DE2456148A1 - ELECTROLYSIS CELL - Google Patents

ELECTROLYSIS CELL

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DE2456148A1 DE19742456148 DE2456148A DE2456148A1 DE 2456148 A1 DE2456148 A1 DE 2456148A1 DE 19742456148 DE19742456148 DE 19742456148 DE 2456148 A DE2456148 A DE 2456148A DE 2456148 A1 DE2456148 A1 DE 2456148A1
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Leo G Evans
Walter W Ruthel
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    • C25B9/60Constructional parts of cells
    • C25B9/65Means for supplying current; Electrode connections; Electric inter-cell connections

Description

24561A824561A8

Patentanwälte Dipl.-Ing. R W-eicsuann,Patent attorneys Dipl.-Ing. R W-eicsuann,

Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. RA.Weickmann, Dipl.-Chem. B. HuberDipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. RA Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 86, DEN8 MUNICH 86, DEN

POSTFACH 860 820PO Box 860 820

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HtM/th 'HtM / th '

Case 3313/3314/3334/3335/Case 3313/3314/3334/3335 /

33663366

HOOKER CHEMICALS AND PLASTICS CORPORATION, .Niagara Falls, N.Y. 14302, USAHOOKER CHEMICALS AND PLASTICS CORPORATION, .Niagara Falls, N.Y. 14302, USA

ElektrolysezelleElectrolytic cell

Die Erfindung betrifft, eine Elektrolysezelle, umfassend eine Kathodenstromschienenanordnung, Kathodenfinger und . einen Anodensockel mit Anoden. .The invention relates to an electrolytic cell comprising a cathode busbar assembly, cathode fingers, and. an anode base with anodes. .

Die Erfindung ist somit auf Elektrolysezellen gerichtet·, die für die Elektrolyse wässriger Lösungen und insbesondere wässriger Alkalimetallchlorid-LÖsungen geeignet sind.The invention is thus directed to electrolytic cells, those for the electrolysis of aqueous solutions and in particular aqueous alkali metal chloride solutions are suitable.

Elektrolysezellen werden seit vielen Jahren .in großem Umfang für die Herstellung von Chlor, Chloraten, Chloriten,Electrolytic cells have been used on a large scale for many years for the production of chlorine, chlorates, chlorites,

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Chlorwasserstoffsäure, Laugen, Wasserstoff und anderen verwandten Chemikalien angewandt. Im Laufe der Jahre sind diese Zellen zu einem Standard entwickelt worden, der, bezogen auf die eingesetzte elektrische Energie, hohe Betriebswirkungsgrade ermöglicht. Die Betriebswirkungsgrade schließen die Strom-, Zersetzungs-, Energie-, Leistungs- und Spannungs-Ausbeuten ein. Die jüngsten Entwicklungen hinsichtlich der Elektrolysezellen sind auf Verbesserungen gerichtet, die bei Aufrechterhaltung hoher Betriebwirkungsgrade die Produktionskapazität der einzelnen Zellen steigern. Dies ist in großem Ausmaß durch Modifizieren oder Umkonstruieren der einzelnen Zellen und Steigern der Stromstärken, bei denen die einzelnen Zellen betrieben werden, erreicht worden. Die gesteigerten Produktionskapazitäten der einzelnen Zellen, die bei höheren Stromstärken arbeiten, führen bei einem gegebenen Platzbedarf der Zelle zu höheren Produktionsraten und vermindern den Investitionsaufwand und die Betriebskosten. Hydrochloric acid, alkalis, hydrogen and other related Chemicals applied. Over the years these cells have been developed to a standard based on the electrical energy used enables high levels of operating efficiency. The operating efficiencies close the Current, decomposition, energy, power and voltage yields. Recent developments regarding the Electrolytic cells are aimed at improvements that while maintaining high operating efficiencies Increase the production capacity of the individual cells. This is to a large extent by modifying or redesigning the individual cells and increases in the currents at which the individual cells are operated, has been achieved. The increased production capacities of the individual cells, which work at higher currents, lead to one given space requirements of the cell lead to higher production rates and reduce the investment and operating costs.

Im allgemeinen zielen die jüngsten Entwicklungen hinsieht·^ lieh der Elektrolysezellen auf größere Zellen ab, die höhere Produktionskapazitäten aufweisen und so ausgelegt sind, daß sie bei hohen Stromstärken arbeiten und gleichzeitig die Aufrechterhaltung hoher Betriebswirkungsgrade ermöglichen. Innerhalb gewisser Betriebsparameter ist die Produktionskapazität der Zelle umso größer, je höher die Stromstärke liegt, bei der die Zelle betrieben werden kann. Wenn die Zelle für höhere Stromstärken ausgelegt wird, ist es jedoch von Bedeutung, hohe Betriebswirkungsgrade aufrechtzuerhalten, Ein einfaches Vergrößern der Bestandteile einer für niedrige Stromstärken ausgelegten Zelle führt nicht zu einer Zelle, die sowohl bei hoher Stromstärke betrieben werden kann, als auch gleichzeitig das Aufrechterhalten hoher Betriebswirkungsgrade ermöglicht. Für bei hohen Stromstärken zu betreibende Zellen ist eine Vielzahl von Konstruktions-In general, recent developments aim to look at · ^ lent the electrolytic cells to larger cells, the higher ones Have production capacities and are designed to work at high currents and at the same time the Enable high operating efficiencies to be maintained. Within certain operating parameters is the production capacity of the cell, the higher the current strength at which the cell can be operated. If the Cell is designed for higher currents, however, it is important to maintain high operating efficiencies, Simply increasing the size of the components of a low-amperage cell does not result in one Cell that can be operated at high amperage and at the same time enables high operating efficiencies to be maintained. For operating at high currents Cells is a variety of construction

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Verbesserungen erforderlich, damit die hohen Betriebswirkungsgrade aufrechterhalten und eine große Produktionskapazität erzielt werden können.Improvements needed to maintain high operating efficiencies and a large production capacity can be achieved.

Die Elektrolysezelle der Erfindung kann so angepaßt werden, daß sie als Elektrolysezelle verschiedener Typen verwendet werden kann, von denen die Chloralkalizellen von überragender Bedeutung sind. Die erfindungsgemäße Elektrolysezelle wird insbesondere mit" Hinsicht auf Chloralkalizellen, und insbesondere in Bezug auf Chloralkali-Diaphragma-Zellen beschrieben werden. Durch die Erläuterung dieser besonderen Ausführungsformen soll die Nützlichkeit der Elektrolysezelle der Erfindung jedoch nicht in Bezug auf andere Elektrolysezellen-Typen beschränkt werden.The electrolytic cell of the invention can be adapted so that it can be used as an electrolytic cell of various types, of which the chlor-alkali cells are superior Meaning are. The electrolytic cell according to the invention is in particular with "regard to chlor-alkali cells, and particularly in relation to chloralkali junction cells. By explaining this particular However, embodiments are not intended to demonstrate the utility of the electrolytic cell of the invention in relation to other types of electrolytic cells be restricted.

In früherer Zeit waren die Chloralkali-Diaphragma-Zellen so konstruiert, daß sie bei relativ niedrigen Stromstärken von etwa 10 000 A oder weniger betrieben werden konnten und entsprechend niedrig liegende Produktionskapazitäten aufwiesen. Eine typische Zelle dieser Art ist die Hooker-Zelle Typ S, die von der Anmelderin entwickelt wurde und zur Zeit ihrer Entwicklung und anfänglichen Verwendung einen Durchbruch in der elektrochemischen Technik darstellte. Die Hooker-Zelle Typ S wurde anschließend von der Anmelderin durch eine Reihe von Zellen des Typs S verbessert, beispielsweise durch die Typen S-3, S-3A, S-3B, S-3C, S-3D und S-4 und die bei·zunehmend höheren Stromstärken von etwa 15 000, 20 000, 25 000, 30 000, 40 000 und bis zu etwa 55 000 A mit entsprechend höheren Produktionskapazitäten betrieben werden konnten. Die Konstruktion und die Leistung dieser Hooker-Zellen Typ S sind, von Shreve in Chemical Process Industries, Third Edition, · Seite 233 (1967), McGraw-Hill; Mantell in. Industrial Electrochemistry, Third Edition, Seite 434 (1950), McGraw-Hill,· und Sconce in Chlorine, Its Manufacture, Properties and Uses, A,,rC,S, Monograph, Seiten 94 bis 97 (1962) Reinhold, beschrieben,,In the past, the chlor-alkali diaphragm cells were designed to operate at relatively low currents of about 10,000 A or less could be operated and accordingly low production capacities exhibited. A typical cell of this type is the Hooker cell type S, which was developed by the applicant and used for A breakthrough in electrochemical engineering at the time of its development and initial use. The Hooker cell type S was subsequently improved by the applicant with a number of cells of the type S, for example by the types S-3, S-3A, S-3B, S-3C, S-3D and S-4 and those at · increasingly higher currents of about 15,000, 20,000, 25,000, 30,000, 40,000 and up to about 55,000 A could be operated with correspondingly higher production capacities. The construction and the performance these are Type S Hooker cells from Shreve in Chemical Process Industries, Third Edition, page 233 (1967), McGraw-Hill; Mantell in. Industrial Electrochemistry, Third Edition, page 434 (1950), McGraw-Hill, · and Sconce in Chlorine, Its Manufacture, Properties and Uses, A ,, rC, S, Monograph, pages 94 to 97 (1962) Reinhold, described,

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In der US-PS 2 987 463 ist eine Chloralkali-Diaphragma-Zelle beschrieben, die bei einer Stromstärke von etwa 30 000 A betrieben werden kann und sich in gewisser Weise von den Hooker-Zellen des Typs S unterscheidet. In den US-Patentschriften 3 464 912 und 3 493 487 der Anmelderin sind Chloralkali-Diaphragma-Zellen offenbart, die bei einer Stromstärke von etwa 60.000 A betrieben werden können.In US Pat. No. 2,987,463, a chloralkali diaphragm cell is described which, at a current strength of about 30,000 A can be operated and differs in some ways from the Type S Hooker cells. In the Applicants' US Patents 3,464,912 and 3,493,487 disclose chloralkali diaphragm cells which are used in a Current strength of about 60,000 A can be operated.

Der oben angegebene Stand der Technik zeigt die Entwicklung der Konstruktion von Chloralkali-Diaphragma-Zellen, die bei höheren Stromdichten und entsprechend höheren Produktionskapazitäten arbeiten. Es sind nun Chloralkali-Diaphragma-Zellen entwickelt worden, die bei hohen Stromstärken von etwa 150 000 A und mehr bis etwa 200 000 A arbeiten und unter Aufrechterhaltung hoher Betriebswirkungsgrade entsprechend höhere Produktionskapazitäten ergeben.The prior art cited above shows the development of the construction of chloralkali diaphragm cells used in higher current densities and correspondingly higher production capacities. They are now chlor-alkali diaphragm cells have been developed that work at high currents of about 150,000 A and more to about 200,000 A and while maintaining high operating efficiencies result in correspondingly higher production capacities.

Die Erfindung betrifft daher eine Elektrolysezelle, die eine Kathodenstromschienenanordnung, Kathodenfinger mit einem neuartigen Aufbau und einen Anodensockel mit Anoden umfaßt, die dadurch gekennzeichnet ist,The invention therefore relates to an electrolytic cell which has a cathode busbar arrangement, cathode fingers with comprises a novel structure and anode base with anodes, which is characterized in that

1. daß die Kathodenstromschienenanordnung mindestens eine Zuleitungssammelschiene und eine Vielzahl von Stromschienenstreifen mit unterschiedlichen relativen Abmessungen umfaßt, die aus einem hochleitfähigen Metall gefertigt und so angeordnet sind, daß die Zuleitungssammelschiene und die Vielzahl der Stromschienenstreifen einen elektrischen Strom mit im wesentlichen gleichmäßiger Stromdichte in der Kathodenstromschienenanordnung, ohne merklichen Spannungsabfall längs der Kathodenstromschienenanordnung und mit dem günstigsten Energieverbrauch in der Kathodenstromschienenanordnung durch diese zu den an die Kathodenfinger angrenzenden elektrischen Kontaktpunkten führen, und die Kathodenstromschienenanordnung in elektrischem Kontakt steht mit1. That the cathode busbar assembly is at least a supply busbar and a plurality of busbar strips with different relative Includes dimensions made of a highly conductive metal and arranged so that that the supply busbar and the plurality of busbar strips carry an electrical current with substantially uniform current density in the cathode busbar assembly without noticeable Voltage drop along the cathode busbar assembly and with the cheapest energy consumption in the cathode busbar assembly through this to the electrical adjacent to the cathode fingers Lead contact points, and the cathode busbar assembly is in electrical contact with

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mindestens einer Seitenwand des aus einem leitenden Metall gefertigten, Seitenwände aufweisenden und eine Vielzahl von Kathodenfinger enthaltenden Kathodenbehälters;at least one side wall of a conductive Metal fabricated, having side walls and containing a plurality of cathode fingers Cathode container;

daß die Kathodenfinger Kathodenfingerverstärkungen aus einem leitenden Metall, in dem Kathodenfingeraufbau enthaltende, an den Kathodenfingerverstärkungen befestigte Stäbe aus einem hochleitenden Metall und an den Kathodenfingerverstärkungen befestigte, die Außenseite der Kathodenfinger und den darin vorhandenen Gasraum bildende gelochte Einrichtungen aus leitendem Metall umfaßt; wobei die Stäbe aus dem hochleitenden Metall derart in dem Kathodenfingeraufbau angeordnet sind, daß sie einen elektrischen Strom mit im wesentlichen gleichmäßiger Stromdichte in den Kathodenfingern,ohne merklichen Spannungsabfall längs der Kathodenfinger und mit dem günstigsten Energieverbrauch in den Kathodenfingern zu führen in der Lage sind, und der Kathpdenbehälter eine Vielzahl von Kathodenfingern enthält, die sich im wesentlichen über den gesamten Innenraum des Kathodenbehälters erstrecken und die in elektrischem Kontakt an der Innenseite mindestens einer Seitenwand des Kathodenbehälters befestigt sind, während die Kathodenstromschienenanordnung an der Außenseite der an die befestigten Kathodenfinger angrenzenden Seitenwand des Kathodenbehälters in elektrischem Kontakt befestigt ist; und · ·that the cathode fingers cathode finger reinforcements made of a conductive metal, in the cathode finger assembly containing rods made of a highly conductive metal and fastened to the cathode finger reinforcements attached to the cathode finger reinforcements, the outside of the cathode fingers and those present in them Comprising perforated means of conductive metal forming gas space; with the rods from the highly conductive metal such in the cathode finger assembly are arranged to produce an electric current with a substantially uniform current density in the cathode fingers, without any noticeable voltage drop along the cathode fingers and with the most favorable energy consumption in the cathode fingers lead are able, and the cathpden container a A plurality of cathode fingers contains, which extend over substantially the entire interior of the cathode container extend and which are in electrical contact on the inside of at least one side wall of the Cathode canister are attached while the cathode busbar assembly on the outside of the side wall adjacent to the attached cathode fingers the cathode can is secured in electrical contact; and · ·

daß-der Anodensockel eine Einrichtung aus einem hochleitenden Metall mit im wesentlichen flacher und ebener Oberfläche und einem in Richtung von der Anoden* oder Zwischenzellenverbindungsstromschiene weg abnehmenden Querschnitt, der ein im wesentlichen stufenartiges, abgeschnittenes, rechtwinkeliges Dreieck bildet, umfaßt, die so geformt ist und solche relativen Abmessungen besitzt, daß sie einen elektrischenthat-the anode base is a device made of a highly conductive metal with substantially flat and flat surface and one in the direction of the anodes * or inter-cell connection busbar with a decreasing cross-section, which has a substantially step-like, truncated, right-angled triangle, which is shaped and those relative Dimensions that it has an electrical

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Strom mit im wesentlichen gleichmäßiger Stromdichte in dem Anodensockel, ohne merklichen Spannungsabfall längs des Anodensockels und mit dem günstigsten Energieverbrauch in dem Anodensockel durch diesen zu den an die Anodenplatten angrenzenden elektrischen Kontaktpunkten führt.Current with a substantially uniform current density in the anode base, without any noticeable voltage drop along the anode base and with the most favorable energy consumption in the anode base through this leads to the electrical contact points adjoining the anode plates.

Die erfindungsgemäße Kathodenstromschienenanordnung umfaßt mindestens eine Zuleitungssammelschiene und eine Vielzahl von Stromschienenstreifen, die unterschiedliche relative Abmessungen oder Dimensionen besitzen. Die Stromzuleitungssammelschiene oder die Stromschienen und die Vielzahl der Stromschienenstreifen sind aus einem hochleitenden Metall gefertigt und derart angeordnet, daß die Zuleitungssammelschiene oder die Zuleitungssammelschienen und die Vielzahl der Stromschienenstreifen daran angepaßt sind, einen elektrischen Strom zu elektrischen Kontaktpunkten, die an die Kathodenfinger angrenzen, zu führen und eine im wesentlichen gleichmäßige Stromdichte in der Kathodenstromschienenanordnung aufrechtzuerhalten, ohne daß ein merklicher Spannungsabfall in der Kathodenstromschienenanordnung auftritt und wobei gleichzeitig der wirtschaftlich günstigste Energieverbrauch in der Kathodenstromschienenanordnung erreicht wird. Die Kathodenstromschienenanordnung ist an mindestens einer Seitenwand eines Kathodenbehälter, das heißt eines die Kathode als Wandung aufweisenden Behälters, befestigt. Der Kathodenbehälter enthält eine Vielzahl von Kathodenfingern, die sich im wesentlichen über den gesamten Innenraum des Kathodenbehälters erstrecken und die unter Erzielung eines elektrischen Kontaktes an. mindestens einer Innenseitenwand des Kathodenbehälters befestigt sind. Die Kathodenstromschienenanordnung ist in elektrischem Kontakt mit der Außenseite der Seitenwand des Kathoden^ behälters befestigt, die an die befestigten Kathodenfinger a,ngrenzt.The cathode busbar assembly of the present invention comprises at least one supply busbar and a plurality of busbar strips that have different relative Have dimensions or dimensions. The power supply busbar or the busbars and the plurality of busbar strips are made of a highly conductive metal manufactured and arranged such that the supply busbar or the supply busbars and the plurality the busbar strips are adapted to carry an electrical current to electrical contact points connected to the Adjacent cathode fingers to guide and a substantially uniform current density in the cathode busbar assembly without a noticeable voltage drop occurring in the cathode busbar assembly and at the same time the most economical energy consumption in the cathode busbar assembly is achieved. The cathode busbar assembly is on at least one side wall of a cathode container, the means a container having the cathode as a wall, attached. The cathode container contains a variety of Cathode fingers, which extend over substantially the entire interior of the cathode container and the under Achieving electrical contact. at least one inner side wall of the cathode container are attached. The cathode bus bar assembly is in electrical contact with the outside of the side wall of the cathode ^ attached to the attached cathode fingers a, nborders.

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Die neue Kathodenstromschienenanordnung ermöglicht die wirtschaftlichste Verwendung des investierten Kapitals, insbesondere der Menge des.für die Kathodenstromschienenanordnung verwendeten hochleitenden Metalls. Die Anordnung und die unterschiedlichen relativen Abmessungen der Zuleitungssammelschiene(n) und der Vielzahl der Stromschienenstreifen vermindern, verglichen mit dem Stand der Technik, die Menge des in der Kathodenstromschienenanordnung notwendigen hochleitenden Metalls erheblich. Die Zuleitungssammelschiene(n) und die Vielzahl der Stromschienenstreifen sind aufgrund ihrer Anordnung bzw. Gestalt und ihrer unterschiedlichen relativen Abmessungen darauf angepaßt, einen elektrischen Strom zu führen und eine im wesentlichen gleichmäßige Stromdichte durch die Kathodenstromschienenanordnung aufrechtzuerhalten.The new cathode busbar arrangement enables the most economical Use of the invested capital, in particular the amount of des.für the cathode busbar assembly used highly conductive metal. The arrangement and the different relative dimensions of the feeder busbar (s) and reduce the number of busbar strips compared to the prior art, the amount of necessary in the cathode busbar assembly highly conductive metal. The supply busbar (s) and the plurality of busbar strips are different due to their arrangement and shape relative dimensions adapted to carry an electric current and a substantially uniform Maintain current density through the cathode busbar assembly.

