DE2222637A1 - SUPPORTING FRAME FOR ELECTRODES OF ELECTROLYSIS DEVICES - Google Patents

SUPPORTING FRAME FOR ELECTRODES OF ELECTROLYSIS DEVICES

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DE2222637A1
DE2222637A1 DE19722222637 DE2222637A DE2222637A1 DE 2222637 A1 DE2222637 A1 DE 2222637A1 DE 19722222637 DE19722222637 DE 19722222637 DE 2222637 A DE2222637 A DE 2222637A DE 2222637 A1 DE2222637 A1 DE 2222637A1
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electrolysis
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frame
electrolyser
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Horst Pomiczinski
Carl Dipl-Ing Weltin
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Bayer AG
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    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/60Constructional parts of cells
    • C25B9/63Holders for electrodes; Positioning of the electrodes

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
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Description

FARBENFABRIKEN BAYER AGFARBENFABRIKEN BAYER AG LEVERKUSEN-BperwerkLEVERKUSEN-Bperwerk

Zentralbereidi ' « Ma/ $72 Central Area "Ma / $ 72

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Gr/AlGr / Al

Halterahmen für Elektroden von ElektrolysevorrichtungenHolding frame for electrodes of electrolysis devices

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, bei der die elektrisch isolierten Halterahmen einer Elektrolyseeinheit (Elektrolyseur) mit den Elektroden, vorzugsweise Elektrodenplatte^ besonders günstig verbunden sind.The present invention relates to a device in which the electrically insulated holding frame of an electrolysis unit (Electrolyser) with the electrodes, preferably electrode plate ^ are particularly favorably connected.

Es ist bekannt, stromleitende Elektrodenplatten in aus isolierendem Kunststoff bestehende Rahmen einzukitten. Eine derartige Verbindung des Halterahmens einer Elektrolyseeinheit (Elektrolyseur) mit den Elektroden hat jedoch schwerwiegende Nachteile. Während der Elektrolyse kann es zu häufigen Unterbrechungen kommen, da es bei den auftretenden Temperaturunterschieden infolge verschiedener Ausdehnungskoeffizienten von Kunststoff und Elektrodenmaterial in der Kittung zu Rissen und damit Undichtigkeit kommen kann.It is known to use electrically conductive electrode plates in insulating Putty existing plastic frames. Such a connection of the holding frame of an electrolysis unit (electrolyser) with the electrodes, however, has serious disadvantages. There may be frequent interruptions during electrolysis come because the temperature differences that occur as a result of different expansion coefficients of Plastic and electrode material in the cement can crack and leak.

Eine zweite bekannte Art. der Verbindung von Halterahmen und Elektroden besteht in der sogenannten formschlüssigen Verbindung. Darunter versteht man eine Verbindung von Halterahmen und Elektrode mittels Nut und Feder» Eine derartige Verbindung benötigt jedoch bei erhöhter Elektrolysetemperatur noch ein gewisses Spiel, was bei Temperatursenkung zu Undichtigkeiten und Übertritt der Flüssigkeit von einer Kammer in die andereA second known type of connection of the holding frame and electrodes consists in the so-called form-fitting connection. This means a connection between the holding frame and the electrode using a tongue and groove »Such a connection However, it still requires a certain amount of play when the electrolysis temperature is increased, which leads to leaks when the temperature is reduced and transfer of the liquid from one chamber to the other

Le A 14 236 - 1 - Le A 14 236 - 1 -

309848/0539309848/0539

führen kann.can lead.

