DE2430384A1 - Kathodenstruktur fuer eine elektrolytische zelle vom diaphragmatyp - Google Patents

Description

Patentanwälte Dipl-Ing. R¥eickm^nn, 2430384

Dipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.¥eigkmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

3226/H/KR

Hooker Chemicals Bi . Plastics Corp., Niagara Falls, N.Y,

14302, USA

Kathodenstruktur für eine elektrolytisch^ Zelle vom Diaphragmatyp

Die Erfindung betrifft elektrolytische Zellen zur Elektrolyse von wäßrigen Lösungen und insbesondere eine Kathodenstruktur einer elektrolytischen Zelle des Diaphragmatyps, die besonders gut zur Elektrolyse von wäßrigen alkalimetallchloridhaltigen Lösungen geeignet ist.

Chloralkali-Diaphragmazellen sind über viele Jahre hinaus im weiten umfang zur Herstellung von Chlor, Natriumhydroxid und Wasserstoff verwendet worden. Im Verlauf dieser Jahre sind solche Zeilen bis zu einem Grad perfektioniert worden, daß - bezogen auf die verbrauchte elektrische Energie - hohe Betriebsleistungen erhalten werden können.

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Neuere Entwicklungen bei Chloralkali-Diaphragmazellen sind Verbesserungen hinsichtlich der Produktionskapazität der einzelnen Zellen gewesen, wodurch für eine gegebene Zellraumgegend eine höhere Produktionsgeschwindigkeit erzielt worden ist. Es sind Chloralkalizellen entwickelt worden, die über 55000 A pro Zelle verwenden. Derzeit sind Zellen in Gebrauch, die bei einer Stromstärke von etwa 150000 A arbeiten. Um hohe Leistungen bei Chloralkali-Diaphragmazellen mit solch hohen Stromkapazitäten zu erhalten, werden im Vergleich zu den herkömmlicheren Zellen mit geringeren Stromstärken von etwa 30000 A oder weniger am besten in die Zellen mit hoher Stromstärke Bauverbesserungen eingebracht, um die Strom- und Energieleistung aufrechtzuerhalten oder zu steigern. Bloße Verbesserungen der Komponententeile solcher Zellen bringen, obgleich sie wirksame Zellen ergeben, nicht immer hinsichtlich der Konstruktionskosten und des Betriebsverhaltens die günstigsten Leistungen mit sich.

Hit zunehmender Größe der elektrolytischen Zelle treten Schwierigkeiten bei der Aufrechterhaltung der relativ engen Toleranzen der Anodenausrichtung hinsichtlich der löcherigen Kathodenstruktur auf. Zellen mit höherer Kapazität haben nämlich eine erheblich höhere Größe, während der bevorzugte Abstand zwischen der Anode und der Kathode der gleiche bleibt. Wenn der Abstand zwischen der Anode und der Kathode zu gering ist, dann kann ein elektrischer Kurzschluß auftreten. Andererseits werden die Zellen elektrisch, ungenügend, wenn die Elektroden zu weit voneinander entfernt sind. Um hohe Leistungen zu erzielen, sollten daher relativ enge Toleranzen der Anodenausrichtung für die gesamte Ausdehnung der Anoden- und Kathodenflächen aufrechterhalten werden.

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Es ist daher ein Ziel der Erfindung, eine Kathodenstruktur zur Verfügung zu stellen, die besonders gut für Chloralkalizellen mit hoher Stromstärke geeignet ist und bei der die relativ engen Toleranzen der Anoden- und Kathodenabstände leichter erhalten werden können. Durch die Erfindung soll auch eine verbesserte Kathodenstruktur mit einer gesteigerten Strukturfestigkeit zur Verfügung gestellt werden, wodurch eine Mißausrichtung aufgrund einer Verdrehung und Verbiegung der Kathodenstruktur stark vermindert wird. Es soll auch eine verbesserte Kathodenstruktur zur Verfügung gestellt werden, bei der die Neigung des Wasserstoffgases, das in der Kathodenzone erzeugt wird, in die Anodenzone auszutreten, erheblich vermindert wird, d.h. daß eine verbesserte Wasserstoffgasfreisetzung erzielt wird. Schließlich soll durch die Erfindung eine verbesserte Kathodenstruktur zur Verfügung gestellt werden, die leichter herstellbar ist. . .

