DE2442474A1 - Vielplattenzelle zur entkeimung und entgiftung von fluessigkeiten mittels anodischer oxydation - Google Patents

Description

SACHS SYSTEMTECHNIK GMBH - 8720 SCHWEINFURT PATENT- UND QEBRAUCHSMUSTERHILPSANMELDUNG

Vielplattenzelle zur Entkeimung und Entgiftung von Flüssigkeiten mittels anodischer Oxydation

Die Erfindung betrifft eine Vielplattenzelle zur Entkeimung und Entgiftung von Flüssigkeiten mittels anodischer Oxydation, bestehend aus einem die Elektroden aufnehmenden Gehäuse, das für die Durchströmung der zu reinigenden Flüssigkeit eingerichtet ist, wobei die plattenförmigen Elektroden an die Pole einer Stromquelle angeschlossen sind.

Ein derartiges Gerät ist beispielsweise durch die deutsche Offenlegungsschrift 2 337 355 bekannt. Dieses bekannte Gerät arbeitet mit einer Anhäufung von Stäben zwischen zwei Plattenelektroden, wobei sich auf den Oberflächen der Stäbe entsprechende Potentiale ausbilden. Dabei ist die effektiv wirksame Fläche relativ gering, die Potentialverteilung ungleich und das Bauvolumen für eine gegebene Leistung groß.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, bei der auf ein übliches Diaphragma verzichtet werden kann, die den Betrieb außerdem mit höherer Spannung als die reinen Anoden-Kathoden-Geräte erlaubt und infolge günstiger Kanalausbildung geringe Baugröße gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen den beiden mit den Stromquellen verbundenen Elektroden weitere Polarisationsplatten innerhalb des Elektrodenquersohnittes angeordnet sind, untereinander und zu den Elektroden etwa gleiche Oberflächenabstände haben, die Stromzuführung von außen zur Zelle ausschließlich über die Elektroden erfolgt und die Achse des Elektroden-Polarisationsplatten-Paketes im wesentlichen horizontal liegt. Dadurch ergibt sich eine Elektrolysezelle mit guten elektrischen und ströraungsmäßigen Eigenschaften und einem

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im Vergleich zur Leistung guten Verhältnis hinsichtlich Gewicht und Bauvolumen.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung soll die Vielplattenzelle so ausgebildet sein, daß mindestens drei Polarisationsplatten zwischen den Elektroden vorgesehen sind.

Die ausreichende keimtötende Wirkung hängt von der Elektrodenfläche und dem Massendurchfluß ab. Erfindungsgemäß soll die Zelle so gestaltet werden, daß die Gesamtfläche (F in cm ) der Elektroden und der Polarisationsplatten etwa

F s κ ' v.

•χ

beträgt, wobei v. der Massendurchfluß in cm /see und K eine Konstante ist, deren Wert etwa zwischen 30 und 60 liegt. Die Konstante ist nicht dimensionslos sondern wird in sec/cm angegeben. Erfindungsgemäß kann die Vielplattenzelle auch so ausgebildet sein, daß die Plattenzahl (z) sich aus der Beziehung

ζ e 3 · F : 100

2 ermittelt, wobei F die Gesamtfläche der Anode in cm ist. Aus dieser Beziehung ist zu erkennen, daß Geräte der hier beschriebenen Art erst von einem gewissen Massendurchfluß und damit einer bestimmten Anodenfläche an sinnvoll realisierbar sind.

Weitere erfindungegemäße Kennwerte hinsichtlich der Gerätedaten sind die, daß der Plattenabstand 3 nan oder kleiner ist und die Stromdichte ca. 8 mA/om² beträgt.

Das an Hand einer Zeichnung beschriebene Ausführungsbeispiel erläutert die Erfindung und damit erzielte Versuchsergebnisse näher.

Die Zeichnung stellt den echematischen Schnitt durch eine Vielplattenxelle dar. In dieser Zelle ist mit 1 das Gehäuse, mit 2 der Zulauf, mit 3 der Ablauf, mit 4 die Anode, mit 5 die Kathode und mit 6 die dazwischen liegenden Polarisationsplatten be-

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"*- 2442A74

zeichnet. Zwischen den Polarisationsplatten 6 baw. zwischen der jeweiligen Endplatte und der Anode 4 bzw. Kathode 5 sind Abstandsisolierstücke 7 angeordnet, die die Platten im vorbestimmten Abstand voneinander halten. Diese Abstandsstücke 7 blockieren dabei nicht die Zwischenräume zwischen den Platten, die für den Durchtritt der zu reinigenden Flüssigkeit vorgesehen sind, sondern erstrecken sich nur über einen Teil des Plattenquerechnittes, z. B. können sie eine Säule in der Mitte bilden, mit dem sich aus der Zeichnung ergebenden Durchmesser. Die Außenform der Platten ist an sich gleichgültig und bestimmt sich nach baulichen Gesichtspunkten, z. B. könnte das Gehäuse 1 als Rohr ausgebildet sein, wobei dann die Platten kreisförmig, mit Segmentabschnitten zur Bildung des flüseigkeitsführenden Raumes auegebildet sind. Die Potentialverteilung ist durch die Vorzeichen dargestellt. Die Flüssigkeitsströmung ergibt sich aus der Pfeildarstellung.

