DE2751601C2 - Sealed electrolytic cell - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft elektrolytische Zellen, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, um Aluminium aus Aluminiumchlorid herzustellen, indem ein elektrolytisches Bad aus einem geschmolzenen Salz, welches geschmolzenes Aluminiumchlorid enthält, elektrolysiert wird.The invention relates to electrolytic cells, according to the preamble of claim 1, made from aluminum Manufacture aluminum chloride by creating an electrolytic bath from a molten salt, which is molten Contains aluminum chloride, is electrolyzed.
Die Elektrolyse von Aluminiumchlorid zur Herstellung von Aluminium durch Elektrolyse eines elektrolytischen Bades, das geschmolzenes Halogenidsalz und geschmolzenes Aluminiumchlorid enthält, beispielsweise eines elektrolytischen Bades des AlCl3-NaCl-LiCl-Systems oder AICh-MgCh-NaCl-Systems, bei einer Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes von Aluminium, hat verschiedene Vorteile, beispielsweise, daß sie bei einer Elektrolysetemperatur nahe 7000C, d.h. etwa 3000C niedriger als beim Hall-Heroult-Prozeß, durchgeführt werden kann und daß bei der Elektrolyse erzeugtes Chlorgas sich nicht mit dem Graphit umsetzt, der als Elektrodenmaterial verwendet wird. Die Elektrode ist daher keinem Verschleiß ausgesetzt. Dieses Aluminiumelektrolysierverfahren spart daher Energie und Rohstoffe, hat sich aber für technische elektrolytische Zellen noch nicht durchsetzen können.The electrolysis of aluminum chloride for the production of aluminum by electrolysis of an electrolytic bath containing molten halide salt and molten aluminum chloride, for example an electrolytic bath of the AlCl 3 -NaCl-LiCl system or AICh-MgCh-NaCl system, at a temperature above the melting point of aluminum, has various advantages, for example, that they at an electrolysis temperature close to 700 0 C, ie, about 300 0 C lower than the Hall-Heroult process, can be carried out and that does not react in the electrolysis generated chlorine gas with the graphite, which is used as an electrode material. The electrode is therefore not subject to wear. This aluminum electrolysis process therefore saves energy and raw materials, but has not yet been able to establish itself for technical electrolytic cells.
Aus der US-PS 38 22 195 ist bereits eine elektrolytische Zelle mit horizontalen bipolaren Elektroden bekannt. From US-PS 38 22 195 an electrolytic cell with horizontal bipolar electrodes is already known.
Das Merkmal dieser elektrolytischen Zelle besteht darin, daß viele horizontale rechteckige Graphit-Elektrodenplatten zwischen Elektroden einer elektrolytischen Ze'le angeordnet sind, die mit oiner Halogenidsalzschmelze gefüllt ist, weiche Aluminiumchlorid enthält, so daß der richtige Zwischenraum zwischen der Innenwand der Zelle und dem Aluminiumchlorid in dem Bad zwischen den jeweiligen laminierten Elektroden gebildet wird. Es wird eine Elektrolyse durchgeführt, indem ein elektrischer Strom zwischen beiden Elektroden durchgeleitet wird, so daß Chiorgas zwischen den Anoden der jeweiligen Elektroden und geschmolzenemThe feature of this electrolytic cell is that it has many horizontal rectangular graphite electrode plates are arranged between electrodes of an electrolytic cell, which with oiner halide salt melt is filled, which contains aluminum chloride, so that the correct gap between the inner wall of the cell and the aluminum chloride in the Bath is formed between the respective laminated electrodes will. Electrolysis is carried out by applying an electric current between both electrodes is passed through so that chlorine gas between the anodes of the respective electrodes and molten
ίο Aluminium an den Kathodenoberflächen gebildet werden. Das an den Anoden gebildete Chlorgas kann durch den Luftspalt aufsteigen, der zwischen den Elektroden und der inneren Wand der Zelle als Aufstiegsdurchtrili von einer Seite der rechteckigen Elektroden gebildet wird. Ein in einer Richtung zirkulierender Strom des elektrolytischen Bades wird durch dessen Auftrieb gebildet Andererseits bewegt sich geschmolzenes Aluminium, das an den Kathoden gebildet wird, auf den Kathodenoberflächen aufgrund des oben genannten zirkulierenden Stroms, und es erreicht den Gasaufstiegsdurchtritt und wird im Gegenstrom gegen den zirkulierenden Strom durch den Gasaufstiegsdurchtritt durch sein eigenes Gewicht nach unten befördert Es sammelt sich am Boden der Zelle an.ίο Aluminum can be formed on the cathode surfaces. The chlorine gas formed at the anodes can rise through the air gap between the electrodes and the inner wall of the cell as an ascension trili is formed from one side of the rectangular electrodes. A unidirectional stream of des electrolytic bath is formed by its buoyancy.On the other hand, molten aluminum moves, that is formed at the cathodes, on the cathode surfaces due to the above-mentioned circulating Current, and it reaches the gas ascent passage and becomes countercurrent to the circulating Current carried down through the gas ascent passage by its own weight It collects at the bottom of the cell.