Gemäß der Erfindung wird nun eine Kathodenstruktur für eine elektrolyt!sehe Chloralkalizelle des Diaphragmatyps zur Verfügung gestellt, die durch folgendes gekennzeichnet ist: ein leitendes Metallgehäuse, das darin eine löcherige Metallkammer besitzt, wobei die Kammer damit in Verbindung eine Vielzahl von löcherigen Metallvorsprüngen aufweist, wobei die löcherigen Metallvorsprünge einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt besitzen und eine Verstärkungseinrichtung einschließen, die ein Metallblatt umfaßt, das sich im wesentlichen durch den Innenteil der löcherigen Metallvorsprünge erstreckt, und wobei das Metallblatt eine Vielzahl von Vorsprüngen aufweist, die sich von jeder Seite davon zu den inneren Oberflächen der löcherigen Metallvorsprünge erstrecken.

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Der Ausdruck "im wesentlichen rechteckiger Querschnitt" soll Strukturen umfassen, die parallele Seiten und Ecken mit 90 oder im wesentlichen abgerundete Ecken haben.

Die löcherigen MetallvorSprünge, die üblicherweise als "Kathodenfinger" bezeichnet werden, können die Breite der Kathodenstruktur überqueren oder die Finger können zwei Abschnitte umfassen, wobei sich jeder von einer Seitenwand der Kathodenstruktur bis zu einem Mittelpunkt davon erstrecken, wobei in der Mitte der Zelle ein Anolyt-Fallraum vorgesehen ist, wie es in der US-PS 3 492 422 beschrieben wird.

Durch die Erfindung wird eine verbesserte Kathodenstruktur für elektrolytische Chloralkalizellen des Diaphragmatyps zur Verfügung gestellt, bei der eine genaue Ausrichtung der Kathode mit der Anode leichter bewirkt und aufrechterhalten werden kann. Weiterhin kann die Kathodenstruktur billiger hergestellt werden, wobei jedoch eine gesteigerte Strukturfestigkeit resultiert.

Ein weiterer Vorteil gegenüber der älteren Kathodenfingerstruktur, die durch ein gewelltes Blattmaterial verstärkt ist, ergibt sich aus dem erhöhten Raum innerhalb der verbesserten verstärkten Kathodenfingerstruktur, wodurch der Fluß des an der Kathode freigesetzten Wasserstoffs weniger gehindert wird und hierdurch die Neigung des Wasserstoffgases, das Diaphragma zu durchdringen und das Anodenprodukt zu verunreinigen, vermindert wird.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

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Fig. 1 eine Ansicht der erfindungsgemäßen Kathodenstruktur,

Fig. 2 einen vergrößerten teilweisen Querschnitt der Kathode der Figur 1 entlang der Ebene 2-2, die die Stellung der Anode und des Zellbodens bezüglich der löcherigen Kathodenvorsprünge weiter veranschaulicht, und

Fig. 3 eine Draufsicht einer verbesserten Verstärkungseinrichtung vor dem Einbringen in einen erfindungsgemäßen löcherigen Kathodenvorsprung.

Weil die Erfindung bei vielen unterschiedlichen elektrolytischen Verfahren verwendet werden kann, bei denen die Chloralkalielektrolyse von primärer Wichtigkeit ist, soll die Erfindung nachstehend insbesondere im Hinblick auf den Betrieb einer Chloralkali-Diaphragmazelle näher beschrieben werden. Hierdurch soll aber die Eignung der vorliegenden Erfindung nicht eingeschränkt werden, und zwar insbesondere im Hinblick auf die Tatsache, daß die erfindungsgemäße Zelle ohne die Verwendung eines Diaphragmas, wie es nachstehend beschrieben wird, betrieben werden kann." Die Erfindung wird nachstehend unter spezieller Bezugnahme auf eine Kathodenstruktur beschrieben werden, bei der die Kathodenfinger die Breite der Kathodenstruktur durchqueren. Dabei können diese Finger auch zwei Abschnitte aufweisen, wobei jeder an eine Seitenwand der Kathodenstruktur angefügt ist und wobei sie etwa die Hälfte mit einem Anolyt-Fallraum in der Mitte der Zelle durchqueren, die die zwei Abschnitte der Kathodenfinger trennt.