Es ist eine der Aufgaben der vorliegenden Erfindung, die Nachteile der bisher bekannten Methoden zu vermeiden und eine geeignete Verbindung der aus verschiedenen Materialien bestehenden Halterahmen und Elektrodenplatten zu finden. Es soll insbesondere eine Vorrichtung sein, bei der die geschilderten Nachteile beim Temperaturwechsel, der durch das An- und Abfahren der Elektrolysevorrichtung zwangsläufig erfolgen muß, nicht auftreten. Außerdem soll die erfindungsgemäße Vorrichtung die Verwendung von Materialien ermöglichen, die bezüglich ihres Verhaltens gegenüber zu elektrolysierenden Säuren und anderer aggressiver Stoffe bisher zwar als geeignet erschienen, aber in den bisher bekannten Vorrichtungen infolge ihres großen Ausdehnungskoeffizienten nicht mit den Elektrodenplatten verkittbar waren.It is one of the objects of the present invention to address the disadvantages to avoid the previously known methods and a suitable combination of the consisting of different materials To find holding frames and electrode plates. In particular, it should be a device in which the described Disadvantages of the temperature change, which inevitably has to take place when the electrolysis device is started up and shut down, do not occur. In addition, the device according to the invention should enable the use of materials that relate to their behavior towards acids to be electrolyzed and other aggressive substances appeared to be suitable, but in the previously known devices as a result of their large expansion coefficients could not be cemented to the electrode plates.

Es wurde nun eine Vorrichtung zur Elektrolyse von Salzsäure und Chloralkali gefunden, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß eine kraftschlüssige Verbindung von stromführenden Elektroden (2) mit den Elektrolyseur-Einzelrahmen (1, 8, 10, 11, 12... durch Anordnung der Elektroden mit ihren Enden in entsprechende Rücksprünge der Elektrolyseur-Einzelrahmen hergestellt wird, wobei die Elektroden mit entsprechenden Dichtungen (13) versehen und durch die den Elektrolyseur zusammenhaltenden Spannschrauben (9) gehalten werden.A device for the electrolysis of hydrochloric acid and chloralkali has now been found, which is characterized by that a positive connection of current-carrying electrodes (2) with the electrolyzer single frame (1, 8, 10, 11, 12 ... by arranging the electrodes with their ends in corresponding Setbacks of the electrolyser single frame is made, the electrodes with appropriate seals (13) provided and held by the clamping screws (9) that hold the electrolyser together.

Bei der erfindungsgemäßen kraftschlüssigen Verbindung der Elektroden mit dem einschließenden Elektrolyseurrahmen sind die Elektrodenplatten - Anoden wie Kathoden - weder eingekittet noch formflüssig durch eine Passung gehalten, sondern werden durch die Spannschrauben des Elektrolyseurs federnd zwischen den Elektrolyseurrahmen eingespannt.With the non-positive connection of the electrodes according to the invention The electrode plates - anodes and cathodes - are neither cemented in with the enclosing electrolyzer frame still held in a form fluid by a fit, but are resiliently between the clamping screws of the electrolyzer clamped in the electrolyzer frame.

Le A 14 236Le A 14 236 - 2 -- 2 -

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3 22228373 2222837

Die erfindungs^gemäße Vorrichtung eignet sich für Elektrolysen im wässrigen Medium, beispielsweise für Salzsäure- und Chloralkalielektrolysen. In besonders günstiger Weise lassen sich diese Elektrolysen nach dem Diaphragmaverfahren unter Verwendung sogenannter bipolarer Elektroden in der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchführen. Bei den Elektroden handelt es sich vorzugsweise um Kohleelektroden.The device according to the invention is suitable for electrolysis in an aqueous medium, for example for hydrochloric acid and chloralkali electrolysis. In a particularly favorable way can these electrolyses according to the diaphragm process using so-called bipolar electrodes in the invention Perform device. The electrodes are preferably carbon electrodes.

