DE2325340A1

DE2325340A1 - Vorrichtung zum sammeln und ablassen von ausgelaufener salzloesung in metallischen boeden von elektrolysezellen, insbesondere elektrolysezellen mit einer scheidewand oder membran

Info

Publication number: DE2325340A1
Application number: DE2325340A
Authority: DE
Inventors: Daniel Masure; Jean-Marie Pigeaud; Bernard Sartre
Original assignee: Rhone Progil SA
Current assignee: Rhone Progil SA
Priority date: 1973-02-23
Filing date: 1973-05-18
Publication date: 1974-09-05
Also published as: NL7307343A; CH567577A5; US3836438A; BR7306323D0; FR2218941B1; FR2218941A1; GB1405610A; JPS49115980A; AT321953B; BE798422A; IT985176B; ES414128A1

Description

Salzlösung in metallischen Böden von Elektrolysezellen, insbesondere Elektrolysezellen rait einer Scheidewand oder Membran"

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Sammeln und Ablassen von an den Enden metallischer Anoden ausgelaufener Salzlösung, die vorzugsweise an Anoden Verwendung- findet, wie sie hauptsächlich in Zellen mit einer Scheidewand oder Membran für die Elektrolyse von wässrigen Lösungen von Halogeniden der Alkalimetalle verwendet wird.

In den herkömmlichen Elektrolysetrögen mit einer Trennwand oder einer Membran weisen die Böden Graphitanoden, auf, deren unterer Teil mit einem Bleibett befestigt ist, so daß ihnen von ebenfalls im Blei befestigten Kupferstangen Strom zugeführt werden kann* Die ganze Anordnung ist in einer Betonwanne angeordnet. Um den Schutz und die Dichtheit des anodischen Bodens zu gewährleisten, wird das Innere des Betonbodens daraufhin mit einer Asphaltlage genügend großer Dicke überg^ossen, um das Blei und den unteren Teil der Anoden auf einmal zu bedecken. Dies ermöglicht, zu verhindern, daß Stromleitungselemente während der Elektrolyse durch ein Eindringen der sehr korrodierenden.Salzlösung angegriffen werden.

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Seit einigen Jahren werden die Graphitanoden immer mehr durch Metallanoden ersetzt, deren Oberfläche mit einer Schicht hochwertigen Metalls bedeckt ist; die Anordnung erfährt daraufhin eine Aktivierungsbehandlung. Diese Anoden haben den Vorteil, daß sie gegenüber der anodischen Korrosion recht widerstandsfähig sind; sie sind stabil dimensioniert und haben nicht die Nachteile, die mit der Verwendung von Graphitanoden verbunden sind. Weitere Vorteile resultieren aus ihrer chemischen Natur; die Verwendung solcher Anoden hat in der Ausführung des Anodenbodens Verbesserungen und Vereinfachungen ermöglicht.

Es sind bereits verschiedene Ausführungsformen bekannt; u.a. ist in der FR-PS 1 600 249 eine ebene und hohle Anode beschrieben, bei der wenigstens eine der parallelen Flächen von einer durchbrochenen Folie oder einem Gitter gebildet ist, das aus einem Metall mit den anodischen Eigenschaften von Titan oder aus einer Legierung solcher Metalle besteht. In der deutschen Patentanmeldung P 22 62 525.8 ist präzisiert, daß diese Anodenart mit einer Verlängerung ausgerüstet ist, die derart von einem Kern aus gut leitendem Metall, der mit einem Mantel aus einem gegenüber elektrolytischer Korrosion widerstandsfähigen Metall bedeckt ist, gebildet ist, daß zwischen dem Mantel und dem Kern eine sehr gute elektrische Verbindung besteht; die so"ausgebildete Verlängerung oder das Ende der Anode durchquert die waagerechte Basis, die den Boden der Zelle mit den Stromzuführungen bildet und ist an dieser Basis mit einer Mutter befestigt.

In der Praxis benutzt man entsprechend den Abmessungen und den elektrischen Eigenschaften der Anoden eine einzige oder mehrere Verlängerungen je Anode; die Verwendung einer* einzigen Verlängerung hat in jedem Fall den Vorteil, daß sie nicht den starken .Dehnungskräften der Anodenelemente unterworfen ist.