Die oben beschriebene elektrolytische Zelle hat aber noch Nachteile, da, wenn das Chlorgas und das geschmolzene Aluminium sich im Gegenstrom durch den gleichen Gasaufstiegsdurchtritt bewegen und sich das an den Anoden erzeugte Chlorgas auf einer Seite des Rechtecks konzentriert, der Gasgehalt in dem elektrolytischen Bad zwischen den Elektroden an der Austragungsseite so groß ist und die Chancen, daß das Aluminium und das Chlorgas einander berühren, so groß sind, daß Aluminium erneut chloriert und die Stromleistung vermindert wird.However, the electrolytic cell described above still has disadvantages, since when the chlorine gas and the molten Aluminum move in countercurrent through the same gas ascent passage and that Chlorine gas generated at the anodes is concentrated on one side of the rectangle, the gas content in the electrolytic Bath between the electrodes on the discharge side is so large and the chances that the aluminum and the chlorine gas touch each other are so great that aluminum is chlorinated again and the current output is decreased.
Aus aus der US-PS 38 93 899 ist eine Elektrolysezelle mit horizontalen Elektroden und vertikalen Durchtritisöffnungen für das Chlorgas bekannt, die durch die Außenseiten der Elektroden und die Innenwände der Zelle gebildet werden. Durch den Chlorgasstrom, der auf den Anodenoberflächen dieser Elektroden gebildet wird, wird die Salzschmelze des Elektrolysebades von innen nach außen bewegt Sie nimmt dabei die Tröpfchen aus geschmolzenem Aluminium mit, die an den waagrechten Kathodenoberflächen gebildet werden, so daß diese ebenfalls zu den äußeren Durchtrittsöffnungen transportiert werden, in denen sie aufgrund ihres Eigengewichts herabfallen. In dieser Elektrolysezelle strömen also das Chlorgas und das geschmolzene Aluminium ebenfalls durch dieselben Durchtrittsöffnungen, so daß auch in dieser Zelle das geschmolzene Aluminium durch den Kontakt mit dem Chlorgas ständig wieder chlorier! wird. Auch diese bekannte Zelle hat also eine unbefriedigende Stromleistung.From US-PS 38 93 899 is an electrolytic cell with horizontal electrodes and vertical passage openings known for the chlorine gas flowing through the outside of the electrodes and the inside walls of the cell are formed. Due to the flow of chlorine gas that is formed on the anode surfaces of these electrodes, the molten salt of the electrolysis bath is moved from the inside to the outside. It removes the droplets in the process molten aluminum, which are formed on the horizontal cathode surfaces, so that these can also be transported to the outer passage openings, in which they are due to their own weight falling down. The chlorine gas and the molten aluminum flow in this electrolysis cell also through the same passage openings, so that the molten aluminum also passes through in this cell constantly re-chlorinate the contact with the chlorine gas! will. This known cell also has an unsatisfactory one Power output.
