DE2601010A1 - Elektrolysezellen-anlage aus monopolaren zellen - Google Patents

Elektrolysezellen-anlage aus monopolaren zellen

Info

Publication number
DE2601010A1
DE2601010A1 DE19762601010 DE2601010A DE2601010A1 DE 2601010 A1 DE2601010 A1 DE 2601010A1 DE 19762601010 DE19762601010 DE 19762601010 DE 2601010 A DE2601010 A DE 2601010A DE 2601010 A1 DE2601010 A1 DE 2601010A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cells
cell
busbars
cathode
cell system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE19762601010
Other languages
English (en)
Inventor
Wolfgang Dr Ing Strewe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Occidental Chemical Corp
Original Assignee
Hooker Chemicals and Plastics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hooker Chemicals and Plastics Corp filed Critical Hooker Chemicals and Plastics Corp
Priority to DE19762601010 priority Critical patent/DE2601010A1/de
Priority to US05/755,872 priority patent/US4078984A/en
Priority to CA269,589A priority patent/CA1086259A/en
Publication of DE2601010A1 publication Critical patent/DE2601010A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/60Constructional parts of cells
    • C25B9/65Means for supplying current; Electrode connections; Electric inter-cell connections
    • C25B9/66Electric inter-cell connections including jumper switches