Die erfindungsgemäße Kathodenstromschienenanordnung kann mit Einrichtungen zur Befestigung von Kathodenüberbrückungseinrichtungen versehen werden, wenn eine benachbarte Elektrolysezelle kurzgeschlossen und aus dem elektrischen Kreis entnommen wird. Die Kathodenstromschienenanordnung kann auch mit Kühleinrichtungen versehen werden, die verhindern, daß die Temperaturen in der Kathodenstromschienenanordnung auf schädliche Werte ansteigen und die zusätzlich die Menge des hochleitenden Metalls vermindern, das für die Kathodenstromschienenanordnung notwendig ist. Die erfindungsgemäßen Kathodenfinger bzw. deren Aufbau umfassen Kathodenfingerverstärkungen aus einem leitenden Metall, Stäbe aus hochleitendem Metall, die in dem Kathodenfingeraufbau angeordnet sind, und mit löchern versehene bzw. gelochte Einrichtungen aus leitendem Metall, die an den KathodenfingerverStärkungen befestigt sind und die Außenseite der Kathodenfinger und einen im Inneren der Kathodenfinger befindlichen Gasraum bilden. Die KathodenfingerverStärkungen können mit einer geeigneten Anzahl von Dornen, Stiften, Bolzen oder Vorsprüngen versehen sein. Die gelochten Einrichtungen aus dem leitendenThe cathode busbar arrangement according to the invention can be provided with devices for attaching cathode bridging devices provided when an adjacent electrolytic cell short-circuited and out of the electrical circuit is removed. The cathode busbar assembly can also be provided with cooling devices that prevent the temperatures in the cathode busbar arrangement rise to harmful values and the additional amount of Reduce highly conductive metal, which is necessary for the cathode busbar assembly. The invention Cathode fingers or their structure include cathode finger reinforcements made of a conductive metal, rods made of highly conductive metal, which are arranged in the cathode finger assembly and perforated conductive metal devices attached to the cathode finger reinforcements are attached and the outside of the cathode fingers and a gas space located inside the cathode fingers form. The cathode finger reinforcements can be fitted with a suitable Number of thorns, pins, bolts or projections can be provided. The perforated bodies from the senior

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Metall können an diesen Vorsprüngen befestigt sein, wodurch ein zusätzlicher Hohlraum für das während der Elektrolyse an der Kathode gebildete und in eine Samme1kammer zu überführende Gas geschaffen wird.Metal can be attached to these protrusions, creating an additional cavity for the during electrolysis formed at the cathode and transferred to a collecting chamber Gas is created.

Das hochleitende Metall ist vorzugsweise auf den Kathodenfingerverstärkungen der Kathodenfinger vorhanden und es sind Einrichtungen vorgesehen, mit denen das hochleitende Metall an den Kathodenfingerverstärkungen befestigt werden kann. Das hochleitende Metall ist in dem Aufbau des Kathodenfingers derart angeordnet, daß die Stäbe oder Streifen aus hochleitendem Metall so gebildet sind, daß sie einen elektrischen Strom führen und eine im wesentlichen gleichmäßige Stromdichte in der Kathodenfingerstruktur ermöglichen, ohne daß ein merklicher Spannungsabfall längs des Kathodenfingers auftritt und wobei sich gleichzeitig in dem Kathodenfinger der wirtschaftlich günstigste Energieverbrauch einstellt.The highly conductive metal is preferably on the cathode finger reinforcements the cathode finger is present and facilities are provided with which the highly conductive Metal can be attached to the cathode finger reinforcements. The highly conductive metal is in the structure of the cathode finger arranged so that the rods or strips of highly conductive metal are formed so that they one carry electrical current and enable a substantially uniform current density in the cathode finger structure, without a noticeable voltage drop occurring along the cathode finger and at the same time being in the Cathode finger sets the most economically advantageous energy consumption.

Durch den neuartigen Aufbau des Kathodenfingers werden neue Kathodenfinger geschaffen. DerKathodenbehälter enthält eine Vielzahl von Kathodenfingern, die sich im wesentlichen über das Innere des Kathodenbehälters erstrecken und die in elektrischem Kontakt stehend an mindestens einer Innenseitenwand des Kathodenbehälters befestigt sind. Die Kathodenstromschienenanordnung ist in elektrischem Kontakt mit der Außenseite der Seitenwand des Kathodenbehälters verbunden, die an die befestigten Kathodenfinger angrenzt.The novel structure of the cathode finger creates new cathode fingers. The cathode container contains a A plurality of cathode fingers, which extend substantially over the interior of the cathode container and which in standing electrical contact are attached to at least one inner side wall of the cathode container. The cathode busbar assembly is in electrical contact with the outside of the side wall of the cathode canister, which is adjacent to the attached cathode fingers.

Es sind Einrichtungen zum Ausrichten der gegenüberliegenden Enden der Kathodenfinger, die an die innere Seitenwand des Kathodenbehälters angrenzen,, vorgesehen, die der Innenseitenwand gegenüberliegt, an der die Kathodenfinger befestigt sind»There are means for aligning the opposite ends of the cathode fingers that are attached to the inner side wall of the Adjacent cathode container ,, provided, which is opposite the inner side wall to which the cathode fingers attached are"

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Der neue Anodensockel umfaßt eine Einrichtung aus einem hochleitenden'Metall, die eine im wesentlichen flache und' ebene Oberfläche und in der sich von der Anoden- oder .Interzellenverbindungs-Stromschiene entfernenden Richtung einen abnehmenden Querschnitt aufweist, der die Form eines im wesentlichen stufenartig sich verjüngenden, abgeschnittenen rechtwinkeligen Dreiecks besitzt. Die Einrichtung aus dem hochleitenden Metall kann aus einer soliden Metallplatte der beschriebenen Gestalt bestehen oder kann aus zwei oder mehreren Formstücken, wie Platten, mit unterschiedlichen relativen Abmessungen aufgebaut sein, die derart angeordnet sind, daß. ihre Querschnitte die Querschnittsform eines im wesentlichen stufenartig sich verjüngenden, abgeschnittenen, rechtwinkeligen Dreiecks der obigen Art bilden. Die Einrichtung aus dem hochleitenden Metall kann mit Befestigungseinrichtungen für die Anodenplatten versehen sein. Die Einrichtung aus hochleitendem Metall besitzt solche relativen Abmessungen und eine derartige Gestalt, daß sie in der Lage ist, einen elektrischen Strom durch den Anodensockel bis zu an die Anodenplatten angrenzenden elektrischen Kontaktpunkten zu führen und in dem Anodensockel eine im wesentlichen gleichmäßige Stromdichte aufrechtzuerhalten, ohne daß ein merklicher Spannungsabfall beim Durchgang durch den Anodensockel auftritt und in dem Anodensockel der wirtschaftlich günstigste Energieverbrauch erreicht wird.The new anode socket comprises a device made of a highly conductive 'metal which has a substantially flat and' flat surface and in which the anode or .Intercell connection busbar removing direction has a decreasing cross-section which is in the form of a has substantially stepped tapered, truncated right triangle. The establishment The highly conductive metal can be made from a solid metal plate consist of the shape described or can be composed of two or more shaped pieces, such as plates, with different relative dimensions, the such are arranged that. their cross-sections have the cross-sectional shape of an essentially step-like tapering, truncated, form right triangle of the above kind. The device made of the highly conductive metal can with Fastening devices for the anode plates may be provided. The device made of highly conductive metal has such relative dimensions and such that it is capable of carrying an electrical current through the anode socket up to electrical ones adjacent to the anode plates To lead contact points and in the anode base an im maintain substantial uniform current density, without a noticeable voltage drop occurring when passing through the anode base and in the anode base of the economically most favorable energy consumption is achieved.

Der erfindungsgemäße Anodensockel kann auch geeignete Stützexnrichtungen für die Einrichtung aus dern^ hochleitenden Metall und andere geeignete Stützexnrichtungen aufweisen, die den Anodensockel in die Lage versetzen, anderen Bestandteilen der erfindungsgemäßen Elektrolysezelle als Unterlage zu dienen.The anode base according to the invention can also be suitable Supporting devices for the establishment from the highly conductive Metal and other suitable support devices which enable the anode base to support other components of the electrolytic cell according to the invention to serve.

Zur Verdeutlichung des Standes der Technik sei auf die US-PS 3 432 422 verwiesen.To illustrate the prior art reference is made to US-PS 3,432,422.

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Durch den erfindungsgemäßen Aufbau des Anodensockels wird das investierte Kapital in wirtschaftlichster Weise eingesetzt, da die Menge des für den Anodensockel benötigten hochleitenden Metalls bestmöglich ausgenutzt wird. Due to the structure of the anode base according to the invention, the invested capital is used in the most economical way, because the amount of highly conductive metal required for the anode base is used to the full.

Die Anordnung, die Gestalt und die unterschiedlichen relativen Abmessungen der Einrichtung aus dem hochleitenden Metall vermindern, verglichen mit dem Stand der Technik, in wesentlicher Weise die Menge des hochleitenden Metalls, das in dem Anodensockel vorhanden sein muß. Weiterhin ist die Einrichtung aus dem hochleitenden Metall aufgrund ihrer Anordnung und ihrer unterschiedlichen relativen Abmessungen darauf ausgelegt, einen elektrischen Strom zu führen und durch den Anodensockel eine im wesentlichen gleichmäßige Stromdichte aufrechtzuerhalten.The arrangement, the shape and the different relative Reduce the dimensions of the device made of the highly conductive metal, compared to the prior art, to a significant extent Know the amount of highly conductive metal that must be present in the anode socket. Furthermore, the facility made of the highly conductive metal due to their arrangement and their different relative dimensions designed to carry an electrical current and a substantially uniform one through the anode socket Maintain current density.

Der Anodensockel kann mit einer Anodenüberbrückungsstromschiene versehen sein, an der eine Anodenverbindung befestigt wird, wenn eine benachbarte Elektrolysezelle kurzgeschlossen und aus dem Schaltkreis genommen wird. Der Anodensockel kann auch mit Kühleinrichtungen versehen sein, die verhindern, daß die Temperatur des Anodensockels auf schädliche Werte ansteigt und die zur Folge haben, daß die Menge des in dem Anodensockel verwendeten hochleitenden Metalls vermindert werden kann.The anode socket can be fitted with an anode bypass busbar be provided to which an anode connection is attached when an adjacent electrolytic cell is short-circuited and removed from the circuit. Of the Anode base can also be provided with cooling devices that prevent the temperature of the anode base from rising detrimental values increases and which have the consequence that the amount of highly conductive used in the anode socket Metal can be reduced.

Die erfindungsgemäße Elektrolysezelle kann in einer großen Vielzahl verschiedener Elektrolyseprozesse angewandt werden. Die Elektrolyse wässriger Alkalimetallchlorid^Lösungen ist jedoch von größter Bedeutung, so daß die erfindungsgemäße Elektrolysezelle in' Bezug auf diesen Prozeß näher erläutert sei. Durch diese Beschreibung soll die Elektrolysezelle der Erfindung jedoch nicht auf die Anwendung in solchen Elektrolyseprozessen beschränkt sein.The electrolytic cell according to the invention can be used in a large A variety of different electrolysis processes can be used. The electrolysis of aqueous alkali metal chloride ^ solutions is however, of the greatest importance, so that the electrolytic cell according to the invention explained in more detail in relation to this process may be. However, this description is not intended to apply to the electrolytic cell of the invention Electrolysis processes be limited.

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Anhand der in den beigefügten Zeichnungen dargestellten bevorzugten Ausführungsform wird die Erfindung im folgenden beispielsweise näher .erläutert.Based on the shown in the accompanying drawings preferred embodiment, the invention is explained in more detail below, for example.

Die Fig. 1 zeigt eine Ansicht einer typischen Elektrolysezelle der Erfindung und verdeutlicht eine typische Kathodenstromschienenanordnung. Fig. 1 shows a view of a typical electrolytic cell of the invention and illustrates a typical cathode busbar arrangement.

Die Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht längs der Ebene 2-2 durch die in der Fig. 1 wiedergegebene Zelle und eine andere Ansicht auf die Kathodenstromschxenenanordnung.FIG. 2 shows a sectional view along the plane 2-2 through the cell shown in FIG. 1 and another View of the cathode current tube arrangement.

In der Fig. 3 ist eine vergrößerte Teildraufsicht auf den Kathodenbehälter der in der Fig. 1 wiedergegebenen Zelle und die relative Anordnung der Kathodenfinger verdeutlicht. In Fig. 3 is an enlarged partial plan view the cathode container shown in FIG Cell and the relative arrangement of the cathode fingers.

Die Fig. 4 gibt eine Teilschnittansicht längs der Linie 4-4 des in der Fig. 3 wiedergegebenen Kathodenbehälters wieder und zeigt die relative Position der Kathodenfinger und der Anodenplatten, die am Ende des Kathodenbehälters angeordnet sind.FIG. 4 gives a partial sectional view along the line 4-4 of the cathode container shown in FIG again, showing the relative position of the cathode fingers and the anode plates that are at the end of the Cathode container are arranged.

Die Fig. 5 zeigt eine vergrößerte Seitenschnittansicht eines Kathqdenfingers und des Kathodenbehälters der in der Fig. 3 wiedergegebenen Zelle längs der Schnittlinie 5-5 und verdeutlicht die Anordnung des auf den Kathoden- fingerverStärkungen angeordneten hochleitenden Metalls,5 shows an enlarged sectional side view a cathode finger and the cathode container of the cell shown in FIG. 3 along the section line 5-5 and illustrates the arrangement of the on the cathode finger reinforcements arranged highly conductive metal,

Die Fig. 6 gibt eine seitliche Draufsieht.der gegenüberliegenden Seite der in der Fig.5 gezeigten Kathodenverstärkungen wieder und zeigt den sichtbaren Aufbau der darauf befestigten hochleitenden Metalls.Fig. 6 gives a side plan view of the opposite Side of the cathode reinforcements shown in Figure 5 and shows the visible structure of the on it fortified highly conductive metal.

In der Fig. 7 ist eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform der KathodenfingerverStärkung angegeben und verdeutlicht die Anordnung des darauf befestigten hochleitenden Metalls, 7 shows a side view of another embodiment of the cathode finger reinforcement and illustrates the arrangement of the highly conductive metal attached to it,

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In der Fig. 8 ist eine Stirnansicht der in der Fig. 7 wiedergegebenen Kathodenfingerverstärkung von der Linie 8-8 aus gesehen gezeigt und sie verdeutlicht die Anordnung des auf der Kathodenfingerverstärkung befestigten hochleitenden Metalls und der Dorne bzw. Stifte.FIG. 8 is an end view of that in FIG. 7 shown cathode finger reinforcement as seen from the line 8-8 and it illustrates the arrangement of the Highly conductive ones attached to the cathode finger reinforcement Metal and the mandrels or pins.

Insgesamt zeigen die Fig. 3, 4, 5, 6, 7 und 8 gemeinsam typische Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Kathodenfingeranordnungen. Overall, FIGS. 3, 4, 5, 6, 7 and 8 show together typical embodiments of cathode finger assemblies according to the invention.

Die Fig. 9 zeigt eine Draufsicht auf einen Anodensockel, der in der in der Fig. 1 wiedergegebenen Zelle verwendet werden kann. Der Übersichtlichkeit halber sind die Anodenplatten nicht gezeigt. FIG. 9 shows a plan view of an anode base which is used in the cell shown in FIG. 1 can be. For the sake of clarity, the anode plates are not shown.

Die Fig. 10 zeigt eine seitliche Schnittansicht durch den in der. Fig. 9 wiedergegebenen Anodensockel längs der Ebene 10-10 und verdeutlicht im Detail die Anordnung bzw. die Gestalt der Platte aus dem hochleitenden Metall.FIG. 10 shows a side sectional view through the in FIG. Fig. 9 reproduced anode base along the Level 10-10 and clarifies in detail the arrangement or the shape of the plate made of the highly conductive metal.

In der Fig. 11 ist das gleiche gezeigt wie in der Fig. 10, mit dem Unterschied, daß zusätzlich ein Zellensockel dargestellt ist..In Fig. 11 the same is shown as in Fig. 10, with the difference that an additional cell base is shown ..

In der Fig. 12 ist eine Draufsicht auf einen Anodensockel dargestellt, der in der in der Fig. 1 wiedergegebenen Zelle verwendet werden kann. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind die Anodenplatten nicht dargestellt. FIG. 12 shows a plan view of an anode base, which is shown in FIG Cell can be used. For the sake of clarity, the anode plates are not shown.

In der Fig. 13 ist eine seitliche Schnittansicht durch den in der Fig. 12 wiedergegebenen Anodensockel gezeigt und verdeutlicht im Detail den Aufbau der Platte aus dem hochleitenden Metall.13 is a side sectional view through the anode base shown in FIG shown and clarifies in detail the structure of the plate made of the highly conductive metal.

Die Fig. 14 zeigt schließlich dieselbe Ansicht wie die Fig. 13 mit dem Zusatz eines Zellensockels,Finally, FIG. 14 shows the same view as FIG. 13 with the addition of a cell base,

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Zur Herstellung der Mehrzahl der verschiedenen Bestandteile oder Teile, die die neue Elektrolysezelle der Erfindung ausmachen, werden zwei verschiedene Arten von Metallen verwendet. Eines-dieser Metalle ist ein hochleitendes Metall, während das andere Metall ein leitendes Metall ist, das eine gute Festigkeit und geeignete Verarbeitungseigenschaften besitzt. Der hierin verwendete Ausdruck "hochleitendes Metall" steht für ein Metall, das dem elektrischen Strom einen geringen Widerstand entgegensetzt und einen ausgezeichneten elektrischen Leiter darstellt. Geeignete hochleitende Metalle sind Kupfer, Aluminium, Silber und dergleichen sowie Legierungen dieser Metalle. Das bevorzugte hochleitende Metall ist Kupfer oder eine seiner hochleitenden Legierungen, wozu zu sagen ist, daß wenn im folgenden von Kupfer die Rede ist,dies auch bedeutet, daß wenn es möglich oder praktisch ist, anstelle des Kupfers oder einer seiner hochleitenden Legierungen auch irgendein anderes geeignetes hochleitendes Metall verwendet werden kann.Used to manufacture the majority of the various components or parts that make up the new electrolytic cell of the invention two different types of metals are used. One of these metals is a highly conductive metal, while the other metal is a conductive metal, the one has good strength and suitable processing properties. The term "highly conductive metal" as used herein means a metal that is associated with electrical current Opposes low resistance and is an excellent electrical conductor. Suitable highly conductive metals are copper, aluminum, silver and the like and alloys of these metals. The preferred highly conductive metal is copper or one of its highly conductive alloys, why is it to be said that if in the following of copper the Speech is, this also means that if it is possible or practical is, instead of copper or one of its highly conductive alloys, any other suitable highly conductive one Metal can be used.