Der Kathodenabschnitt 10 der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht aus einem Gehäuse mit Seitenwänden 14, die

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vorzugsweise eine rechteckige Struktur mit einer geeigneten Größe bilden, die der jeweiligen Zelle und ihrer Kapazität mit der die Zelle verwendet v/erden soll, entspricht. Der Kathodenabschnitt 10 umfaßt auch eine Vielzahl von löcherigen Vorsprüngen 18. Das Gehäuse an der Oberseite und dem Boden der Seitenwand 14 umgebend sind Flansche 12 und 13 vorgesehen. Die Flansche 12 und 13 werden dazu verwendet, um den Kathodenabschnitt in mehr geeigneter ¥eise in wasserdichter Beziehung zu der zusammengestellten elektrolytischen Zelle abzudichten. Der Flansch 13 ruht auf einer Dichtung 30, die zwischen die Kathode 10 und den Zellboden 28 gesetzt ist. Der Flansch 12 ergibt eine Kontaktplatte, auf der die (nicht gezeigte) Zelloberseite ruht.

Den Innenteil der Kathode 10 umgibt eine Umfangskammer Das in dem Kathodenabschnitt während der Elektrolyse freigesetzte Gas wird durch die löcherigen Vorsprünge 18 zu der Umfangskammer 16 kanalisiert, aus der es zu der Gasentnahmeeinrichtung 20 strömt.

Sich über die Kathode 10 erstreckend ist eine Vielzahl von löcherigen Vorsprüngen 18 vorgesehen. Diese werden üblicherweise als Kathodenfinger bezeichnet. Die Anzahl der löcherigen VorSprünge kann je nach der Zellgröße im weiten Ausmaß variiert werden. Normalerweise sind jedoch etwa 2 bis 100 oder mehr, vorzugsweise 5 bis 50, am meisten bevorzugt etwa 15 bis 25, vorhanden.

Bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung als Chloralkali-Diaphragmazelle wird ein inertes Diaphragma auf die löcherige Struktur aufgebracht oder abgeschieden. Das Diaphragma, das dazu verwendet werden kann, um das

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Sieb des löcherigen Teils der Kathode zu bedecken, ist ein flüssigkeitsdurchlässiges und halogenbeständiges Material. Vorzugsweise ist dieses Material Asbest, der in situ auf den äußeren Oberflächen der Kathode oder der löcherigen Vorsprünge 18 und der Umfangskammer 16 abgeschieden wird, wobei das Diaphragmamaterial der Anode gegenübersteht* Jedoch können auch andere Arten von Diaphragmen je nach den Umsetzungen und Umsetzungsbedingungen, die in der Zelle vorgesehen sind, verwendet werden. Andere Diaphragmen, z.B. solche aus synthetischen organischen Materialien, z.B. gewebtes nachchloriertes Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polypropylen, Teflon und dergleichen, können verwendet werden. Besonders gut geeignete Membranmaterialien sind solche, die aus synthetischen organischen Ionenaustauscherharzen hergestellt worden sind, z.B. aus sulfonierten Copolymerisaten aus Styrol und Divinylbenzol und hydrolysierten Copolymerisaten aus Tetrafluoräthylen und sulfonierten Perfluorvinyläthem. Elektrolytische Zellen, die letzteres Membranmaterial enthalten, werden in der parallelen US-Anmeldung SN 212 171 vom 12.12.197¹ beschrieben. Diese und andere geeignete Materialien sind dem Fachmann bekannt.

Die Kathodenstruktur ist so angepaßt, daß sie die Verwendung von allen ■'•ypen von Diaphragmen mit Einschluß von Blattasbest, abgeschiedenem Asbest und synthetischen Produkten, die in der Form von gewebten Flächengebilden vorliegen können, gestattet.

Die löcherigen Vorsprünge 18 und die Umfangskammer■16 sind vorzugsweise aus einem Metallmaschengitter konstruiert, das auch eine perforierte Metallplatte oder eine ähnliche löcherige Struktur sein kann. Die Metallteile der Kathode

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sind aus einem leitfähigen Metall und vorzugsweise aus relativ billigem kohlenstoffarmen Stahl. Es können jedoch auch verschiedene andere Metalle verwendet werden, wie Titan, Nickel, Chrom, Kupfer, Eisen, Tantal und dergleichen sowie ihre Legierungen. Insbesondere können Edelstahle und andere Chromstähle, Nickelstähle und dergleichen verwendet werden. Auch können verschiedene Teile der Kathode aus Kupfer oder anderen Metallen mit niedrigem Widerstand konstruiert sein, um die elektrische Leitfähigkeit zu steigern. Wenn Kupfer oder andere Metalle mit niedrigem Widerstand verwendet werden, dann wird es bevorzugt, die Verstärkungseinrichtung 24 aus derartigen Metallen herzustellen, da die Verstärkungseinrichtung die doppelte Funktion der Leitung der elektrischen Energie zu den Oberflächen des löcherigen Siebs und der Verfestigung der Vor Sprunge hat. Somit können bei Verwendung der verschiedenen, stärker leitfähigen Metalle und Legierungen gesteigerte elektrische Leistungen erhalten werden.