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing- E Vfickmann, 2601010
Dipl.-Ing. H.WE1CKMANN, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. E A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber
8 MÜNCHEN 86, DEN HAX m 3 » POSTFACH 860
MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 3921/22
<983921/22>
Anmelderin: Hooker Chemicals & Plastics Corp.,
345, Third street, Niagara Falls, N.Y.14302, V.St.A.
Elektrolysezellen-Anlage aus monopolaren Zellen
In der chemischen Industrie werden Elektrolysezellen in großem Ausmaß zur Herstellung verschiedener Grundstoffe verwendet, so zur Herstellung von Wasserstoff, Sauerstoff, Chlor, Alkalihydroxiden, Chloraten, Chloriten und anderen Stoffen. Verschiedene Arten von Elektrolysezellen werden für gewerbliche Zwecke verwendet, z. B. Zellen mit horizontal oder vertikal angeordneten Anoden, Zellen mit nur je einer Anoden- und Kathodenkammer, sogenannte monopolare Zellen, sowie Zellen mit einer Vielzahl von Anoden- und Kathodenkammern, sogenannte bipolare Zellen, die in Serie elektrisch verbunden sind.
Wegen der begrenzten Produktion einer Einzelzelle umfassen gewerbliche Anlagen gewöhnlich eine Vielzahl von Elektrolysezellen, die in Serie elektrisch verbunden sind. Z. B. können Chlor-Alkali Elektrolysezellen-Anlagen, die zur Herstellung von Chlor, Wasserstoff und Alkalihydroxiden verwendet werden, 50 bis 100 oder noch mehr Zellen umfassen. Solche Anlagen sind mit Stromschienen ausgerüstet, die die einzelnen Zellen untereinander und miteinander verbinden und
709829/0459
-?· 2601 ΟΊΟ
sicherstellen, daß der Strom einwandfrei durch die gesamte Anlage fließt. Die Stromschienen bestehen aus hochleitenden Metallen, z. B. aus Kupfer oder Aluminium. Jede Stromschiene ist mit dem Kathodenausgang der einen Zelle und dem Anodeneingang der folgenden Zelle verbunden.
In vielen Fällen, besonders bei Chlor-Alkali-Elektrolysezellen, ist die Lebensdauer bestimmter Zellenteile wie Anoden, Diaphragmen oder anderer Teile begrenzt. Daher ist die Entfernung von Einzelzellen aus der Anlage und deren Transport zu einer Werkstatt zum Ersetzen der verbrauchten oder zerstörten Zellenteile von Zeit zu Zeit erforderlich.
Gewöhnlich sind solche Zellenanlagen mit beweglichen Überbrückungsschaltern ausgerüstet, um den elektrischen Strom über eine Brücke um jede ausgefallene Zelle herum zu den beiden benachbarten Zellen zu leiten, wodurch die Zellenanlage ohne durch den Ausfall einer Einzelzelle hervorgerufene Unterbrechungen kontinuierlich arbeiten kann.
Vor der Entfernung einer ausgefallenen Zelle müssen die Stromanschlüsse des Überbrückungsschalter mit dem Kathodenausgang der einen und dem Anödeneingang der übernächsten Zelle verbunden werden. Wenn der Schalter angeschlossen und eingeschaltet ist, fließt durch die mittlere Zelle kein Strom, und ihre elektrische Verbindung mit den beiden benachbarten Zellen kann danach gelöst werden. Dieses Lösen wird durch Entfernung der zwischen den Zellen angeordnetem Stromschienen durchgeführt. Um die Stromschienen leicht entfernen" zu können,'muß deren Gewicht begrenzt werden. Für Zellen mit hoher Stromstärke muß deshalb eine Vielzahl einzelner Stromschienen vorgesehen werden. Gewöhnlich werden diese einzelnen Stromschienen quer über die Länge des zwischen den Zellen befindlichen Ganges angeordnet. Dieser Gang muß eine gewisse Weite besitzen, die es einem Beschäf-
709829/0459
tigten erlaubt, zur Entfernung bzw. Montage der Stromschienen innerhalb des Ganges zu arbeiten.