Im folgenden sei die erfindungsgemäße Vorrichtung anhand zweier Zeichnungen näher erläutert. Die 1. Zeichnung-stellt scheraatisch eine Elektrolyseeinheit (Elektrolyseur) und die 2. Zeichnung einen Teil der Elektrolyseeinheit dar. Der Elektrolyseur besteht im einzelnen aus einer beliebigen Anzahl von Elektrolyseur-Einzelrahmen 1, 8, 10, 11, 12 und Elektroden 2, wobei die Kathode der vorhergehenden Zelle 3 die Anode der darauffolgenden Zelle 4 ist (bipolare Elektrode) usw. Zur Trennung der Anodenräume 5 von den Kathodenräumen dienen Diaphragmen 7. Der Rahmen 8 wird durch Spannschrauben 9 gegen den Rahmen 10, der Rahmen 11 gegen den Rahmen 12 gedrückt, usw. Die zwischen den Rahmen liegenden Elektroden werden über elastische Dichtungen 13 in ihrer Lage gehalten, wobei die Ausdehnung der Materialien in Querrichtung durch die Spannschrauben 9 elastisch aufgenommen wird. Senkrecht dazu können sich die Rahmen beliebig ausdehnen oder zusammenziehen j ohne daß im Bereich der auftretenden Temperaturen irgendeine negative Auswirkung auf die Verbindung zwischen Halterahmen und Elektroden entstehen könnte. Zum leichten Montieren der Elektroden werden in die Elektrolyseur-Sinzelrähmen unten und oben Stifte 14 aus Kunststoff eingesetzt, die in entsprechende Vertiefungen 15 der Elektroden passen. So .wird es verhindert, daß bei der Montage die Elektrodenplatte aus dem Rahmen herausfallen kann. Die Stifte müssen jedoch in den genannten Vertiefungen so viel Bewegungsraum haben, daß sie auch im Betriebszustand, beispielsweise bei SO0G, ein notwendiges Spiel besitzen.In the following, the device according to the invention will be explained in more detail with reference to two drawings. The 1st drawing represents an electrolysis unit (electrolyser) and the 2nd drawing a part of the electrolysis unit the cathode of the previous cell 3 is the anode of the next cell 4 (bipolar electrode) etc. To separate the anode compartments 5 from the cathode compartments, diaphragms 7 are used pressed, etc. The electrodes lying between the frames are held in their position by elastic seals 13, the expansion of the materials in the transverse direction being elastically absorbed by the tensioning screws 9. At right angles to this, the frames can expand or contract as desired without any negative effect on the connection between the holding frame and the electrodes in the temperature range. For easy mounting of the electrodes, pins 14 made of plastic are inserted into the individual electrolyser frames at the bottom and top, and these pins fit into corresponding recesses 15 of the electrodes. This prevents the electrode plate from falling out of the frame during assembly. However, the pins must have enough room to move in the recesses mentioned that they also have the necessary play in the operating state, for example at SO 0 G.

Le A 14 236 - 3 - Le A 14 236 - 3 -

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Die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung bestehen darin, daß das bisherige Auftreten von Rissen in der Kittung und damit das Loslösen der Elektrodenplatten vermieden wird und weiterhin die Rahmen ohne Zerstörung der Elektrodenplatten leicht ausgewechselt werden können.The advantages of the device according to the invention are that the previous occurrence of cracks in the cement and thus the loosening of the electrode plates is avoided and continues to do so the frames can be easily replaced without destroying the electrode plates.

Le A 14 236 - 4 - Le A 14 236 - 4 -

309848/0599309848/0599

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Vorrichtung zur Elektrolyse von Salzsäure und Chloralkall, dadurch gekennzeichnet, daß eine kraftschlüssige Verbindung von stromführenden Elektroden (2) mit den Elektrolyseur-Einzelrahmen (1, S, 10, 11, 12 ;....) durch Anordnung der Elektroden mit ihren Enden in entsprechende Rücksprünge der Elektrolyseur-Einzelrahmen hergestellt wird, wobei die Elektroden mit entsprechenden Dichtungen (15) versehen und durch die den Elektrolyseur zusammenhaltenden Spannschrauben (9) gehalten werden.Device for the electrolysis of hydrochloric acid and chloralkall, characterized in that a non-positive connection of current-carrying electrodes (2) with the single electrolyzer frame (1, S, 10, 11, 12; ....) by arranging the Electrodes are made with their ends in corresponding recesses of the electrolyzer single frame, the Provide electrodes with appropriate seals (15) and are held by the clamping screws (9) holding the electrolyser together. Le A 14 236 -5- Le A 14 236 -5- 309848/0599309848/0599
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