Das löcherige Haschensieb 26 ist mit einer Verstärkungseinrichtung 24 verstärkt. Die Verstärkungseinrichtung ist vorzugsweise ein Blattmetallmaterial, das vorzugsweise an die Seitenwand der Kathode auf mindestens einer Seite der Kathode angefügt ist. Das löcherige Maschensieb ist beispielsv/eise durch Schweißen an die Verstärkungseinrichtung 24 angefügt. Wie bereits oben zum Ausdruck gebracht wurde, dient die Verstärkungseinrichtung 24 zum doppelten Zweck sowohl der Unterstützung und Verstärkung des löcherigen Siebs als auch zum Leiten der elektrischen Energie an die äußersten Stellen der Kathodenfinger.

Die Verstärkungseinrichtung 24 umfaßt ein Metallblatt, das sich durch den Innenteil des löcherigen Metallvorsprungs und vorzugsweise bis zu dessen Mitte erstreckt.

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Die Verstärkungseinrichtung enthält eine Vielzahl von Vorsprüngen 25, die sich von der Vorderseite des Metallblatts auf jeder Seite davon zu den inneren Oberflächen des löcherigen Metallvorsprungs erstrecken. Diese Verlängerungen, die aus einem Metall oder einem Kunststoffmaterial bestehen können, sind durch das Metallblatt, vorzugsweise im gleichen Abstand davon (wie in Figur 3 gezeigt), angebracht. Es wird mehr bevorzugt, daß die Verstärkungseinrichtung durch Einbohren oder Einstanzen einer Reihe von Löchern in ein vorgebildetes Metallblatt 24 hergestellt wird, wobei Metallstifte 25 in die Löcher in einer solchen Weise eingesetzt werden, daß die äußersten Stellen der Stifte, wenn diese an Ort und Stelle sind, sich von einer inneren Oberfläche des löcherigen Metallvorsprungs zu der gegenüberliegenden inneren Oberfläche erstrecken. Alternativ können die Metallverlängerungen, d;h. die Stifte, in willkürlicher Weise um die Oberfläche des Metallblatts herum angebracht werden. Eine andere mögliche Struktur ist diejenige, die erhalten wird, indem Metallverlängerungen in das Metallblatt eingestanzt werden und indem die Verlängerungen zu einer solchen Länge gebogen werden, daß sie sich ausdehnen und eine Unterstützung für das löcherige Metallsieb ergeben. Andere Maßnahmen, um Verstärkungsverlängerungen auf dem Metallblatt zu erzielen, sind dem Fachmann bekannt.

Die Verstärkungseinrichtung dient dazu, um ein Verwerfen und Verbiegen des löcherigen Metallvorsprungs zu verhindern und auf diese Weise den Kathoden- und Anodenabstand durch die Oberfläche der Elektroden konstant zu halten.

Bei einer besonders bevorzugten Modifizierung schließt der löcherige Metallvorsprung, d.h. der verstärkte Kathodenfinger, eine Vielzahl von Befestigern, z.B. Nieten, ein,

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die sich durch den löcherigen Metallvorsprung und die Verstärkungseinrichtung erstrecken, um das Metallsieb an der Verstärkungseinrichtung zu befestigen. In dieser Weise wird eine weitere Starrheit erzielt und Drücke, die sich in dem Kathodenraum (d.h. im inneren Raum der Metallvorsprünge) entwickeln, können das Metallsieb nicht verwerfen oder verbiegen. Alternativ kann das löcherige Metallsieb 26 auch an die Stifte 25, wenn diese aus Metall bestehen, durch Punktschweißen befestigt werden.

