DE3000313C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Elektrolysezelle mit gesteuerter
Anolytströmungsverteilung, bestehend aus einer Anodenkammer
und einer Kathodenkammer, wobei die genannten Kammern durch
eine ionendurchlässige, flüssigkeitsundurchlässige Membrane
voneinander getrennt sind, einer mit der einen Seite der Membrane
verbundenen Anodenelektrode, einer gegen die gegenüberliegende
Seite der Membrane abgestützten Kathodenelektrode, Mitteln,
um zwischen der Anodenelektrode und der Kathodenelektrode
ein elektrisches Potential anzulegen, einem mit der Kathode
in Berührung stehendem leitendem Teil, einer Vielzahl mit
der Anode in Berührung stehender, mit Abstand voneinander
angeordneter langgestreckter Anodenleiter mit einer Vielzahl
von Strömungsmittelverteilungskanälen zur Verteilung von
Anolyt und gasförmigen Elektrolyseprodukten und Mitteln zur
Zufuhr von Anolyt in Einlaßöffnungen der Strömungsmittel
verteilungskanäle.
Derartige elektrochemische Zellen werden zur Elektrolyse
verschiedener Anolyte, einschließlich Wasser, verwendet.
Obgleich die Erfindung hauptsächlich im Hinblick auf elektro
chemische Zellen für die Elektrolyse von Wasser beschrieben
wird, ist sie prinzipiell nicht darauf beschränkt, sondern
ist auch anwendbar auf die Steuerung der Anolytverteilung
in anderen Elektrolysezellen.
Seit einiger Zeit finden Elektrolysezellen mit einem Festelek
trolyten großes Interesse. Ein typisches Beispiel einer solchen
Zelle für die Elektrolyse von Wasser ist in der US-PS 40 39 409
beschrieben. Diese Zelle weist einen Festelektrolyten aus einer
Membran aus einem ionenaustauschenden Harz auf, bei der in die
Oberfläche katalytische Teilchen eingebracht sind, die Anoden
und Kathodenelektrode bilden.
In vielen Fällen werden in Elektrolysezellen stromleitende und
gasverteilende Netze aus Niob, Tantal oder Titan benutzt, um für
den Stromfluß in die und aus der Elektrode ebenso zu sorgen,
wie für die Verteilung des Anolyten über die Anode und die Ent
fernung der gasförmigen Elektrolyseprodukte und des verbrauchten
Anolyten.
Es wurde festgestellt, daß das Stromsammeln und Verteilen des
Strömungsmittels in Elektrolysezellen mit hydrierten Ionenaus
tauschermembranen und Elektroden, die direkt mit den Oberflächen
dieser Membranen verbunden sind, am wirksamsten billig dadurch
zu erreichen ist, daß man die teuren Netze durch Stromkollektoren
ersetzt, die geformte Aggregate aus leitenden Teilchen, wie
Graphit, in einem Harzbinder sind. Die stromsammelnden und strö
mungsmittelverteilenden Elemente werden mit einer Vielzahl pa
ralleler Rippen hergestellt, die sich vom Körper des Elementes
aus erstrecken. Diese Rippen berühren die Elektrode an einer
Vielzahl von Punkten, um eine Stromleitung zu gewährleisten und
gleichzeitig begrenzen die Rippen eine Vielzahl von Kanälen zur
Verteilung von Strömungsmittel, wobei durch diese Kanäle der
Anolyt strömt und die gasförmigen Elektrolyseprodukte und der
verbrauchte Anolyt entfernt werden. Solche Elemente zum Strom
sammeln und Strömungsmittelverteilen können bipolar zur Verwen
dung in Vielzellenanordnungen hergestellt werden, indem man
solche Rippen auf den gegenüberliegenden Seiten des Elementes
anordnet. Läßt man die Rippen auf den gegenüberliegenden Seiten
des Elementes zum Stromsammeln in einem Winkel zueinander ver
laufen, dann werden die Ionenaustauschermembranen in einer Viel
zelleneinheit immer durch die Rippen zweier solcher Elemente ab
gestützt. Dieses Abstützen der Membranen erfolgt an einer Viel
zahl von Punkten, an denen sich die im Winkel zueinander ver
laufenden Rippen zweier Kollektoren schneiden.