Die US- PS 39 09 375 beschreibt eine Elektrolysezelle, in der die Oberflächen der Elektroden in einem Winkel zwischen 5 und 30° zur Vertikalen angeordnet sind (d. h. 60 bis 85° zur Horizontalen). Durch diese Anordnung soll bewirkt werden, daß das auf den Anodenoberflächen entstehende Chlorgas besser aus den Elektrodenzwischenräumen entweichen kann. Jedoch kommt auch bei dieser Elektrodenanordnung das aufwärtsströmende Gas in Kontakt mit dem auf den Kathodenoberflächen gebildeten Aluminium, das in die Gegenrichtung strömt, wodurch wiederum die Stromleistung herabgesetzt wird.The US-PS 39 09 375 describes an electrolytic cell in which the surfaces of the electrodes at an angle are between 5 and 30 degrees from vertical (i.e. 60 to 85 degrees from horizontal). Through this arrangement the aim is to ensure that the chlorine gas produced on the anode surfaces is better removed from the spaces between the electrodes can escape. However, with this electrode arrangement, too, there is the upward flow Gas in contact with the aluminum formed on the cathode surfaces, moving in the opposite direction flows, which in turn reduces the power output.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektrolytische Zelle zur Verfügung zu stellen, die die Nachteile der obenThe object of the invention is to provide an electrolytic cell which has the disadvantages of the above
genannten herkömmlichen elektrolytischen Zellen nicht mehr aufweist und in der die Elektrolyse von Aluminiumchlorid wirksamer, insbesondere mit besserer Stromleistung, durchgeführt werden kann.said conventional electrolytic cells no longer has and in which the electrolysis of aluminum chloride can be carried out more effectively, especially with better power output.
Diese Aufgabe wird mit der erfindungsgemäßen elekirolytischen Zelle gemäß dem vorstehenden Patentanspruch 1 gelöstThis object is achieved with the electrolytic according to the invention Cell according to the preceding claim 1 solved
Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Patentansprüchen 2 und 3 beschrieben.Preferred embodiments are described in claims 2 and 3.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert Es zeigtThe invention is explained in more detail with reference to the drawings
Fig. IA eine vertikale Schnittansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zelle;1A is a vertical sectional view of an embodiment the cell according to the invention;
F i g. 1B eine Schnittansicht auf der Linie BB der Fig. lA;undF i g. 1B shows a sectional view on the line BB of FIG
F i g. 2 eine Ansicht der Flanschteile und Buchsen in den jeweiligen Elektroden bei der Ausführungsform der Fig. 1·F i g. FIG. 2 is a view of the flange parts and bushings in FIG the respective electrodes in the embodiment of FIG.
Bei der in den F i g. 1 und 2 dargestellten ^'orrichtung bezeichnet das Bezugszeichen t eine zylindrische elektrolytische Zelle vom abgedichteten bzw. abgeschlossenenen Typ, welche aus einer äußeren Platte 2 aus Eisen, einer isolierenden Glaswolleschicht 3, einem feuerfesten Aluminiumoxidmaterial 4 und einem feuerfesten Nitridmaterial 5 von außen gebildet ist. Das Bezugszeichen 6 bezeichnet ein Abdichtungsdeckelteil, welches im oberen Teil der elektrolytischen Zelle 1 vorgesehen ist. Eine Einleitungsöffnung 7 für das Rohmaterial, um Aluminiumchloriddampf als Rohmaterial in ein Bad einzuführen, ist im Mittelpunkt des Deckelteils 6 vorgesehen. Eine Vielzahl von Austragungsöffnungen 8 für das Chlorgas, das durch die Elektrolyse erzeugt wird, ist im Umfangsseitenteil des Deckelteils 6 vorgesehen.In the case of the FIGS. 1 and 2 shown ^ 'device the reference character t denotes a cylindrical electrolytic cell from the sealed Type, which consists of an outer plate 2 made of iron, an insulating glass wool layer 3, a fireproof Alumina material 4 and a nitride refractory material 5 is formed from the outside. The reference number 6 denotes a sealing lid part provided in the upper part of the electrolytic cell 1. One Raw material introduction port 7 for introducing aluminum chloride vapor as raw material into a bath, is provided in the center of the cover part 6. A multitude of discharge openings 8 for the Chlorine gas generated by the electrolysis is provided in the peripheral side part of the cover part 6.