Die löcherigen Vorsprünge 18 können aus Maschensieben aus kohlenstoffarmem Stahl und dergleichen, wie beschrieben, hergestellt werden. Sie können scharfe Biegungen verwenden, so daß relativ scharfe 90°-Ecken 36 mit einem relativ geringen Krümmungsradius erzielt werden. Die Biegungen können aber auch mehr abgerundet sein, d.h. der Krümmungsradius kann an einen Halbkreis herangehen. Der Krümmungsradius ist eine Maßnahme, um die Kurven, bezogen auf den Radius des Bogens, der durch die Biegung gebildet wird, zu messen. Die gegebenen Messungen beziehen sich auf den Radius eines Außenbogens. Der Innenbogen hat einen entsprechend geringeren Radius je nach der Dicke des löcherigen Metalls. Die löcherigen Vorsprünge 18 sind in geeigneter Weise, beispielsweise durch Schweißen, an dem löcherigen Abschnitt der ümfangskammer angebracht, während die Verstärkungseinrichtung 24 vorzugsweise sich an die Seitenwand des Kathodenabsehnitts erstreckt und dort angebracht ist.

In der zusammengestellten Zelle ist der Kathodenabschnitt 10 oberhalb des Zellbodens 28 in einer solchen Weise angeordnet, daß die Anoden 22 von dem Zellboden 28 nach oben zwischen den löcherigen Vorsprüngen 18 vorspringen. Der

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Ausrichtungsabstand zwischen der Anode -und den löcherigen Fingern beträgt normalerweise etwa 3,175 n "bis 9,525 mm (1/8 bis 3/8 inch). Wenn daher die Höhe und die Breite der Kathodenstruktur zunimmt, dann wird es zunehmend kritischer, die Anoden- und Kathodenfunktionen in geeigneter Ausrichtung zueinander über die gesamte Hohe und ^reite der Elektrodenoberflächen zu halten, wenn die Größe zunimmt. Gemäß der Erfindung werden diese Schwierigkeiten erheblich vermindert oder eliminiert und die gewünschte Kathodenausrichtung hinsichtlich der Anode wird leichter erhalten. Somit ergaben bislang geringfügige Verwerfungen, Verbiegungen oder dergleichen bei den löcherigen Vorsprüngen äußerste Schwierigkeiten, um die richtigen Abstände zwischen der Anode und der Kathode über weite Axisdehnungen aufrechtzuerhalten, während gemäß der Erfindung diese Schwierigkeiten überwunden werden und eine Einrichtung zur Verfügung gestellt wird, um den gewünschten Anoden-Kathoden-Abstand für die gesamten Oberflächen der gegenüberliegenden Anode und Kathode beizubehalten, indem eine starrere Kathodenstruktur zur Verfugung gestellt wird, die gegenüber permanenten Strukturablenkungen beständig ist.

Die Anode 22, die aus Graphit oder einem Metall, wie Ventilmetall, z.B. Titan, das mit einem Edelmetall oder einem Oxid davon beschichtet ist, hergestellt sein kann, ist an dem Zellboden 28 mittels des leitf ähigen Metalls 32 befestigt. Das leitfähige Metall 32 ist normalerweise Blei oder ein anderes relativ niedrigschmelzendes leitendes Metallmaterial, das leicht über die Anode geformt werden kann. Das jeweils verwendete Metall ist ein solches j das bei einer Temperatur unterhalb der die Elektroden zerstört werden/ schmilzt. Die Anode 22 kann auch mechanisch an den Boden" 28 durch Bolzen oder andere Mittel angeschlos.-

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sen sein. Ein Dichtungsmaterial 34, z.B. ein inertes organisches Polymer- oder Harzmaterial, wird über das leitfähige Metall 32 aufgebracht, um einen elektrolytischen Angriff durch den Elektrolyten auf das leitfähige Metall während des Zellbetriebs zu verhindern.

Beim Betrieb einer elektrolytischen Zelle, die die erfindungsgemäße Kathodenstruktur enthält, als Chloralkalizelle wird ein Alkalimetallchlorid, z.B. Natriumchlorid, in die Zelle als Lösungsstrom der gewünschten Konzentration eingeführt. Der Spiegel der Lösung innerhalb der Zelle wird innerhalb der Zelle auf Punkte oberhalb der Anoden eingestellt. Durch Einstellung des Spiegels innerhalb der Zelle wird der hydrostatische Druck, der auf das Diaphragma ausgeübt wird, welches die löcherigen Kathodenfinger bedeckt, variiert, wodurch der Elektrolytstrom durch das Diaphragma in das Kathodenabteil variiert wird. Bei normalen Betriebsbedingungen ist die Höhe der Kochsalzlösung oberhalb der Anoden etwa 2,54 bis 38,10 cm (1 bis 15 inch).