Diese Anodenverlängerungen sind vorzugsweise von miteinander verbundenen Stücken gebildet, die eine zylindrische Form aufweisen, wodurch verschiedene Ausführungsformen für eine sichere Stromversorgung der Anodenverlängerungen möglich werden. /3

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Die im folgenden an Beispielen bekannter Anodenanordnungen ■beschriebene Technik begrenzt in keiner Weise die Erfindung, die alle Anoden mit einer den Anodenboden durchquerenden Verlängerung betrifft.

Bei allen Ausführungsformen einer solchen Technik liegt die Schwierigkeit immer in einem Schutz der den Anodenboden bildenden Basis vor anolytischer Korrosion in Höhe der öffnungen im Boden, die koaxial mit den Anodenverlängerungen sind.

Um diesen Schutz sicherzustellen, geschieht die Abdichtung an dieser Stelle im allgemeinen durch eine mit Polytetrafluorethylen ausgebildete Dichtung, die durch Festschrauben einer Mutter unter Druck gesetzt wird; die Mutter dient auch zur Befestigung der Anodenverlängerung an dem Anodenboden und wird unterhalb des Bodens an einem mit einem Gewinde versehenen Ansatz der Anodenverlängerung festgeschraubt.

.Um eine -teilweise oder momentane Undichtigkeit unschädlich zu machen, ist es notwendig, eine Vorrichtung zum Sammeln und Ablassen von ausgelaufenem Elektrolyt vorzusehen, die dazu geeignet ist, im Falle eines eventuellen Auslaufens von Salzlösung diese durch eine im Ende der Anode ausgesparte und zum Äußeren der Zelle führende Öffnung abzulassen und zurück-zu-gewinnen.

Eine solche Vorrichtung, die zugleich die Entdeckung und das Ablassen von auslaufendem Elektrolyt, ermöglicht, ist sehr wichtig, weil sie eine Voraussetzung für die Wartung und gute Wirksamkeit der Anodenanordnung darstellt. Die Technologie der Zelle beruht nämlich auf einer Austauschbarkeit der Anoden und der elektrischen Kontakte und deshalb ist es notwendig, jeden Montagefehler festzustellen.

Gegenstand der Erfindung ist deshalb eine Vorrichtung zum

von .ausgelaufenem Elektrolyt

Sammeln und Ablassen/an einer, vorzugsweise jeder der im die Stromversorgungsleitungen enthaltenden metallischen Anodenboden aus-

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gebildeten Durchtrittsöffnung für eine Anodenverlängerung mit normaler Abdichtung durch eine zwischen den Anodenboden und einen an einem Sockel an der Anodenverlängerung befestigten Ring gelegte Dichtung; der Ring und der Sockel sind dabei aus einem gegen Korrosion widerstandsfähigen Material, Dichtungsdruck wird durch Festziehen einer Mutter erzeugt, die zum Befestigen der Anodenverlängerung auf dem unteren Teil, des Anodenbodens dient. Diese Vorrichtung zum Sammeln und Ablassen von ausgelaufenem Elektrolyt ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Auffangschale zum Sammeln von ausgelaufenem Elektrolyt'aus gegenüber dem Elektrolyten unempfindlichen Material um die am Anodenboden ausgebildete Öffnung angeordnet ist, und im Kern der Anodenverlängerung in Höhe der Auffangschale seitlich ein Querkanal und ein den Querkanal nach unten fortsetzender Längskanal zum Ablassen von Elektrolyt eingearbeitet sind. Vorzugsweise ermöglicht eine Rückgewinnungsleitung außerhalb der Elektrolysezelle eine Wiederverwendung des ausgelaufenen Elektrolyten.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand einer schematischen Zeichnung mit vorteilhaften Einzelheiten beschrieben.

Die Zeichnung stellt einen metallischen Anodenboden einer Elektrolysezelle dar, mit einer aus Kupfer oder Aluminium bestehenden Stromzuführungsschiene 4, die mit einer Schutzschicht 6 aus Titan bedeckt ist. Im Anodenboden 4₅ 6 ist eine Öffnung vorgesehen, durch die eine Anodenverlängerung" 1, 2 hindurchführt, auf deren unterem, außerhalb des Anodenbodens befindlichen Teil eine Mutter 10 aufgeschraubt ist. Die Anodenverlängerung 1, 2 wird von einem den Strom führenden Kern 1 aus Kupfer gebildet, der in seinem mit dem Elektrolyten in Berührung stehenden Bereich mit einem Schutzmantel 2 aus Titan umgeben ist, auf dem ein Kragen 3 aus Titan befestigt ist.