Ein Reservoir 9 für durch die Elektrolyse erhaltenes geschmolzenes Aluminium ist im Bodenteil der elektrolytischen Zelle 1 gebildet. Graphitziegel sind für die Innenwand 10 dieses Teils verwendet worden. Das Bezugszeichen 11 bezeichnet eine Auslaßöffnung zum Sammeln des geschmolzenen Aluminiums, das sich in dem Reservoir 9 für das geschmolzene Aluminium angesammelt hat. Eine Temperaturregulierungseinrichtung 12 ist auf dem Umfang der Auslaßöffnung 11 vorgesehen, so daß durch richtige Kontrolle der Temperatur der Innenwand die Auslaßöffnung 11 die Dicke der Schicht 13 aus verfestigtem Metall, welches sich auf der Innenwand abgeschieden hat, eingestellt werden kann und hierdurch die Metallzuführungsgeschwindigkeit eingestellt werden kann. 14,15, 15 und 16 sind trichterförmige Elektroden aus Graphit mit Mittellöchern 17 und Umfangszwischenräumen, welche konkav in Riehlung auf die Mittellöcher 17 geneigt sind. Die jeweiligen Elektroden 14,15 und 16 sind im richtigen Abstand auf der vertikalen Mittelachse der elektrolytischen Zelle 1 schichtweise angeordnet, und die oberste Elektrode 14 und die unterste Elektrode 16 sind mit Stromanschlüssen 18 und 19 versehen, um eine Anode bzw. Kathode zu bilden. Eine Buchse 17a aus einem solchen feuerfesten Material wie Aluminiumoxid oder einem Nitrid mit der notwendigen Badbeständigkeit ist in jedem Mittelloch 17 als Dichtungsmaterial angeordnet. Die Elektroden 15, die zwischen den Elektroden 14 und 16 angeordnet sind, wirken als bipolare Elektroden, welche auf den unteren und oberen Oberflächen Funktionen wie von zwei Elektroden haben. 20, 20', 20", 20'" und 20"" sind Buchsen, die aus einem feuerfesten Material wie Aluminiumoxid oder einem Nitrid mit der notwendigen Badbeständigkeit hergestellt sind, um die Außenoberflächen der Elektroden 14, 15, 15 und 16 zu schützen und die jeweiligen Elektroden 14, 13, 15 und 26 in einem festen Abstand zu halten. Die jeweiligen Elektroden 14, 15,15 und 16 werden durch die oben genannten Buchsen 20, 20', 20", 20'" und 20"" auf Flanschteilen 21,21', 21", ?Y" und 21"" die jeweils auf den Umfangen der unteren Enden vorgesehen sind, gestützt. Die jeweiligen Buchsen und Flansche sind mit Einschnitten 23', 23" und 23'" und 24,24', 24" und 24'" versehen, welche in richtigen Intervallen miteinander in Verbindung stehen. Wie aus der F i g. 2 ersichtlich ist ist es besser, daß die Einschnitte 24,24', 24" und 24'", die in den oben genannten Flanschteilen 21, 21', 21", 21'" und 21"" gebildet werden. Öffnungen haben, die allmählich bei der Annäherung zu dem oberen Teil der Zelle, wo die Gasmenge größer ist, größer werden. 25 bezeichnet eine Haube aus einem solchen feuerfesten Material wie Aluminiumoxid oder einem Nitrid mit der notwendigen Badbeständigkeit welche bzw. welcher das Mittelloch 17 der obersten trichterförmigen Elektrode 14 mit der Einleitungsöffnung 7 für das Rohmaterial verbindet und auf der unteren Umfangsoberfläche eine Vielzahl von Öffnungen 26 hat, durch die das Elektrolysebad hineinfließt. Die Haube 25 kann aus zylindrisch aufeinandergeschichteten feuerfesten Ziegeln od. dgl. hergestellt sein.A reservoir 9 for molten aluminum obtained by the electrolysis is formed in the bottom part of the electrolytic cell 1. Graphite bricks have been used for the inner wall 10 of this part. Reference numeral 11 denotes an outlet port for collecting the molten aluminum that has accumulated in the reservoir 9 for the molten aluminum. A temperature regulator 12 is provided on the periphery of the outlet port 11 so that by properly controlling the temperature of the inner wall of the outlet port 11, the thickness of the layer 13 of solidified metal deposited on the inner wall can be adjusted and thereby the metal feed rate can be adjusted can. 14, 15, 15 and 16 are funnel-shaped electrodes made of graphite with central holes 17 and circumferential spaces which are inclined in a concave manner in line with the central holes 17. The respective electrodes 14, 15 and 16 are arranged in layers at the correct spacing on the vertical central axis of the electrolytic cell 1, and the uppermost electrode 14 and the lowermost electrode 16 are provided with current connections 18 and 19 to form an anode and a cathode, respectively. A bush 17a made of such a refractory material as alumina or a nitride having the necessary bath resistance is arranged in each center hole 17 as a sealing material. The electrodes 15 interposed between the electrodes 14 and 16 function as bipolar electrodes which have functions as two electrodes on the lower and upper surfaces. 