Wie bereits zum Ausdruck gebracht wurde, kann der Kathodenabschnitt gemäß der Erfindung in einer Zelle verwendet werden, die für die Elektrolyse von Alkalimetallchloridlösungen verwendet wird, welche nicht nur Natriumchlorid, sondern auch Kaliumchlorid, Lithiumchlorid, Rubidiumchlorid und Cäsiumchlorid einschließen. Bei der Elektrolyse unter Verwendung einer Diaphragmabedeckung der löcherigen Kathode werden Alkali, Chlor und Wasserstoff erzeugt; bei Verwendung bestimmter Modifizierungen und Veränderungen bei der Umsetzungsmethode, beispielsweise durch Entfernen des Diaphragmas oder durch weitere umsetzung des gebildeten Alkalis und Chlors, können in der erfindungsgemäßen Zelle auch Alkalimetallchlorate hergestellt werden. Somit

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werden in manchen Fällen, wenn die Herstellung von Alkalimetallchloraten in Betracht gezogen wird, Lösungen, die sowohl Alkalimetallehlorat als auch Alkalimetallchlorid enthalten, in die Zelle für eine weitere Elektrolyse zurückgeleitet. Bei einer weiteren Modifizierung können die erfindungsgemäßen Kathodenstrukturen in einer Zelle für die Elektrolyse von Chlorwasserstoff verwendet werden, wobei Chlorwasserstoff in Kombination mit einem Alkalimetallchlorid elektrolysiert wird. Somit sind die erfindungsgemäßen Kathodenstrukturen und Zellen für diese und viele andere elektrolytische Prozesse sehr gut geeignet.

Die oben beschriebenen Kathodenabschnitte bringen signifikante Vorteile mit sich, wenn sie als Kathodenabschnitt einer elektrolytischen Zelle verwendet werden. Ein äußerst wichtiger Gesichtspunkt ist die extrem hohe elektrische Leistung beim Betrieb bei ungewöhnlich hohen Stromstärken in der Gegend von 100000 A und mehr. Solche hohen Stromstärken ergeben eine erheblich größere Produktivität für eine gegebene Zellraumgegend. Die neue Struktur der erfindungsgemäßen Kathode ergibt eine verbesserte Kontrolle von Strukturtoleranzen, wodurch der praktische Betrieb von großen elektrolytischen Zellen gestattet wird. Zusätzlich dazu, daß sie dazu imstande ist, bei extrem hohen Stromleistungen betrieben zu werden, kann die erfindungsgemäße Zelle auch wirksam bei niedrigen Stromstärken, z.B. etwa 30000 A oder weniger, betrieben werden sowie bei höheren Stromstärken bis zu 150000 A.

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Claims (8)

1. Patentansprüche

   Kathodenstruktur für eine elektrolytische Zelle vom Diaphragmatyp, gekennzeichnet durch ein leitendes Metallgehäuse, das darin eine löcherige Metallkammer besitzt, wobei die Kammer damit in Verbindung eine Vielzahl von· löcherigen Metallvorsprüngen aufweist, wobei die löcherigen Metallvorsprünge einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt besitzen und eine Verstärkungseinrichtung einschließen, die ein Metallblatt umfaßt, das sich im wesentlichen durch den Innenteil der löcherigen Metallvorsprünge erstreckt, und wobei das Metallblatt eine Vielzahl von Vorsprüngen aufweist, die sich von jeder Seite davon zu den inneren Oberflächen der löcherigen Metallvorsprünge erstrecken.
2. 2. Kathodenstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die löcherigen Metallvorsprünge aus einem Maschensieb aus Stahl bestehen.
3. 3. Kathodenstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die löcherigen Metallvorsprünge die Breite der Kathodenstruktur durchqueren.
4. 4. Kathodenstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorsprünge, die sich von dem Metallblatt erstrecken, Metallvorsprünge sind.
5. 5. Kathodenstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallblatt eine Vielzahl von Löchern umfaßt, durch welche Stöpsel eingesetzt worden sind, die sich von einer inneren Oberfläche zu der gegenüberliegenden inneren Oberfläche der löcherigen Metallvorsprünge erstrecken.

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6. 6. Kathodenstruktur nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Löcher in dem Metallblatt in gleichem Abstand angeordnet sind.
7. 7. Kathodenstruktur nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß.der löcherige Metallvorsprung auch eine Vielzahl von Befestigern, die sich durch den löcherigen Metallvorsprung erstrecken, und eine Verstärkungseinrichtung einschließt, wodurch der Vorsprung
   an der Verstärkungseinrichtung befestigt wird.
8. 8. Kathodenstruktur nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Befestiger Nietenteile sind.

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