Der Ausdruck "leitendes Metall", wie er hierin verwendet wird, umfaßt ein Metall, das dem elektrischen Stromfluß einen mäßigen Widerstand entgegensetzt, aber dennoch einen angemessen guten Leiter für den elektrischen Strom darstellt. Das leitende Metall besitzt daneben gute Festigkeit und gute konstruktive bzw. verarbeitungsmäßige Eigenschaften. Geeignete leitende Metalle schließen Eisen,Stahl,Nickel und dergleichen und Legierungen davon, wie rostfreien Stahl und andere Chromstähle, Nickelstähle und dergleichen ein. Das bevorzugte leitende Metall ist ein relativ billiger Stahl mit niedrigem.Kohlenstoffgehalt, der im folgenden der Einfachheit halber als Stahl bezeichnet wird, wobei der im folgenden angewandte Ausdruck "Stahl" auch die Tatsache inschließt, daß irgendein anderes geeignetes Metall anstelle des Stahls, verwendet werden kann, wenn dies möglich oder praktisch ist.The term "conductive metal" as used herein comprises a metal that offers modest resistance to the flow of electrical current, but still offers one represents a reasonably good conductor for the electric current. The conductive metal also has good strength and good constructive and processing properties. Suitable conductive metals include iron, steel, nickel and the like and alloys thereof such as stainless steel and other chrome steels, nickel steels, and the like. The preferred conductive metal is a relatively inexpensive one Steel with a low carbon content, hereinafter referred to as steel for the sake of simplicity, where the term "steel" used hereinafter also includes the fact that any other suitable metal instead of steel, can be used if this is possible or practical.

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Das hochleitende Metall und das leitende Metall sollten eine angemessene Beständigkeit gegen die Korrosion während des Betriebes der Elektrolysezelle aufweisen oder in geeigneter Weise dagegen geschützt sein.The highly conductive metal and the conductive metal should have adequate resistance to corrosion during the Have the operation of the electrolytic cell or be protected against it in a suitable manner.

Wie aus der Fig. 1 zu ersehen ist, umfaßt die Elektrolysezelle -11 einen korrosionsbeständigen Kunststoffeckel 12, einen Kathodenbehälter 13 und einen Zellensockel 14. Der Deckel 12 ist auf dem Kathodenbehälter 13 angeordnet und mit (nicht dargestellten) Befestigungseinrichtungen an dem Kathodenbehälter 13 befestigt. Zwischen dem Deckel 12 und dem Kathodenbehälter 13 ist eine Dichtung angeordnet. Der Kathodenbehälter 13 ist auf dem Zellensockel 14 angeordnet und an diesem mit Hilfe von (nicht dargestellten) Befestigungseinrichtungen befestigt. Zwischen dem Kathodenbehälter 13 und dem Zellensockel 14 ist eine elastomere Dichtungsschicht vorgesehen. Die Elektrolysezelle 11 wird von Stützen 15 getragen, die als Unterlage für die Zelle dienen.As can be seen from Fig. 1, the electrolytic cell comprises -11 a corrosion-resistant plastic cover 12, a cathode container 13 and a cell base 14. The Lid 12 is arranged on the cathode container 13 and with (not shown) fastening devices on the Cathode container 13 attached. A seal is arranged between the cover 12 and the cathode container 13. Of the Cathode container 13 is arranged on cell base 14 and attached to it with the aid of fasteners (not shown). Between the cathode container 13 and the cell base 14, an elastomeric sealing layer is provided. The electrolytic cell 11 is supported by supports 15 which serve as a base for the cell.

Die Kathodenstromschienenanordnung 16 ist in irgendeiner geeigneten Weise, zum Beispiel durch Verschweißen, an der stählernen Seitenwand 17 des stählernen Kathodenbehälters 13 befestigt. Die Kathodenstromschienenanordnung 16 umfaßt eine Zuleitungssammelschiene 18 aus Kupfer und eine Vielzahl von Stromschienenstreifen 19, 21, 22 aus Kupfer, die unterschiedliche relative Abmessungen besitzen und so angeordnet sind, daß die Zuleitungssammelschiene 18 und die Stromschienenstreifen 19, 21 und 22 dafür geeignet sind, einen elektrischen Strom mit im wesentlichen gleichmäßiger Stromdichte durch die Kathodenstromschienenanordnung 16 zu elektrischen Kontaktpunkten an der Seitenwand 17 des Kathodenbehälters 13 zu führen, .The cathode bus bar assembly 16 is in any suitable manner, for example by welding, to the steel side wall 17 of the steel cathode container 13 attached. The cathode busbar assembly 16 comprises a feeder busbar 18 made of copper and a plurality of busbar strips 19, 21, 22 made of copper, the have different relative dimensions and are arranged so that the supply busbar 18 and the Busbar strips 19, 21 and 22 are suitable for an electrical current of substantially uniform current density through the cathode busbar assembly 16 to lead to electrical contact points on the side wall 17 of the cathode container 13,.

■Die Kathodenstromschienenanordnung 16 kann mit Kühleinrichtungen 23 versehen sein, die Stahlplatten 24, 25, 26 und 30,The cathode busbar assembly 16 can be equipped with cooling devices 23, the steel plates 24, 25, 26 and 30,

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' -15-'-15-

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Einlaßöffnungen 27 und Auslaßöffnungen 28 aus Stahl.umfassen, die in geeigneter Weise, zum Beispiel durch Schweißen, ■ hergestellt worden sind und die Kühleinrichtung bilden. Die Kühleinrichtung 23 ist in irgendeiner geeigneten Weise, zum Beispiel durch Verschweißen, mit der Zulextungssammelschiene 18 und dem Stromschienenstreifen 19 verbunden. Durch die Kühleinrichtung 23 wird ein Kühlmittel, vorzugsweise Wasser, über die Einlaß- und .Auslaß-Öffnungen 27 und 28 im Kreislauf .geführt. Die Kühleinrichtung 23 ist insbesondere für den Zweck vorgesehen,-daß eine der Elektrolysezelle benachbarte Elektrolysezelle kurzgeschlossen und aus dem elektrischen Schaltkreis entnommen wird. Durch die Anwendung der Kühleinrichtung 23 wird es möglich, erheblich weniger Kupfer in der Kathodenstromschienenanordnung 16 zu verwenden, was zu einer wesentlichen Verminderung der Investitionskosten für das als Kathode verwendete Kupfer führt. Obwohl die Kühleinrichtung 23 hauptsächlich dann verwendet werden soll, wenn eine der Elektrolysezelle 11 benachbarte Elektrolysezelle kurzgeschlossen wird, kann' die Kühleinrichtung 23 während des Routineζellbetriebs verwendet werden, um entweder die Kathodenstromschienenanordnung 16 während irgendwelchen periodisch auftretenden elektrischen Stromüberlastungen zu kühlen oder die Kathodenstromschienenanordnung 16 kontinuierlich zu kühlen, wodurch eine weitere Verminderung des in der Kathodenstromschienenanordnung 16 verwendeten Kupfers mit einer entsprechenden Verringerung der Investitionskosten erreicht wird.Inlet openings 27 and outlet openings 28 made of steel. which in an appropriate manner, for example by welding, ■ have been produced and form the cooling device. The cooling device 23 is in any suitable manner, for example by welding, connected to the supply busbar 18 and the busbar strip 19. By the cooling device 23 becomes a coolant, preferably water, via the inlet and outlet openings 27 and 28 circulated. The cooling device 23 is provided in particular for the purpose that one of the electrolytic cells adjacent electrolytic cell is short-circuited and removed from the electrical circuit. Through the application of the cooling device 23 it becomes possible considerably less Use copper in cathode busbar assembly 16, which leads to a substantial reduction in the investment costs for the copper used as the cathode leads. Although the cooling device 23 is mainly intended to be used when one of the electrolytic cell 11 neighboring electrolysis cell is short-circuited, can 'die Cooling device 23 used during routine cell operation to either the cathode busbar assembly 16 during any intermittent electrical current overloads or to cool the cathode busbar assembly 16 to cool continuously, thereby further reducing the in the cathode busbar assembly 16 used copper is achieved with a corresponding reduction in investment costs.

Die Zuleitungssammelschiene 18 kann mit aus Stahl bestehenden Kontaktplatten 29 und 31 versehen sein, die als Kontakte dienen. Die stählernen Kontaktplatten 29 und 31 sind in irgendeiner geeigneten Weise, beispielsweise mit Hilfe der Schrauben 32,an der Zulextungssammelschiene befestigt. Die Zulextungssammelschiene 18 und die stählernen Kontaktplatten 29 und 31 können mit Löchern 33 versehen sein, die als Einrichtungen zur Befestigung von Zwischen-The feed line busbar 18 can be made of steel Contact plates 29 and 31 may be provided, which serve as contacts. The steel contact plates 29 and 31 are in any suitable way, for example with the help of the screws 32, on the Zulextungssubbar attached. The supply busbar 18 and the steel contact plates 29 and 31 can be provided with holes 33 be used as devices for fastening intermediate

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Zellenverbindungsleitungen dienen können, über die die Elektrizität von einer benachbarten Zelle zugeführt wird oder die die Elektrizität von einer anderen Spannungsquelle zu der Zuleitungssammelschiene 18 führen. Die Zuleitungssammelschiene 18 und der Stromschienenstreifen 19 können als Kathodenüberbrückungsstromschiene verwendet werden, wenn sie mit Löchern 34 versehen sind, die als Einrichtungen zur Befestigung von Kathodenüberbrückungsverbindungsleitungen dienen können, wenn eine benachbarte Elektrolysezelle kurzgeschlossen und aus dem elektrischen Schaltkreis entnommen wird. Während dieser Überbrückung leisten die Kühleinrichtungen 23 ihren größten Beitrag, da sie verhindern, daß die Temperaturen in der Kathodenstromschienenanordnung 18 auf Werte ansteigen, die eine Beschädigung der Kathodenstromschienenanordnung 16 oder andererßestandteile der Elektrolysezelle 11 zur Folge haben könnten.Cell connection lines can serve, via which the electricity is supplied from an adjacent cell or which carry the electricity from another voltage source to the feeder busbar 18. The feeder busbar 18 and the bus bar strip 19 can be used as a cathode bypass bus bar if they holes 34 are provided as means for attaching cathode jumper leads can serve when an adjacent electrolytic cell is short-circuited and removed from the electrical circuit will. During this bridging, the cooling devices 23 make their greatest contribution, since they prevent that the temperatures in the cathode busbar assembly 18 rise to values that damage the cathode busbar assembly 16 or other components of the electrolytic cell 11 could result.

In der Fig. 2 ist die Kathodenstromschienenanordnung 16 von einem anderen Blickwinkel gezeigt und die Beschreibung dieser Figur umfaßt die Kathodenstromschienenanordnung 16, die den Aufbau und die verschiedenen relativen Abmessungen der Bestandteile oder Teile aufweist, die auch die Kathodenstromschienenanordnung 16 besitzt, die in der Fig. 1 wiedergegeben ist.In FIG. 2, the cathode busbar assembly 16 is shown from a different angle and the description of this figure includes the cathode busbar assembly 16, which includes the structure and the various relative dimensions of the components or parts which also include the Has cathode busbar assembly 16, which is shown in FIG.

Die Kathodenstromschienenanordnung 16 umfaßt eine Zuleitungs sammelschiene 18 aus Kupfer und eine Vielzahl von Stromschienenstreifen 19, 21 und 22 aus Kupfer. Die Stromschienenstreifen 19, 21 und 22. sind in irgendeiner geeigneten Weise mit der stählernen Seitenwand 17 des stählernen Kathodenbehälters 13 befestigt, beispielsweise über Kupfer-Stahl-Schweißverbindungen 35, 37, 38 und 41 und sind miteinander in geeigneter Weise beispielsweise durch Kupfer-Kupfer-Schweißverbindungen 36 und 39 verbunden, Das Schweißmetall ist vorzugsweise das gleiche Metall, aus dem auch die Stromschienenstreifen hergestellt sind, das heißt Kupfer,The cathode busbar assembly 16 includes a lead busbar 18 made of copper and a plurality of busbar strips 19, 21 and 22 made of copper. The busbar strips 19, 21 and 22. are in any suitable manner with the steel side wall 17 of the steel Cathode container 13 attached, for example via copper-steel welded joints 35, 37, 38 and 41 and are mutually suitably connected, for example by copper-copper welds 36 and 39 connected, the weld metal is preferably the same metal that is made of the busbar strips are made, i.e. copper,

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Diese Welse der Befestigung der Stromschienenstreifen mit der Seitenwand 17 vermindert die erforderliche Schweißfläche in erheblichem Ausmaß und ergibt einen geringeren elektrischen Kontaktwiderstand gegenüber der Seitenwand oder dem Kathodenstahl. Die Zuleitungssammelschiene 18 ist in irgendeiner geeigneten Weise, beispielsweise über eine Kupfer-Kupfer-Schweißverbindung 42 mit dem Stromschienenstreifen 19 und in geeigneter Weise, beispielsweise mit Hilfe von Stahlblöcken 43, mit der Seitenwand 17 verbunden. Die Zuleitungssammelschiene 18 ist in geeigneter Weise, beispielsweise durch eine (nicht gezeigte) Kombination von Schrauben, an den Stahlblöcken 43 befestigt, die ihrerseits in irgendeiner geeigneten Weise, beispielsweise über Stahl-Stahl-Schweißverb'indungen 40, an der Seitenwand 17 des Kathodenbehälters 13 befestigt sind. In geeigneter Weise, beispielsweise mit Hilfe der Schrauben 32, sind Stahlkontaktplatten 29 und 31 an der Zuleitungssammelschiene 18 befestigt. This catfish the attachment of the busbar strips with the side wall 17 reduces the required welding area to a considerable extent and results in a lower electrical contact resistance with respect to the side wall or the cathode steel. The supply busbar 18 is in any suitable manner, for example via a copper-copper weld connection 42 to the busbar strip 19 and connected to the side wall 17 in a suitable manner, for example with the aid of steel blocks 43. The supply line busbar 18 is in a suitable manner, for example, by a (not shown) combination of screws attached to the steel blocks 43, which in turn in any suitable way, for example by means of steel-steel weld connections 40, are attached to the side wall 17 of the cathode container 13. In an appropriate manner, For example, with the aid of the screws 32, steel contact plates 29 and 31 are attached to the supply line busbar 18.

Die obige Befestigungsweise ergibt eine Kathodenstrom-" Schienenanordnung, bei der die Zuleitungssammelschiene 18 und die Vielzahl der Stromschienenstreifen 19, 21 und 23 über die Schweißverbindungen 36, 37, 38, 39 und 42 befestigt und elektrisch miteinander verbunden sind, während die Kathodenstromschienenanordnung 16 in elektrischem Kontakt stehend mit Hilfe der Schweißverbindungen 35, 37, 38, 40 und 41 an der Seitenwand 17 des Kathodenbehälters 13 befestigt ist.The above method of attachment results in a cathode current " Rail arrangement in which the supply busbar 18 and the plurality of busbar strips 19, 21 and 23 via the Welded joints 36, 37, 38, 39 and 42 attached and are electrically connected together, while the cathode busbar assembly 16 standing in electrical contact with the aid of the welded connections 35, 37, 38, 40 and 41 the side wall 17 of the cathode container 13 is attached.

In elektrischem Kontakt stehend sind Kathodenfinger 44 in irgendeiner geeigneten' Weise, beispielsweise durch Anschweißen der KathodenfingerverStärkungen 45 an die Seitenwand 17* mit der Seitenwand 17 verbunden. Ein typischer Kathodenfinger 44 ist teilweise gezeigt. Der Kathodenfinger 44 umfaßt eine Kathodenfingerverstärkung 45 aus Stahl und perforierte Stahlplatten 46, die in irgendeiner geeigneten Weise, wie durch Verschweißen, befestigt sind.An den perforier-Cathode fingers 44 are in electrical contact in any suitable manner, for example by welding the cathode finger reinforcements 45 to the side wall 17 * connected to the side wall 17. A typical one Cathode finger 44 is partially shown. The cathode finger 44 comprises a cathode finger reinforcement 45 made of steel and perforated steel plates 46 attached in any suitable manner such as by welding.

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ten Stahlplatten 46 und der Seitenwand 17 sind perforierte Stahlplatten 47 in geeigneter Weise, zum Beispiel durch Verschweißen, befestigt und bilden die periphere Kammer 48.th steel plates 46 and the side wall 17 are perforated Steel plates 47 are secured in a suitable manner, for example by welding, and form the peripheral chamber 48.

Die Höhe der Vielzahl der Stromschienenstreifen an der Stelle ihrer Befestigung an der Seitenwand 17 ist im allgemeinen im wesentlichen gleich der Höhe der Kathodenfingerverstärkungen 45 an der Stelle, an der diese mit der Seitenwand 17 verbunden sind. Diese Höhe kann weiter dadurch definiert werden, daß sie mehr als etwa die HaLfte der Höhe des Kathodenbehälters 13 ausmacht. Die Dicke der Stromschienenstreifen 21 und 22 ist vorzugsweise geringer als die der Zuleitungssammelschiene 18 und des Stromschienenstreifens 19.The height of the plurality of busbar strips where they are attached to side wall 17 is generally substantially the same as the height of the cathode finger reinforcements 45 at the point at which they are connected to the side wall 17. This amount can be further thereby be defined as being more than about half the height of the cathode container 13 makes up. The thickness of the busbar strips 21 and 22 is preferably less than that of the supply busbar 18 and the busbar strip 19th

Die Kathodenfingerverstärkungen sind vorzugsweise gerippt und aus leitendem Stahlblech hergestellt, obwohl auch andere geeignete Verstärkungseinrichtungen, wie leitende Metallstäbe, Platten, verstärkte Bleche und dergleichen verwendet werden können. Die Kathodenfingerverstärkungen erfüllen zweierlei Zwecke, nämlich erstens unterstützen und verstärken sie die perforierten Stahlplatten und zweitens leiten sie den elektrischen Strom mit minimalem elektrischem Widerstand durch die Kathodenfingerverstärkungen zu sämtlichen Abschnitten der perforierten Stahlplatten.The cathode finger reinforcements are preferably ribbed and made from conductive sheet steel, although others are also suitable reinforcement means such as conductive metal rods, plates, reinforced sheets and the like are used can be. The cathode finger reinforcements serve two purposes, namely, support and reinforce the perforated steel plates and, secondly, conduct electricity with minimal electrical resistance through the cathode finger reinforcements to all sections of the perforated Steel plates.

Die mit Löchern versehenen Einrichtungen aus leitendem Metall, die zur Bildung der Kathodenfinger und der peripheren Kammer verwendet werden, bestehen vorzugsweise aus perforierten Stahlblechen, können jedoch auch aus Stahlgittern aufgebaut sein. Andere geeignete gelochte Einrichtungen aus leitendem Metall, die zur Bildung der Kathodenfinger und der peripheren Kammer verwendet werden können, sind leitende Metallgitter, Netze, Siebe, Draht-The foraminous devices of conductive metal used to form the cathode fingers and the peripheral Chamber used are preferably made of perforated steel sheets, but can also be made of Be constructed of steel grids. Other suitable punched Conductive metal devices used to form the cathode fingers and peripheral chamber are conductive metal grids, nets, sieves, wire

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-■ ι» 4S-2456U8 - ■ ι » 4S -2456U8

gewebe und dergleichen.tissue and the like.

Der Kathodenbehälter 13 ist auf dem Kathodensockel 14
angeordnet und mit (nicht dargestellten) Befestigungseinrichturigen daran befestigt. Der Zellensockel oder die
Zellenunterlage 14 umfaßt eine elastomere Dichtungsschicht 14 und einen leitenden Anodensockel 51 und erforderlichenfalls eine Unterlage 52. Zwischen dem Kathodenbehälter 13
und dem Zellensockel 14 befindet sich eine Dichtungsschicht 49.
The cathode container 13 is on the cathode base 14
arranged and attached to it with fastening devices (not shown). The cell base or the
Cell pad 14 comprises an elastomeric sealing layer 14 and a conductive anode base 51 and, if necessary, a pad 52
and the cell base 14 is a sealing layer 49.

