise betätige.
Um die Strömungsgeschwindigkeit in der Zelle einstellen bzw. überwachen zu können, ist in der von der Rohwasserquelle zur Zelle führenden Leitung vorteilhafterweise ein Wassermesser eingebaut. Zur Enthärtung des der Zelle sugeführten Wassers ist des weiteren in dieser Leitung ein Ionenaustauscher angeordnet. In gleicher Weise ist in der von der Rohwasserquelle fieber den Solebehälter zur Zelle führenden Leitung ein Überwachungsorgan für die Konzentration der der Zelle zufließenden Kochsalzlösung e° ordnet.
Da bei den meisten dieser Anlagen nach einem vorgegebenen Zeitschaltplan oder auch bei festgestellter Erschöpfung des Ionenaustauschers eine Regenerierung vorgesehen ist, ist bei dem Leitungssystem der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine von der Rohwasserquelle über den Solebehälter und den Ionenaustauscher zum Abwasserkanal führende Leitung vorgesehen, die für den Normalbetrieb mittels Ventile len abgesperrt ist.
Weitere vorteilhafte Merkmale des Leitungssystems sind in den tinteransprüchen aufgeführt und aus der Zeichnung er° sichtlich, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in srchematischer Weise dargestellt ist.
Von der Rohwasserquelle 1 fUhrt eine Leitung 2 su eine Verteilerkopf 3, und von diesem über das Ventil lol und die Leitung 4 zum Ionenaustauscher 5. Das enthärtete Wasser fließt über die Leitung 6 zu einer Verteilerschiene 7 und von dieser über das Ventil 1o2 und die Leitung 8 zu einem Wassermesser 9 und von diesem über die Leitung 1o zur Elektrolysezelle 11.
Soll in die Zelle 11 Kochsalzlösung eingespeist werden, so schließt das Ventil 102 und das enthärtete Wasser fließt von der Verteilerschiene 7 über das Ventil 103 und die Leitungen 12 und 13 zu dem Solebehälter 14, von dem die Kochsalziösung über die Leitung 15, den Verteilerkopf 16, das Ventil 104, die Leitung 17, das Konsentrationsfiberwachungsorgan 18 und die Leitung 19 sur Elektrolysezelle 11 fließt. Durch den nach Bedarf gesteuerten Wechsel der Einspeisung von enthärtetem Wasser einerseits und Kochsalzlösung andererseits wird die Konzentration des Elektrolyten in der Nähe des Einlasses auf einem konstanten Wert gehalten.
Sol der Ionenaustauscher 5 regeneriert werden, was in re° g@@@äßigen Abständen nach Maßgabe einer Schaltuhr erfolgt, so schließt das Ventil 101 und das Rohwasser fließt vom Verteilerkopf 3 über das Ventil 105 und die Leitungen 20 und 13 zum Solebehälter 14 und von diesem die Kochsalzlösung über die Leitung 15, den Verteilerkopf 16, das Ventil 1o6 und die Leitung 21 zum Ionenaustauscher 5, von dem das Eluat fieber die Leitung 6 zur Verteilerschiene 7 und von dieser über das Ventil 107 und die Leitungen 22 und 23 zum Abwasserkanal 24 fließt. Zur Entleerung des Solebehälters ist noch eine in die Leitung 23 mündende Leitung 25 vorgesehen. Vor dem Strdmungsmesssr 9 ist in die Leitung 8 das Ventil 26 und vor dem Organ 18 in die Leitung 17 das Ventil 27 eingebaut. In die vom Ionenaustauscher 5 ausgehende Leitung 6 mündet eine mittels eines Ventils 28 absperrbare Rohwasserleitung 29.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur gesteuerten Zufuhr einer durch Elektrolyse einer wäßrigen Kochsalzlösung in einer kontiouierlich durchströmten Elektrolysezelle erzeugten Menge Bletohlauge in eine Wasserleitung mittels des durch die Elektrolysezelle fließenden elektrischen Stroms, d a -d u r ¢ h g e k e n n s e i o h n e t , daß zur Konstanthaltung der nach Maßgabe der durch die Leitung fließenden Wassermenge einstellbaren Menge Bleichlauge der elektrische Widerstand der au einer konstanten Spannung liegenden Zelle durch selbsttätig geregelte Zufuhr von Kochsalzlösung su dem die Zelle mit konstanter Strömungsgeschwindigkeit durchsetzenden Elektrolyten konstant gehalten wird.

2. Vorrichtung zur Durchftihrung des Verfahrens nach Anaspruch 1, g e k e fl n s e i c h n e t d u r e h einen Regler, der beim Überschreiten des fUr den die Zelle durohfließenden elektrischen Strom eingestellton Sollwertes das in der Zuflußleitung (6, 12, 13, 15, 17, 19) des Elektrolyten sur Zelle (11) angeordnete Ventil (103) schließt und gleichzeitig das in der zur Zelle führenden Wasserleitung (6, 8, lo) angeordnete Ventil (102) öffnet und beim Unterschreiten des Sollwertes die Ventile (102, 103) in umgekehrter Weise betätigt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, d a d u r G h g e -k e n n s e i c h n e t , daß in der von der Rohwasserquelle (1) zur Zelle (11) führenden Leitung (2, 4 6, 8, lo) ein Waevermeaser (9) eingebaut ist.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, d a d u r e h g e k e n n z e i c h n e t , daß in der von der Rohwasserquelle (1) sur Zelle (11) führenden Leitung, (2, 4, 6) ein lonenaustauscher (5) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß in der von der Rohwasserquelle (1) über den Solebehälter (14) zur Zelle (11) führenden Leitung (6, 12, 13, 15, 17, 19) ein Überwachungsorgan (18) für die Konzentration der der Zelle (11) zufließenden Kochsalzlösung angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i e h n e t , daß zur Regenerierung des Ionenaustauschers (5) eine von der Rohwasserquelle (1) über den Solebehälter (14) und den Ionenaustauscher (5) zum Abwasserkanal (24) führende Leitung vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß in der vom Ionenaustauscher (5) ausgehenden Leitung (6) eine Verteilerschiene (7) angeordnet ist, von der drei durch Ventile (102, 1o3, 107) absperrbare Abzweigleitungen ausgehen, von denen eine (8) zum Wassermesser (9), eine weitere (12) zum Solebehälter (14) und die dritte (22) zum Abwasserkanal (24) führt.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß in der Robwasserleitung (2) ein Verteilerkopf (3) angeordnet ist, von dem zwei durch Ventile (lol, 1o5) absperrbare.Abzweigleitungen ausgehen, von denen die eine (4) sum Ionenaustauscher (5) und die andere (20), für die Regenerierung des Ionenaustauschers vorgesehene, zum Solebehälter (14) führt.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 8, d a d u r c h g e k e n n 3 e i c h n e t , daß in der vom Solebehälter (14) abgehenden Leitung (15) ein Verteilerkopf (16) angeordnet ist, von dem zwei durch Ventile (104, 1o6) absperrbare Abzweigleitungen ausgehen, von denen die eine (17) über das Konzentrationsüberwachungsorgan (18) zur Zelle (11) und die andere (21), für die Regenerierung vorgesehene, zum Ionenaustauscher (5) führt. Leerseite