In einer solchen Elektrolysezelle strömt der Anolyt durch die
Verteilungskanäle und kommt in Berührung mit der Anode, die mit
einer hydratisierten Ionenaustauschermembran verbunden ist.
An der Anode wird Gas entwickelt (im Falle der Wasserelektrolyse
Sauerstoff) und strömt den Kanal entlang, bis es den
Auslaß erreicht und entfernt wird. Im Idealfall wird das ent
wickelte Gas gleichmäßig mit dem im Kanal entlang strömenden
Anolyten vermischt und nachfolgend in einem Phasenseparator dar
aus extrahiert. Es wurde jedoch festgestellt, daß die entwickel
ten Gase nicht immer gleichmäßig im Anolyten verteilt sind. Ano
male Druckverhältnisse sind solche Bedingungen, unter denen der
stromabwärts vorhandene Druck höher sein kann als der mittlere
Einlaßdruck, d. h. der Druck an den Einlaßöffnungen zu den
Strömungsmittelverteilungskanälen. Als Ergebnis wurde beobachtet,
daß manchmal die gasförmigen Elektrolyseprodukte in den Strö
mungsmittelverteilungskanälen rückwärts zu dem Einlaß hin strö
men und den Wassereinlaß blockieren. Wenn das eintritt, dann
blockiert das Gas am Einlaß die Anolytenströmung und der Teil
der Membran in der Nähe des Einlasses weist schließlich einen
Anolytenmangel auf. Die hydratisierte Ionenaustauschermembran
trocknet aus, und dies führt zu einem Anstieg des Widerstandes
der Membran und somit zu einem Ansteigen der für die Elektrolyse
erforderlichen Zellspannung.
Es ist zwar bereits aus der US-PS 40 56 452 bekannt, in einer
Elektrolysezellenanordnung die Anolytströmungsverteilung zu
steuern, jedoch wird auf die Möglichkeit der störenden Ver
stopfung von Kanaleinlaßöffnungen durch rückströmende gasförmige
Elektrolyseprodukte nicht eingegangen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, Mittel anzugeben, mit denen
schädliche Einflüsse durch Elektrolyseprodukte vermindert
werden können und insbesondere das Blockieren von Kanaleinlaß
öffnungen verhindert werden kann.
Diese Aufgabe wird bei einer Elektrolysezelle der eingangs
angegebenen Art dadurch gelöst, daß zur Verhinderung des
Blockierens der Einlaßöffnungen der Kanäle durch gasförmige
Elektrolyseprodukte Verengungseinrichtungen in den Einlaß
öffnungen der Kanäle vorgesehen sind, die den Druck an den Einlaß
öffnungen in bezug auf den restlichen Teil der Kanäle erhöhen.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den
Ansprüchen 2 bis 7 angegeben.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung hatten festgestellt,
daß die
Anolytverknappung aufgrund einer Gasblockierung des Einlasses
beseitigt und eine gesteuerte Anolytverteilung erzielt werden
kann, indem man einen vorbestimmten Druckabfall an den Einlässen
der Strömungsmittelverteilungskanäle einführt. Dies beseitigt
die Möglichkeit oder vermindert sie zumindest beträchtlich, daß
der Druck stromabwärts größer wird als der durchschnittliche
Einlaßdruck, und dadurch wird ein Rückwärtsfließen der entwickel
ten Gase und eine Gasblockade der Strömungsmittelverteilungs
kanäle vermieden. Der zusätzliche Druckabfall kann dadurch ein
geführt werden, daß man in jede der Einlaßöffnungen der Strö
mungsmittelkanäle ein Teil einsetzt, daß diese Einlässe physisch
verengt. Dies vermindert den Querschnitt der Kanaleinlässe gegen
über dem Rest des Kanales und erhöht den Druckabfall.
Die Kanäle besitzen somit verengte
Querschnitte am Einlaß.
Zweckmäßigerweise weist die Elektrolysezelle der vorliegenden Erfindung,
wie sie z. B. für die Wasserelektrolyse eingesetzt
wird, eine hydratisierte Ionenaustauschermembran auf, welche die
Zelle in Anolyt- und Katholytkammer trennt. Dispergierte Anoden
und Kathodenelektroden sind mit den gegenüberliegenden Seiten
der Membran verbunden. Ein geformter Graphitstromsammler mit
einer Vielzahl langgestreckter stromsammelnder Vorsprünge oder
Rippen steht mit der Anode in Berührung. Die rippenartigen Vor
sprünge bilden auch eine Vielzahl von Kanälen zum Verteilen
des Strömungsmittels, so daß das Wasser über die Oberfläche der
Anodenelektrode verteilt wird, wo sie unter Entwicklung von
Sauerstoff elektrolysiert wird, der entlang des Strömungsmittel
verteilungskanals transportiert und aus der Zelle
entfernt wird. Ein den Druck verminderndes verengendes Teil
wird in die Einlaßöffnungen der Strömungsmittelkanäle einge
setzt, damit die gasförmigen Elektrolyseprodukte nicht in die
Einlaßleitung zurückströmen können. Dadurch wird eine gesteuerte
Wasserströmungsverteilung aufrechterhalten und die Möglichkeit
der Zunahme der Zellspannung und des Membranwiderstandes auf
grund der Wasserblockade gering gehalten oder völlig beseitigt.
Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeich
nung näher erläutert. Im einzelnen zeigen:
Fig. 1 eine auseinandergezogene Ansicht einer einzelnen Zelle
mit dem stromsammelnden separierenden Element,
Fig. 2 eine teilweise weggebrochene Ansicht der die Kanäle
im Element zum Stromsammeln und Strömungsmittelverteilen
beschränkenden Teile und
Fig. 3 eine weitere teilweise weggebrochene Ansicht einer an
deren Ausführungsform.
Fig. 1 zeigt eine auseinandergezogene Ansicht einer Elektrolyse
zelle. Diese Zelle weist eine hydratisierte ionentransportierende
Membran auf, mit deren gegenüberliegenden Oberflächen kataly
tische Elektroden verbunden sind. Diese Membran ist zwischen
Platten auf der Anoden und Kathodenseite angeordnet, die Strom
sammeln und Strömungsmittel verteilen. Diese Platten weisen
jeweils eine Vielzahl leitender Rippen auf, die sich von einem
Hauptkörper aus erstrecken. Die Rippen stehen mit den Elektroden
in Berührung, die mit der ionentransportierenden Membran ver
bunden sind und diese Rippen sammeln den Strom und bilden auch
eine Vielzahl von Kanälen zur Verteilung des Strömungsmittels,
wobei Anolyt und Katholyt durch diese Kanäle hindurch mit den
Elektroden in Berührung gebracht werden.
Die in Fig. 1 gezeigte Zelle zur Wasserelektrolyse weist ein
geformtes Graphitelement 10 zum Stromsammeln und Strömungsmittel
verteilen auf, das eine zentrale Anodenkammer 11 und eine Viel
zahl paralleler Rippen 12 hat, die sich vertikal entlang der
ganzen Länge der Kammer 11 erstrecken. Die Rippen 12 begrenzen
eine Vielzahl von Strömungsmittelverteilungskanälen 13, die am
besten in Fig. 2 ersichtlich sind, durch die der aus Wasser be
stehende Anolyt strömt und der an der Anode entwickelte Sauer
stoff entfernt wird. Die Baueinheit weist auch ein stromsammeln
des und strömungsmittelverteilendes Element 15 auf, das eine
Kathodenkammer 16 in Form einer Ausnehmung enthält. Eine Viel
zahl mit der Elektrode in Berührung stehender Stromsammlerrippen
17, die im Winkel zu denen des Anodenstromsammlers verlaufen,
erstrecken sich über die Kathodenkammer 16.