Die Notwendigkeit solcher Arbeitsgänge zwischen allen Zellen stellt einen Nachteil der herkömmlichen Monopolarzellenanlagen dar, besonders im Vergleich zu den Bipolarzellenanlagen. Bipolare Zellen bestehen aus einer Vielzahl von in Serie elektrisch verbundenen Anoden- und Kathodenkammern, wobei die benachbarten Anoden- und Kathoden direkt miteinander verbunden sind. Auf diese Weise benötigen Bipolarzellenanlagen Stromschienen und Arbeitsgänge nur zwischen der Endkammer der einen und der ersten Kammer der benachbarten Zelle, und es ist offensichtlich, daß der Materialbedarf für die Stromschienen und der Platzbedarf viel geringer ist als für Monopolarzellenanlagen gleicher Leistung. Eine Monopolarzellenanlage, die mit 100 kA arbeitet, mag z. B. 100 Zellen umfassen. Eine Bipolarzellenanlage der selben Leistung, die ebenfalls bei 100 kA arbeitet, mag 10 Zellen, jede mit 10 Anoden- und 10 Kathodenkammern, umfassen. In beiden Fällen können die Zellen in zwei parallelen Reihen, jede Reihe .mit 50 bzw. 5 Zellen, angeordnet werden. Daraus ergibt sich, daß die Monopolarzellenanlage 98 Arbeitsgänge zwischen den Zellen aufweist, wogegen die Bipolarzellenanlage nur 8 Arbeitsgänge aufweist. Daher ist der Materialbedarf für die Stromschienen der Monopolarzellenanlage etwa 12 mal größer als derjenige der Bipolarzellenanlage, und außerdem sind die Monopolarzellenreihen mindestens 20 m länger.
Andererseits hat bei diesem Beispiel jede bipolare Zelle eine 10 mal höhere Produktabgabe, einen 10 mal höheren Spannungsabfall und ein etwa 10 mal höheres Gewicht als jede Monopolarzelle. Deswegen treten bei Bipolarzellenanlagen verschiedene Nachteile in Fällen auf, bei denen die Entfernung von Einzelzellen während des laufenden Betriebs der Anlage notwendig ist, wie z. B. bei der Chloralkali-Elektrolyse. Während der
709829/0459
Entfernung einer Bipolarzelle beträgt der Produktionsfaktor der Anlage nur 90 %, verglichen mit 99 % während der Entfernung einer Monopolarzelle. Der Überbrückungsschalter der Bipolarzellenanlage muß für einen 10 mal größeren Spannungsabfall ausgelegt werden. Die Transportmittel zum Bewegen der Bipolarzellen zwischen der Zellenanlage und der Werkstatt müssen wie auch die Werkstatt selbst unter Berücksichtigung des extrem hohen Gewichts und Volumens dieser Bipolarzellen ausgelegt werden. Weiterhin ist der Bau einer Bipolarzelle viel komplizierter als der einer Monopolarzelle, was zu einem größeren Unterhalts- und Reparaturaufwand führt. Diese Nachteile mögen die Gründe dafür sein, daß auf dem höchst wichtigen Gebiet der Chloralkali-Elektrolyse die Monopolarzellenanlagen absolut vorherrschend sind.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer neuen Monopolarzellenanlage ohne Arbeitsgänge zwischen den Zellen, die einen deutlich geringeren Materialaufwand für die Stromschienen und gleichzeitig einen deutlich geringeren Platzbedarf erfordert und so die wesentlichen vorteilhaften Eigenschaften von Bipolarzellenanlagen erreicht, ohne jedoch die verschiedenen oben genannten Nachteile solcher Bipolarzellenanlagen zu besitzen.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Elektrolysezellenanlage mit einer Vielzahl von elektrisch in Serie geschalteten, durch Stromschienen miteinander verbundenen monopolaren Elektrolysezellen, die je einen Anodeneingang und einen Kathodenausgang aufweisen, und mit wenigstens einem beweglichen Überbrückungsschalter, der Stromanschlüsse zur elektrischen Verbindung zweier einer ausgefallenen Zelle benachbarter Zellen aufweist, wobei der überbrückungsschalter unter den Zellen angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathodenausgänge (6) bis unter die Ebene der Zellenböden (1) verlängert sind und an ihren verlängerten Bereichen Kontaktflächen (10) für Stromschienen (4) und Kontaktflächen (11) für Schalterschienen (8)
709829/0459
•r
aufweisen, daß die Stromschienen (4) über Kontaktflächen (12) mit den Schalterschienen (9) verbindbar sind.
Die neue Monopolarzellenanlage gemäß der Erfindung kann für verschiedene Elektrolysearten verwendet werden. Ein Hauptanwendungsgebiet ist jedoch die Salzsole-Elektrolyse zur Herstellung von Chlor, Wasserstoff und Alkalihydroxiden in Diaphragmen-Zellen mit vertikalen Elektroden. Die folgende Beschreibung der Erfindung bezieht sich deshalb auf diese bekannte Art von Elektrolysenzellen. Erfindungsgemäß gelingt es, den Arbeitsgang zwischen den Zellen zu vermeiden durch die oben angegebene neue konstruktive Durchbildung des Kathodenausgangs der Zellen in Verbindung mit einer geeigneten Zellenform und einer geeigneten ÜberbrÜGkungsschalteranordnung. Herkömmliche Zellen mit vertikal angeordneten Elektroden'besitzen eine annähernd quadratische Form, d. h. die Zellenbreite (Ausdehnung der Zelle in Richtung der Zellenreihe) ist etwa gleich der Zellenlänge (Ausdehnung der Zelle in zur Richtung der Zellenreihe senkrechter Richtung). Der überbrückungsschalter in herkömmlichen Anlagen aus Zellen mit vertikal angeordneten Elektroden ist in einem Durchgang neben der Zellenreihe angeordnet.