Die dichte Verbindung zwischen der Anodenverlängerung 1, 2 und dem metallischen Anodenboden 4, 6 der Zelle wird von einer

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zusammengesetzten, mit Polytetrafluoräthylen ummantelten Dichtung 8 sichergestellt, in-dem die unter dem Anodenboden 1, 2 angeordnete Mutter 10 festgeschraubt wird, wobei ein durch die Elastizität von Scheiben 9> vorzugsweise Tellerfedern, begrenzter konstanter Zug ausgeübt wird. Die Scheiben 9 nehmen die verschiedenen Dehnungen beim Inbetriebnehmen und Außerbetriebsetzen der Zelle auf. Um eine Undichtigkeit, sei es eine teilweise oder eine momentane, der zusammengesetzten Dichtung 8 unschädlich zu machen, ist unter der Schutzschicht 6 aus-Titan anschließend an die öffnung eine Auffangschale 7 aus Polytetrafluoräthylen angeordnet« Diese Anordnung ermöglicht die Bildung eines Raumes 11', in dem sich möglicherweise auslaufender Elektrolyt sammelt; der ausgelaufene Elektrolyt wird anschließend durch einen seitlich in den Kern 1 der Anodenverlängerung 1, 2 in Höhe der Auffangschale 7 gebohrten Kanal 12, der nach unten durch einen in Längsrichtung der Anodenverlängerung 1,2 gebohrten Kanal 13 weitergeführt ist-, abgelassen.

Die Abmessung der Öffnung im Anodenboden 4_S 6 der Zelle ist so bemessen, daß zwischen dem Anodenboden 4, 6 und dem Kern 1 der Anodenverlängerung 1, 2 ein genügend großer Zwischenraum zum Anbringen von mehreren Ringen 5 für einen elastischen Kontakt bleibt, wodurch eine elektrische Verbindung zwischen dem leitenden Teil des Anodenbodens 4, 6 und dem Kern 1 der Anodenverlängerung 1, 2 sichergestellt wird. Die erfindungsgemäße Yorrichtung ermöglicht zusätzlich einen Schutz des elektrischen Kontakte-s vor dem Elektrolyten*

Ansprüche:

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Claims

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Sammeln und Ablassen einer sich am Anodenboden einer Elektrolysezelle bildenden ausgelaufenen Elektrolytmenge an jeder im Anodenboden für den Durchtritt einer Anodenverlängerung ausgebildeten Öffnung, deren normale Abdichtung durch eine zwischen den Anodenboden und einen an der Anodenverlängerung befestigten Ring gelegte Dichtung geschieht, dadurch gekennzeichnet , daß eine Auffangschale (7) zum Sammeln von ausgelaufenem Elektrolyt aus gegenüber dem Elektrolyten unempfindlichen Material um die im Anodenboden (4, 6) ausgebildete Öffnung angeordnet ist und im Kern (1) der Anodenverlängerung (1, 2) in Höhe der Auffangschale (7) seitlich ein Querkanal (12) und ein den Querkanal (12) nach unten fortsetzender Längskanal (13) zum Ablassen von Elektrolyt eingearbeitet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,. dadurch gekennzeichnet , daß außerhalb der Elektrolysezelle eine vom Längskanal (13) ausgehende Rückgewinnungsleitung vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2_r dadurch gekennzeichnet , daß die Auffangschale (7) aus gegenüber dem Elektrolyten unempfindlichen Material, wie Polytetrafluorethylen* besteht.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Anodenverlängerung (1, 2) mit einer Mutter (10j unterhalb des Anodenbodens (4, 6) befestigt ist, durch die auch die Dichtung (8) unter Druck gesetzt ist.

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5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch

g e k e η η ζ e ich net, daß die Abmessung der im Anodenboden (4, 6) ausgebildeten Öffnung genügend groß zur Anbringung von Ringen (5) ist, die eine elektrische Verbindung zwischen dem Anodenboden (4, 6) und der Anodenverlängerung (1, 2) herstellen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch

g e k e η η ζ e ich η e t , daß die elektrische Verbindung zwischen dem Anodenboden (4, 6) und der Anodenverlängerung (1,2) vor einer Berührung mit dem Elektrolyten geschützt ist.

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