DE2832664A1 - Elektrolysezelle fuer die elektrolyse von meerwasser - Google Patents

Elektrolysezelle fuer die elektrolyse von meerwasser

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DE2832664A1 DE19782832664 DE2832664A DE2832664A1 DE 2832664 A1 DE2832664 A1 DE 2832664A1 DE 19782832664 DE19782832664 DE 19782832664 DE 2832664 A DE2832664 A DE 2832664A DE 2832664 A1 DE2832664 A1 DE 2832664A1
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    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
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  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Description

FAT ENTANWÄLTE
A. GRUNECKER
OPL-ING.
H; KINKELDHY
D«-wa"~
W. STOCKMAlR
DR-INa ■ AeE iCALTCCH)
K. SCHUMANN
Dft RER NAT. - QPL-PHYS.
P. H. JAKOB
G.BEZOLD
OR. RER WW-EIPU-CHBUI.
8 MÜNCHEN
MAXIMIUANSTRASSE *3
25. JuIi 1978 P 12 987
GHLOEIrTE ENGINEERS CORP. , LTD.
Kasumigaseki Blag.
No.2-5? Kasumigaseki 3-ch.ome
Ctiiyo&a-ku,
Tokyo, Japan
Elektrolysezelle für die Elektrolyse
von Meerwasser
Die Erfindung betrifft eine Elektrolysezelle für die Elektrolyse von Meerwasser.
Bei der Elektrolyse von Meerwasser unter Verwendung von konventionellen ElektrolysezeIlen tritt der Nachteil«auf, daß sich auf der Kathodenplatte der Elektrolysezelle Miederschläge, z.B. solche aus Magnesiumhydroxid oder Calciumcarbonat, abscheiden, welche den Durchgang zwischen den Elektroden verstopfen. Dies führt zu einer Abnahme der Elektrolytströmungsgeschwindigkeit, zu einer Zunahme der Elektrolyse-Zellenspannung und zu einer Abnahme der Stromausbeute. Um diese Niederschläge zu beseitigen, muß der Betrieb kontinuierlich eingestellt werden und die Elektrolysezelle
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muß durch Rückwaschen, durch Waschen mit einer Säure und dgl. behandelt werden.
In dem Bestreben/ die Abscheidung von Niederschlägen, die zu dem vorgenannten Problem fuhren, zu verhindern, wurden bereits verschiedene Verfahren entwickelt, z.B. ein Verfahren, das darin besteht, daß man die Meerwasserströmungsgeschwindigkeit durch die Elektrolysezelle bei einem Wert hält, der ausreichend hoch ist, um praktisch die gesamten vorhandenen teilchenförmigen Materialien zu suspendieren, und die Zelle rückwäscht, während man die Elektrolyse unterbricht,(wie beispielsweise in der US-Patentschrift 3 893 902 baschrieben), sowie ein Verfahren, bei dem eine Elektrolysezelle verwendet wird, die einen solchen Aufbau hat, daß bei der Einführung einer Elektrolytlösung in die Zelle die Lösung zuerst mit der Anode in Kontakt kommt und die Lösung schließlich, bevor sie die Zelle wieder verläßt, mit der Anode in Kontakt kommt (wie beispielsweise in den US-Patentschriften 3 819 504 und 3 91 5 beschrieben). Mit diesen bekannten Verfahren ist es jedoch noch nicht möglich, die Ablagerung von Niederschlägen vollständig zu verhindern. Die Ablagerung von Niederschlagen ist besonders ausgeprägt an der Seitenkante (dem seitlichen Ranel) der Kathodanplatte und der unteren Stirnfläche dar Kathode, die dem Meerwasserstrom- Einlaß gegenüberliegt, und die Ablagerung kann mit den bekannten Verfahren nicht auf wirksame V/eise verhindert werden.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Elektrolysezelle für die Elektrolyse von Meerwasser zu entwickeln, die einen solchen Aufbau hat, daß die Ablagerung von Niederschlagen auf
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der gesamten Kathodenplatte, insbesondere an der Seitenkante (dem seitlichen Rand) und dem unteren Endabschnitt der Kathode, verhindert wird.
Nach umfangreichen Untersuchungen wurde nun gefunden, daß die Ablagerung von Niederschlagen auf der Kathode an der Stelle besonders ausgeprägt ist, wo der Heerwasserstrom stockt (sich staut), oder auf dem Teil der Kathodenoberfläche, wo die Stromdichte niedrig ist und die Entwicklung von Wasserstoffgas gering ist, und daß die Niederschläge allmählich zunehmen auf der Oberfläche senkrecht zu der Richtung des Mserwasserstromes.
Um diesen Nachteil zu beseitigen, wird erfindungsgemaß eine Elektrolysezelle geschaffen, in der flache plattenförmige Anoden und flache plattenförmigo Kathoden parallel zueinander in vertikaler Richtung so angeordnet sind, daß der Meerwasserstrom über der gesamten Oberfläche der Kathode nicht stockt (sich staut). Außerdem haben erfindungsgemäß die Abschnitte der Elektrolysezelle, in denen die Ablagerung von Niederschlägen auftritt, wie z.B. die Seitenkante (der seitliche Rand) der Kathodenplatte und die untere Stirnfläche der Kathode, die dem Meerwasserstrom-Einlaß gegenüberliegt, einen solchen Aufbau, daß der Meerwasserstrtim dort nicht stockt (sich staut), und ein auf die Flüssigkeit und das Gas zurückzuführender erhöhter Rühreffekt auftritt. Erfindungsgemäß ist auch eine höchst geeignete Einrichtung zum Hindurchlassen eines elektrischen Stromes vorgesehen.
Gegenstand der Erfindung ist eins Elektrolysezelle für die Elektrolyse von Meerwasser, die umfaßt
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ein Gehäuse mit einer Öffnung am unteren Ende und am oberen Ende des Gehäuses für das einströmende Meerwasser bzw. das ausströmende elektrolysierte Meerwasser, eine Vielzahl von flachen plattenförmigen Anoden, die vertikal innerhalb das Gehäuses angeordnet sind, wobei die Hauptoberfläche
der Anoden parallel zu dem Meerwasserstrom durch die Zellen verläuft,.
eine Vielzahl von flachen plattenförmigen Kathoden, die vertikal innerhalb des Gehäuses angeordnet sind, wobei die Hauptoberfläche der Kathoden parallel zu dem Meerwasserstrom durch die Zelle verläuft,
einen nach außen vorspringenden Abschnitt zum Hindurchlassen eines elektrischen Stromes, der an der unteren Seitenkante jeder der Anoden vorgesehen ist,
einen nach außen vorspringenden Abschnitt zum Hindurchlassen eines elektrischen Stromes, der an der oberen Seitenkante jeder der
Kathoden vorgesehen ist, --
eine elektrische Stromdurchgangsplatte, die an dem unteren Abschnitt des Gehäuses befestigt ist und mit den Abschnitten zum Hindurchlassen eines elektrischen Stromes zu jeder der Anoden verbunden ist, und · \■ .
eine elektrische Stromdurchgangsplatte, die/an dem oberen Abschnitt, des Gehäuses befestigt und mit den "Abschnitten zu'm Hindurchlassen eines elektrischen Stromes zu jeder der Kathoden verbunden ist, und wobei die Anoden und die Kathoden in alternierender Reihenfolge angeordnet sind,
die Seitenkanten (seitlichen Ränder) jeder der Anoden und die Seitenkanten (seitlichen Ränder) jeder der Kathoden mit Ausnahme
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-JgT-
der Abschnitte zum Hindurchlassen eines elektrischen Stromes zu jeder der Anoden und jeder der Kathoden einen Abstand von der Innenwand des Gehäuses haben, und
jede der flachen plattenförmigen Kathoden und jede der flachen plattenförmigen Anoden eine solche äußere Kontur haben, daß die äußere Kontur jeder der flachen plattenförmigen Kathoden mit Ausnahme der Abschnitte zum Hindurchlassen eines elektrischen Stromes zu jeder der Kathoden innerhalb der äußeren Kontur jeder der flachen plattenförmigen Anoden angeordnet ist.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine vertikale Schnittansicht einer Ausführungsforrn der erfindungsgemäßen Elektrolysezelle für die Elektrolyse von Meerwasser;
Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A der Fig. 1; Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie B-B der Fig. 1 ;
Fig. 4 eine vertikale Schnittansicht einer anderen Ausführungsform ~ der Erfindung; und
Fig. 5 eine vertikale Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
Ein bevorzugter Gedanke der Erfindung liegt in einer Elektrolysezelle für die Elektrolyse von Meerwasser, die umfaßt oder besteht aus
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einem Gehäuse mit einer Öffnung an dem unteren Ende und dem oberen Ende des Gehäuses fUr das einströmende Meerwasser bzw. das abfließende elektrolysierte Meerwasser, einer Vielzahl von flachen plattenförmigen Anoden, die vertikal innerhalb des Gehäuses angeordnet sind, wobei die Hauptoberfläche der Anoden parallel zu dem Meerwasserstrom durch die Zellen verläuft,
einer Vielzahl von flachen plattenförmigen Kathoden, die vertikal innerhalb des Gehäuses angeordnet sind, wobei die Hauptoberfläche der Kathoden parallel zu dsm Meerwasserstrom durch die Zellen verläuft,
einem nach außen vorspringenden Abschnitt zum Hindurchlassen eines elektrischen Stromes, dsr an der unteren Seitenkante (dem unteren seitlichen Rand) jeder dsr Anoden vorgesehen ist, einem nach außen vorspringenden Abschnitt zum Hindurchlassen eines elektrischen Stromes, der an der oberen Seitenkante (dem oberen
seitlichen Rand) jeder der Kathoden vorgesehen ist,
einer elektrischen Stromdurchgangsplatte, die an dem unteren Abschnitt des Gehäuses befestigt ist und mit den Abschnitten zum Hindurchlassen eines elektrischen Stromes zu jeder der Anoden verbunden ist, und \
einer elektrischen Strorndurchgangsplatte, die an dem oberen Abschnitt des Gehäuses befestigt ist "und mit den Abschnitten zum Hindurchlassen eines elektrischen Stromes zu jeder der Kathoden verbunden ist, und
wobei die Anoden und die Kathoden in alternierender Reihenfolge angeordnet sind,
die Seitenkanten (seitlichen Ränder) jeder der Anoden und die Seihenkanten (sieblichen Ränder) jeder dor Kathoden mit Ausnahme
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BAD
der Abschnitte zum Hindurchlassen eines elektrischen Stromes zu jeder der Anoden und jeder der Kathoden einen Abstand von der Innenwand des Gehäuses haben, und
jede der flachen plattenförmigen Kathoden und jede der flachen plattenförmigen Anoden eine solche äußere Kontur haben, daß die äußere Kontur jeder der flachen plattenförmigen Kathoden mit Ausnahme der Abschnitte zum Hindurchlassen eines elektrischen Stromes zu jeder der Kathoden innerhalb der äußeren Kontur jeder der flachen plattenförmigen Anoden angeordnet ist.
In den Fig. 1 bis 3 repräsentiert die Bezugsziffer 1 ein Gehäuse einer Elektrolysezelle, das einen Meerwasserstrom-Einlaß 2 in dsm unteren Abschnitt des Gehäuses und einen Elektrolytlösungsstrcn-Auslaß 3 in dem oberen Abschnitt des Gehäuses aufv/oist* Innerhalb des Gehäuses der Elektrolysezelle sind flache platcenPUrmlg^ Anoden 4 und flache plattenförmige Kathoden 5 parallel zucinancbr in vertikaler Richtung angeordnet. Jede flache platten-for.'airp Anode kann aus einer gitterförmigen (maschenförmigen) Platte, einer perforierten Platte, einer nicbfc-perParierten Platte und dgl. bestehen. Bei der flachen plattenförmigen Kathode handelt es sich jedoch vorzugsweise um eine nicht-perforierte Platte mit einer ebenen Oberfläche, weil eine Kathode mit einer unabsnon Oberfläche, wie z.B. eino Gitter- bzv/. Maschenplötte oder einu perforierte Platte^ie Neigung hat, daß sich Miedsrschlcigj darauf ablagern.
Goeignste Materialien für die Anode sind z.D. Ventilmetall (oin filmbilcbndes Metall, wie Titan, Tantal, Niob, Hafnium und Zirkonium), das beschichtet ist mit einem i'otall djt Platinjruppe od^r
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mit einer Schicht, die ein Oxid eines Metalls der Platingruppe zusätzlich zu, falls erforderlich, TiO SnO„ und anderen verschiedenen Oxidtypen enthält oder daraus besteht, und geeignete Materialien für die Kathode sind z.B. Titan, rostfreier Stahl, Hastelloy,Nickel oder ein mit Chrom plattiertes Stahlblech.
Um zu verhindern, daß die Elektrolytlösung in der Nähe der Seitenkante (des seitlichen Randes) der flachen plattenförmigen Kathoden stockt (sich staut) und um die Ablagerung von Niederschlägen auf der Seitenkante (dsm seitlichen Rand) der Kathoden damit zu verhindern, haben die Seitenkanten (seitlichen Ränder) der flachen plattenförmigen Anoden 4 und Kathoden 5 einen Abstand von der Innenwand des Gehäuses der Elektrolysezelle, Obigeich die Seitenkanten der Anoden und der Kathoden einen Abstand von dar Innenwand des Gehäuses haben, ist kein spezieller Abstand erforderlich und dieser Abstand kann in dem gewünschten Maß variiert werden. Außerdem
ist zur Verhinderung einer Abnahme der Stromdichte an-der—Seiten
kante der flachen plattenförmigen Kathoden die äußere Kontur (d.h. der Umriß der Kanten) der Kathoden 5 innerhalb der äußeren Kontur der Anoden 4 angeordnet, so daß der von der Seitenkante der Anode 4 strömende Elektrolyt senkrecht z\j, der Seitenkante der Kathoden 5 strömt. Bei einer konventionelle)! vertikalen Elektrolysezelle ist die flache plattenförmig^ Anode oder Kathode mittels einer Elektrodenträgerplatte, die innerhalb der Elektrolysezelle vorgesehen ist, elektrisch angeschlossen. Die Verwendung einer Elektrodenträgerplatte innerhalb einer Elektrolysezelle ist jedoch nicht erwünscht, weil die Elektrodenträgerplatte eine Fläche bildet,, auf der die Elektrolytlösung zum Stocken (sich Stauen) neigt.
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Erfindungsgemäß i'st daher an der unteren Seitenkante jeder der Anoden 4 und an der oberen Seitenkante jeder der Kathoden 5 ein nach außen vorspringender, den elektrischen Strom hindurchlassender Abschnitt 41 bzw. ein nach außen vorspringender, den elektrischen Strom hindurchlassender Abschnitt 5' vorgesehen. Diese nach außen vorspringenden elektrischen Stromdurchgangs-Abschnitte können aus dem gleichen Material wie die Anode und die Kathode bestehen oder sie können einen integralen Teil derselben bilden. Eine Nut (Rille) 13 für die Auflage der Kathoden durch Einsetzen des elektrischen Stromdurchgangsabschnittes 51 in die Nut (Rille) ist in dem oberen Abschnitt dar Seitenwand des Gahäuses vorgesehen und in dem unteren Abschnitt dsr Seitenwand dss Gehäuses ist eine Nut (Rille) 14 vorgesehen für die Auflage der Anoden durch Einsetzen des elektrischen Stromdurchgangsabschnittss 4' in die Mut (Rills). Der elektrische Stromdurchgangsabschniit 41 für jede Anode ist mit einer elektrischen Stromdurchgangsplatte 7 verbunden, die zwischen Flanschen 6, 61 eingesetzt ist, die außerhalb der Nut 14 an dem unteren Abschnitt der Seitenwand des Gehäuses vorgesehen sind, so daß zu jeder Anode ein elektrischer Strom fließen kann. Dsr elektrische Stromdurchgangsabschnitt 51 für jede Kathode ist mit einer elektrischen Stromdurchgangsplatte 9 verbunden, die--zwischen Flanschen 8f 8' eingesetzt ist, die außerhalb 'der Nut 13 in dem oberen Abschnitt der Seitenwand des Gehäuses vorgesehen sind, so daß zu jeder Kathode ein elektrischer Strom fließen kann. Die elektrischen Stromdurchgangsplatten 7 und 9 können aus elektrisch leitenden Materialien, d.h. Metallen, bestehen und sie können an die Elektroden angeschweißt sein. Die Anordnung des elektrischen Stromdurchgangsabschnittes 51 an jeder Kathode in dsm obaren Abschnitt der Elektrolyse*
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zelle ist erforderlich, um die Häufigkeit des direkten Kontaktes des Meerwassers, das durch den Maerwasserstrom~Einlaß einfließt, mit den Kathoden herabzusetzen und die Stockung bzw. Stauung des Meerwassers auf der Kathodenoberfläche minimal zu halten.
Eine andere Ausführungsform der Erfindung ist in der Fig. 4 dargestellt. In der Fig. 4 kann ein Aufbau verwendet werden, bei dem die gesamte Länge einer unteren Endoberfläche (Stirnfläche) 10 jeder der flachen plattenförmigen Kathoden 5, die einemMeerwasserstrom-Einlaß 2 gegenüberliegt, eine spitzwinklige keilförmige Gestalt hat, die auf den Heerwasserstrom-Einlaß 2 ausgerichtet ist. Der Winkel an der Spitze der keilförmigen Gestalt beträgt weniger als 90 , vorzugsweise weniger als 30 . Wenn der untere Endabschnitt jeder der Kathoden eine solche keilförmige Gestalt hat, wird dadurch die Stockung bzw. Stauung des Meerwassers verhindo.rt. Da eine lokale Erhöhung der Stromdichte an dem Ende jeder dar Kathoden auftritt, nimmt ferner die Menge an pro Flächeneinheit entwickeltem" Wasserstoff zu und die Ablagerung von Niederschlägen auf dem unteren Endabschnitt jeder der Kathoden kann verhindert werden durch einen Rühreffekt, der durch die Flüssigkeit und das Gas hervorgerufen wird.
r "
Eins andere Ausführungsform dar Erfindung ist in dar Fig. 5 dargestellt. In der Fig. 5 sind die bsiden Ecken TI, TI in der Längs-richtung der unteren Endoberfläche (Stirnfläche) 10 jeder der flachen plattenförmigen Kathoden 5 abgerundet, 'Wenn der Grad dsr Abrundung der böidjn Ecken 11, 11 an der unteren Endobarfla" cha (Stirnfläche) 10 jeder der Kathoden zunimmt, nirnnb die Fläche, gegen wolcho dor
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BAD ORIGINAL
Meerwasserstrom fließt, ab und dadurch wird ein größerer Effekt der Verhinderung dar Bildung von Niederschlägen erzielt. Der untere Endabschnitt IO der Kathoden hat deshalb zweckmäßig eine abgerundete Form.
Um den Abstand zwischen dsn Elektroden konstant zu halten, ist zwischen den Anoden und den Kathoden vorzugsweise ein geeigneter Abstandhalter vorgesehen.
In den in den Fig. 1 bis 5 dargesbellten Elektrolysezellen ist in der flachen plattenförmigen Anode ein Loch vorgesehen und in das Loch in der Anode wird ein stabförmiger Abstandhalter 12, der aus einem elektrisch isolierenden Material, wie Polyvinylchlorid odor Polytetrafluorethylen besteht, eingeführt. Beide Luden des Abstandhalters werden gepreßt und so geformt, daß die K'ontaktf lücha daj Abstandhalters mit der Kathode minimal gehalten wird. Der Abstandhalter kann auch an der Kathode befestigt werden, da di-2 Ka t ho do aber vorzugsweise flach ist, wird der Abstandhalter vorzugsweisa an der Anode befestigt. ^ ^1
Erfindungsgamäß sind die Kathoden plattenförmig, und verlaufen parallel zu dem Meerv/asserstrom und die Seitenkantsn (soitliohan Ränder) jeder der Anod3n und jeder dar Kathoden haben ein3n Abstand von der Innenwand des Gehäuses der Elektrolysezelle. Es gibt daher keinen t3areich auf der Kathodenoberfläche, wo das Mesrwcissor stockt bzw. sich staub. Da die äußere Kontur der Kathoden außsrdsni innerhalb der äußeren Kontur dor Anoden angeordnet ist, !:ann ο ίηο Abncih.n2 der Stromdichte an den Sei tenrand-Abschnitteri J3cL;r ier Kathoden verhindert wercl-jn und -Jid Ablagerung von ii:-cli vr.ohlvi·^ „,i auf
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2·32ββ4
den Seitenkanten-tAbschnitten jeder der Kathoden kann auf wirksame Weise verhindert werden. Wenn die Ausführungsform angewendet wird, bei der die gesamte Länge der unteren Endoberfläche (Stirnfläche) der Kathoden, die dem Meerwasserstrom-Einlaß gegenüberliegt, die Form eines spitzwinkligen Keiles hat, der auf den Meerwasserstrom-Einlaß gerichtet ist, tritt eine lokale Zunahme der elektrischen Stromdichte an dem vorderen Ende des unteren Endabschnittes jeder der Kathoden auf und die Menge des pro Flächeneinheit entv/ickelten Gases nimmt zu. Infolgedessen kann die Ablagerung von Niederschlagen an dem vorderen Ende des unteren Endabschnittes jeder der Kathoden durch einen Rühreffekt der Flüssigkeit und des Gases verhindert werden. Der Effekt der Verhinderung der Ablagerung von Niederschlägen kann weiter erhöht werden durch Verwendung der Ausführungsform, bei der beide Ecken der unteren Endoberfläche (Stirnfläche) jeder der-Kathoden abgerundet sind.
Selbst wann die Elektrolysezelle über längere Zeiträume"""hinweg kontinuierlich betrieben wird, tritt keine Anhäufung von Niederschlägen auf den Kathoden auf und der'Betrieb kann auf stabile Weise fortgesetzt werden.
Bei Verwendung der erfindungsgemäßen. Elektrolysezelle v/ird Meerwasser (d.h. eine etwa 3 % NaCl enthaltende wäßrige Lösung) elektrolysiert unter Bildung einer wäßrigen Natriumhypochloritlösung. Bei der Elektrolyse reagiert das an der Anode aus den Chloridionen gebildete Cl« mit dam an der Kathode gebildeten NaOH unter Bildung von MaClO. Nachfolgend werden geeignete Elektrolysebedingungen angegeben, die bei Verv/endung der erfindungsgemäßen Elektrolysezelle angewendet werden können. Diese Bedingungen sind nur beispiel-
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haft, die Erfindung ist jedoch keinesfalls darauf beschränkt.
Elektrolysebedingungen
Lösungsströmungsgeschwindigkeit:
Stromdichte:
Anode
Kathode
Spannung
Abstand zwischen den Elektroden
etwa 6 bis etwa 24 cm/Sekunde (Lineargeschwindigkeit)
etwa 5 bis etwa 20 A/dm etwa 5 bis etwa 30 A/dm etwa 3,5 bis etwa 5,5 V etwa 2 bis etwa 5 mm
Die Erfindung wird durch das folgende Beispiel näher erläutert. Beispiel
Unter den nachfolgend angegebenen Bedingungen wurde in einer Elektrolysezelle mit dem gleichen Aufbau wie in den Fig. 3—bis 3, wobei diesmal jedoch die Elektrolysezelle elf flache plattenförmige Ka thoden aus Titan und zwölf flache plattenförmige Anoden aus Titan, überzogen mit einer Rutheniumoxid und Titanoxid enthaltenden Schicht, enthielt, Meerwasser direkt elektrolysiert. \
Elektrolyt-Strömungsgeschwindigkeit Elektrolyt-Strömungsgeschwindigkeit Abstand zwischen den Elektroden Stromdichte an der Anode Stromdichte an der Kathode Strom
2 m /St d'. _
ό cm/Sek. (Lineargeschwindigkei 2, 5 mm
10 A/dm2
12 A/dm2
700 A (Gleichstrom)
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Die Spannung der. Elektrolysezelle wurde bei einem Wert zwischen 4,1 und 4,2 V gehalten und etwa 400 ppm verfügbares Chlor konnten auf stabile Weise bei einer Stromausbeute von 80 bis 85 % erhalten werden. Zwei Monate später wurde die Elektrolysezelle zerlegt und das Innere der Elektrolysezelle wurde geprüft. Es war keine Ablagerung eines Niederschlags zu erkennen. Die Elektrolysezelle wurde wieder zusammengebaut und der Betrieb wurde fortgesetzt. Vier Monate später (<5 Honate ab Beginn des Betriebs) wurde die Elektrolysezelle erneut zerlegt und das Innere der Elektrolysezelle wurde geprüft. Es war kaum eine Abscheidung eines Niederschlags festzustellen.
Unter Verwendung einer Elektrolysezelle mit dem in Fig. 4 oder dargestellten Aufbau wurde Meerwasser unter den gleichen Bedingungen wie oben direkt elektrolysiert. Nach dsm Verstreichen von 6 Monaten seit Beginn des Betriebs wurde die Elektrolysezelle zerlegt und das Innere der Elektrolysezelle wurde geprüft. Es wufde"k"eine Ablagerung eines Niederschlages beobachtet.
Die Erfindung wurde zwar vorstehend unter Bezugnahme auf spezifische bevorzugte Ausführungsformen näher erläutert^\.es ist jedoch für oen Fachmann selbstverständlich, daß sie keineswegs darauf beschränkt ist, sondern daß diese in vielfacher Hinsicht abgeändert und modifiziert werden können, ohne daß dadurch der Rahmen der vorliegenden Erfindung verlassen wird.
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eerse
ite

Claims (5)

  1. PATENTANWÄLTE A. GRÜNECKER
    DPt. INO. ϊ- -
    H. KINKHLDEY W. STOCKMAIR
    K. SCHUMANN
    DR ΡΕΛ NAT. - DtPU-PHYa
    P. H. JAKOB
    DIPL-iNG.