Die Kathodenstromsammlerrippen 17 sind als horizontal verlaufend
dargestellt, obwohl der Winkel zwischen den stromsammelnden Rip
pen der Kathode und der Anode irgendein Winkel größer als 0°
sein kann.
Eine hydratisierte ionentransportierende Membran 18, die in
der Lage ist, Ionen zu transportieren, weist mit den gegenüber
liegenden Oberflächen verbundene Schichten aus katalytischen
Teilchen auf, die die Anode und Kathode bilden. Die Membran 18
ist zwischen den Stromkollektoren 10 und 15 angeordnet. Die Anode
19 kann typischerweise eine gebundene Mischung aus Edelmetall
katalysator-Teilchen sein, wie Platin-Iridium oder reduzierten
Oxiden von Platin-Iridium oder von Platin-Ruthenium mit hydro
phoben Fluorkohlenstoffteilchen,und diese Anode 19 ist mit einer
Oberfläche der Membran 18 verbunden. Eine in Fig. 1 nicht ge
zeigte Kathodenelektrode, die aus elektrolytischen Teilchen,
wie Platinschwarz, Platin-Iridium, Platin-Ruthenium oder aus
reduzierten Oxiden daraus besteht, ist mit der anderen Seite
der Membran verbunden.
Die ionentransportierende Membran ist vorzugsweise eine hydra
tisierte kationenselektiv durchlassende Membran. Es können sul
fonierte Perfluorkohlenstoff-Polymermembranen benutzt werden,
wie sie von der Dupont Company unter der Handelsbezeichnung
"Nafion" erhältlich sind. Es können aber auch kationenselek
tive Membranen benutzt werden, die Karbonsäurereste als die
funktionellen Gruppen aufweisen.
Der Anolyt, also Wasser im Falle der Wasserelektrolyse, wird
durch einen Einlaßdurchgang 20, der in Verbindung steht mit
der Kammer 21 im Bodenteil des stromsammelnden und strömungs
mittelverteilenden Elementes 10, in die Anodenkammer 11 ein
geleitet. Eine Vielzahl vertikaler Durchgänge 22 erstreckt sich
von der Kammer 21 aus in einen horizontalen Kanal 23, der sich
entlang des Bodens der Anodenkammer erstreckt. Der Kanal 23
ist offen gegenüber den vertikal verlaufenden Strömungskanälen
13, die durch die Stromsammlerrippen gebildet werden. Der Anolyt
wird unter Druck in die Kammer 21 eingeführt, gelangt in den
horizontalen Kanal 23 und von dort aus in die Strömungsmittel
verteilungskanäle 13. Diese Strömungsmittelverteilungskanäle 13
öffnen sich in einen oberen horizontalen Kanal 24, der in Ver
bindung steht mit den Anodenauslaßleitungen 25, die sich durch
den Körper des Stromsammlers 10 erstrecken. In ähnlicher Weise
kann Katholyt (wenn auch nicht bei der Wasserelektrolyse) in
einen Raum 26 eingeführt werden, der sich quer über den Boden
des Kathodenstromsammlers 15 erstreckt. Dieser Raum 26 steht
durch eine Reihe vertikaler Durchgänge 27 mit einem sich vertikal
erstreckenden Raum 28 in Verbindung, der seinerseits die Ver
bindung zu den horizontalen Katholytverteilungskanälen 17 her
stellt.
Da bei der erfindungsgemäßen Elektrolysezelle die Elemente zum Stromsammeln und Strö
mungsmittelverteilen geformte Aggregate aus Kohlenstoff oder
Graphit und einem Harzbinder sind, müssen gewisse Vorsorgen ge
troffen werden, um den Graphit oder Kohlenstoff vor dem wäh
rend der Wasserelektrolyse entwickelten Sauerstoff zu schützen.