Einer typischen Schaltung von Elektrolysezellen gemäß wird der elektrische Strom über (nicht gezeigte) Zwischenzellen-Verbindungsleitungen zu der Zuleitungssammelschiene 18 der Kathodenstromschienenanordnung 16 geführt. Der elektrische Strom wird dann unter Aufrechterhältung einer im wesentlichen gleichmäßigen Stromdichte durch die Kathodenstromschienenanordnung 16 geführt, ohne daß längs der Kathodenstromschienenanordnung 16 ein merklicher Spannungsabfall
auftritt, und wodurch der wirtschaftlichste Energieverbrauch in der Kathodenstromschienenanordnung 16 erreicht wird. Der elektrische Strom wird aufgrund der Gestalt, der Anordnung und der unterschiedlichen relativen Abmessungen der Zuleitungssammelschiene 18 und der Stromschienenstreifen 19, 21 und 22 mit im wesentlichen gleichmäßiger Stromdichte durch die Kathodenstromschienenanordnung 16 geführt. Der elektrisehe Strom wird in dieser Weise über die Kathodenstromschienenanordnung 16 zu den elektrischen Kontaktpunkten an der Seitenwandung -17 des Kathodenbehäiters 13 geführt, von wo aus er an die Kathodenfinger 44 verteilt wird, was zur
Folge hat, daß der elektrische Strom unter diesen Bedingungen ohne weiteres mit einem minimalen elektrischen
Widerstand über die Kathodenfingerverstärkungen 45 zu sämtlichen Abschnitten der perforierten Stahlplatten 46 geführt wird.· .
According to a typical circuit of electrolysis cells, the electrical current is conducted via inter-cell connecting lines (not shown) to the supply line busbar 18 of the cathode busbar arrangement 16. The electrical current is then conducted through the cathode busbar assembly 16 while maintaining a substantially uniform current density without a noticeable voltage drop along the cathode busbar assembly 16
occurs, and whereby the most economical energy consumption in the cathode busbar assembly 16 is achieved. Due to the shape, the arrangement and the different relative dimensions of the lead busbar 18 and the busbar strips 19, 21 and 22, the electrical current is conducted through the cathode busbar arrangement 16 with a substantially uniform current density. The electrical current is conducted in this way via the cathode busbar arrangement 16 to the electrical contact points on the side wall -17 of the cathode container 13, from where it is distributed to the cathode fingers 44, which leads to the
The result is that the electrical current under these conditions easily with a minimal electrical
Resistance is passed through the cathode finger reinforcements 45 to all sections of the perforated steel plates 46. ·.

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Die Kathodenstromschienenanordnung der Erfindung macht eine äußerst wirtschaftliche Ausnützung des investierten Kapitals, das heißt der Menge des Kupfers oder der anderen geeigneten hochleitenden Metalle, die für den Aufbau der Kathodenstromschienenanordnung verwendet werden, möglich. Der Aufbau und die unterschiedlichen relativen Abmessungen der Zuleitungssammelschiene(n) und der Vielzahl der Stromschienenstreifen vermindern, verglichen mit dem Stand der Technik, in erheblichem Ausmaß die Menge, in der Kupfer oder ein anderes geeignetes hochleitendes Material in der Kathodenstromschienenanordnung benötigt wird. Die Zuleitungssammelschiene(n) und die Vielzahl der Stromschienenstreifen sind aufgrund ihrer Anordnung und ihrer unterschiedlichen relativen Abmessungen auch dafür^geeignet, einen elektrischen Strom zu führen und .in der. Kathodenstromschienenanordnung eine im wesentlichen gleichmäßige Stromdichte aufrechtzuerhalten.The cathode busbar assembly of the invention makes an extremely economical use of the capital invested, that is, the amount of copper or other suitable highly conductive metals used in the construction of the cathode busbar assembly can be used. The structure and the different relative dimensions of the feeder busbar (s) and the plurality of busbar strips decrease significantly compared to the prior art Extent is the amount that copper or other suitable highly conductive material is in the cathode busbar assembly is needed. The supply busbar (s) and the plurality of busbar strips are due to their arrangement and their different relative dimensions also suitable for supplying an electric current lead and .in the. Cathode busbar assembly to maintain a substantially uniform current density.

Die Anordnung bzw. die Gestalt und die Abmessungen der Zuleitungssammelschiene(n) und der Vielzahl der Stromschienenstreifen kann in Abhängigkeit von der angestrebten Stromkapazität der Elektrolysezelle und einer Reihe anderer Faktoren, wie der Stromdichte,der Leitfähigkeit der verwendeten Metalle > der Größe der Schweißflächen, der Herstellungskosten und dergleichen variieren.The arrangement or the shape and the dimensions of the supply line busbar (s) and the plurality of busbar strips may depend on the desired current capacity of the electrolytic cell and a number of others Factors such as the current density, the conductivity of the metals used > the size of the welding surfaces, the manufacturing costs and the like vary.

Die erfindungsgemäße Kathodenstromschienenanordnung ergibt eine verbesserte elektrische Leitfähigkeit des unmittelbaren Bereiches der Kathodenfinger, wodurch nur ein minimaler oder kein Spannungsabfall längs der Kathodenstromschienenanordnung erfolgt, was, verglichen mit dem Stand der Technik, eine wesentliche Verminderung des Verbrauchs an Kupfer oder einem anderen hochleitenden Metall möglich macht.The inventive cathode busbar arrangement results in an improved electrical conductivity of the immediate Area of the cathode fingers, creating minimal or no voltage drop along the cathode busbar assembly takes place, which compared to the prior art, a significant reduction in the consumption of copper or another highly conductive metal.

Aufgrund der neuen Kathodenstromschienenanordnung kann die erfindungsgemäße Elektrolysezelle so ausgelegt werden,daß sie als Chloralkali-Diaphragma-Zelle bei hohen StromstärkenDue to the new cathode busbar arrangement, the Electrolytic cell according to the invention are designed so that they can be used as a chloralkali diaphragm cell at high currents

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von etwa 150 000 A und bis zu etwa 200 000 A unter Aufrechterhaltung eines hohen Betriebswirkungsgrades betrieben werden kann. Diese hohen Stromstärken ermöglichen hohe Produktionskapazitäten, die sich in hohen Produktionsraten für eine gegebene Zellengrundfläche niederschlagen und den Investitionsaufwand und die Betriebskosten erniedrigen. Neben der Tatsache, daß die erfindungsgemäße Elektrolysezelle bei hohen Stromstärken betrieben werden kann, ist festzustellen, daß die erfindungsgemäße Elektrolysezelle unter Anwendung der neuen Kathodenstromschxenenanordnung auch bei niedrigeren Stromstärken, zum Beispiel etwa 55 000 A, eingesetzt werden kann.from about 150,000 A and up to about 200,000 A while maintaining can be operated with a high operating efficiency. These high currents enable high currents Production capacities that are reflected in high production rates for a given cell area and the Lower investment and operating costs. In addition to the fact that the electrolytic cell according to the invention can be operated at high currents, it should be noted that the electrolytic cell according to the invention using the new cathode current tube arrangement even at lower currents, for example about 55,000 A, can be used.

Wie in der Fig. 3 dargestellt ist, sind die Kathodenfinger 44 von den stählernen Seitenwänden 17, 54,. 55 und 56 des Kathodenbehälters 13 aus Stahl umgeben.As shown in Fig. 3, the cathode fingers 44 are from the steel side walls 17, 54 ,. 55 and 56 des Cathode container 13 made of steel surrounded.

Die Vielzähl der Kathodenfinger 44 kann irgendeine Zahl von etwa 10 bis etwa 50 oder mehr, vorzugsweise eine Zahl von etwa 15 bis etwa 40 und noch bevorzugter.eine Zahl von etwa 20 bis etwa 30 Kathodenfinger umfassen. Die (nicht gezeigten) Anodenplatten sind zwischen den Kathodenfingern 44 angeordnet. An den KathodenfingerverStärkungen 45 sind perforierte Stahlplatten 46 in irgendeiner geeigneten Weise, zum Beispiel durch Anschweißen, befestigt. Die Stahlplatten 53 sind ferner in geeigneter Weise, zum Beispiel durch Verschweißen, mit den KathodenfingerverStärkungen 45 verbunden. Die Kathodenfinger 44 sind in irgendeiner geeigneten Weise, zum Beispiel durch Anschweißen der Stahlplatten 53 und der Kathodenfingerverstärkungen 45 an die Seitenwand 17, mit der Seitenwand 17 verbunden. Die perforierten Stahlplatten 47 sindr beispielsweise durch Verschweißen , an den Seitenwänden 17, 54, 55 und 56 und den perforierten Stahlplatten' 46 befestigt. Die perforierten Stahlplatten 47 umgeben die inneren Seitenwände des Kathodenbehälters 13 und bilden die periphere Kammer 48, die als Sammelkammer für das währendThe plurality of cathode fingers 44 can include any number from about 10 to about 50 or more, preferably from about 15 to about 40, and more preferably from about 20 to about 30 cathode fingers. The anode plates (not shown) are arranged between the cathode fingers 44. Perforated steel plates 46 are attached to the cathode finger reinforcements 45 in any suitable manner, for example by welding. The steel plates 53 are also connected to the cathode finger reinforcements 45 in a suitable manner, for example by welding. The cathode fingers 44 are connected to the side wall 17 in any suitable manner, for example by welding the steel plates 53 and the cathode finger reinforcements 45 to the side wall 17. The perforated steel plates 47 are fixed to r, for example by welding, to the side walls 17, 54, 55 and 56 and the perforated steel plates' 46th The perforated steel plates 47 surround the inner side walls of the cathode container 13 and form the peripheral chamber 48, which acts as a collection chamber for the during

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der Elektrolyse an der Kathode gebildete Wasserstoffgas dient. Das während der Elektrolyse an der Kathode abgeschiedene Wasserstoffgas wird längs der Kathodenfinger 44 zu der peripheren Kammer 48 geführt, aus der es über den Gasabzug 57 entfernt wird.hydrogen gas formed during electrolysis at the cathode serves. The hydrogen gas deposited on the cathode during the electrolysis is transported along the cathode fingers 44 led to the peripheral chamber 48, from which it over the Gas vent 57 is removed.

Wie die Fig. 4 erkennen läßt, sind die perforierten Stahlplatten 46 in irgendeiner geeigneten Weise, beispielsweise durch Verschweißen, an den KathodenfxngerverStärkungen 45 aus Stahl befestigt. In irgendeiner geeigneten Weise, beispielsweise durch Verschweißen, sind Stahlplatten 53 mit den Kathodenfingerverstärkungen 45 verbunden. Stahlstützen 58 sind in irgendeiner geeigneten Weise, beispielsweise durch Anschweißen, an den Kathodenfingerverstärkungen 45 und der Seitenwand 56 des Kathodenbehälters 13 aus Stahl befestigt. In irgendeiner geeigneten Weise, beispielsweise durch Verschweißen, sind perforierte Stahlplatten 47 mit den perforierten Stahlplatten 46 und den Seitenwänden 17 und 56 verbunden und bilden die periphere Kammer 48. Wegen des größeren Maßstabs dieser Figur ist die periphere Kammer 48 deutlicher zu erkennen. Die Kathodenfingerverstärkungen 45 können mit Vorsprüngen 59 versehen sein und die perforierten Stahlplatten 46 können in irgendeiner geeigneten Weise, beispielsweise durch Verschweißen, an den VorSprüngen 59 befestigt werden, wodurch ein zusätzlicher Raum für das während der Elektrolyse an der Kathode gebildete Wasserstoff gas gebildet wird, das zu der peripheren Kammer 48 geführt wird.As shown in Fig. 4, the perforated steel plates are 46 in any suitable manner, for example by welding, to the cathode support reinforcements 45 fastened from steel. In any suitable manner, for example by welding, steel plates 53 are connected to the cathode finger reinforcements 45. Steel supports 58 are in any suitable manner, for example by welding, to the cathode finger reinforcements 45 and the Side wall 56 of the cathode container 13 made of steel. In any suitable way, for example by welding, Perforated steel plates 47 are connected to the perforated steel plates 46 and the side walls 17 and 56 and form peripheral chamber 48. Because of the larger scale of this figure, peripheral chamber is 48 to be seen more clearly. The cathode finger reinforcements 45 can be provided with projections 59 and the perforated Steel plates 46 can be attached to projections 59 in any suitable manner, for example by welding be attached, creating an additional space for the hydrogen formed during the electrolysis at the cathode gas is formed which is supplied to the peripheral chamber 48.

In geeigneter Weise, beispielsweise durch Verschweißen, sind an den Kupferstäben 62 Stahlspitzen 61 und Stahlplatten 53 befestigt. Die Stahlspitzen 61 und die Stahlplatten 53 sind in irgendeiner geeigneten Weise, beispielsweise durch Anschweißen, an den Kathodenfingerverstärkungen 45 befestigt, wodurch sie die Kupferstäbe 62 auf den Kathodenfingerverstärkungen 45 festlegen.In a suitable manner, for example by welding, are on the copper rods 62 steel tips 61 and steel plates 53 attached. The steel tips 61 and the steel plates 53 are in any suitable manner, for example through Weld on, attached to the cathode finger reinforcements 45, thereby placing the copper rods 62 on the cathode finger reinforcements 45 set.

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Die Kathodenfingerverstärkungen 45 bestehen vorzugsweise aus gewelltem Stahlblech, können jedoch auch durch andere geeignete Verstärkungseinrichtungen, wie Stäben, Platten, verstärkten Blechen und dergleichen gebildet sein. Die Kathodenfingerverstärkungen 45 dienen zweierlei Zwecken, nämlich einerseits dem Tragen und Verstärken der perforier-' ten Stahlplatten 46 und andererseits der Leitung des elektrischen Stroms" mit einem minimalen elektrischen Widerstand in den Kathodenfingerverstärkungen 45 zu sämtlichen Abschnitten der perforierten Stahlplatten 46.The cathode finger reinforcements 45 are preferably made made of corrugated sheet steel, but can also be reinforced with other suitable reinforcement devices such as rods, plates, reinforced sheets and the like. The cathode finger reinforcements 45 serve two purposes, namely on the one hand to carry and reinforce the perforating ' th steel plates 46 and on the other hand the conduction of electric current "with a minimum electrical resistance in the cathode finger reinforcements 45 to all sections of the perforated steel plates 46.

Aus den Fig. 2 und 4 ist zu ersehen, daß der Kathodenbehälter 13 auf dem Zellensockel 14 angeordnet ist und an diesem mittels (nicht gezeigter) Befestigungseinrichtungen befestigt ist. Der Zellensockel 14 umfaßt einen leitenden Ahodensockel 51 und erforderlichenfalls geeignete Unterlagen 52. Zwischen dem Kathodenbehälter 13 und dem Zellensockel 14 ist eine elastomere Dichtungsschicht 49 angeordnet.From Figs. 2 and 4 it can be seen that the cathode container 13 is arranged on the cell base 14 and on this is attached by means of fastening devices (not shown). The cell base 14 comprises a conductive aode base 51 and, if necessary, suitable documents 52. Between the cathode container 13 and the cell base 14 an elastomeric sealing layer 49 is arranged.

Die Anodenplatten 72 bestehen vorzugsweise aus Metall und sind in irgendeiner geeigneten Weise> beispielsweise mit Schrauben und/oder Bolzen, gesicherten Nasen, Stiften, durch Anschweißen oder dergleichen in elektrischem Kontakt mit dem Anodensockel 51. verbunden. Die Kathodenfinger 44 sind in einem solchen Abstand voneinander angeordnet, daß die Anodenplatten-72 in der Mitte zwischen benachbarten Kathodenfihgern 44 vorhanden sind und der gewünschte Ausrichtungsabstand zwischen den Anodenplatten 72 und den Kathodenfingern 44 vorhanden ist.The anode plates 72 are preferably made of metal and are in any suitable way> for example with screws and / or bolts, secured noses, pins, by welding or the like in electrical contact connected to the anode base 51. The cathode fingers 44 are arranged at such a distance from each other that the anode plates-72 in the middle between adjacent ones Cathode catchers 44 are present and the desired There is alignment clearance between the anode plates 72 and the cathode fingers 44.

Die in den Fig. 2, 3 und 4 wiedergegebene Elektrolysezelle 11 ist besonders geeignet für die Elektrolyse von Alkalimetallchlorid-Lösungen im allgemeinen, die nicht nur Natriumchlorid-LÖsungen, sondern auch Kaliumchlorid-, Lithiumchlorid-, Rubidiumchlorid- und Cesiumchlorid-Lösungen umfassen. Wenn die Elektrolysezelle 11 dazu ver-The electrolytic cell 11 shown in FIGS. 2, 3 and 4 is particularly suitable for the electrolysis of alkali metal chloride solutions in general, which not only contain sodium chloride solutions, but also potassium chloride, Lithium chloride, rubidium chloride, and cesium chloride solutions include. If the electrolysis cell 11 is

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wendet wird, solche Lösungen zu elektrolysieren, wird die Elektrolysezelle 11 mit einem Diaphragma 71 versehen, das dazu dient, den Anolyt-Raum und den Katalyt-Raum voneinander zu trennen, so daß das Chlor an der Anode und Lauge bzw. Wasserstoff an der Kathode abgeschieden werden. Das Diaphragma 71 besteht aus einem fluiddurchlässigen und halogenbeständigen Material, das die Stahlplatten 46, die die Kathodenfinger 44 bilden, und die perforierten Stahlplatten 47, die die periphere Kammer 48 bilden, bedeckt. Vorzugsweise besteht das Diaphragma 71 aus Asbestfasern, die auf den äußeren Oberflächen der perforierten Stahlplatten 46 und 47 abgeschieden sind. Die Elektrolysezelle ist auf die Verwendung vieler Arten von Diaphragmen ausgelegt, wie Asbestgeweben, Asbestpapier, Asbestblättern und anderen geeigneten Materialien, die dem Fachmann geläufig sind.is used to electrolyze such solutions, the electrolytic cell 11 is provided with a diaphragm 71, the serves to separate the anolyte space and the catalytic space from each other to separate so that the chlorine is deposited on the anode and alkali or hydrogen on the cathode. That Diaphragm 71 consists of a fluid-permeable and halogen resistant material comprising the steel plates 46 forming the cathode fingers 44 and the perforated steel plates 47, which form the peripheral chamber 48, covered. The diaphragm 71 is preferably made of asbestos fibers, those on the outer surfaces of the perforated steel plates 46 and 47 are deposited. The electrolytic cell is designed to use many types of diaphragms, such as asbestos fabrics, asbestos paper, asbestos sheets and other suitable materials known to those skilled in the art are.

Die perforierten Stahlplatten 46, die die Kathodenfinger 44 bilden, und die perforierten Stahlplatten 47, die die periphere Kammer 48 bilden, bestehen aus mit Löchern versehenen oder gelochten Einrichtungen aus einem leitenden Metall. Andere geeignete gelochte Einrichtungen aus leitendem Metall, die zur Bildung der Kathodenfinger und der peripheren Kammer verwendet werden können, umfassen leitende Metallgitter, Metallnetze, Metallsiebe, Drahtgewebe oder dergleichen.The perforated steel plates 46 that hold the cathode fingers 44, and the perforated steel plates 47 forming the peripheral chamber 48 are made of perforated or perforated devices made of a conductive metal. Other suitable perforated devices made of conductive Metals that can be used to form the cathode fingers and peripheral chamber include conductive ones Metal grids, metal nets, metal screens, wire mesh or the like.

Bezugnehmend auf die Fig. 3 und 5 seien einige der im Zusammenhang mit den vorhergehenden Figuren bereits beschriebenen Details weiter verdeutlicht. Die Kathodenstromschienenanordnung 1.6 ist mit der Außenseite 17 der Seitenwandung des Kathodenbehälters 13 verbunden, während die daran angrenzenden Enden der Kathodenfinger 44 mit der Innenseite der Seitenwandung 17 des Kathodenbehälters 13 in der Weise verbunden sind, wie sie oben bereits erläutert wurde.Referring to FIGS. 3 and 5, some of the im Details already described in connection with the preceding figures are further clarified. The cathode busbar assembly 1.6 is connected to the outside 17 of the side wall of the cathode container 13, while the adjoining ends of the cathode fingers 44 with the inside of the side wall 17 of the cathode container 13 are connected in the manner already explained above.

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Die anderen Enden der Kathodenfinger 44 sind vorzugsweise wie folgt angeordnet. Die hinteren Enden 63 der stählernen .Kathodenverstärkungen 45 sind: der stählernen .Seitenwand des Kathodenbehälters 13 gegenüberliegend mit Hilfe von Stahlstützen 64, 65, 66 und 67 angeordnet. Die Stützen 64 und 65 sind in irgendeiner geeigneten Weise, beispielsweise durch Verschweißen, an .den KathodenfingerverStärkungen 45 befestigt und ruhen auf den Stütz.en->-;66 und 67, die ihrerseits in irgendeiner geeigneten Weise, beispielsweise durch Verschweißen, mit der .Seitenwand.55. verbunden,.sind.The other ends of the cathode fingers 44 are preferably arranged as follows. The rear ends 63 of the steel .Cathode reinforcements 45 are: the steel .Side wall of the cathode container 13 arranged opposite one another with the aid of steel supports 64, 65, 66 and 67. The supports 64 and 65 are attached to the cathode finger reinforcements 45 in any suitable manner, for example by welding attached and resting on the Stütz.en -> -; 66 and 67, which in turn in any suitable manner, for example by Welding to the .Side wall.55. are connected.

·""■■ 7->ί; ^h r ...:--. öle I. BV--.. . ■ Die Stützen 64 und 65 können mit den" Stützen.:.66 bzw. 67 verbunden oder daran befestigt sein, obwohl es bevorzugt ist, daß die Stützen 64 und 65 nicht in·.dieser Wei§evbe-/ festigt sind, so daß ein lineares und horizontales-thermisches Ausdehnen und/oder Zusammenziehen der-Kathodenfinger 44 möglich wird. · . : . ;-: ;. ::·.„ . nietv "thö.-· "" ■■ 7->ί; ^ hr ... : -. oils I. BV-- ... The supports 64 and 65 can be connected to or attached to the supports.:. 66 and 67, respectively, although it is preferred that the supports 64 and 65 are not attached in this way so that a linear and horizontal thermal expansion and / or contraction of the cathode fingers 44 becomes possible. ·. : .; - : ;. :: ·. ". nietv" thö.-

Die perforierten Stahlplatten 47 sind in irgendeiner geeigneten Weise, beispielsweise durch Verschweißen, an den ' Seitenwändeh 17, 54, 55 bzw. 56 und den benachbarten perforierten Stahlplatten 46.. befestigt und bildenein dieser Weise die periphere Kammer.,48. , ...^vu*--:·:.·;.<■■ /.'·■The perforated steel plates 47 are 55 and 56 and the adjacent perforated steel plates secured in any suitable manner, for example by welding, to the 'Seitenwändeh 17, 54, 46 .. and form e in this manner the peripheral chamber., 48. , ... ^ vu * -: ·:. ·;. <■■ /.'·■

Die Kupferstäbe 62 besitzen vorzugsweise unterschiedliche Längen und sind vorzugsweise in der in der Fig. 5 wiedergegebenen Weise auf der Kathodenfingerverstärkung 45 angeordnet. In geeigneter Weise, beispielsweise durchAnschweißen, sind Stahlspitzen 61 an den, Enden 68 der Kupfer-stäbe .62 befestigt, während die Stahlplatte 53 in geeigneter .Weise, , beispielsweise durch Verschweißen, mit den in einer Linie ■ angeordneten Enden 73 der Kupferstäbe 62 verbunden ist \ und in dieser Weise die kupferne Kathodenanordnung 69 ',bildet.'Die kupferne Kathodenanordnung 69 ist in irgendieiner geeigneten Weise, beispielsweise durch Anschweißen der Stahlspitzen 61 und der Stahlplatte 53 an die stäh-The copper rods 62 preferably have different lengths and are preferably arranged on the cathode finger reinforcement 45 in the manner shown in FIG. In a suitable manner, for example by welding, steel tips 61 are attached to the ends 68 of the copper rods 62, while the steel plate 53 is connected in a suitable manner, for example by welding, to the ends 73 of the copper rods 62 arranged in a line is \ and in this manner, the copper cathode assembly 69 ', bildet.'Die copper cathode assembly 69 is in irgendieiner suitable manner, for example by welding the steel tips 61 and the steel plate 53 at the stäh-

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lerne KathodenfingerverStärkung 45, mit der Kathodenverstärkung 45 verbunden. Die Kupferstäbe 62 können in dieser Weise auf der KathodenfingerverStärkung 45 angeordnet sein. Die Kupferstäbe 62 besitzen eine ausreichende Länge und wei-.sen vorzugsweise unterschiedliche Längen auf, um in dieser Weise eine im wesentlichen gleichmäßige Stromdichte in dem Kathodenfinger 44 aufrechtzuerhalten. Die Kupferstäbe 62 müssen nicht notwendigerweise rund sein oder einen gleichmäßigen Querschnitt aufweisen, sondern können auch einen quadratischen, rechteckigen, sechseckigen,-achteckigen Querschnitt oder dergleichen aufweisen und·könnenJ&ber ihre Länge hinweg unterschiedliche Querschnitte besitzen. Es ist jedoch wichtig, daß die Kupfer stäbe 62 eine sollte Üärrge oder einen solchen Querschnitt aufweisen, daß» sia"-#inen elektrischen Strom zu führen in. der Läge sind iiänd-eine im wesentlichen gleichmäßige Stromdichte in den Kathodenfingern 44 aufrechterhalten, ohne daß ein merklicher Spannungsabfall längs der Kathodenfinger 44 auftritt, was zur Folge hat, daß der wirtschaftlichste Energieverbrauch in den Kathodenfingern 44 erreicht wird. ·■■'-"-learn cathode finger reinforcement 45 connected to cathode reinforcement 45. The copper rods 62 can be arranged on the cathode finger reinforcement 45 in this way. The copper rods 62 are of sufficient length and preferably have different lengths to maintain a substantially uniform current density in the cathode finger 44 in this manner. The copper rods 62 need not necessarily be round or have a uniform cross-section but can also have a square, rectangular, hexagonal, have -achteckigen cross section or the like, and · J & can about their length of time have different cross sections. It is important, however, that the copper rods 62 should have a diameter or a cross-section such that "sia" - # in an electric current to carry in. The length are iiand a substantially uniform current density is maintained in the cathode fingers 44 without a noticeable voltage drop occurs along the cathode fingers 44, with the result that the most economical energy consumption is achieved in the cathode fingers 44. · ■■ '- "-

Die Anwendung des geeigneten höchleitenden Metalls, wie Kupfer, in den Kathodenfingern 44, wie es aus den Fig. 4, 5, 6, 7 und 8 hervorgeht,.ist eine neue Anwendung eines geeigneten hochleitenden Metalls in den Kathodenfingern. Die Verwendung von Kupfer in den Kathodenfingern ist in den US-Patentschriften 3 464-912 und 3 493, 487 der Anmelderin beschrieben. Diese Verwendung von Kupfer in den Kathodenfingern nimmt jedoch die erfindungsgemäße Verwendung von Kupfer in den Kathodenfingern der vorliegenden Elektrolysezelle weder vorweg, noch legt sie diese nahe.The use of the appropriate ultra-conductive metal, such as copper, in the cathode fingers 44, as shown in FIGS. 5, 6, 7 and 8 is a new application of a suitable highly conductive metal in the cathode fingers. The use of copper in the cathode fingers is in the Commonly assigned U.S. Patents 3,464-912 and 3,493,487. This use of copper in the cathode fingers however, takes the use of the invention Copper in the cathode fingers of the present electrolysis cell neither in advance nor does it suggest it.

Die bevorzugte Anordnung der Kupferstäbe 62 auf den Kathodenfxngerverstärkungen 45 und in den Kathodenfingern 44 ist ebenfalls neu. So sind Stahlspitzen 61 an die Enden 68 der Kupferstäbe 62 und eine Stahlplatte 53 an die inThe preferred arrangement of the copper rods 62 on the Cathode finger reinforcements 45 and in the cathode fingers 44 is also new. So are steel tips 61 on the ends 68 of the copper rods 62 and a steel plate 53 to the in

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einer Linie vorliegenden Enden 73 der Kupferstäbe 62 ange-. schweißt und bilden in dieser Weise die kupferne Kathodenanordnung 69. Bevor die kupferne Kathodenanordnung 69 an der Kathodenfingerverstärkung 45 befestigt wird, werden irgendwelche Verwerfungen oder Verziehungen, die sich durch das Anschweißen der Stahlspitzen 61 und der Stahlplatte 53 an die Kupferstäbe 62 ergeben haben könnten, korrigiert oder kompensiert. Die kupferne Kathodenanordnung 69 wird durch Anschweißen der Stahlspitzen 61 und der.Stahlplatte 53 an die· stählerne Kathodenfingerverstärkung 45 mit dieser verbunden. Die Kupferstäbe 62 sind in dieser Weise auf der Kathodenfingerverstärkung 45 und in den Kathodenfingern 44 angeordnet. In d,ieser Weise werden sämtliche Kupfer-Stahl-Schweißverbindungen hergestellt, bevor die kupferne Kathodenanordnung 69 an der Kathodenfingerverstärkung 45 angeschweißt wird, was ein Verziehen des Metalls, durch das Verschweißen im wesentlichen beseitigt.ends 73 of the copper rods 62 present in a line. welds and in this way forms the copper cathode assembly 69. Before the copper cathode assembly 69 is attached to the cathode finger reinforcement 45, any warpage or distortion caused by welding the steel tips 61 and steel plate 53 to the copper rods 62 could have been corrected or compensated. The copper cathode assembly 69 is through Welding the steel tips 61 and the steel plate 53 to the steel cathode finger reinforcement 45 is connected to this. The copper rods 62 are in this way on the Cathode finger reinforcement 45 and in the cathode fingers 44 arranged. In this way, all copper-steel welded connections are made made before the copper cathode assembly 69 is welded to the cathode finger reinforcement 45 what distortion of the metal is essentially eliminated by welding.

Die Kathodenfinger der Erfindung ermöglichen es, die erfindungsgemäße Elektrolysezelle als Chloralkali-Diaphragma-Zelle bei hohen Stromstärken von etwa 150 000 A und bis zu etwa 200 000 A zu betreiben und gleichzeitig einen hohen Betriebswirkungsgrad aufrechtzuerhalten. Diese hohen Stromstärken erlauben hohe Produktionskapazitäten,' die ihrerseits bei einer gegebenen Zellengrundfläche zu einer hohen Produktionsrate führen und den Investitionsaufwand und die Betriebskosten senken. Die erfindungsgemäße Elektrolysezelle kann statt bei hohen Stromstärken auch in wirksamer Weise bei niedrigeren Stromstärken, beispielsweise etwa 5 5 000 A unter Verwendung der neuen Kathodenfinger betrieben werden.The cathode fingers of the invention enable the Electrolysis cell according to the invention as a chloralkali diaphragm cell to operate at high currents of about 150,000 A and up to about 200,000 A and at the same time maintain high operational efficiency. These high currents allow high production capacities, ' which in turn lead to a high production rate for a given cell footprint and reduce investment and operating costs. The inventive Instead of using high currents, the electrolytic cell can also work effectively at lower currents, for example about 5 5,000 A using the new cathode fingers operate.

In der Fig. 6 ist die gegenüberliegende Seite der in der Fig. 5 gezeigten Kathodenfingerverstärkung 45 wiedergegeben und es ist auch die sichtbare Anordnung der vorhandenen Kupferstäbe 62 zu erkennen. Die'kupferne Kathodenanordnung 69, die die Kupferstäbe 62, die Stahlplatte 53In Fig. 6, the opposite side is that in the Fig. 5 shown cathode finger reinforcement 45 reproduced and it is also the visible arrangement of the existing Copper rods 62 can be seen. The copper cathode assembly 69, the copper rods 62, the steel plate 53

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und die Stahlspitzen 61 umfaßt, ist in der Weise gezeigt/ wie sie auf der Kathodenfingerverstärkung 45 angeordnet ist. Die Kathodenfingerverstärkung 45 kann mit VorSprüngen 59 versehen sein und die perforierten Stahlplatten 46 können in irgendeiner geeigneten Weise, beispielsweise durch Anschweißen, mit den Vorsprüngen 59 verbunden werden, wodurch ein zusätzlicher Raum für das Wasserstoffgas gebildet wird, das während der Elektrolyse an der Kathode abgeschieden und zu der peripheren Kammer 48 geführt wird. Die VorSprünge 59 sind im Abstand voneinander auf der Kathodenfingerverstärkung 45 vorgesehen und in Fig. 5 ist nur ein repräsentativer Ausschnitt dieser VorSprünge wiedergegeben.and steel tips 61 is shown as being disposed on cathode finger reinforcement 45. The cathode finger reinforcement 45 can have projections 59 and the perforated steel plates 46 can be provided in any suitable manner, for example by welding, connected to the projections 59, thereby forming an additional space for the hydrogen gas, which is deposited on the cathode during electrolysis and fed to the peripheral chamber 48. The projections 59 are provided at a distance from one another on the cathode finger reinforcement 45 and only one is shown in FIG representative excerpt from these projections.

Die Fig. 7 und 8 zeigen eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kathodenfingerverstärkung und geben ebenfalls eine Anordnung der darauf vorliegenden Kupferstäbe wieder. Dieser Ausführungsform gemäß umfaßt die Kathodenfingerverstärkung 111 eine Stahlplatte 112, die mit stählernen Zapfen oder Stiften 113 versehen ist, die aus dieser Platte herausragen. Die kupferne Kathodenanordnung 69, die die Kupferstäbe 62, die Stahlplatte 53 und die Stahlspitzen 61 umfaßt, ist so auf der Stahlplatte 112 der Kathodenfingerverstärkung 111 angeordnet, daß ein Teil der Stahlplatte 112 entfernt ist, um die Anordnung der Stahlplatte 53 zu erleichtern. Die kupferne Kathodenanordnung 69 ist in irgendeiner geeigneten Weise, beispielsweise durch Anschweißen der Stahlplatte 53 und der Stahlspitzen 61 an die Stahlplatte 112, mit der Kathodenfingerverstärkung 111 verbunden. Die perforierten Stahlplatten 46 können in irgendeiner geeigneten Weise, beispielsweise durch Anschweißen, an den Stahlstiften 113 befestigt werden, wodurch ein Raum für das Wasserstoffgas gebildet wird, das während der Elektrolyse an der Kathode gebildet wird und in die periphere Kammer 48 geleitet wird.7 and 8 show a further embodiment of the cathode finger reinforcement according to the invention and give also an arrangement of the copper bars on it. According to this embodiment includes Cathode finger reinforcement 111 a steel plate 112, which with steel tenons or pins 113 is provided, which from protrude from this plate. The copper cathode assembly 69, the copper rods 62, the steel plate 53 and the Steel tips 61 includes is disposed on the steel plate 112 of the cathode finger reinforcement 111 that a part the steel plate 112 is removed to complete the assembly of the steel plate 53 to facilitate. The copper cathode assembly 69 is in any suitable manner, for example through Welding the steel plate 53 and the steel tips 61 to the steel plate 112, with the cathode finger reinforcement 111 tied together. The perforated steel plates 46 can be attached in any suitable manner, for example by welding the steel pins 113, thereby forming a space for the hydrogen gas released during electrolysis is formed on the cathode and is directed into the peripheral chamber 48.

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In den Fig. 9 und 10 ist der Anodensockel 74 gezeigt, der eine Kupferplatte 75 und eine Kupferplatte 76 aufweist und auch Stahlplatten 77, 78, 79, 81 und 98 oder irgendwelche anderen geeigneten Stützeinrichtungen aufweisen kann. Die Kupferplatten 75 und 76 und die Stahlplatten 77, 78, 79, 81 und 98 sind in irgendeiner geeigneten Weise, zum Beispiel durch Verschrauben oder Verschweißen, miteinander verbunden und bilden eine einheitliche Struktur, die mit geeigneten Stützeinrichtungen versehen ist. Der Anodensockel 74 kann mit Hilfe einer elastomeren Dichtschicht gegen die Korrosion geschützt werden. Die Kupferplatten 75 und 76 können mit Anodenplattenbefestigungen 82 versehen sein, die dazu verwendet werden können, die Anodenplatten 72 an den Kupferplatten 75 und 76 zu befestigen.9 and 10, the anode base 74 is shown, the a copper plate 75 and a copper plate 76 and also steel plates 77, 78, 79, 81 and 98 or any others may have suitable support devices. The copper plates 75 and 76 and the steel plates 77, 78, 79, 81 and 98 are in any suitable manner, for Example by screwing or welding, connected to each other and form a unitary structure that with suitable support is provided. The anode base 74 can be made with the aid of an elastomeric sealing layer be protected against corrosion. The copper plates 75 and 76 can be provided with anode plate fasteners 82 which can be used to secure the anode plates 72 to the copper plates 75 and 76.

Die Anodenplatten 72 können aus irgendeinem geeigneten, elektrisch leitenden Material hergestellt sein, das dem korrodierenden Angriff der verschiedenen in der Zelle enthaltenen Reagenzien und Produkten, mit denen es in Berührung kommen kann, zu widerstehen vermag. Die Anodenplatten 72 sind vorzugsweise metallische Anodenplatten. Typischerweise können die Änodenplatten 72 aus einem sogenannten Ventilmetall, wie Titan, Tantal oder Niob, oder Legierungen dieser Metalle, in denen das Ventilmetall mindestens etwa 90% der Legierung ausmacht, gefertigt sein. Die Oberfläche des Ventilmetalls kann mittels einer Beschichtung aus einem oder mehreren Edelmetallen, Edelmetalloxiden oder Mischungen solcher Oxide, die entweder als solche oder in Kombination mit Oxiden des Vehtilmetalls verwendet wird, aktiviert sein. Hierzu verwendete Edelmetalle schließen Ruthen, Rhodium, Palladium, Irridium und Platin ein. Besonders bevorzugte Metallanoden sind die aus Titan gebildeten, die auf der Oberfläche eine Schicht aus einer Titanoxid/ Ruthenoxid-Mischung aufweisen und die in der ÜS-PS 3 632 beschrieben sind. Zuzüglich kann das VentilmetallsubstratThe anode plates 72 can be of any suitable, electrically conductive material must be made to resist the corrosive attack of the various contained in the cell Is able to withstand reagents and products with which it may come into contact. The anode plates 72 are preferably metallic anode plates. Typically, the anode plates 72 can be made from a so-called valve metal, such as titanium, tantalum or niobium, or alloys of these metals, in which the valve metal is at least about 90% of the alloy. The surface of the Valve metal can by means of a coating of one or more precious metals, precious metal oxides or mixtures such oxides, either as such or in combination used with oxides of the non-ferrous metal must be activated. Precious metals used for this purpose include rods, Rhodium, palladium, irridium and platinum. Particularly preferred Metal anodes are those made of titanium that have a layer of a titanium oxide / Have ruthen oxide mixture and that in the ÜS-PS 3 632 are described. In addition, the valve metal substrate

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in Form einer Schicht auf einen elektrisch besser leitenden Metallkern aus beispielsweise Aluminium, Stahl, Kupfer oder dergleichen, aufgebracht sein.in the form of a layer on an electrically better conductive metal core made of, for example, aluminum, steel, copper or like, be applied.

Die Anodenplatten 72 können in irgendeiner geeigneten Weise/Z-mit Hilfe von Schrauben und/oder Bolzen, gesicherten Nasen, Stiften, durch Anschweißen oder dergleichen^ an den Kupferplatten 75 und 76 befestigt sein. Ein typisches Verfahren zur Befestigung der Anodenplatten 72 an Kupferplatten 75 und 76 ist in der US-PS 3 591 483 beschrieben.The anode plates 72 can be used in any suitable manner With the help of screws and / or bolts, secured lugs, pins, by welding or the like ^ to the copper plates 75 and 76. A typical procedure for attaching the anode plates 72 to copper plates 75 and 76 is described in US Pat. No. 3,591,483.