    G.BEZOLD
    DfI FlERNAT.·
    8 MÜNCHEN 22
    MAXIMILIANSTRASSE 43
    25- Juli 1978 P 12 987
    Patentansprüche
    1 ♦ Elektrolysezelle für die Elektrolyse von Meerwasser, gekennzeichnet durch
    ein Gehäuse (i) mit einer Öffnung (2) im unteren Abschnittdes Gehäuses (1) und einer Öffnung (3) im oberen Abschnitt des Gehäuses (1) für das einströmende Meerv/q,sser bzv/. das abfließende elektrolysierte Meerwasser,
    eine Vielzahl von flachen, plattenförmigen Απραγη (4), die vertikal innerhalb des Gehäuses (Ί) angeordnet sind, wobei die Hauptoberfläche der Anoden (4) parallel zu dem Meerwasserstrom innerhalb —■ der Zelle verläuft,
    eine Vielzahl von flachen plattenförmigen Kathoden (5), die vertikal innerhalb das Gehäuses (i) angeordnet sind, wobei die HauptoberfIacha der Kathoden (δ) parallel zu dem Mssrwasserstroni innerhalb dor Zelle verläuft,
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    einen nach außen ,vorspringenden Abschnitt (41), der einen elektrischen Strom hindurchläßt, der an der unteren Seitenkante jeder der Anoden (4) vorgesehen ist,
    einen nach außen vorspringenden Abschnitt (51), der einen elektrischen Strom hindurchläßt, der an der oberen Seitenkante jeder der Kathoden (5) vorgesehen ist,
    eine elektrische Stromdurchgangsplatte (7), die in dem unteren Abschnitt des Gehäuses (l) befestigt ist und mit den Abschnitten (41) zum*Hindurchlassen eines elektrischen Stromes zu jeder der Anoden (4) verbunden ist, und
    eine elektrische Stromdurchgangsplatte (9), die in dem oberen Abschnitt aas Gehäuses (i) befestigt ist und mit den Abschnitten (51) zum Hindurchlassen eines elektrischen Stromes zu jeder dsr Kathoden (5) verbunden ist, Wobei
    die Anodsn (4) und die Kathoden (5) in alternierender Reihenfolgs angeordnet sind,
    die Seitenkanten jeder dar Anodan (4) und die Seitankanten jedor der Kathoden (5) mit Ausnahme der Abschnitte (41, 5') zum Hindurchlassen eines elektrischen Stromes zu jeder der Anoden (4) und jeder der Kathoden (5) einen Abstand von der Innenwand
    des Gehäuses (i) haben und \.
    jede der flachen plattenförmigen Kathoden (5) und jede dsr flachen plattenförmigen Anoden (4) eine solche äußere Kontur haben, daß die äußere Kontur jeder der flachen plattenförmigen Kathoden (5) mit Ausnahme der Abschnitte (51) zum Hindurchlassen eines elektrischen Stromes zu jeder der Kathoden (5) innerhalb der äußeren Kontur jeder der flachen plattenförmigen Anoden (4) angeordnet ist.
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  2. 2. Elektrolysezelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Länge der unteren Endoberfläche (Stirnfläche) (TO) jeder der flachen plattenförmigen Kathoden (5), die der öffnung (2) für den Einlaß des Meerwasserstromes gegenüberliegt, eine spitzwinklige keilförmige Gestalt hat, die auf die öffnung (2) für das einströmende Meerwasser ausgerichtet ist.
  3. 3. Elektrolysezelle nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Ecken (11, 11) in der Längsrichtung der unteren Endoberfläche (Stirnfläche) (1O) jeder der flachen plattenförmigen Kathoden (5), die der Öffnung (2) für den Meerwassereinlaß gegenüberliegt, abgerundet sind.
  4. 4» Elektrolysezelle nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Abstandhalter (12) aufweist, der zwischen jeder flachen plattenförmigen Anode (4) und jeder flachen plattenförmigen Kathode (5) vorgesehen ist, um den Abstand zwischen den Elektroden kosntant zu halten.
  5. 5. Elektrolysezelle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandhalter (12) in ein Loch in jeder, flaschen, plattenförmigen Anode (4) eingeführt wird und daß die Enden dieses Abstandhalters (12) so geformt sind, daß die Kontaktfläche zwischen dem-Abstandhalter (12) und der Kathode (5.) minimal gehalten wird.
    309888/0275
DE2832664A 1978-07-18 1978-07-25 Elektrolysezelle für die Elektrolyse von Meerwasser Expired DE2832664C2 (de)

Priority Applications (8)

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