20, 20 ', 20 ", 20'" and 20 "" are sockets made of a refractory material such as alumina or a nitride with the necessary bath resistance to protect the outer surfaces of electrodes 14, 15, 15 and 16 and to keep the respective electrodes 14, 13, 15 and 26 at a fixed distance. The respective electrodes 14, 15, 15 and 16 are connected by the above-mentioned sockets 20, 20 ', 20 ", 20'" and 20 "" on flange parts 21, 21 ', 21 ", ? Y" and 21 "", respectively are provided on the perimeters of the lower ends. The respective bushings and flanges are provided with cuts 23 ', 23 "and 23'" and 24, 24 ', 24 "and 24'" which are in communication with each other at correct intervals. As shown in FIG. 2, it is better that the cuts 24, 24 ', 24 "and 24'" formed in the above-mentioned flange parts 21, 21 ', 21 ", 21'" and 21 "". Have openings which gradually increase in size as we approach the top of the cell where the amount of gas is greater. 25 denotes a hood made of such a refractory material as aluminum oxide or a nitride with the necessary bath resistance which or which connects the center hole 17 of the uppermost funnel-shaped electrode 14 with the inlet opening 7 for the raw material and has a plurality of openings 26 on the lower peripheral surface, through which the electrolysis bath flows in. The hood 25 can be made of refractory bricks stacked on top of one another, or the like.
Nachstehend soll der Betrieb der elektrolytischen Zelle gemäß dieser Ausführungsform näher beschrieben werden.The operation of the electrolytic cell according to this embodiment will now be described in detail will.
Wenn die Zelle 1 zunächst bis zu dem Badniveau 27 mit einem elektronischen Hologenidbad, welche Aluminiumchlorid enthält, gefüllt wird und ein elektrischer Strom zwischen den Elektroden 14 und 16 strömt, dann werden die trichterförmigen Elektroden 15, die zwischen den Elektroden 14 und 16 angeordnet sind, dipolare Elektroden, und ihre oberen Oberflächen und unteren Oberflächen wirken als Kathoden bzw. Anoden.If the cell 1 is first up to the bath level 27 with an electronic hologenid bath, which aluminum chloride contains, is filled and an electric current flows between the electrodes 14 and 16, then the funnel-shaped electrodes 15, which are arranged between the electrodes 14 and 16, are dipolar Electrodes, and their upper surfaces and lower surfaces function as cathodes and anodes, respectively.
Durch die Elektrolyse von Aluminiumchlorid in dem elektrolytischen Bad, das in den Räumen zwischen den Elektroden 14,15,15 und 16 vorhanden ist wird Chlorgas auf den Anodenoberflächen gebildet, und geschmolzenes Aluminium scheidet sich in Form von Tröpfchen auf den Kathodenoberflächen ab. Da die Elektroden 14, 15, 15 und 16 trichterförmig sind, bewegen sich die Tröpfchen aus geschmolzenem Aluminium, die auf den Kathodenoberflächen gebildet worden sind, in Richtung auf die Mittellöcher 17 entlang den abgeschrägten oberen Oberflächen der Trichter zentripetal nach unten, und sie fallen in die Mittellöcher 17 und sammeln sich in dem Reservoir 9 für das geschmolzene Metall an. Andererseits steigt an den Anoden das gebildete Chlorgas diffus in Umfangsrichtung entlang den abgeschrägten unteren Oberflächen der Trichter und steigt nach oben durch die Umfangszwischenräume (Gasaufstiegsdurchtritte) durch die Einschnitte 23, 23', 23" und 23'" der Buchsen und die Einschnitte 24, 24', 24" und 24'" der Flansche, und das Gas wird aus der Zelle durch die Gasaustragungsöffnungen 8 ausgetragen, welche in dem Umfangsteil des Deckelteils 6 in dem oberen Zellteil vorgesehen sind. In diesem Fall erzeugt das elektrolytische Bad, das in den oben genannten Gasaufstiegsdurchtritten enthalten ist, eine aufsteigende Strömung, die auf den Aufschwimmeffekt durch die Aufstiegskraft des Chlorgases zurückzuführen ist. Andererseits wird in dem Mittelloch 17 der Elektrode eine fallende Strömung erzeugt. Wie durch die Pfeile in der Fig. 1 angezeigt wird, bildet sich daher in dem elektrolytischen Bad