Bei solchen herkömmlichen Anlagen mit solchen herkömmlichen Zellen ist ein Arbeitsgang zwischen allen Zellen unvermeidlich. Entsprechend einem älteren Vorschlag für eine neue Zellenanordnung gemäß der Patentanmeldung P 24 48 187.6 ist es jedoch möglich, Zellen mit vertikal angeordneten Elektroden mit großem Seitenverhältnis von Zellenlänge zu Zellenbreite vorzusehen, und nach einem weiteren älteren Vorschlag für eine neue Überbrückungsschalter-Anordnung gemäß P 24 4 8 194.5 ist es möglich, den Schalter unter einer Zellenreihe statt daneben anzuordnen. Bei solchen neuen Zellformen und Überbrückungsschalter-Anordnungen ist es möglich, Zellenanlagen ohne Arbeitsgänge zwischen den Zellen zu schaffen, wenn die neue Kathodenausgangsanordnung gemäß der Erfindung verwendet wird.
709829/0459
Wesentlich für die Erfindung ist, daß die Zellenanlage aus einer Vielzahl von Monopolarzellen besteht, die in wenigstens einer Reihe und in einer Höhe über dem Boden angeordnet sind, die ausreicht, wenigstens einen beweglichen Überbrückungsschalter auf dem Boden unter der Zellenreihe anzuordnen, und die außerdem genügend hoch ist, damit die Arbeiter auf dem Boden des Zellensaales während des Auswechselns einer ausgefallenen Zelle arbeiten können, und daß alle Zellenteile, die der elektrischen Verbindung der Zellen und des Überbrückungsschalter dienen, d. h. die Kathodenausgangs- und Anodeneingangs-Kontaktflachen für die Enden der Stromschienen und Überbrückungsschalter sowie für die Stromschienen selbst, unter dem Boden der Zellen angeordnet sind, so daß diese Zellenteile für einen auf dem Zellensaal-Boden stehenden Arbeiter zugänglich sind. Weiter ist für die Erfindung wesentlich, daß die Zellen ausreichend lang sind, damit die Stromschienen und die Schalteranschlüsse mit den quer über die Länge der Zellen angeordneten Kontaktflächen verbunden werden können, besonders wenn, wie bei bei einer bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung, Stromschienen und überbrückungsschalteranschlüsse abwechselnd auf gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung weiter erläutert, worin
Fig. 1 eine Teilansicht einer Monopolarzellenanlage, Fig. 2 eine Teilansicht einer Kathodenausgangsanordnung,
Fig. 3 eine weitere Teilansicht einer Kathodenausgangsanordnung ist und
Fig. 4 die räumliche Anordnung einer Zellenanlage zeigt.
709829/0459
-J.
Fig. 1 zeigt einen Teil einer Monopolarzellenanlage gemäß der Erfindung. Die Zellen bestehen aus einem Zellenboden 1, dem Zellenrahmen 2, der die Anoden- und Kathodenkammer umschließt, und einem Zellenoberteil 3. Der Strom tritt durch die Stromschienen 4 und die Anodeneingänge 5 in eine Zelle ein, fließt durch die Anoden- und Kathodenkammer, verläßt die Zelle durch die Kathodenausgänge 6 und tritt in die nächste Stromschiene 4 ein usw. Der fahrbare Überbrückungsschalter 7 befindet sich in einer Lage, in der er mit der in der Figur 1 links und rechts gezeichneten Zelle mittels der Schalteranschlüsse 8 und 9 .verbunden ist. In dieser Lage kann der Überbrückungsschalter den elektrischen Strom um die mittlere der in Fig. 1 gezeichneten Zelle herumleiten. Gemäß der Erfindung ist der Kathodenausgang der Zellen bis unter die Ebene des Zellenbodens 1 verlängert, und an dieser Verlängerung des Kathodenausgangs 6 befinden sich Kontaktflächen 10 für die Stromschiene 4 sowie Kontaktflächen 11 für die Schalteranschlüsse 8. Die Schalteranschlüsse 9 sind mit den Stromschienen über Kontaktflächen 12 verbunden. Alle Kontaktflächen 10, 11 und 12 sind für einen auf dem Zellensaalboden befindlichen Arbeiter zugänglich. Das bedeutet, daß alle notwendigen Arbeiten, di( zum Verbinden oder Entfernen der Stromschienen und Schalteranschlüsse mit den Kontaktflächen während des