Eine Anodenstromschiene 97 kann dadurch geschaffen werden, daß man stählerne Kontaktplatten 89 und 91 unter Verwendung der Befestigungseinr.ichtungen 85 an der. Kupferplatte 75 anbringt und.die Stahl- und Kupfer-Platten mit Löchern 83 versieht, die zur Befestigung von Zwischenzellenverbindungsleitungen, die die Elektrizität von einer benachbarten Zelle zuführen, oder zur Befestigung von Leitungen, die die Elektrizität von einer anderen Spannungsquelle zu der Anodenstromschiene 97 leiten, dienen können.An anode bus bar 97 can be created by using steel contact plates 89 and 91 of the fastening devices 85 on the. Copper plate 75 attaches and.the steel and copper plates are provided with holes 83, which are used for the attachment of inter-cell connection lines, which feed the electricity from an adjacent cell, or to fix cables, which conduct the electricity from another voltage source to the anode busbar 97, can serve.

Die Fig. 10 verdeutlicht den Sachverhalt, daß die Querschnitte der Kupferplatten 75 und 76 die Form eines im wesentlichen stufenartig oder treppenartig sich verjüngenden, abgeschnittenen rechtwinkeligen Dreiecks haben. Die Kupferplatten 75 und 76 besitzen unterschiedliche relative Abmessungen und sind in solcher Weise angeordnet, daß sie einen elektrischen Strom mit im wesentlichen gleichmäßiger Stromdichte durch den Anodensockel 74 zu elektrischen Kontaktpunkten, die an die Anodenplatten 74 angrenzen, führen, ohne daß ein merklicher Spannungsabfall längs des Anodensockels 74 erfolgt und wobei der wirtschaftlichste Energieverbrauch in dem Anodensockel 74 erreicht wird. Die im wesentlichen gleichmäßige Stromdichte wird durch die Anordnung der Kupferplatten 75 und 76 mit unterschiedlichenFig. 10 illustrates the fact that the cross sections of the copper plates 75 and 76 have the shape of a substantially have step-like or stair-like tapering, truncated right-angled triangles. The copper plates 75 and 76 have different relative dimensions and are arranged in such a way that they provide an electrical current with substantially more uniformity Current density through the anode base 74 to electrical contact points that adjoin the anode plates 74, without a noticeable voltage drop occurring along the anode base 74 and with the most economical energy consumption in the anode socket 74 is achieved. The substantially uniform current density is ensured by the arrangement the copper plates 75 and 76 with different

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Querschnitten erreicht, die die Querschnittsform eines im wesentlichen stufenartigen, abgeschnittenen rechtwinkeligen Dreiecks bilden, wobei der elektrische Strom in im wesentlichen gleichmäßiger Weise aus den Kupferplatten abgezogen Wird, da der Querschnitt der Kupferplatten abnimmt.Achieved cross-sections that have the cross-sectional shape of a substantially step-like, truncated right-angled Triangle form, with the electrical current being drawn from the copper plates in a substantially uniform manner Will as the cross-section of the copper plates decrease.

Gemäß einer typischen Schaltung der Elektrolysezelle wird der elektrische Strom durch (nicht dargestellte) Zwischenzellenverbindungsleitungen zu der Anodenstromschiene 97 des Anodensockels 74 zugeführt. Der elektrische Strom wird dann weitergeführt, wobei in dem Anodensockel 74 eine im wesentlichen gleichmäßige Stromdichte aufrechterhalten wird, ohne daß ein merklicher Spannungsabfall in dem Anodensockel 74 erfolgt, wobei der wirtschaftlichste Energieverbrauch in dem Anodensockel 74 erreicht wird. Der elektrische Strom wird aufgrund der Anordnung und der unterschiedlichen relativen Abmessungen der Kup.f erplatten 75 und 76 mit im · wesentlichen gleichmäßiger Stromdichte über den Anodensockel 74 geführt. Der elektrische Strom wird in dieser Weise dutch den Anodensockel 74 zu elektrischen Kontaktpunkten geführt, von wo aus er auf die Anodenplatten 72 verteilt wird, wodurch der elektrische Strom aufgrund dieser Bedingungen ohne weiteres zu allen Abschnitten der Anodenplatten 72 geleitet wird.According to a typical circuit of the electrolytic cell the electrical current through intercell interconnection lines (not shown) to the anode bus bar 97 of the anode socket 74. The electric current will then continued, a substantially uniform current density being maintained in the anode base 74, without a noticeable voltage drop occurring in the anode base 74, with the most economical energy consumption in the anode socket 74 is achieved. The electric current is due to the arrangement and the different relative Dimensions of the copper plates 75 and 76 with an essentially uniform current density over the anode base 74 led. The electrical current is conducted in this way through the anode base 74 to electrical contact points, from where it is applied to the anode plates 72 is distributed, whereby the electric current due to these conditions easily to all sections of the Anode plates 72 is passed.

Der erfindungsgemäße Anodensockel ermöglicht die wirtschaftlichste Anwendung des investierten Kapitals., das heißt der Menge des Kupfers oder eines anderen geeigneten hochleitenden Metalls, das in dem Anodensockel verwendet wird. Durch den Aufbau und die unterschiedlichen relativen Abmessungen der Kupferplatten wird die Menge des Kupfers oder eines anderen geeigneten, hochleitenden Metalls, das in dem. Anodensoekel .notwendig ist, verglichen mit dem Stand der Technik, in erheblicher Weise vermindert. Die Kupferplatten sind aufgrund ihrer Anordnung, ihrer GestaltThe anode base according to the invention enables the most economical Application of the invested capital, that is, the amount of copper or some other suitable highly conductive metal used in the anode socket. Due to the structure and the different relative Dimensions of the copper plates will be the amount of copper or another suitable, highly conductive metal that by doing. Is necessary compared to the State of the art, significantly reduced. the Copper plates are because of their arrangement, their shape

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und ihrer unterschiedlichen relativen Abmessungen auch dafür geeignet, einen elektrischen Strom zu führen und in dem Anodensockel eine im wesentlichen gleichmäßige Stromdichte aufrechtzuerhalten.and their different relative dimensions are also suitable for carrying an electric current and in the anode base a substantially uniform current density maintain.

Die Anordnung, die Gestalt und die Abmessungen der Kupferplatten können in Abhängigkeit von der angestrebten Stromstärke der Elektrolysezelle und in Abhängigkeit einer Reihe anderer Faktoren, wie der Stromdichte, der Leitfähigkeit des verwendeten Metalls, der Größe der Schweißfläche, der Fabrikationskosten und dergleichen variieren.The arrangement, the shape and the dimensions of the copper plates can depend on the desired current intensity of the electrolytic cell and depending on a number of other factors, such as the current density, the conductivity the metal used, the size of the weld surface, the manufacturing costs and the like vary.

Der erfindungsgemäße Anodensockel ermöglicht eine bessere elektrische Verbindung mit den Anodenplatten, wodurch in dem Anodensockel nur ein minimaler oder kein merklicher Spannungsabfall auftritt, wobei gleichzeitig, verglichen mit dem Stand der Technik, eine wesentliche Verminderung des Aufwandes an Kupfer oder an einem anderen geeigneten hochleitenden Metall erreicht wird.The anode base according to the invention enables a better one electrical connection to the anode plates, resulting in minimal or no noticeable in the anode socket Voltage drop occurs, at the same time a substantial reduction compared to the prior art the cost of copper or another suitable highly conductive metal is achieved.

Der erfindungsgemäße Anodensockel ermöglicht es, die erfindungsgemäße Elektrolysezelle so auszulegen, daß sie als Chloralkali-Diaphragma-Zelle bei hohen Stromstärken von etwa 150 000 A bis zu etwa 200 000 A bei hohen Betriebswirkungsgraden betrieben werden kann. Diese hohen Stromstärken ermöglichen hohe Produktionskapazitäten, die bei einer gegebenen Grundfläche der Zelle hohe Produktionsraten ermöglichen und den Investitionsaufwand und die Betriebskosten vermindern. Die erfindungsgemäße Elektrolysezelle kann bei Anwendung des erfindungsgemäßen Anodensockels statt bei hohen Stromstärken auch bei niedrigeren Stromstärken, zum Beispiel etwa 55 000 A, betrieben werden.The anode base according to the invention enables the electrolytic cell according to the invention so that it can be used as a chloralkali diaphragm cell at high currents from about 150,000 A to about 200,000 A can be operated at high operating efficiencies. These high Current intensities enable high production capacities, which enable high production rates for a given base area of the cell and the investment and operating costs Reduce. The electrolytic cell according to the invention can when using the anode base according to the invention instead of high currents, they can also be operated at lower currents, for example around 55,000 A.

Der Anodensockel 74 kann mit Kühleinrichtungen 92 versehen sein. Das Kühlmittel, vorzugsweise Wasser, wird über die Einlaßöffnung 93 una die Kühlmittelleitung 95 im KreislaufThe anode base 74 can be provided with cooling devices 92 be. The coolant, preferably water, is circulated through the inlet opening 93 and the coolant line 95

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durch die Kühleinrichtung 92 geführt. Nach dem Eintreten durch die Einlaßöffnung 93 wird das Kühlmittel längs der Stahlplatte 87 in und durch die Kühleinrichtung 96 und dann erneut längs der Stahlplatte 87 geführt. Das Kühlmittel wird dann längs der Stahlplatte 88 und dann längs und um die Stahlplatte 89 herum geleitet. Anschließend wird das Kühlmittel entlang der gegenüberliegenden Seite der Stahlplatte 89 und dann längs der gegenüberliegenden Seite der Stahlplatte 88 geführt. Dann wird das Kühlmittel entlang ,der gegenüberliegenden Seite der Stahlplatte 87 geführt und über die Auslaßöffnung 94 ausgeleitet. Die Kühlmittelleitung kann irgendeine geeignete Kühlmittelleitung sein, wie ein Kupferrohr, das die Kühleinrichtung 96 mit den das Kühlmittel führenden Kanälen verbindet, die längs der Seiten und der Enden-der Stählplatten 87, 88 und 89 angeordnet sind. Die in dieser Figur dargestellte und beschriebene Kühleinrichtung ist lediglich eine typische Kühleinrichtung und die Kühleinrichtung 92 ist daher nicht auf die in dieser Figur und die hierin beschriebene Ausführungsform beschränkt.passed through the cooling device 92. After entering through inlet port 93, the coolant is along the Steel plate 87 is guided into and through the cooling device 96 and then again along the steel plate 87. The coolant is then passed along the steel plate 88 and then along and around the steel plate 89. Then the coolant along the opposite side of the steel plate 89 and then along the opposite side of the steel plate 88 led. Then the coolant is passed along, the opposite side of the steel plate 87 and over the outlet port 94 diverted. The coolant line may be any suitable coolant line, such as copper tubing, that connects the cooler 96 to the coolant connecting ducts arranged along the sides and ends of the steel plates 87, 88 and 89. The cooling device shown and described in this figure is only a typical cooling device and the cooling device 92 is therefore not limited to the embodiment described in this figure and the embodiment described herein.

Durch die Anwendung des Kühlsystems 92 wird es möglich, erheblich weniger Kupfer im Anodensockel 74 zu verwenden, was zu einer wesentlichen Verminderung der Investitionskosten für das Anodenkupfer führt. Obwohl das Kühlsystem 92 hauptsächlich dann verwendet werden soll,wenn eine benachbarte Elektrolysezelle kurzgeschlossen wird, kann das Kühlsystem 92 während des Routinezellbetriebes entweder dazu verwendet werden, das Anodenkupfer während irgendwelcher periodisch auftretenden elektrischen Stromüberlastungen zu kühlen oder das Anodenkupfer kontinuierlich zu kühlen, wodurch eine weitere Verminderung des in dem Anodensockel 74 verwendeten Kupfers möglich wird, was von einer entsprechenden Verminderung der Kapitalkosten für da,s Anodenkupfer begleitet wird.The use of the cooling system 92 makes it possible to use considerably less copper in the anode base 74, which leads to a substantial reduction in the investment costs for the anode copper. Although the cooling system 92 is mainly to be used when an adjacent electrolytic cell is short-circuited, the cooling system 92 during routine cell operation can either be used to remove the anode copper during any to cool periodically occurring electrical current overloads or to cool the anode copper continuously, whereby a further reduction in the copper used in the anode socket 74 becomes possible, which of a corresponding Reducing the cost of capital for the anode copper is accompanied.

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Eine Anodenüberbrückungsstromschiene 99 kann in der Weise vorgesehen werden, daß man Stahlkontaktplatten 87 und 88 mit Hilfe der Einrichtungen 86 an der Kupferplatte 75 befestigt und die Stahl- und Kupfer-Platten mit Löchern 84 versieht, die zur Befestigung der Anodenüberbrückungsleitungen dienen, wenn eine benachbarte Elektrolysezelle überbrückt und aus dem elektrischen Schaltkreis entnommen wird. Während dieser überbrückungsmaßnahme kann das Kühlsystem 92 seine beste Wirkung entfalten, indem es verhindert, daß die Temperaturen in dem Anodensockel 74 auf Werte ansteigen, bei denen eine Schädigung des Anodensockels 74 oder anderer Bestandteile der Elektrolysezelle 11 eintreten kann.An anode bypass bus bar 99 can be provided by using steel contact plates 87 and 88 attached to the copper plate 75 by means of the devices 86 and the steel and copper plates with holes 84 that are used to attach the anode bridging lines when there is an adjacent electrolytic cell is bridged and removed from the electrical circuit. During this temporary measure, the cooling system can 92 develop their best effect by preventing the temperatures in the anode base 74 from rising to values in which damage to the anode base 74 or other components of the electrolytic cell 11 occurs can.

In der Fig. 11 ist der Anodensockel 74 in einer anderen Ausführungsform gezeigt, bei der der Anodensockel 74 mit einer Unterlage 52 versehen ist, die dem Anodensockel 74 eine zusätzliche Unterstützung verleiht. Diese Ausführungsform ist von Vorteil und wird vorzugsweise dann verwendet, wenn der Anodensockel 74 aus einem hochleitenden Metall, wie Kupfer, hergestellt ist, das ausgezeichnete elektrische Eigenschaften, jedoch schlechte tragende Eigenschaften besitzt. Die Unterlage 52 kann aus irgendeinem geeigneten Konstruktionsmaterial, wie Aluminium, Eisen, Stahl und dergleichen und Legierungen daraus, wie rostfreiem Stahl und anderen Chromstählen, Nickelstählen und dergleichen, die eine für die notwendige Unterstützung ausreichende Festigkeit besitzen, hergestellt sein. Diese Stützmaterialien können die Form von I-Trägern, T-Trägern, L-Trägern, U-Trägern und dergleichen haben. Die Unterlage 52 muß nicht aus einem Metall hergestellt sein und kann auch aus irgendeinem anderen geeigneten Baumaterial, wie Betonf verstärktem Beton oder dergleichen gebildet sein.In FIG. 11, the anode base 74 is shown in another embodiment, in which the anode base 74 is provided with a base 52 which gives the anode base 74 additional support. This embodiment is advantageous and is preferably used when the anode base 74 is made of a highly conductive metal, such as copper, which has excellent electrical properties but poor structural properties. The backing 52 can be made of any suitable construction material such as aluminum, iron, steel, and the like, and alloys thereof, such as stainless steel and other chromium steels, nickel steels, and the like that have sufficient strength to provide the necessary support. These support materials can take the form of I-beams, T-beams, L-beams, U-beams, and the like. The base 52 need not be made of a metal and can also be made of any other suitable building material, such as concrete f reinforced concrete or the like.

In den Fig, 12, 13 und 14 ist eine weitere Ausführungsform des in den Fig. 9,10 und 11 wiedergegebenen Anodensockels. 74In Figs. 12, 13 and 14 there is a further embodiment of the anode base shown in FIGS. 9, 10 and 11. 74

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gezeigt. Die Beschreibung der Fig. 9, 10 und 11 trifft auch auf die Fig. 12, 13 und 14 zu. .Der Unterschied zwischen den Fig. 12, 13 und 1'4 gegenüber den Fig. 9, 10 und 11 besteht in dem zusätzlichen Vorhandensein von Kupferplatten 101 und 102 und Stahlplatten 103 und 104. Es ist weiterhin eine vierte Reihe von Anodenplatten 72 vorgesehen und die Kühleinrichtung 92 und die überbrückungsstromschiene 99 sind modifiziert. -shown. The description of FIGS. 9, 10 and 11 applies also to FIGS. 12, 13 and 14. .The difference between FIGS. 12, 13 and 1'4 compared to FIGS. 9, 10 and 11 consists in the additional presence of copper plates 101 and 102 and steel plates 103 and 104. It is still a fourth row of anode plates 72 is provided and the Cooler 92 and bypass busbar 99 are modified. -

Die-Fig. 13 und 14 zeigen, daß die Querschnitte der Kupferplatten 75, 76, 101 und 102 im Querschnitt ein im wesentlichen stufenartiges., abgeschnittenes, rechtwinkeliges Dreieck bilden. Die Kupferplatten 75, 76, 101 und 102 besitzen unterschiedliche relative Abmessungen und sind derart angeordnet, daß die Kupferplatten 75, 76, 101 und 102 dafür geeignet sind, einen elektrischen Strom mit im wesentlichen gleichmäßiger Stromdichte durch den Anodensockel 74 zu elektrischen Kontaktpunkten, die an die Anodenplatten 74 angrenzen, zu führen, ohne daß ein merklicher Spannungsabfall längs des Anodensockels 74 eintritt, wodurch der wirtschaftlichste Energieverbrauch in dem Anodensockel 74 erreicht wird.The-Fig. 13 and 14 show that the cross sections of the copper plates 75, 76, 101 and 102 in cross section are substantially Form step-like., truncated, right-angled triangle. The copper plates 75, 76, 101 and 102 have different relative dimensions and are such arranged that the copper plates 75, 76, 101 and 102 are suitable for an electric current with a substantially uniform current density through the anode base 74 to electrical contact points attached to the anode plates 74 adjoin to lead without a noticeable voltage drop occurring along the anode base 74, whereby the most economical energy consumption in the anode base 74 is achieved.

Die im wesentlichen gleichmäßige Stromdichte wird durch ' die Gestalt und die Anordnung der Kupferplatten 75, 76, 101 und 102 mit unterschiedlichem Querschnitt gebildet, die im Querschnitt die Form eines im wesentlichen stufenartigen, abgeschnittenen, rechtwinkeligen Dreiecks bilden, wobei der elektrische Strom in im wesentlichen gleichmäßiger Weise aus den Kupferplatten abgezogen wird, da der Querschnitt der Kupferplatten abnimmt. Entsprechend ei.ner typischen Schaltung von Elektrolysezellen wird der elektrische Strom über (nicht gezeigte) Zwischenzellenverbindungsleitungen zu der Anodenstromschiene 97 des Anodensockels 74 geführt. Der elektrische Strom wird dann mit im wesentlichen gleichmäßiger Stromdichte durch den. Anodensockel 74 geführt, ohne The essentially uniform current density is achieved by the shape and arrangement of the copper plates 75, 76, 101 and 102 formed with different cross-sections, which in cross-section have the shape of a substantially step-like, truncated, right-angled triangle, with the electric current in a substantially uniform manner is deducted from the copper plates as the cross-section the copper plates are decreasing. Corresponding to a typical Circuit of electrolytic cells is the electric current It is routed to the anode busbar 97 of the anode base 74 via inter-cell connecting lines (not shown). The electric current is then passed through the with a substantially uniform current density. Anode base 74 out, without

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daß ein merklicher Spannungsabfall längs des Anodensockels 74 eintritt, was den wirtschaftlichsten Energieverbrauch in dem Anodensockel 74 ermöglicht. Der elektrische Strom wird wegen der Anordnung, der Gestalt und der unterschiedlichen relativen Abmessungen der Kupferplatten- 75, 76, 101 und 102 mit im wesentlichen gleichmäßiger Stromdichte durch den Anodensockel 74 geführt. Der elektrische Strom wird in dieser Weise von dem Anodensockel 74 zu elektrischen Kontaktpunkten geführt, von wo aus er auf die Anodenplatten 72 verteilt wird, wodurch er unter diesen Bedingungen ohne weiteres zu sämtlichen Abschnitten der Anodenplatten geführt wird.that a noticeable voltage drop along the anode base 74 occurs, which enables the most economical energy consumption in the anode base 74. The electric current is because of the arrangement, the shape and the different relative dimensions of the copper plates - 75, 76, 101 and 102 passed through the anode base 74 with a substantially uniform current density. The electric current will in this way passed from the anode base 74 to electrical contact points, from where it is attached to the anode plates 72 is distributed, whereby under these conditions it is easily led to all sections of the anode plates will.