eine zirkulierende Strömung, die zwischen den jeweiligen Elektroden 14,15,15 und 16 zum Mittelloch 17 verläuft und den Umfangsteil der Zelle erreicht. Die StrömungDue to the electrolysis of aluminum chloride in the electrolytic bath that is in the spaces between the Electrodes 14,15,15 and 16 will be chlorine gas formed on the anode surfaces, and melted Aluminum is deposited in the form of droplets on the cathode surfaces. Since the electrodes 14, 15, 15 and 16 are funnel-shaped, the droplets of molten aluminum moving on the Cathode surfaces have been formed, towards the center holes 17 along the beveled upper ones Surfaces of the funnels centripetally downward, and they fall into the central holes 17 and collect in the reservoir 9 for the molten metal. On the other hand, the chlorine gas formed rises at the anodes diffuses circumferentially along the beveled lower surfaces of the funnels and rises to the top through the circumferential gaps (gas ascent passages) through the cuts 23, 23 ', 23 "and 23'" of the Sockets and the notches 24, 24 ', 24 "and 24'" of the flanges, and the gas is released from the cell through the Gas discharge openings 8 discharged, which in the peripheral part of the cover part 6 in the upper cell part are provided. In this case, the electrolytic bath generated in the above-mentioned gas riser passages is included, an ascending current that affects the buoyancy effect by the ascending force of the chlorine gas. On the other hand, in the central hole 17 of the electrode, there is a falling flow generated. As indicated by the arrows in FIG is, therefore forms in the electrolytic bath a circulating flow between the respective Electrodes 14,15,15 and 16 to the central hole 17 runs and reaches the peripheral part of the cell. The current
steigt dann durch die Umfangszwischenräume (Gasaufstiegsdurchtritte) auf. Im obersten Teil wird das Chlorgas von dem elektrolytischen Bad abgetrennt, das sodann in das Mittelloch 17 von den Durchtritten 26 der Haube 25 zurückkehrt.then rises through the circumferential spaces (gas ascent passages) on. In the uppermost part, the chlorine gas is separated from the electrolytic bath, which then returns into the central hole 17 from the passages 26 of the hood 25.
Im Falle, daß eine Vielzahl von trichterförmigen Elektroden 14,15,15 und 16 im festen Abstand voneinander schichtförmig angeordnet ist, sind in der Zeichnung Elektroden dargestellt, welche Flansche haben, die gleichfalls Träger sind, doch können die Elektroden auch durch Stützseparatoren durch eine Vielzahl von feinen Aluminiumoxidrohren gehalten werden. Es braucht nicht extra gesagt zu werden, daß in einem solchen Falle ein richtiger Gasaufstiegsdurchtritt zwischen den Elektroden und der Innenwand der Zelle vorgesehen sein muß. "weiterhin können die Elektroden auch nur durch zylindrische Buchsen gehalten werden, die durch Einschnitte mit den Umfangszwischenräumen (Gasaufstiegsdurchtritten) verbunden werden können.In the case that a plurality of funnel-shaped electrodes 14,15,15 and 16 at a fixed distance from one another Is arranged in layers, electrodes are shown in the drawing, which have flanges that are also carriers, but the electrodes can also be supported by a variety of supporting separators fine aluminum oxide tubes. Needless to say, in one in such a case a proper gas ascent passage is provided between the electrodes and the inner wall of the cell have to be. "Furthermore, the electrodes can only be held by cylindrical sockets, which can be connected by incisions with the circumferential spaces (gas ascent passages).
Bei dieser Ausführungsform sind die Einleitungsöffnung 7 für das Rohmaterial und das Mittelloch 17 der Elektrode miteinander durch die Haube 25 verbunden, jedoch kann der Rohmaterial-Aluminiumchloriddampf auch direkt in das Mittelloch der Elektrode von der Einleitiingsöffnung für das Rohmaterial eingeblasen werden, ohne daß die Haube verwendet wird.In this embodiment, the inlet openings are 7 for the raw material and the central hole 17 of the electrode connected to each other through the hood 25, however, the raw material aluminum chloride vapor can also flow directly into the center hole of the electrode from the Inlet opening for the raw material can be blown without using the hood.