Auswechselns einer ZeI Ie notwendig sind, vom Erdboden aus vorgenommen werden können, so daß zwischen den Zellen keine Arbeitsgänge notwendig sind. Daher sind die Zellen in der Zellenreihe dicht aneinandergesetzt und nur durch einen schmalen Schlitz voneinander getrennt, der gerade dazu ausreicht, daß eine ausgefallene Zelle leicht herausgehoben und eine neue Zelle leicht wieder eingefügt werden kann. Der Kathodenausgang 6 kann aus jedem geeigneten elektrisch leitenden Material hergestellt sein, z. B. aus Stahl oder Kupfer oder aus diese Materialien enthaltende Legierungen. Die Stromschienen 4 und die Schalteranschlüsse 8, 9 können vorzugsweise aus elektrisch hochleitenden Materialien hergestellt sein, z. B. aus Kupfer oder Aluminium, und sie können in Form einer Vielzahl einzelner flexibler
709829/0459
Strombänder die Verbindung bzw. Entfernung von den Kontaktflächen erleichtern.
Fig. 2 zeigt eine Teilansicht der Seite des unterhalb der Ebene des Zellenbodens liegenden Teils des Kathodenausgangs 6, an der die Stromschienen 4 angeschlossen sind. Bei dieser speziellen Ausführungsform enden je vier Stromschienen 4 in einem Kontaktstück 13, welches mit der Kontaktfläche 10 durch Gewindebolzen 14, Muttern 15 und Druckplatten 16 verbunden ist. Die Kontaktstücke 13 weisen Zungen 17 auf, die der Verbindung mit den Schalteranschlüssen 9 dienen.
Fig. 3 zeigt eine Teilansicht der Seite des Kathodenausgangs 6, mit der die Schalteranschlüsse 8 verbunden werden können, d. h. die der in Fig. 2 gezeigten Seite gegenüberliegende Seite. Bei dieser speziellen Ausführungsform sind die Schalteranschlüsse 8 mit dem Kathodenausgang 6 in der Weise verbunden, daß die Mittelinien der Schalteranschlüsse genau in der Mitte zwischen den Mittellinien der Kontaktstücke 13 angeordnet sind. Durch diese Anordnung wird sichergestellt, daß die Schalteranschlüsse außerhalb des Bereichs der Gewindebolzen 14 und der Muttern 15 liegen, die der Befestigung der Kontaktstücke 13 auf der gegenüberliegenden Seite des Kathodenausgangs dienen. Die spezielle Ausführungsform des Kathodenausgangs 6 in Verbindung mit den Gewindebolzen 14 und den Muttern 15, die an beiden Seiten des Kathodenausgangs 6 vorgesehen sind, ermöglicht es, die Anbringung bzw. Entfernung der Kontaktstücke 13 von beiden Seiten des Kathodenausgangs 6 aus, ohne Schwierigkeiten vorzunehmen. Dies ist wegen der Lage des Überbrückungsschalter notwendig. Wie in Fig. 1 gezeigt, muß, weil der Überbrückungsschalter unter der mittleren Zelle angeordnet ist, die Verbindung bzw. Entfernung der Stromschienen 4 mit bzw. von dem Kathodenausgang 6 der linken Zelle von der linken Seite dieses Kathodenausgangs aus vorgenommen werden, während die Verbindung bzw. Entfernung der Stromschienen 4 der rechten Zelle mit bzw. von dem Kathodenausgang 6 der mittleren Zelle von der rechten Seite dieses Kathodenausganges aus durchgeführt werden muß.
709829/0459
'M.
Andererseits kann die Verbindung bzw. Entfernung der Schalter- ί Schlüsse 8 mit bzw. von dem Kathodenausgang 6 nur von der linken Seite des Kathodenausganges durchgeführt werden. Deswegen werden die Schalterverbinder 8 mittels Schrauben 18, die in Gewindebohrungen 19 eingesetzt sind, befestigt, so daß diese Verbindungsmittel nicht in die Kontaktstücke 13 eingreifen, die auf der gegenüberliegenden Seite des Kathodenausgangs 6 angeordnet sind.
Fig. 4 zeigt eine räumliche Anordnung für eine Zellenanlage gemäß der Erfindung. Die Anlage umfaßt in zwei Reihen insgesamt 100 Zellen Nr. 1, 2, 3, ...... 100. Die Anlage wird mit 100 kA betrieben, was einer täglichen Produktion , von etwa 300 t Chlor und damit einer mittleren Kapazität für eine Chloranlage entspricht. Jede Zelle ist 0,9 m breit, und zwischen den Zellen befindet sich ein 0,1 m breiter Schlitz, womit die Gesamtlänge einer Zellenreihe etwa 50 Meter beträgt. Die Länge der Zellen beträgt etwa 5 Meter, so daß entsprechend diesen Ausmaßen sowie derjenigen der Arbeitsgänge zwischen und außerhalb der Zellreihen ein Zellensaal von etwa 20 m Breite notwendig ist. Das bedeutet, daß der
2 Platzbedarf dieser Anlage mit 100 Zellen etwa 1000 m beträgt.