In der Wasserelektrolysezelle der Fig. 1 sind die der Anode
zugewandten Rippen des stromsammelnden Elementes von einer lei
tenden Folie abgedeckt, die den an der Anode entwickelten
Sauerstoff daran hindert, den Graphit zu erreichen. Zu diesem
Zwecke hat die dünne leitende Folie 29, die weggebrochen in den
Fig. 1- 3 gezeigt ist, einen geeigneten Klebstoff auf der
einen Seite und ist unter Anwendung von Druck und Wärme so gegen
das stromsammelnde Element gedrückt, daß sie sich der rippen
artigen Kontur anpaßt. Die Schutzfolie 29 muß leitend sein und
sollte einen Oberflächenfilm aufweisen, der kein Oxid bil
det, da die meisten Metalloxide schlechte Leiter sind. Die
Schutzfolie auf der Anodenseite ist eine dünne platinierte
Tantal- oder Niobfolie. Der kein Oxid bildende Film besteht
aus Platin oder einem anderen kein Oxid bildenden Platingrup
penmetall, der durch Elektroplattieren, Zerstäuben oder in an
derer Weise auf die Folie aufgebracht worden ist. Eine Menge
von 1,6 mg des Platingruppenmetalles auf 6,25 cm2 hat sich als
brauchbar erwiesen.
Bei der Wasserelektrolyse kommt der Wasseranolyt in die Strö
mungsmittelverteilungskammern 11 und in Kontakt mit der Anoden
elektrode, die mit einem positiven Anschluß einer geeigneten,
nicht dargestellten, Energiequelle verbunden ist, so daß das
Wasser an der Oberfläche der Elektrode elektrolysiert wird,
während es durch die Strömungsmittelverteilungskanäle
strömt. An der Anode wird Sauerstoff entwickelt und es
entstehen Wasserstoffionen H⁺. Diese Wasserstoffionen werden
durch die Kationenaustauschermembran zur Kathode transportiert,
die mit der gegenüberliegenden Seite der Membran verbunden ist.
Dort werden die Wasserstoffionen unter Bildung gasförmigen Was
serstoffes an der Kathode entladen.
Während der Elektrolyse steigt der entwickelte Sauerstoff durch
die Strömungsmittelverteilungskanäle zu der Auslaßleitung nach
oben. Unter gewissen Bedingungen, von denen man annimmt, daß
sie am wahrscheinlichsten bei den hohen Stromdichten mit rascher
Gasentwicklung auftreten, wird der entwickelte Sauerstoff, an
statt mit dem durch die Kanäle strömenden Wasser vermischt zu
werden, eher diskrete Gasschichten bilden, die sich mit den
Wasserschichten abwechseln, so daß die Strömungsmittelvertei
lungskanäle mit abwechselnden Schichten aus Gas und Wasser ge
füllt sind. Bei dieser Art der Gas/Wasser-Verteilung, d. h. bei
Vorliegen einer Vielzahl von Gas/Flüssigkeit-Grenzflächen, kann
der Druck längs eines oder mehrerer der Strömungsmittelvertei
lungskanäle augenblicklich höher sein, als der durchschnittliche
Wassereintrittsdruck. Der sich als Ergebnis dessen an dem Ein
laß ansammelnde Sauerstoff unter höherem Druck wird daher rück
wärts in die Wasserleitung gedrückt und blockiert den Einlaß
der Strömungsmittelverteilungskanäle und hindert so das Ein
dringen von Wasser oder eines anderen Anolyten in diese Kanäle.
Schließlich ist das in den Kanälen enthaltende Wasser verbraucht.
Da die Gasblasen am Einlaß zusätzlich die Wasserströmung in den
Kanal blockieren, trocknet die Membran aus und dies erhöht den
Widerstand der Membran und damit die für die Zelle erforder
liche Elektrolysespannung. Hier schafft nun die Erfindung Abhilfe.