Der erfindungsgemäße Anodensockel ermöglicht die wirtschaftlichste Anwendung des investierten Kapitals, das heißt der Menge von Kupfer oder einem anderen geeigneten, hochleitenden Metall, das in dem Aufbau des Anodensockels verwendet wird. Die Anordnung, die Gestalt und die unterschiedlichen relativen Abmessungen der Kupferplatten vermindern, verglichen mit dem Stand der Technik, die Menge des Kupfers oder eines anderen hochleitenden Metalls, die in dem Anodensockel notwendig ist. Die Kupferplatten sind aufgrund ihrer Anordnung und ihrer unterschiedlichen relativen Abmessungen auch dafür geeignet, einen elektrischen Strom zu führen und eine im wesentlichen gleichmäßige Stromdichte in dem Anodensockel aufrechtzuerhalten.The anode base according to the invention enables the most economical Application of the invested capital, that is, the amount of copper or other suitable, highly conductive Metal used in the construction of the anode socket. The arrangement, the shape and the different relative dimensions of the copper plates, compared to the prior art, reduce the amount of copper or another highly conductive metal that is necessary in the anode socket. The copper plates are due to their arrangement and their different relative dimensions too capable of carrying an electrical current and a substantially uniform current density in the anode socket maintain.

Die Anordnung, die Gestalt und die Abmessungen der Kupferplatten können in Abhängigkeit von der angestrebten Stromstärke der Elektrolysezelle und in Abhängigkeit von einer Reihe von Faktoren, wie der Stromdichte, der Leitfähigkeit des verwendeten Metalls, der Größe der Schweißflächen, der Fabrikationskosten und dergleichen, variieren.The arrangement, the shape and the dimensions of the copper plates can depend on the desired current intensity of the electrolytic cell and depending on a number of factors, such as the current density, the conductivity the metal used, the size of the welding surfaces, the Manufacturing costs and the like vary.

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Der"erfindungsgemäße Anodensockel vermittelt eine verbesserte Stromführung zu den Anodenplatten, wodurch längs des Anodensockels nur ein minimaler oder kein merklicher Spannungsabfall auftritt, während gleichzeitig, verglichen mit dem Stand der Technik, eine wesentliche Verminderung der notwendigen Menge Kupfer oder eines anderen geeigneten, hochleitenden Metalls erreicht wird. The "anode socket according to the invention provides an improved Current conduction to the anode plates, as a result of which there is only a minimal or no noticeable voltage drop along the anode base occurs while at the same time, compared to the prior art, a substantial reduction in the necessary Amount of copper or another suitable, highly conductive metal is achieved.

Der in den Fig. 9 bis 14 gezeigte Anodensockel 74 kann eine. Ausführungsform des in Fig. 2 und 4 gezeigten leitenden Anodensockels 51 sein.The anode socket 74 shown in FIGS. 9 to 14 can be a. Embodiment of the conductive shown in Figs Be anode base 51.

Der erfindungsgemäße Anodensockel ermöglicht es, daß die erfindungsgemäße Elektrolysezelle als Chloralkali-Diaphragma-Zelle bei hohen Stromstärken von etwa 150 000 A und bis zu etwa 200 000 A unter Beibehaltung hoher Betriebswirkungsgrade betrieben werden kann. Diese hohen Stromstärken ermöglichen hohe Produktionskapazitäten, die ihrerseits zu hohen Produktionsraten bei.gegebenen Zellengrundflächen führen und den Investitionsaufwand und die Betriebskosten senken. Die erfindungsgemäße Elektrolysezelle kann unter Verwendung des neuen Anodensockels statt bei hohen Stromstärken in wirksamer Weise auch bei niedrigeren Stromstärken,, beispielsweise bei etwa 55 000 A betriegen werden«The anode base according to the invention enables the electrolysis cell according to the invention to be used as a chloralkali diaphragm cell at high currents of around 150,000 A and up to around 200,000 A while maintaining high operating efficiencies can be operated. These high currents enable high production capacities that in turn, too high production rates with the given cell base areas and reduce investment and operating costs. The electrolytic cell according to the invention can also be used effectively at lower currents instead of high currents using the new anode socket Current strengths, for example, will amount to about 55,000 A "

Das folgende Beispiel soll die Erfindung weiter erläutern. BeispielThe following example is intended to explain the invention further. example

Die folgenden Werte sind typisch für das Verhalten der erfindungsgemäßen Elektrolysezelle, die bei einer Stromstärke von 150 000 A betrieben wird. Dieses Verhalten wird mit dem Verhalten einer kleineren Elektrolysezelle des Standes der Technik verglichen, die ebenfalls mit Meta,ll-< anodenplatten ausgerüstet ist und bei einer Stromstärke vonThe following values are typical for the behavior of the electrolysis cell according to the invention, which occurs at a current strength is operated by 150,000 A. This behavior will compared with the behavior of a smaller electrolytic cell of the prior art, which is also with Meta, II- < anode plates is equipped and at a current strength of

■509829/0548■ 509829/0548

2456U82456U8

84 000 A betrieben wird. Bei beiden Elektrolysezellen handelt es sich um Chloralkali-Diaphragma-Zellen.84 000 A is operated. Both electrolysis cells are chlor-alkali diaphragm cells.

84 000 Ampere-Zelle nach dem Stand der Technik84,000 ampere cell according to the state of the art

Erfindungsgemäße 150 000 Ampere-Zelle 150,000 ampere cell according to the invention

StromwirkungsgradCurrent efficiency

Durchschnittliche Zellspannung (einschließlich der Stromschienen) (V)Average cell voltage (including bus bars) (V)

Leistung (Kilowatt-Stunden Gleichstrom pro Tonne Cl2) Temperatur der Zellenflüssigkeit (0C)Output (kilowatt-hours of direct current per ton of Cl 2 ) Temperature of the cell fluid ( 0 C)

Anolyt-Temperatur (0C)Anolyte temperature ( 0 C)

Prozentualer NaOH-Gehalt in der Zellenflüssigkeit Percentage of NaOH in the cell fluid

Chlorproduktion (Tonne/Tag)Chlorine production (ton / day)

NaOH-Produktion (Tonne/Tag)NaOH production (ton / day)

Salzzuführung (g/l)Salt supply (g / l)

Stromdichte (A/cma (A/inch2))Current density (A / cm a (A / inch 2 ))

96,4
3,84
96.4
3.84

27352735

100,5
94,5
100.5
94.5

11,5*11.5 *

96,4 3,8396.4 3.83

27252725

100,7 ,94,7100.7, 94.7

11 ,5*11, 5 *

22 ,83, 83 (1(1 ,5), 5) 55 ,06, 06 33 ,20, 20 55 ,71, 71 325325 325325 00 ,23, 23 00 ,23, 23

* Die Zellen können bei niedrigerem Laugengehalt in der Zellenflüssigkeit betrieben werden. Dies führt zu größeren Stromwirkungsgraden.* The cells can be stored in the Cell fluid are operated. This leads to greater current efficiencies.

Die obigen Werte zeigen, daß die erfindungsgemäße Elektrolysezelle mit im wesentlichen dem gleichen Stromwirkungsgrad, der gleichen Spannung und den gleichen Betriebsbedingungen wie die kleinere Elektrolysezelle des Standes der Technik bei der gleichen Anodenstromdichte arbeitet. Die erfindungsgemäße Elektrolysezelle ergibt bei einer gegebenen Zellen^The above values show that the electrolytic cell according to the invention with essentially the same current efficiency, voltage and operating conditions like the smaller prior art electrolytic cell operates at the same anode current density. The inventive For a given cell, the electrolytic cell yields ^

509 829/0548509 829/0548

grundflache eine höhere Proauktionsrate, erfordert einen geringeren Betriebsaufwand und benötigt pro Tonne gebildeten Chlors einen geringeren Kapitalaufwand,floor area a higher auction rate, requires a lower operating costs and a lower capital expenditure per tonne of chlorine formed,

Dieses Beispiel zeigt, daß eine Elektrolysezelle so konstruiert werden kann, daß s,ie bei einer hohen Stromstärke betrieben werden kann und unter Aufrechterhaltung hoher Betriebwirkungsgrade eine hohe Produktionskapazität und hohe Produktionsraten ermöglicht.This example shows that an electrolytic cell can be designed so that s, ie at a high current level can be operated and a high production capacity and while maintaining high operating efficiencies enables high production rates.

Die erfindμngsgemäße Elektrolysezelle kann für viele Anwendungszwecke eingesetzt werden. So können beispielsweise Alkalimetallchlorate mit der erfindungsgemäßen Elektrolysezelle hergestellt werden, indem man die gebildete Lauge und das Chlor außerhalb der Zelle weiter umsetzt. In diesem Fall können Lösungen, die sowohl Alkalimetallchlorat als auch Alkalimetallchlorid enthalten, zum Zwecke der weiteren Elektrolyse in die Elektrolysezelle zurückgeführt werden. Die Elektrolysezelle kann weiterhin für . die Elektrolyse von Chlorwasserstoffsäure verwendet werden, indem man Chlorwasserstoff säure als solche oder in Kombi*- nation mit einem Alkalimetallchlorid "hydrolysiert. In dieser Weise ist die erfindungsgemäße Elektrolysezelle für. diesen und viele andere wässrige Prozesse äußerst günstig.The electrolysis cell according to the invention can be used for many Applications are used. For example Alkali metal chlorates can be produced with the electrolysis cell according to the invention by the formed Lye and the chlorine outside the cell continues to convert. In this case, solutions containing both alkali metal chlorate and also contain alkali metal chloride, returned to the electrolysis cell for the purpose of further electrolysis will. The electrolytic cell can continue for. the electrolysis of hydrochloric acid can be used, by using hydrochloric acid as such or in combination * - nation with an alkali metal chloride "hydrolyzed. In this way, the electrolytic cell according to the invention is for. these and many other aqueous processes are extremely beneficial.

509829/0548509829/0548

Claims (38)

2456U8 Patentansprüche Elektrolysezelle, umfassend eine Kathodenstromschienenanordnung, Kathodenfinger und einen Anodensockel mit Anoden, dadurch gekennzeichnetElectrolysis cell, comprising a cathode busbar arrangement, cathode fingers and an anode base with anodes, characterized 1. daß die Kathodenstromschienenanordnung (16) mindestens eine Zuleitungssammelschiene (18) und eine Vielzahl von Stromschienenstreifen (19, 21, 22) mit unterschiedlichen relativen Abmessungen umfaßt, die aus'einem hochleitfähigen Metall gefertigt und so angeordnet sind, daß die Zuleitungssammelschiene (18) und die Vielzahl der Stromschienenstreifen (19, 21, 22) einen elektrischen Strom mit im wesentlichen gleichmäßiger Stromdichte in der Kathodenstromschienenanordnung, ohne merklichen Spannungsabfall längs der Kathodenstromschienenanordnung und mit dem günstigsten Energieverbrauch in der Kathodenstromschienenanordnung durch diese zu den an die Kathodenfinger (44) angrenzenden elektrischen Kontaktpunkten führen, und die Kathodenstromschienenanordnung (16)in elektrischem Kontakt steht mit mindestens einer Seitenwand (17) des aus einem leitenden Metall gefertigten, Seitenwände (17., 54, 55, 56) aufweisenden und eine Vielzahl von Kathodenfingern (44) enthaltenden Kathodenbehälters (13); ■1. That the cathode busbar assembly (16) at least a supply line busbar (18) and a plurality of busbar strips (19, 21, 22) with different includes relative dimensions made of a highly conductive metal and so arranged are that the supply line busbar (18) and the plurality of busbar strips (19, 21, 22) one electrical current with a substantially uniform current density in the cathode busbar arrangement, without noticeable voltage drop along the cathode busbar arrangement and with the most favorable energy consumption in the cathode busbar assembly through this to those adjacent to the cathode fingers (44) lead electrical contact points, and the cathode busbar assembly (16) in electrical contact stands with at least one side wall (17) of the side walls (17., 54, 55, 56) and a plurality of cathode fingers (44) containing cathode container (13); ■ 2. daß die Kathodenfinger (44) Kathodenfingerverstärkungen (45, 111) aus einem leitenden Metall, in dem Kathodenfingeraufbau enthaltene, an den Kathodenfingerverstärkungen (45, 111) befestigte Stäbe (62) aus einem hochleitenden Metall und an den Kathodenfingerverstärkungen (45, 111) befestigte, die Außenseite der Kathodenfinger und den darin vorhandenen Gasraum bildende gelochte Einrichtungen (46) aus leitendem Metall umfaßt; -wobei die Stäbe (62) aus dem hochleitenden2. that the cathode fingers (44) cathode finger reinforcements (45, 111) made of a conductive metal, in the cathode finger assembly contained, to the cathode finger reinforcements (45, 111) attached rods (62) made of a highly conductive metal and attached to the cathode finger reinforcements (45, 111), the outside of the Forming cathode fingers and the gas space therein includes perforated means (46) of conductive metal; -Where the rods (62) from the highly conductive 509829/0548509829/0548 2A56U82A56U8 Metall derart in dem Kathodenfingeraufbau angeordnet sind, daß sie einen elektrischen Strom mit im wesentlichen gleichmäßiger Stromdichte in den Kathodenfingern, ohne merklichen Spannungsabfall längs der Kathodenfinger und mit dem günstigsten Energieverbrauch in den Kathodenfingern zu führen in der Lage sind, und der Kathodenbehälter (13) eine Vielzahl von Kathodenfingern (44) enthält, die sich im wesentlichen über den gesamten Innenraum des Kathodenbehälters (13) erstrecken und die in elektrischem Kontakt an der Innenseite mindestens einer Seitenwand (17) des Kathodenbehälters (13) befestigt sind, während die Kathodenstromschienenanordnung (16) an der Außenseite der an die befestigten Kathodenfinger (44) angrenzenden Seitenwand (17) des Kathodenbehälters (.13) in elektrischem Kontakt befestigt ist; und ■Metal so arranged in the cathode finger assembly are that they generate an electrical current with a substantially uniform current density in the cathode fingers, without noticeable voltage drop along the cathode fingers and with the most favorable energy consumption in the Cathode fingers are able to guide, and the cathode container (13) a plurality of cathode fingers (44) which extend over substantially the entire interior of the cathode container (13) and which attached in electrical contact to the inside of at least one side wall (17) of the cathode container (13) are, while the cathode busbar assembly (16) on the outside of the attached cathode fingers (44) adjacent side wall (17) of the cathode container (.13) is attached in electrical contact; and ■ 3. daß der Anodensockel (51, 74) eine Einrichtung (75, 76, 101, 102) aus einem hochleitenden Metall mit im wesentlichen flacher und ebener Oberfläche und einem in Richtung von der Anoden- oder Zwischenzellenverbindungs-Stromschiene weg abnehmenden Querschnitt, der ein im wesentlichen stufenartiges, abgeschnittenes, rechtwinkeliges Dreieck umfaßt, die so geformt ist und solche relativen Abmessungen besitzt, daß sie einen elektrischen Strom mit im wesentlichen gleichmäßiger Stromdichte in dem Anodensockel, ohne merklichen Spannungsabfall längs des Anodensockels und mit dem günstisten Energieverbrauch in dem Anodensockel durch diesen zu den an die Anodenplatten (72) angrenzenden elektrischen Kontaktpunkten führt.3. that the anode base (51, 74) has a device (75, 76, 101, 102) made of a highly conductive metal with a substantially flat and even surface and a toward the anode or intercell connection busbar decreasing cross-section, which has a substantially step-like, cut-off, includes right triangle shaped and having relative dimensions such that they have a electric current with substantially more uniform Current density in the anode base, with no noticeable voltage drop along the anode base and with the the most favorable energy consumption in the anode base through this to those adjacent to the anode plates (72) electrical contact points leads. 2. Elektrolysezelle nach Anspruch 1,dadurch ge "k-e η η ze i c h η e t, daß die Kathodenstromschienenanordnung (16) mit einer Einrichtung (33) zur Befestigung einer Kathodenüberbrückungsverbindungseinrichtung zur2. electrolytic cell according to claim 1, characterized ge "k-e η η ze i c h η e t that the cathode busbar arrangement (16) having a device (33) for attaching a cathode bridging connection device for 509829/054 8509829/054 8 2456H82456H8 Überbrückung einer benachbarten Elektrolysezelle und
ihrer Entnahme aus dem elektrischen Schaltkreis versehen ist.
Bridging an adjacent electrolytic cell and
their removal from the electrical circuit is provided.
3. Elektrolysezelle nach Anspruch 1, dadurch g e kennze ichnet, daß die Kathodenstromschienenanordnung (16) mit einer Kühleinrichtung (23) versehen ist.3. Electrolytic cell according to claim 1, characterized in that g e identifier Inet that the cathode busbar arrangement (16) is provided with a cooling device (23) is.
4. Elektrolysezelle nach Anspruch 1, dadurch g e kennz eichnet, daß die Zuleitungssammelschiene (18) und die Vielzahl der Stromschienenstreifen (19)4. Electrolytic cell according to claim 1, characterized in that the feed line busbar is shown (18) and the multitude of busbar strips (19) aus Kupfer bestehen.consist of copper. 5. Elektrolysezelle nach Anspruch 1., dadu'rch g e kennz eichnet, daß der Kathodenbehälter (13) etwa 10 bis etwa 50 Kathodenfinger (44) enthält.5. Electrolytic cell according to claim 1, dadu'rch g e mark eichnet that the cathode container (13) contains about 10 to about 50 cathode fingers (44). 6. Elektrolysezelle nach Anspruch !,dadurch g e kennz eichnet, daß der Kathodenbehälter (13) aus Stahl gefertigt ist.6. Electrolytic cell according to claim!, Characterized g e mark eichnet that the cathode container (13) is made of steel. 7. Elektrolysezelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Vielzahl der Stromschienenstreifen (19) der Kathodenstromschienenanordnung (16) an der Stelle ihrer Befestigung an der
Seitenwand (17) des Kathodenbehälters (13) im wesentlichen die gleiche ist wie die Höhe der Kathodenfingerverstärkungen (45, 111) der Kathodenfinger (44) an der Stelle ihrer Befestigung an der Seitenwand (17) des
Kathodenbehälters (13),
7. Electrolytic cell according to claim 1, characterized in that the height of the plurality of busbar strips (19) of the cathode busbar arrangement (16) at the point of their attachment to the
Side wall (17) of the cathode container (13) is essentially the same as the height of the cathode finger reinforcements (45, 111) of the cathode fingers (44) at the point of their attachment to the side wall (17) of the
Cathode container (13),
8. Elektrolysezelle nach Anspruch 1, dadurch g e kennz eichnet, daß die Kathodenfingerverstärkungen (45, 111) aus leitendem Metall aus einem8. electrolytic cell according to claim 1, characterized g e mark calibrates that the cathode finger reinforcements (45, 111) made of conductive metal made of a 509829/0 5 48509829/0 5 48 2456H82456H8 gewellten oder geriffelten leitenden Metall besteht.corrugated or corrugated conductive metal. 9. Elektrolysezelle nach Anspruch 8, dadurch gekenn ζ e lehnet, daß an den vorstehenden Kanten der äußeren Oberflächen der Kathodenfingerverstärkungen (45, 111) aus gewelltem oder geriffeltem leitendem Metall gelochte Einrichtungen (46) aus leitendem Metall befestigt sind, die die Außenseite der Kathodenfinger (44) und einen Raum für das während der Elektrolyse an der Kathode gebildete und zu einer Sammelkammer (48) zu führende Gas bilden.9. electrolytic cell according to claim 8, characterized ζ e leans that on the protruding edges the outer surfaces of the cathode finger reinforcements (45, 111) made of corrugated or corrugated conductive metal, perforated devices (46) made of conductive metal attached to the outside of the cathode fingers (44) and a space for it during electrolysis the cathode formed and to a collection chamber (48) to be led to form gas. 10. Elektrolysezelle nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die KathodenfingerverStärkung (45)' aus gewelltem oder geriffeltem leitendem Metall an den äußeren Oberflächen der vorstehenden Kanten mit Vorsprüngen (59) versehen ist, an denen Einrichtungen (46) aus leitendem Metall befestigt sind, die einen zusätzlichen Raum für das während der Elektrolyse an der Kahode gebildete Gas, das zu einer Sammelkammer (48) geführt wird, bilden.10. Electrolysis cell according to claim 9, characterized in that that the cathode finger reinforcement (45) 'of corrugated or corrugated conductive metal on the outer surfaces of the protruding Edges are provided with projections (59) on which means (46) made of conductive metal are attached, which provide an additional space for the gas formed during the electrolysis at the Kahode, which is fed to a collection chamber (48) form. 11. Elektrolysezelle nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die gelochte Einrichtung (46) aus leitendem Metall aus einer perforierten Metallplatte besteht.11. Electrolysis cell according to claim 10, characterized in that that the perforated means (46) made of conductive metal from a perforated metal plate consists. 12. Elektrolysezelle nach Anspruch 10, dadurch g e -12. Electrolytic cell according to claim 10, characterized in that g e - k e η η ze i ch η e t, daß die gelochte Einrichtung (46) aus leitendem Metall die Form eines Gitters hat.k e η η ze i ch η e t that the perforated device (46) made of conductive metal has the shape of a grid. 13. Elektrolysezelle nach Anspruch 1,dadurchgek e η η ze i c h η e t, daß die Kathodenfingerver-13. Electrolytic cell according to claim 1, dadurchgek e η η ze i c h η e t that the cathode finger connection -■ Stärkung-(111) eine leitende Metallplatte umfaßt, die mit daran befestigten Zapfen oder Stiften (113) ver^ sehen ist, an die die gelochte Einrichtung (46) aus- ■ Strengthening- (111) comprises a conductive metal plate which ver ^ with attached pins or pins (113) can be seen to which the perforated device (46) from 509829/054 8509829/054 8 2A56H8 =2A56H8 = leitendem Metall befestigt ist und die Außenseite des Kathodenfingers (44) und einen Raum für das während der Elektrolyse an der Kathode gebildete und zu einer Sammelkammer (48) zu führende Gas bildet.conductive metal is attached and the outside of the cathode finger (44) and a space for the during the electrolysis formed at the cathode and to a collection chamber (48) to be led forms gas. 14. Elektrolysezelle nach Anspruch 13, dadurch gekennz eichnet, daß die gelochte Einrichtung (46) aus leitendem Metall aus einer perforierten Metallplatte besteht.14. Electrolytic cell according to claim 13, characterized in that the perforated device is eichnet (46) made of conductive metal consists of a perforated metal plate. 15. Elektrolysezelle nach Anspruch 13, dadurch gekennz eichnet, daß die gelochte Einrichtung (46) aus leitendem Metall aus einem Gitter besteht.15. Electrolysis cell according to claim 13, characterized in that the perforated device (46) consists of conductive metal in a grid. 16. Elektrolysezelle nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe (62) aus hochleitendem Metall auf der Kathodenfingerverstärkung (45, 111) der Kathodenfingeranordnung angeordnet und an der Kathodenfingerverstärkung (45, 111) befestigt sind.16. Electrolytic cell according to claim 1, characterized in that the rods (62) from highly conductive metal arranged on the cathode finger reinforcement (45, 111) of the cathode finger arrangement and on the cathode finger reinforcement (45, 111) are attached. 17. Elektrolysezelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe (62) aus hochleitendem Metall unterschiedliche Längen besitzen und auf der Kathodenfingerverstärkung (45, 111) der Kathodenfingeranordnung angeordnet sind und das hochleitende Metall an der Kathodenfingerverstärkung (45, 111) befestigt ist.17. Electrolytic cell according to claim 1, characterized in that the rods (62) from highly conductive metal have different lengths and on the cathode finger reinforcement (45, 111) of the Cathode finger arrangement are arranged and the highly conductive metal on the cathode finger reinforcement (45, 111) is attached. 18. Elektrolysezelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe (62) aus hochleitendem Metall unterschiedliche Querschnitte besitzen und auf der Kathodenfingerverstärkung (45, 111) der Kathodenfingeranordnung angeordnet sind und das hochleitende Metall an der Kathodenfingerverstärkung (45, 111) befestigt ist«18. Electrolytic cell according to claim 1, characterized in that the rods (62) from highly conductive metal have different cross-sections and are placed on the cathode finger reinforcement (45, 111) of the cathode finger assembly are arranged and the highly conductive metal on the cathode finger reinforcement (45, 111) is attached « 509829/0548509829/0548 2456 H82456 H8 19. Elektrolysezelle nach Anspruch 1, dadurch19. Electrolytic cell according to claim 1, characterized g e k e η η ζ e i c h ne t, daß die Stäbe (62) aus hochleitendem Metall unterschiedliche Längen und unterschiedliche Querschnitte besitzen und auf der KathodenfingerverStärkung-(45, 111) der Kathodenfingeranordnung angeordnet sind und das hochleitende Metall an der Kathodenfingerverstärkung (45, 111) befestigt ist.g e k e η η ζ e i c h ne t that the rods (62) made of highly conductive Metal have different lengths and different cross-sections and on the cathode finger reinforcement (45, 111) of the cathode finger assembly and the highly conductive metal on the Cathode finger reinforcement (45, 111) is attached. 20. Elektrolysezelle nach Anspruch 1,dadurch gekennz eich η et, daß die Kathodenfingerverstärkung (45, 111) und die gelochte Einrichtung (4 6) aus leitendem Metall aus Stahl bestehen.20. Electrolytic cell according to claim 1, characterized gekennz eich η et that the cathode finger reinforcement (45, 111) and the perforated device (4 6) consist of conductive metal made of steel. 21. Elektrolysezeile nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß; die Einrichtungen (62) aus hochleitendem Metall der Kathodenfinger (44) aus Kupfer bestehen.21. Electrolysis line according to claim 1, characterized characterized in that; the facilities (62) made of highly conductive metal, the cathode fingers (44) are made of copper. 22. Elektrolysezelle nach Anspruch 1, dadurch gekennz eichnet, daß zum Ausrichten der Kathodenfinger (44) an der Seitenwand, die der Seitenwand (17)', an der die Kathodenfinger (44) befestigt sind, gegenüberliegt, Einrichtungen (64, 65, 66, 67) vorgesehen sind.22. Electrolytic cell according to claim 1, characterized in that for aligning the Cathode fingers (44) on the side wall that of the side wall (17) ', to which the cathode fingers (44) are attached, is opposite, means (64, 65, 66, 67) are provided are. 23. Elektrolysezelle nach Anspruch 1,dadurch gekennz eichnet, daß die hochleitenden Metalleinrichtungen (75, 76, 101, 102) mit Einrichtungen (82) zur Befestigung der Anodenplatten (72) versehen23. Electrolytic cell according to claim 1, characterized in that the highly conductive metal devices (75, 76, 101, 102) are provided with devices (82) for fastening the anode plates (72) 24.=-Elektrolysezelle nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ze ic h η e t, daß der Anodensockel (51, 74) geeignete Stützeinrichtungen (77, 78/ 79f 81, 98) für die Einrichtungen (75, 76, 101, 102) aus hochleitendem Metall aufweist. - -24. = - Electrolysis cell according to claim 1, characterized in that the anode base (51, 74) has suitable support devices (77, 78/79 f 81, 98) for the devices (75, 76, 101, 102) made of highly conductive metal. - - 509829/0548509829/0548 25. Elektrolysezelle nach Anspruch 24, dadurch gekennze ichnet, daß die Stützeinrichtungen (77, 78, 79, 81, 98) für die Einrichtungen (75, 76, 101, 102) aus hochleitendem Metall aus Metallformstücken bestehen, die zusammen mit den Einrichtungen (75, 76, 101/ 102) aus hochleitendem Metall eine einheitliche Struktur bilden.25. Electrolytic cell according to claim 24, characterized marked that the support facilities (77, 78, 79, 81, 98) for the devices (75, 76, 101, 102) made of highly conductive metal from metal fittings exist, which together with the devices (75, 76, 101/102) made of highly conductive metal form a uniform Form structure. 26. Elektrolysezelle nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallformstücke Stahlplatten umfassen.26. Electrolytic cell according to claim 25, characterized in that the metal fittings Include steel plates. 27. Elektrolysezelle nach Anspruch 1,-dadurch gekennzeichnet, daß der Anodensockel (51, 74) mit ausreichenden Einrichtungen (52) zur Unterstützung anderer Bestandteile der Elektrolysezelle (11) versehen ist.27. Electrolytic cell according to claim 1, thereby characterized in that the anode base (51, 74) with sufficient facilities (52) to support other components of the electrolytic cell (11) is provided. 28. Elektrolysezelle nach Anspruch 27, d a d u r ch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (52) zur Unterstützung der anderen Bestandteile der Elektrolysezelle (11) metallische Stützeinrichtungen umfassen.28. Electrolysis cell according to claim 27, characterized in that the devices (52) to support the other components of the electrolytic cell (11) comprise metallic support devices. 29. Elektrolysezelle nach Anspruch 27,dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen29. Electrolytic cell according to claim 27, characterized in that the devices (52) zum Unterstützen anderer Bestandteile der Elektrolysezelle (11) nichtmetallische Stützeinrichtungen umfassen. (52) to support other components of the electrolytic cell (11) include non-metallic support means. 30. Elektrolysezelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anodensockel (51, 74) mit einer Überbrückungsstromschiene (99) zur Befestigung von Anodenverbindungseinrichtungen zur überbrückung einer benachbarten Elektrolysezelle und Entnahme aus dem Schaltkreis, versehen ist.30. Electrolysis cell according to claim 1, characterized in that the anode base (51, 74) with a bridging busbar (99) for attaching anode connection devices for bridging an adjacent electrolytic cell and removal from the circuit is provided. 509829/0548509829/0548 • - 47 -". .• - 47 - ".. : . 2456H8:. 2456H8 31. Elektrolysezelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anodensockel (51, 74) mit einer Kühleinrichtung (92) versehen ist.31. Electrolysis cell according to claim 1, characterized in that that the anode base (51, 74) is provided with a cooling device (92). 32. Elektrolysezelle nach Anspruch 1, d a d ur c h gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (75, 76, 101, 102) aus hochleitendem Metall des Anödensockels (51, 74) aus Kupfer bestehen.32. Electrolysis cell according to claim 1, characterized by a d ur c h, that the devices (75, 76, 101, 102) made of highly conductive metal of the anode base (51, 74) consist of copper. 33. Elektrolysezelle nach Anspruch !,dadurch g e kennzeichne t, daß die Kathodenfingerverstärkungen (45, 111) aus leitendem Metall und die gelochten Einrichtungen (46.) aus leitendem Metall aus Stahl gefertigt sind.33. Electrolysis cell according to claim!, Characterized in that g e characterize t that the cathode finger reinforcements (45, 111) made of conductive metal and the perforated devices (46.) made of conductive metal are made of steel. 34. Elektrolysezelle nach Anspruch !,dadurch gekenn ze i c h η e t, daß sie auf eine Betriebsstromstärke von etwa 150 000 A bis etwa 200 000 A ausgelegt ist.34. Electrolysis cell according to claim!, Characterized show that it is designed for an operating current of about 150,000 A to about 200,000 A. is. 35. Elektrolysezelle für die Elektrolyse wässriger Lösungen, umfassend einen Anodensockel (51, 74), eine Kathodenstromschienenanordnung (16), einen Kathodenbehälter (13), einen Zellendeckel (12), Anodenplatten (72) und Kathodenfinger (74), dadurch gekennzeichnet,35. electrolytic cell for the electrolysis of aqueous solutions, comprising an anode base (51, 74), a cathode busbar arrangement (16), a cathode container (13), a cell cover (12), anode plates (72) and cathode fingers (74), characterized in that 1. daß die Kathodenstromschienenänordnung. (16). mindestens eine Zuleitungssammelschiene (18) und eine Vielzahl von Stromschienenstreifen (19, 21, 22) mit unterschiedlichen relativen Abmessungen umfaßt, die aus einem hochleitfähigen Metall gefertigt und so angeordnet sind, daß die Zuleitungssammelschiene (18) und die Vielzahl der Stromschienenstreifen (19f21f 22) einen elektrischen Strom mit im wesentlichen gleichmäßiger Stromdichte in der Kathodenstromschienenänordnung, ohne merklichen Spannungsabfall längs der. Kathodenstromschienenänordnung und mit dem günstigsten Energie-1. That the cathode busbar assembly. (16). at least one supply busbar (18) and a plurality of busbar strips (19, 21, 22) with different relative dimensions, which are made of a highly conductive metal and are arranged so that the supply busbar (18) and the plurality of busbar strips (19 f 21 f 22) an electrical current with a substantially uniform current density in the cathode busbar arrangement, with no noticeable voltage drop along the. Cathode busbar arrangement and with the cheapest energy 509829/0548509829/0548 2A56U8 : 2A56U8 : verbrauch in der Kathodenstromschienenaordnung durch diese zu den an die Kathodenfinger (44) angrenzenden elektrischen Kontaktpunkten führen, und die Kathodenstromschienenanordnung (16) in elektrischem Kontakt steht mit mindestens einer Seitenwand (17) des aus einem leitenden Metall gefertigten, Seitenwände (17, 54, 55, 56) aufweisenden und eine Vielzahl von Kathodenfingern (44) enthaltenden Kathodenbehälters (13);consumption in the cathode busbar arrangement these lead to the electrical contact points adjoining the cathode fingers (44), and the cathode busbar arrangement (16) is in electrical contact with at least one side wall (17) of the made of a conductive metal, side walls (17, 54, 55, 56) and a plurality of cathode fingers (44) containing cathode container (13); daß die Kathodenfinger (44) KathodenfingerverStärkungen (45, 111) aus einem leitenden Metall, in dem Kathodenfingeraufbau enthaltene, an den Kathodenfingerverstärkungen (45, 111) befestigte Stäbe (62) aus einem hochleitenden Metall und an den Kathodenfingerverstärkungen (45, 111) befestigte, die Außenseite der Kathodenfinger und den darin vorhandenen Gasraum bildende gelochte Einrichtungen (46) aus leitendem Metall umfaßt; wobei die Stäbe (62) aus dem hochleitenden Metall derart in dem Kathodenfingeraufbau angeordnet sind, daß sie einen elektrischen Strom mit im wesentlichen gleichmäßiger Stromdichte in den Kathodenfingern, ohne merklichen Spannungsabfall längs der Kathodenfinger und mit dem günstigsten Energieverbrauch in den Kathodenfingern zu führen in der Lage sind, und der Kathodenbehälter (13) eine Vielzahl von Kathodenfingern (44) enthält, die sich im wesentlichen über den gesamten Innenraum des Kathodenbehälters (13) erstrecken und die in elektrischem Kontakt an der Innenseite mindestens einer Seitenwand (17) des Kathodenbehälters (13) befestigt sind, während die KathodenstrQmschienenanordnung (16) an der Außenseite der an die befestigten Kathodenfinger (44) angrenzenden Seitenwand (17) des Kathodenbehälters (13) in elektrischem Kontakt befestigt ist; und
daß der Anodensockel (51, 74) eine Einrichtung (75, 76,
that the cathode fingers (44) cathode finger reinforcements (45, 111) made of a conductive metal, contained in the cathode finger structure, attached to the cathode finger reinforcements (45, 111) rods (62) made of a highly conductive metal and attached to the cathode finger reinforcements (45, 111), the outside of the cathode fingers and perforated means (46) of conductive metal defining the gas space therein; wherein the highly conductive metal rods (62) are arranged in the cathode finger assembly so that they are capable of carrying an electrical current of substantially uniform current density in the cathode fingers, without any appreciable voltage drop across the cathode fingers and with the most economical energy consumption in the cathode fingers and the cathode container (13) contains a plurality of cathode fingers (44) which extend essentially over the entire interior of the cathode container (13) and which are in electrical contact on the inside of at least one side wall (17) of the cathode container (13) are attached while the cathode busbar assembly (16) is attached in electrical contact to the outside of the side wall (17) of the cathode container (13) adjacent the attached cathode fingers (44); and
that the anode base (51, 74) has a device (75, 76,
509829/0548509829/0548 2456U8 :2456U8: - 101, 102) aus einem hochleitenden Metall mit im wesentlichen flacher und ebener Oberfläche und einem in Richtung von der Anoden- oder Zwischenzellenverbindungs-Stromschiene weg abnehmenden Querschnitt, der ein im wesentlichen stufenartiges, abgeschnittenes, rechtwinkeliges Dreieck bildet,umfaßt, die so geformt ist und solche relativen Abmessungen besitzt, daß sie einen elektrischen Strom mit im wesentlichen gleichmäßiger Stromdichte in dem Anodensockel, ohne merklichen Spannungsabfall längs des Anodensockels und mit dem günstigsten Energieverbrauch in dem Anodensockel durch diesen zu den an die Anodenplatten (72) angrenzenden elektrischen Kontaktpunkten führt.- 101, 102) made of a highly conductive metal with a substantially flat and even surface and a toward the anode or intercell connection busbar decreasing cross-section, which has a substantially step-like, cut-off, forms right triangle, which is shaped and has relative dimensions such as to provide substantially more uniform electrical current Current density in the anode base, with no noticeable voltage drop along the anode base and with the the most favorable energy consumption in the anode base through this to those adjacent to the anode plates (72) electrical contact points leads.
36. Verfahren zur Befestigung mindestens eines Stabes aus einem hochleitenden Metall an einer Kathodenfingerverstärkung aus einem leitenden Metall, die für die Verwendung in einer Elektrolysezelle geeignet ist, dadurch gekennzeichnet, daß man an die Stäbe aus dem hochleitenden Metall die gleiche Art des Metalls, aus dem die Kathodenfingerverstärkung hergestellt ist, anschweißt , ein durch das Schweißen der unterschiedlichen Metallärten gegebenenfalls aufgetretenes Verziehen des Metalls korrigiert, das an die Stäbe aus dem hochleitenden Metall angeschweißte leitende Metall mit dem leitenden Metall der Kathodenfingerverstärkung verschweißt und in dieser Weise die Stäbe aus dem hochleitenden Metall mit der Kathodenfingerverstärkung verbindet und in dieser Weise im wesentlichen ' : ein Ziehen bzw. Verwerfen des Metalls beim Schweißen verhindert. ,36. A method for attaching at least one rod made of a highly conductive metal to a cathode finger reinforcement made of a conductive metal, which is suitable for use in an electrolytic cell, characterized in that one of the rods made of the highly conductive metal, the same type of metal from which the cathode finger reinforcement is made, welded on, any distortion of the metal that may have occurred due to the welding of the different metal grades is corrected, the conductive metal welded to the rods made of the highly conductive metal is welded to the conductive metal of the cathode finger reinforcement and in this way the rods made of the highly conductive metal with the cathode finger reinforcement connects and in this way essentially ' : prevents pulling or warping of the metal during welding. , 37. Verfahren nach Anspruch 36, dadurch gekennz e i ch η e t, daß ma,η als hochleitendes Metall Kupfer verwendet.37. The method according to claim 36, characterized e i ch η e t that ma, η as a highly conductive metal is copper used. 50 98 2 97 054 850 98 2 97 054 8 2456U82456U8 38. Verfahren nach Anspruch 36, dadurch gekenn zeichne t,daß man als leitendes Metall Stahl einsetzt.38. The method according to claim 36, characterized draw t that the conductive metal is steel begins. 509829/0548509829/0548 Leer s e i t eBlank page
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