Die Fig. 1-4 erläutern die verschiedenen mit dem Gegenstand der Erfindung erzielten Vorteile. Es ist offenkundig, daß alle Arbeiten zum Verbinden oder Enfernen von Zellen und Überbrückungsschaltern während des Auswechselns einer Zelle vom Boden aus gemacht werden können, wo um den überbrückungsschalter herum genügend Platz zum leichten und sicheren Ausführen dieser Arbeiten ist. Bei den bekannten Zellenanlagen sind die Arbeiter gezwungen, diese mit dem Austausch verbundenen Arbeiten innerhalb eines engen Arbeitsganges zwischen den Zellen mit begrenzter Bewegungsfreiheit für die Handhabung von Werkzeugen und Stromschienenteilen durchzuführen, wobei die Arbeiter außerdem der starken Wärmestrahlung der Nachbarzellen ausgesetzt sind. Zellenanlagen gemäß der Erfindung schaffen dagegen für die Arbeiter verbesserte Arbeitsbedingungen bei größerer Sicherheit und geringerer physischer
709829/0459
Anstrengung wahrend der Zeilaustauscharbeiten.
überdies erfordern Zellenanlagen gemäß der Erfindung viel weniger Bodenfläche im Vergleich zu Monopolarzellenanlagen bekannter Art. Entsprechend dem in Fig. 4 gezeigten Beispiel beträgt der Platzbedarf dieser Zellenanlage mit
2 100 Zellen, die bei 100 kA betrieben wird, etwa 1000 m .
Andererseits würde eine Zellenanlage bekannter Art, mit derselben Zellenanzahl und Zellgröße und mit derselben Stromstärke betrieben und in zwei Reihen angeordnet, zwischen den Zellen jeweils einen Gang von mindestens 0,6 m Breite für die notwendigen Arbeitsspalte erfordern. Daher beträgt die Gesamtlänge der Zellenreihe bei einer bekannten Anlage etwa 75 m, und der Platzbedarf beträgt bei einer
entsprechenden Breite des Raumes von 20 m etwa 15oo m .
Es ist offensichtlich, daß durch die Erfindung bei Zellenanlagen mit einer Chlorproduktion von 300 t pro Tag eine
2
Bodenfläche von etwa 500 m eingespart wird.
Ganz allgemein kann unabhängig von der Produktionsmenge bei Zellenanlagen gemäß der Erfindung eine Platzeinsparung von etwa 30 % im Vergleich zu den bekannten Monopolarzellenanlagen erzielt werden.
Ein weiterer Vorteil der Zellenanlagen gemäß der Erfindung ist die bedeutende Verminderung des notwendigen Bedarfs an hochleitendem Material für die Stromschienen. Folgt man wieder dem Beispiel gemäß Fig. 4, so muß für den Stromtransport von 100 kA von einer Zelle zur anderen ein
Gesamtquerschnitt von etwa 500 cm für die Stromschienen aufgewendet werden, wenn die Verbinder aus Kupfer bestehen. Dieser große Querschnitt ist notwendig, um den Spannungsabfall und die Wärmeerzeugung der Stromschienen zu begrenzen. Entsprechend dem Unterschied der Spaltbreite zwischen den Zellen zwischen einer Zellenanlage gemäß der Erfindung und einer bekannten Anlage, welche 0,5 Meter beträgt, macht die Gesamtverminderung der Länge der Stromschienen für die ganze Anlage etwa 50 Meter aus, was einer Einsparung an Kupfer von mehr als 20 to entspricht.
709829/0459
Ganz allgemein können unabhängig von der Produktionsmenge mit den Zellenanlagen gemäß der Erfindung Kupfereinsparungen von etwa 2 kg pro kA und Zelle, verglichen mit den bekannten Monopolarzellenanlagen, erreicht werden.
Die Verminderung der Länge der Stromschienen führt gleichzeitig zur Verminderung von Spannungs- und Energieverlusten und auch zu geringerer Wärmeerzeugung. Folgt man wiederum dem Beispiel gemäß Fig. 4, so können mit Zellenanlagen gemäß der Erfindung Einsparungen von etwa 15 kWh pro Tonne produzierten Chlors, verglichen mit bekannten Monopolarzellenanlagen, erzielt werden.
Die Monopolarzellenanlage gemäß der Erfindung führt bei den verschiedensten elektrolytischen Prozessen zu Verbesserungen, die zu geringerem Platzbedarf und geringerem Bedarf an hochleitendem Material führen und folglich den Kapitalbedarf und die Betriebskosten im Vergleich zu bekannten Anlagen senken.
Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen speziellen Ausführungsformen beschränkt. So können z. B. verschiedene Ausführungsformen von Kathodenausgängen und Verbindungsmitteln in vorteilhafter Weise bei Zellenanlagen gemäß der Erfindung verwendet werden.
709829/0459

Claims (8)

  1. PATENTANSPRÜCHE
    ή j. Elektrolysezellenanlage mit einer Vielzahl von elektrisch in Serie geschalteten, durch Stromschienen miteinander verbundenen monopolaren Elektrolysezellen, die je einen Anodeneingang und einen Kathodenausgang aufweisen, und mit wenigstens einem beweglichen Überbrückungsschalter, der Stromanschlüsse zur elektrischen Verbindung zweier einer ausgefallenen Zelle benachbarten Zellen aufweist, wobei der Überbrückungsschalter unter den Zellen angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathodenausgänge (6) bis unter die Ebene der Zellenböden (1) verlängert sind und an ihren verlängerten Bereichen Kontaktflächen (10) für Kontaktstücke (13) der Stromschienen (4) und Kontaktflächen(11) für Schalteranschlüsse (8) aufweisen, daß die Stromschienen (4) über Kontaktflächen (12) mit den Schalteranschlüssen (9) verbindbar sind, daß die Kontaktflächen (10, 11, 12) so angeordnet sind, daß sie vom Zellenboden aus zugänglich sind, und daß die einzelnen Zellen ohne Zwischengang hintereinander angeordnet sind,
  2. 2. Elektrolysezellenanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Stromschienen (4) in einem gemeinsamen Kontaktstück (13) enden und daß die Kontaktstücke (13) mit den Kontaktflächen (10) mittels Gewindebolzen (14), Muttern (15) und Druckplatten (16) verbindbar sind.
  3. 3. Elektrolysezellenanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindebolzen (14) um so viel länger als die Kathodenausgänge (6) dick sind, daß sie auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten der Kathodenausgänge (6)
    ORIGINAL INSPECTED
    709829/045 9
    2601Ü IQ
    mit diesen mittels Muttern (15) und ggf. Sicherungsmitteln für die Muttern (15) verbindbar sind.
  4. 4. Elektrolysezellenanlage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktstücke (13) Zungen (17) aufweisen und daß die Zungen (17) jeweils auf der dem Kathodenausgang (6) abgewandten Seite die Kontaktflächen (12) zur Verbindung mit den Schalteranschlüssen (9) tragen.
  5. 5. Elektrolysezellenanlage nach einem der Ansprüche 1 bis
    4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathodenausgänge (6) in ihren verlängerten Bereichen Gewindebohrungen (19) aufweisen und daß die Schalteranschlüsse (8) mittels Schrauben (18), die in die Gewindebohrungen (19) einsetzbar sind, mit den Kathodenausgängen (6) verbindbar sind.
  6. 6. Elektrolysezellenanlage nach einem der Ansprüche 1 bis
    5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktflächen (10) und die Kontaktflächen (11) auf einander gegenüberliegenden Seiten der Kathodenausgänge (6) angebracht sind.
  7. 7. Elektrolysezellenanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteranschlüsse (8) mit den Kathodenausgängen (6) so verbindbar sind, daß die gedachten Mittellinien der Schalteranschlüsse (8) genau in der Mitte zwischen den gedachten Mittellinien der Kontaktstücke (13) verlaufen.
  8. 8. Elektrolysezellenanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromschienen (4) und die Schalteranschlüsse (8, 9) jeweils aus einer Vielzahl einzelner beweglicher Stromschienen aus elektrisch hochleitendem Material bestehen.
    709829/0459
DE19762601010 1976-01-13 1976-01-13 Elektrolysezellen-anlage aus monopolaren zellen Ceased DE2601010A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19762601010 DE2601010A1 (de) 1976-01-13 1976-01-13 Elektrolysezellen-anlage aus monopolaren zellen
US05/755,872 US4078984A (en) 1976-01-13 1976-12-30 Circuit of monopolar electrolytic cells
CA269,589A CA1086259A (en) 1976-01-13 1977-01-12 Circuit of monopolar electrolytic cells

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19762601010 DE2601010A1 (de) 1976-01-13 1976-01-13 Elektrolysezellen-anlage aus monopolaren zellen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2601010A1 true DE2601010A1 (de) 1977-07-21

Family

ID=5967352

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19762601010 Ceased DE2601010A1 (de) 1976-01-13 1976-01-13 Elektrolysezellen-anlage aus monopolaren zellen

Country Status (3)

Country Link
US (1) US4078984A (de)
CA (1) CA1086259A (de)
DE (1) DE2601010A1 (de)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4324634A (en) * 1979-11-13 1982-04-13 Olin Corporation Remotely connecting and disconnecting cells from circuit
US4227987A (en) * 1979-11-26 1980-10-14 Olin Corporation Means for connecting and disconnecting cells from circuit
US4317708A (en) * 1979-12-07 1982-03-02 Olin Corporation Remote-controlled jack for intercell connectors
US4285793A (en) * 1979-12-07 1981-08-25 Olin Corporation Slide-back type intercell bus bar connector
US4589966A (en) * 1985-10-03 1986-05-20 Olin Corporation Membrane cell jumper switch
US5346596A (en) * 1990-12-21 1994-09-13 De Nora Permelec S.P.A. Method for bypassing a monopolar electrolyzer in series
US5207883A (en) * 1990-12-21 1993-05-04 De Nora Permelec S.P.A. Jumper switch means
EP4232617A1 (de) * 2020-10-26 2023-08-30 Key DH IP Inc./IP Stratégiques DH, Inc. Für sektionale wartung optimierte hochleistungswasserelektrolyseanlagenkonfiguration

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2649510A (en) * 1950-07-12 1953-08-18 Columbia Southern Chem Corp Portable jack unit for electric circuits
NL147792B (nl) * 1965-10-04 1975-11-17 Solvay Elektrolyseinrichting met direct op de bodemplaat van elke cel bevestigde vaste, liervormige contacten, die met mesvormige beweegbare contacten van een kortsluitschakelaar kunnen samenwerken en aandrijfinrichting voor die messen.
DE2055161C3 (de) * 1969-11-20 1980-06-04 Solvay & Cie., Bruessel Bewegliche Vorrichtung zur Herausnahme von Elektrolysezellen aus einem Stromkreis
DE2448194A1 (de) * 1974-10-09 1976-04-22 Hooker Chemicals Plastics Corp Elektrolysenzellen-anlage

Also Published As

Publication number Publication date
CA1086259A (en) 1980-09-23
US4078984A (en) 1978-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3140347C2 (de)
DE1671469B1 (de) Kathodeneinheit fuer elektrochemische Zellen
DE3025662A1 (de) Elektrolytische zelle
DE2262173B2 (de) Auseinandernehmbare, bipolare Elektrode
DE3028171C2 (de) Elektrolysezelle vom Filterpressentyp
DE2448194A1 (de) Elektrolysenzellen-anlage
DE2601010A1 (de) Elektrolysezellen-anlage aus monopolaren zellen
DE2135873B2 (de) Zellenoberteil für Amalgamhochlastzellen
DE2303589A1 (de) Elektrolytische zellenanordnungen und chemische herstellungsverfahren
DE2448187A1 (de) Elektrolysezelle
DE2923818C2 (de)
DE3011643A1 (de) Elektrolysezelle
DE1006401B (de) Wasser-Elektrolyseur fuer den Betrieb unter einem UEberdruck von mehr als 5 Atmosphaeren
DE1947157B2 (de) Elektrolysezelle, mit elektroden tragender abnehmbarer seitenwand
DE1592012A1 (de) Verbesserungen an Elektrolyse-Diaphragmazellen
DE2645121A1 (de) Elektrolysezelle
DE2432186A1 (de) Elektrolyseapparat mit vertikalen elektroden
EP0072778A1 (de) Schienenanordnung für Elektrolysezellen
DE2753885A1 (de) Elektrolytische zelle
EP0033714B1 (de) Schienenanordnung für Elektrolysezellen
DE3102637C2 (de)
EP0034117A2 (de) Asymmetrische Schienenanordnung für Elektrolysezellen
DE2413943A1 (de) Bipolare elektrode und ihre verwendung in elektrolysevorrichtungen
DE2821979A1 (de) Elektrolysezellen-anlage
DE2607427C3 (de) Diaphragmaelektrolysezelle

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: OCCIDENTAL CHEMICAL CORP. (EINE GESELLSCHAFT N.D.G

8131 Rejection