Da der oxydierende Einfluß des entstehenden aktiven Sauerstoffes stärker auf organische Materie wirkt als der reduzierende Einfluß des entstehenden Wasserstoffes, gelingt die Entkeimung und Entgiftung. Der Wasserstoffeinfluß kann durch einen speziellen Belag auf den Seiten, auf denen sich ein negatives Potential ausbildet, gehemmt werden. Der Betrieb der Vielplattenzelle kann mit Gleich- oder Wechselstrom erfolgen. Der besondere Vorzug dieser Zelle besteht in ihrem einfachen technischen Aufbau, in einer verstärkten Erzeugung von wirksamem aktivem Sauerstoff bei geringer Leistungsaufnahme und einer universellen Anpassung an jede Strom- bzw. Spannungsquelle. Dies sieht so aus, daß eine Vergrößerung der Einzelflächen bei konstanter Plattenzahl einen kleineren Widerstand ergibt, so daß ein Wirkstrom mit kleiner Spannung erreicht wird. Eine Vergrößerung der Plattenzahl bei konstanter Einzelfläche ergibt einen größeren Widerstand und damit eine direkte Anpassung an Quellen mit höherer Spannung. Die notwendige wirksame Anod*engesamtfläche P kann also durch Vergrößerung der Einzelflächen oder durch Vergrößerung der Plattenzahl und damit der Flächen mit positivem Potential erfolgen. Daraus erfolgt eine Anpassungsfähigkeit der äußeren Zellenabmessungen an jedes geforderte Maß.

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2 A 4 2 4 7 H

Der Gesamtflächenbedarf und die Plattenzahl ergibt eich aus den Formeln:

P = K · v.
und

ζ = 3 · F : 100.

Dabei ist F die Anodenfläche (d. h., die Gesamtfläche aller Platten mit positivem Potentail) in cm , v. der Maseendurchfluß in cm /see und K eine Konstante, die für derartige Zellen etwa in der Größenordnung zwischen 30 und 60 liegt _r An baulichen Abmessungen sind noch von Wichtigkeit der Plattenabstand, der maximal bis zu 3 mm betragen kann, und die Stromdichte, die ca. 8 mA/cm ist.

Bei den Versuchen wurde z. B. nach einmaligem Durchfluß einer. Flüssigkeit mit einer Keimzahl von 5 " 10 Keimen pro ml durch eine Zelle, die entsprechend den Formeln Fa 50 · v. und ζ * 3 ' F : 100 ausgestaltet ist, kein Keimgehalt mehr nachgewiesen. Als Keime wurden bei diesem Beispiel KoIi E verwendet.

4. 7. 1974
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Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE

1. Vielplattenzelle zur Entkeimung und Entgiftung von Flüssigkeiten mittels anodischer Oxydation, bestehend aus einem die Elektroden aufnehmenden Gehäuse, das für die Durchstrßmung durch die zu reinigende Flüssigkeit eingerichtet ist, wobei die plattenförmigen Elektroden an die Pole einer Stromquelle angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß awischen den beiden mit der Stromquelle verbundenen Elektroden weitere Polarisationsplatten innerhalb des Elektrodenquerschnittes angeordnet sind, untereinander und zu den Elektroden etwa gleiche OberflächenabstSnde haben und die Stromzuführung von außen zur Zelle ausschließlich über die Elektroden erfolgt und die Achse des Elektroden-Polarisationsplatten-Paketes im wesentlichen horizontal liegt.

2. Vielplattenzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens drei Polarisationsplatten vorgesehen sind.

3. Vielplatteneelle nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennseichnet, daß die Gesamtfläche (F in cm ) der Elektroden und der Polarisationsplatten etwa

F s K · v.

beträgt, wobei v. der Maesendurohfluß in cm /see und K eine Konstante ist, deren Wert etwa zwischen 30 und 60 liegt.

4. Vielplattenzelle nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattenzahl (ζ) sich aus der Beziehung

ζ * 3 · F : 100

ermittelt, wobei F die Gesamtfläche der Anoden (aller Plattenoberflächen mit positivem Potential) in cm ist»

5» Vielplatteneelle nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Plattenabstand 3 mm oder kleiner ist.

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(ο

β. Vielplattenaeile nach den Ansprüchen 1 bis 5* dadurch gekennzeichnet, daß die Stromdichte ca. 8 mA/cm beträgt.

H. 7. 1974 SYG Pa/Mü-

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