Wie oben erläutert, steigt erfindungsgemäß, da der Elektrodenteil, der im Zwischenteil der elektrolytischen Zelle so ausgebildet ist, daß er nach einwärts nach unten gerichtet ist, das Chlorgas, das auf den Anodenoberflächen erzeugt wird, rasch entlang der abgeschrägten unteren Oberflächen der Elektrodenplatten auf, während andererseits die auf den Kathodenoberflächen abgeschiedenen Tröpfchen von geschmolzenem Aluminium sich rasch aufgrund ihres Eigengewichtes entlang der abgeschrägten Oberflächen der Elektrodenplatten nach unten bewegen. Die Chancen, daß das Aluminium wieder chloriert wird, sind daher ziemlich gering. Da weiterhin der Aufstiegsdurchtritt für das Chlorgas und der Falldurchtritt für das geschmolzene Metall voneinander unabhängig sind, sind die Chancen, daß das Aluminium und das Chlorgas sich in diesem Teil berühren, ebenfalls sehr gering, und es ist daher möglich, Verluste durch Wiederoxidaüon fast vollständig zu vermeiden.As explained above, according to the invention, since the electrode part, which is in the intermediate part of the electrolytic Cell is designed so that it is directed inwardly downward, the chlorine gas, which on the anode surfaces is generated rapidly along the beveled lower surfaces of the electrode plates while on the other hand, the droplets of molten aluminum deposited on the cathode surfaces due to their own weight along the beveled surfaces of the electrode plates move down. The chances that the aluminum will be chlorinated again are therefore quite small. Since then the ascending passage for the chlorine gas and the falling passage for the molten metal from each other are independent, the chances that the aluminum and chlorine gas will touch in that part are also very little, and it is therefore possible to almost completely avoid losses due to reoxidation.
Im Hinblick auf die Struktur und die Stromwirksamkeit bei der Elektrolyse ist es erforderlich, daß der Neigungswinkel der geneigten Elektroden gegenüber der Horizontalen 10—50° beträgtIn view of the structure and the current efficiency in electrolysis, it is necessary that the inclination angle of the inclined electrodes is 10-50 ° with respect to the horizontal
Um eine elektrolytische Zelle mit großer Kapazität zu erhalten, können z. B. die oben genannten Elektrodengruppen mehrfach vorhanden sein und zu einem Satz zusammengefaßt werden, und eine Vielzahl von solchen Sätzen kann parallel angeordnet werden.In order to obtain an electrolytic cell with a large capacity, e.g. B. the above-mentioned electrode groups exist more than once and are grouped into one sentence, and a multitude of such sentences can be arranged in parallel.
Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings
6060
6565
Claims (3)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE19772751601 DE2751601C2 (en) | 1977-11-18 | 1977-11-18 | Sealed electrolytic cell |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| DE19772751601 DE2751601C2 (en) | 1977-11-18 | 1977-11-18 | Sealed electrolytic cell |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2751601A1 DE2751601A1 (en) | 1979-05-23 |
| DE2751601C2 true DE2751601C2 (en) | 1985-11-28 |
Family
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
| Country | Link |
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| DE (1) | DE2751601C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111270271A (en) * | 2020-02-21 | 2020-06-12 | 东北大学 | Bipolar electrode plate for preparing metal aluminum through aluminum chloride electrolysis and use method thereof |
Family Cites Families (3)
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| US3893899A (en) * | 1971-09-08 | 1975-07-08 | Aluminum Co Of America | Electrolytic cell for metal production |
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-
1977
- 1977-11-18 DE DE19772751601 patent/DE2751601C2/en not_active Expired
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| CN111270271A (en) * | 2020-02-21 | 2020-06-12 | 东北大学 | Bipolar electrode plate for preparing metal aluminum through aluminum chloride electrolysis and use method thereof |
| CN111270271B (en) * | 2020-02-21 | 2021-01-12 | 东北大学 | Bipolar electrode plate for preparing metal aluminum through aluminum chloride electrolysis and use method thereof |
Also Published As
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OAP | Request for examination filed | ||
| OD | Request for examination | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |