DE2545339C2 - Bipolare Elektrolysezelle - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine bipolare Elektrolysezelle mit mindestens zwei in Serie angeordneten Zelleneinheiten
mit jeweils zwischen Kathoden- und Anodenkammer zweier benachbarter Zelleneinheiten angeordneten
Kationenaustauschermembran, wobei jede Zelleneinheit aus einer Kathoden- und einer Anodenkammer
besteht, die durch eine Trennwand getrennt sind. Da bekanntlich Ionenaustauschermembran in Form
von Folien eingesetzt werden, muß bei einer Elektrolysezelle mit lonenaustauschermembranen im Gegensatz
zu anderen Zellen besonderer Wert darauf gelegt werden, daß die Trennwände, die Elektroden und die
Ionenaustauschermembrane so zueinander angeordnet werden können, daß eine Elektrolysezelle vom sogenannten
Filterpreßtyp aufgebaut werden kann.
Es sind bereits bipolare Elektrolysezellen dieser Art mit jeweils einer zwischen der Anodenkammer und der
Kathodenkammer angeordneten und aus einem Kunststoff bestehenden Trennwand bekannt, die sehr gute
Korrosionsbeständigkeit und elektrische Isolationsfähigkeit aufweist. Beispiele für entsprechende Kunststoffe
sind Polyvinylchlorid, wärmebeständiges Polyvinylchlorid, Polyäthylen, Polypropylen, Polyester und
Epoxidharze. Auch werden für den genannten Zweck Gummi und/oder mit den vorgenannten Kunststoffen
beschichtete Eisenplatten oder Beton dazu verwendet. Sind jedoch die Trennwände nur aus Kunststoff oder
Beton, müssen sie aus statischen Gründen eine relativ hohe Dicke aufweisen, so daß mit derartigen Trennwänden
keine schmalen Elektrolysezellen hergestellt werden. Andererseits haben Trennwände, die aus mit einem
Kunststoff beschichteten Eisenplatten bestehen und auch relativ billig sind, den Nachteil, daß sich die
Kunststoffbeschichtung im allgemeinen leicht von der Eisenplatte löst. Sollen Anode und Kathode zur
Konstruktion einer bipolaren Elektrolysezelle über die Trennwand elektrisch verbunden sein, besteht diese
Gefahr des Ablösens der Kunststoffschicht besonders an der Oberfläche, durch die die elektrische Verbindung
hindurchgeführt wird, was letzten Endes zu einer aufwendigen Konstruktion der Elektrolysezelle führt.
Auch ist im allgemeinen die Betriebstemperatur in einer solchen Elektrolysezelle sehr hoch und liegt beispielsweise
über 80° C, um die elektrische Leitfähigkeit zu erhöhen. Deshalb können in solchen Elektrolysezellen
mit wenigen Ausnahmen keine Kunststoffe eingesetzt
ίο werden, da diese der hohen Temperatur nicht
widerstehen. Darüber hinaus wird die Anodenkammer im allgemeinen einem stark oxidierenden Medium
ausgesetzt, wofür die genannten Kunststoffe gleichfalls nicht geeignet sind.
Demgegenüber ist zwar Titan als sehr beständig gegenüber stark oxidierenden Medien bei hohen
Temperaturen bekannt, doch kann es nicht direkt mit Eisen verschweißt werden. Titan wird in einem
oxidierenden Medium leicht oxidiert und bildet dabei eine feste, elektrisch hervorragend isolierende Oxidschicht
Wird Titan mit Eisen beispielsweise mechanisch, z. B. durch Verschrauben, verbunden, bildet sich an der
verbundenen Oberfläche eine elektrisch isolierende Schicht, wodurch auch die Verbindung zwischen Eisen
und Titan elektrisch isolierend wird. Mit Hilfe einer derartigen Kombination kann somit keine bipolare
Elektrolysezelle hergestellt werden, die über einen langen Zeitraum stabil betrieben werden kann. Weiterhin
ist Titan zwar in einem oxidierenden Medium, jedoch nicht in einem reduzierenden Medium korrosionsbeständig,
so daß es dem Medium in der Kathodenkammer nicht ausgesetzt werden kann. Der Einsatz von Titan für Trennwände in bipolaren
Elektrolysezellen bereitete somit erhebliche Schwierigkeiten.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Ionenaustauschermembrane aufweisende bipolare Elektrolysezelle
zur Verfügung zu stellen, in der die hohe Korrosionsbeständigkeit von Titan gegenüber einem
oxidierenden Medium bei der Trennwand der Elektrolysezelle ausgenutzt werden kann.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß
in einer bipolaren Elektrolysezelle mit mindestens zwei in Serie angeordneten Zelleneinheiten mit jeweils
zwischen Kathoden- und Anodenkammer zweier benachbarter Zelleneinheiten angeordneten Kationenaustauschermembran,
wobei jede Zelleneinheit aus einer Kathoden- und einer Anodenkammer besteht, die
getrennt sind durch eine Trennwand aus einer Titanplatte mit einer damit explosionsverbundenen
Eisenplatte und wobei diese Trennwand im wesentlichen parallel mit einer mit einem Oxid eines
Platinmetalles beschichteten Anode aus Titan und einer Eisenkathode elektrisch verbunden ist. Da Elektrolysezellen
vom oben erwähnten Filterpreßtyp nicht nur ebene Elektroden, sondern vor allem auch ebene
Trennwände erfordern, die beim Explosionsschweißen als solche nicht gewonnen werden können, ist die
bipolare Elektrolysezelle dadurch gekennzeichnet, daß das die Trennwand bildende Laminat aus explosionsverbundener
Titan- und Eisenplatte heiß gewalzt worden ist. Auf diese Weise wird die für die Trennwand
erforderliche Ebenheit des Laminats hergestellt.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Elektrolysezelle zwischen den Elektroden und der
Trennwand jeweils einen Zwischenraum auf.
Zweckmäßig ist außerdem in dem Zwischenraum zwischen der Anode und der Trennwand ein vertikal
angeordnetes Trägerelement, das das Titan der Anode mit dem Titan der Trennwand verbindet, vorhanden.
Das die Trennwand bildende, heißgew?.lzte Laminat weist zwischen Titanplatte und Eisenplatte keine
Oxidschicht auf, so daß zwischen dem Titan und dem Eisen ein sehr guter elektrischer Kontakt besteht, der
auch im Laufe der Zeit nicht zu einer Änderung der elektrischen Leitfähigkeit führt Darüber hinaus besteht
an den Kontaktstellen zwischen Eisen und Titan nur ein geringer Spannungsabfall. Auch kann die Elektrolyse
bei hoher Temperatur erfolgen. Da die Anodenseite der Trennwand aus Titan besteht, kann sie direkt oder
indirekt über eine Titanplatte oder einen Titanstab mit der Anode verschweißt werden. Entsprechend kann die
Kathode mit der Kathodenseite der Trennwand verschweißt werden. Auf diese Weise besteht nicht die
Gefahr der Bildung elektrisch isolierender Schichten.
Im Rahmen der Erfindung bedeutet »Ti'anplatte« im
Zusammenhang mit Trennwand und Anode auch eine entsprechende Platte aus einer Titanlegierung, während
als »Eisenplatte« im Zusammenhang mit Trennwand oder Kathode auch Eisenlegierungen zu verstehen sind,
die beispielsweise Nickel, Chrom, Molybdän und Kohlenstoff enthalten. Ebenso sind modifizierte Kathoden
eingeschlossen, die beispielsweise eine verbesserte Korrosionsbeständigkeit oder eine verminderte Wasserstoffüberspannung
aufweisen, wie die mit Nickel oder Nickelrhodanid plattierten Kathoden.
Die Anoden der bipolaren Elektrolysezellen gemäß der Erfindung bestehen aus Titan, das mit einem Oxid
eines Platinmetalls beschichtet ist. Beispiele für entsprechende Platinmetalle sind Ruthenium, Rhodium,
Palladium, Osmium, Iridium und Platin. Die Anode kann auch mit einem gegebenenfalls eutektischen Gemisch
aus Oxiden von Platinmetallen mit Oxiden anderer Metalle, wie Titan-, Zirkon-, Silicium-, Aluminium- und
Boroxid, beschichtet sein, und es können in der Beschichtung der Anode auch Platinmetalle enthalten
sein bzw. die aus Titan bestehende Anode kann mit einem Platinmetall überzogen sein.
Die Anoden besitzen vorzugsweise eine gasdurchlässige Struktur, wie Zwischenräume oder öffnungen, und
sind beispielsweise als poröse Platten, parallele Stäbe oder Netze ausgebildet, wodurch die während der
Elektrolyse gebildeten Gase leichter abgeführt werden und vermieden wird, daß der Elektrolysestrom durch die
gebildeten Gase behindert und die Elektrolysespannung vermindert wird.
Der Zwischenraum zwischen Trennwand und Anode ist vorzugsweise möglichst groß, da die an der Anode
gebildeten Gase an deren Rückseite abgeführt werden, was die Abtrennung der Gase aus der Elektrolysezelle
insgesamt erleichtert und zu einer geringeren F.lektrolysespannung
führt. Um Trennwand und Anode elektrisch zu verbinden und gleichzeitig zwischen ihnen einen
Zwischenraum zu erhalten, kann die Titanoberfläche der Trennwand direkt mit dem Titankern der Anode
verbunden sein. Diese Verbindung kann auch indirekt über beispielsweise eine Titanplatte oder einen Titanstab
erreicht werden. Wird insbesondere eine vertikal angeordnete Titanplatte als Träger eingesetzt, kann
dadurch die Trennwand verstärkt werden, ohne die vorgenannte Gasabführung zu beeinträchtigen.
Die Kathoden der Elektrolysezellen gemäß der Erfindung bestehen aus Eisen und weisen vorzugsweise
ebenfalls eine gasdurchlässige offene Struktur auf. Dies gilt insbesondere dann, wenn ein Gas, wie Wasserstoff,
an der Kathode gebildet wird, wie es bei der Herstellung von Natriumhydroxid der Fall ist. Kathode und
Trennwand der Elektrolysezelle sind elektrisch leitend verbunden, wobei auch hier vorzugsweise ein bestimmter
Zwischenraum, beispielsweise 10 mm oder mehr, zwischen Kathode und Trennwand eingehalten wird.
Die Titanplatte der Trennwand wird durch den an der Kathode gebildeten atomaren Wasserstoff, der durch
die Eisenoberfläche der Trennwand tritt, qualitativ nicht beeinträchtigt oder abgelöst Dadurch wird ein Ansteigen
der Elektrolysespannung aufgrund einer abschirmenden Wirkung von gebildetem Gas gegenüber dem
Elektrolysestrom verhindert
Mehrere Einheiten von bipolaren Elektrolysezellen gemäß der Erfindung können wie die Einheiten einer
irj Filterpresse hintereinander angeordnet werden, wobei
die Anzahl der Zelleneinheiten mindestens 2, vorzugsweise mindestens 20 beträgt. Beim Zusammenbau einer
derartigen Anordnung ist darauf zu achten, daß sie dicht ist. Jede Anodenkammer weist jeweils eine Zuführung
und eine dazu parallel liegende Abführung für den Anolyten auf. Entsprechendes gilt für die Kathodenkammer.
Wird an die beiden endständigen Zelleneinheiten eine Gleichspannung angelegt, fließt ein entsprechender
Strom durch die Anordnung der Elektrolysezellen.
Die in den Elektrolysezellen gemäß der Erfindung eingesetzte Kationenaustauschermembran besteht beispielsweise
aus einem fluorhaltigen Harz mit Kationenaustauschergruppen, wie Sulfonsäure-, Carbonsäure-
und Phosphorsäuregruppen und ihr Träger aus einem vernetzten Kohlenwasserstoffharz, wie einem Styrol-Divinylbenzol-Copolymerisat.
Die Erfindung wird durch die Zeichnung erläutert.
F i g. 1 zeigt im Querschnitt eine Ausführungsform der Elektrolysezelle gemäß der Erfindung,
Die Erfindung wird durch die Zeichnung erläutert.
F i g. 1 zeigt im Querschnitt eine Ausführungsform der Elektrolysezelle gemäß der Erfindung,
F i g. 2 die Zelle in Schrägansicht, gesehen von der Anodenseite,
Fig. 3 zeigt schematisch eine Anordnung von mehreren hintereinander geschalteten Elektrolysezellen.
Die aus der Titanplatte 1 und der Eisenplatte 2 durch Explosionsverbinden hergestellte Trennwand 3 ist mit
ihrer Titanoberfläche mit der Titanplatte 5 verschweißt, die vertikal angeordnet und mit der Anode 4 verbunden
ist, die ihrerseits aus einer expandierten Titanplatte besteht, die mit einem Oxid eines Platinmetalls
beschichtet ist. Der Zwischenraum 6 bildet die Anodenkammer. Die aus einer expandierten Eisenplatte
hergestellte Kathode 7 ist über die vertikal angeordnete Eisenplatte 8 mit der Eisenoberfläche der Trennwand 3
verbunden, wobei ein Zwischenraum 9 gebildet wird, der die Kathodenkammer darstellt. Die Anodenkammer
6 und Kathodenkammer 9 werden nach außen durch den eisernen Rahmen 10 begrenzt. Dieser Eisenrahmen
ist, soweit er mit dem Anolyten in Berührung steht, an seiner Oberfläche mit Titan beschichtet. Der Eisenrahmen
10 ist mit der Eisenseite der Trennwand 3 verschweißt. Die Titan-Auskleidung 31 ist mit der
Titanseite der Trennwand 3 vei schweißt. Somit ist die Anodenkammer vollständig von der Kathodenkammer
getrennt. Die Anodenkammer ist für den Anolyten mit einer Zuführung 12 und einer Ableitung 13 ausgerüstet,
die beide aus Titan hergestellt sind. Die Kathodenkammer ist für den Katholyten mit einer Zuführung 14 und
einer Ableitung 15 ausgerüstet, die beide aus Eisen hergestellt sind. Der Rahmen 10 kann O-Ringnuten 16
zur Aufnahme eines flüssigen Dichtungsmittels aufweisen. Die Kationenaustauschermembran 17 ist zwischen
der Kathode 7 und der Anode 4 angeordnet. Die Dichtung 18 kann zwischen den Eisenrahmen 10 und die
Kationenaustauschermembran 17 gelegt werden, um einen bestimmten Elektrodenabstand und/oder eine
elektrische Isolation zu bewirken. In der Kathodenkammer und der Anodenkammer können Leitbleche (nicht
gezeichnet) angeordnet werden, um den Rühreffekt im Elektrolyten durch gebildetes Gas zu verbessern. Auch
können an der Oberseite der Kathodenkammer und der Anodenkammer Abscheider zur Trennung von gebildetem
Gas und Flüssigkeit eingebaut sein.
Mehrere vorgenannte Elektrolysezellen werden hintereinander angeordnet und jeweils durch eine Kationenaustauschermembran
voneinander getrennt. Am einen Ende dieser Anordnung befindet sich die Zelleneinheit 19, die nur eine Anodenkammer sowie
einen elektrischen Anschluß aufweist. Entsprechend ist am anderen Ende der Anordnung eine Zelleneinheit 20,
die nur eine Kathodenkammer sowie einen elektrischen Anschluß aufweist. Die Zelleneinheken sind derart
angeordnet, daß zwischen ihnen keine Undichtigkeit auftritt. Zur leichteren Handhabung sind am Rahmen 10
an beiden Seiten jeder Zelleneinheit Winkel 21 angebracht, die auf dem Mittelträger des Pressenständers
22 aufliegen.
Die erfindungsgemäßen Elektrolysezellen können für verschiedene Zwecke eingesetzt werden. Beispielsweise
eignen sie sich zur Herstellung von Chlor, Wasserstoff und Natriumhydroxid, wobei eine wäßrige Natriumchloridlösung
als Anolyt und eine wäßrige Natriumhydroxidlösung als Katholyt verwendet werden.
Die Beispiele erläutern die Erfindung.
Zur Herstellung einer in der Zeichnung dargestellten Elektrolysezelle wird eine 1,2 m lange und 2,4 m breite
Trennwand durch Explosionsverbinden einer Eisenplatte mit einer Titanplatte und nachfolgendem Heißwalzen
hergestellt. Die Titanplatte 1 ist 1 mm, die Eisenplatte 2 ist 9 mm dick. Als Anode wird eine Titanplatte
verwendet, die durch Expandieren einer 1.5 mm dicken Titanplatte erhalten worden ist und ein Öffnungsverhältnis
von 60% aufweist sowie mit einer Schicht von 5 μΐη eines eutektischen Gemischs von 60 Molprozent
Rutheniumoxid, 30 Molprozent Titanoxid und 10 Molprozent Zirkonoxid beschichtet ist Um zur Bildung der
Anodenkammer 6 zwischen der Anode 4 und der Trennwand 3 einen Abstand von 25 mm einzuhalten,
wird die 4 mm dicke, 25 mm breite und 1,2 m lange Titanplatte 5 in einem Abstand von 10 cm angeordnet
Diese Titanpiattc -.v;rd vertikal angebracht, am den
durch gebildetes Gas im Elektrolyten hervorgerufenen Rühreffekt nicht zu beeinträchtigen. Außerdem wird
diese Titanplatte mit 10 Öffnungen von je etwa 10 mm Durchmesser versehen, um ein horizontales Mischen
des Elektrolyten zu gestatten. Die Titanplatte 5, die Titanoberfläche 1 der Trennwand und die Anode 4, sind
jeweils durch Schweißen miteinander verbunden, um den elektrischen Widerstand soweit wie möglich zu
reduzieren. Als Kathode 7 wird eine poröse Eisenplatte verwendet die durch Expandieren einer 1,6 mm dicken
Eisenplatte hergestellt worden ist und ein Öffnungsverhältnis von 60% aufweist Um für die Bildung des
Zwischenraums 9 der Kathodenkammer zwischen der Kathode 7 und der Trennwand einen Abstand von
45 mm einzuhalten, wird zwischen Kathode und Trennwand eine 6 mm dicke, 45 mm breite und etwa
1,2 m lange Eisenplatte 8 vertikal angeordnet Diese Eisenplatte ist mit 10 öffnungen von je etwa 10 mm
Durchmesser versehen. Die Kathode 7, die Eisenplatte 8 und die Eisenoberfläche 2 der Trennwand sind jeweils
miteinander verschweißt, um den elektrischen Widerstand so klein wie möglich zu halten. Die Trennwand 3
ist außen von einem 16 mm dicken Eisenrahmen umgeben, der an seiner mit dem Anolyten in Kontakt
stehenden Oberfläche mit einer Titanbeschichtung 11 überzogen ist. Ein Abstand von etwa 2 mm zwischen der
ίο Kathode 7 und der Anode 4 wird durch entsprechendes
Zwischenlegen einer 2 mm dicken Dichtung ans einem kautschukartigen Äthylen-Propylen-Copolymerisat erreicht.
Als Kationenaustauschermembran 17 dient eine entsprechende Membran aus einem Sulfonsäuregruppen
enthaltenden Harz, das aus einem fluorhaltigcn Harz als Grundgerüst hergestellt worden ist, das
seinerseits mit einem fluorhaltigen Textilgewebe verstärkt ist.
80 vorgenannte Elektrolysezellen werden hintereinander angeordnet, wie schematisch in F i g. 3 dargestellt ist.
80 vorgenannte Elektrolysezellen werden hintereinander angeordnet, wie schematisch in F i g. 3 dargestellt ist.
Vom Vorratstank des Anolyten wird über zueinander parallele Leitungen über die Zuführung 12 einer jeden
Anodenkammer eine wäßrige Natriumchloridlösung
eingespeist. Über die Ableitung 13 einer jeden Anodenkammer wird der eine Natriumchloridlösung
und Chlor enthaltende Anolyt über entsprechende parallel laufende Leitungen abgezogen und in den
Vorratstank des Anolyten zurückgeführt.
Vom Vorratstank des Katholyten wird über parallele Leitungen zu den Zuführungen 14 einer jeden
Kathodenkammer eine wäßrige Natriumhydroxidlösung eingespeist. Über die Ableitung 15 einer jeden
Kathodenkammer wird jeweils eine 20prozentige wäßrige Natriumhydroxidlösung zusammen mit Wasserstoff
zum Vorratstank des Katholyten zurückgeführt. Wird die genannte Elektrolysezelle bei einer Temperatur
von 92°C von einem Gleichstrom mit 14 000 A durchflossen, beträgt die Zelispannung pro Zelleneinheit
nur 3,6 Volt. Der durch die Trennwand 3 verursachte Spannungsabfall zwischen der Kathode 7
und der Anode 4 beträgt nur einige mV, woraus der besondere Vorteil der Struktur der Trennwand
ersichtlich ist.
Vergleichsbeispiel 1
Anstelle einer Trennwand, wie sie in einer erfindungsgemäßen Elektrolysezelle verwendet wird, wird eine
wärmebeständige Platte aus Polyvinylchlorid eingesetzt Die Anode und die Kathode entsprechen den
Elektroden gemäß Beispie! 1. Die entsprechenden
Titanplatten 5 werden in Abständen von 10 cm angeordnet wobei weitere, 10 mm dicke und 15 cm
breite Titanplatten zur Stromverteilung zwischen den Titanplatten 5 und der Trennwand horizontal angebracht
werden. Ein Titanstab mit einem Durchmesser von 10 cm ist mit der vorgenannten Titanplatte
verschweißt und führt durch die Trennwand aus Polyvinylchlorid. Die Kathodenseite ist wie die Anodenseite
aufgebaut wobei die Anodenseite und die Kathodenseite der Trennwand an den Stellen durch
Verschraubungen verbunden sind, wo der genannte Titanstab durch das Polyvinylchlorid führt
Obwohl die Abmessungen der Kathodenkammer, der Anodenkammer und der Kationenaustauschermembran
sowie die Konzentrationen von Anolyt und Katholyt jeweils dem Beispiel 1 entsprechen, beträgt der
Spannungsabfall zwischen der Kathode und der Anode
durch die Trennwand aus Polyvinylchlorid 200 mV bei einem Gleichstrom von 14 000 A. Außerdem wird
festgestellt, daß das Polyvinylchlorid bei einer Elektrolysetemperatur von 700C an den Stellen, an denen es von
dem Titanstab durchdrungen wird, geschmolzen wird. Deshalb muß die Elektrolyse unterbrochen werden. Die
Elektrolysespannung beträgt 4,7 Volt pro Zelleneinheit, da die Elektrolysetemperatur nicht weiter erhöht
werden kann. Somit kann keine derartige Elektrolysezelle unter Verwendung eines derartigen Polyvinylchlorids
als Trennwand für einen großtechnischen Einsatz benutzt werden, da keine ausreichenden Werte für
Elektrolysestrom und Elektrolysespannung erreicht werden können.
Beispiel 1 wird wiederholt jedoch unter Verwendung von Plattenelektroden, die an ihrer Rückseite keinen
freien Raum aufweisen.
Die dünne Plattenanode, an der sich die Oberfläche der Titanoberfläche 1 der Trennwand befindet, ist mit
einer Schicht von 5 μηι des gemäß Beispiel 1 eingesetzten
eutektischen Gemischs beschichtet. Die Eisenplatte der Trennwand 3 wird als dünne Platte ausgebildet, um
so als Kathode zu dienen. Der Abstand zwischen den Elektroden und der dazwischenliegenden Kationenaustauschermembran
beträgt jeweils 3,5 mm. Dies ist erforderlich, da entsprechende öffnungen für die Zu-
und Abführung von Flüssigkeiten zu bzw. von den Elektrolysekammern sowie Dichtungen vorliegen müssen.
Die Elektrolyse wird gemäß Beispiel 1 durchgeführt. Bei einer Stromstärke von nur 2500A beträgt die
Elektrolysespannung 3,6 V pro Zelleneinheit, da der Elektrolysestrom durch an der Anode gebildetes Chlor
und an der Kathode gebildeten Wasserstoff teilweise abgeschirmt wird.
Daraus ist der Vorteil der Verwendung poröser Elektroden und freier Zwischenräume zwischen der
Trennwand und der Elektroden ersichtlich.
Beispiel 1 wird wiederholt, jedoch wird vorher die Oberfläche der Kathode bei einer Stromdichte von
2 A/dm2 in einer Lösung, die 250 g/Liter NiSO4 · /H2O,
50 g/Liter NiCI2 ■ 6H2O und 45 g/Liter Borsäure enthält,
mit einer 10 μιη dicken Nickelschicht und anschließend bei einer Stromdichte von 1 A/dm2 in einer
Lösung, die 200 g/Liter NiSO4 · 7H2O, 30 g/Liter
NiCI2 · 6H2O, 20 g/Liter Borsäure und 16 g/Liter
Ammoniumrhodanid enthält, bis zu einer Dicke von 15 μιη mit Nickel beschichtet.
Die Kathode zeigt eine geringe Wasserstoffüberspannung. Die Elektrolysespannung pro Zelleneinheit
beträgt nur 3,5 Volt.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Bipolare Elektrolysezelle mit mindestens zwei in Serie angeordneten Zelleneinheiten mit jeweils
zwischen Kathoden- und Anodenkammer zweier benachbarter Zelleneinheiten angeordneten Kationenaustauschermembranen,
wobei jede Zelleneinheit aus einer Kathoden- und einer Anodenkammer besteht, die getrennt sind durch eine Trennwand aus
einer Titanplatte mit einer damit explosionsverbundenen Eisenplatte und wobei diese Trennwand im
wesentlichen parallel mit einer mit einem Oxid eines Platinmetalles beschichteten Anode aus Titan und
einer Eisenkathode elektrisch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das die Trennwand
bildende Laminat aus explosionsverbuadener Titan- und Eisenplatte heiß gewalzt worden ist.
2. Bipolare Elektrolysezelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwischen den
Elektroden und der Trennwand jeweils einen Zwischenraum aufweist.
3. Bipolare Elektrolysezelle nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Zwischenraum
zwischen der Anode und der Trennwand ein vertikal angeordnetes Trägerelement, das das Titan
der Anode mit dem Titan der Trennwand verbindet, vorhanden ist.
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