Um den Transport des entwickelten Gases in Richtung auf die
Einlaßleitung zu verhindern und eine gesteuerte Wasserströmungs
verteilung über der Oberfläche der Elektrode und der Membran die
ganze Zeit sicherzustellen, wird an den Einlässen der Strömungs
mittelverteilungskanäle eine Einrichtung vorgesehen, um einen
vorbestimmten Druckabfall einzuführen. Zu diesem Zweck wird
ein verengendes Element 30 am Einlaß der Strömungsmittelver
teilungskanäle angeordnet, das den Querschnitt dieser Kanäle
verringert und dabei einen zusätzlichen Druckabfall einführt,
der so eingestellt ist, daß er größer ist als irgendwelche ano
malen Druckvariationen, die stromabwärts in den Strömungsmittel
kanälen auftreten könnten. Dies beseitigt die Möglichkeit oder
hält sie zumindest minimal, daß entwickelter Sauerstoff zurück
in die Einlaßleitung gedrückt wird und dadurch das weitere Ein
strömen des Wassers in die Kanäle blockiert.
Fig. 2 zeigt im Detail die Leitungsseite des stromsammelnden
strömungsmittelverteilenden Elementes mit dem den Druckabfall
bedingenden verengenden Element 30. Das dargestellte Aggregat
aus gebundenem Graphit und Harz mit einer Vielzahl von Rippen
12, begrenzt eine Vielzahl von Strömungsmittelverteilungska
nälen 13. Dieses geformte, aus Graphit und Harz bestehende Element
10 ist von einer schützenden Metallfolie 29 bedeckt, die den
entwickelten Sauerstoff daran hindert, den Graphit des strom
sammelnden Elementes anzugreifen. Die Folie 29 ist vorzugs
weise die oben beschriebene Platin-beschichtete Titaniumfolie.
Der Wasserelektrolyt tritt, wie durch die Pfeile 31 veranschau
licht, in die Strömungsmittelverteilungskanäle 13 ein. Die Ano
denelektrode, die mit der kationentransportierenden Membran ver
bunden ist, die man in Fig. 2 nicht erkennen kann, befindet
sich in direktem Kontakt mit den von der Folie bedeckten Rippen
oberflächen 12, um den Strömfluß zwischen den Elektroden und
den Stromkollektorelementen zu gestatten. Das durch die Kanäle
13 strömende Wasser kommt in Kontakt mit der Elektrode, was
zu einer Elektrolyse des Wassers und zur Erzeugung von Sauer
stoff und Wasserstoffionen an der Oberfläche der Elektrode führt.
Ein verengendes Element 30, das aus einem korrosionsbestän
digem Material besteht, ist über dem nahen Ende des stromsam
melnden und strömungsmittelverteilenden Elementes angeordnet,
welches das Einlaßende repräsentiert. Dieses verengende Ele
ment 30 weist eine Vielzahl von Vertiefungen 32 auf, die sich
allgemein an die Gestalt der Strömungsmittelverteilungskanäle
anpassen und unter Bildung einer Vielzahl verengter Ein
lässe für die Strömungsmittelverteilungskanäle in diese Kanäle
hineinragen. Wie ersichtlich, sind die Querschnitte der Ein
lässe 33 der Strömungsmittelverteilungskanäle 13 sehr viel
kleiner als die Querschnitte des Hauptteiles der Strömungs
mittelverteilungskanäle 13. Als Ergebnis ist der Druckabfall
entlang der Länge des verengenden Elementes 30 größer als
für eine äquivalente Länge des Hauptteilkanales. Die Abmessung
des verengten Kanaleinlasses 33 ist derart, daß der Druckabfall
durch das Verengungselement ausreicht, das unter normalen Um
ständen, selbst wenn stromabwärts Druckanomalien auftreten,
nicht genug Druck vorhanden ist, um das Gas zurück in das
Verengungselement 30 zu pressen.
Fig. 2 zeigt eine Anordnung, bei der ein Verengungselement in
die Kanäle eingeführt ist. Alternativ kann das in Fig. 2 ge
zeigte separate Verengungselement durch ein stromsammelndes
strömungsmittelverteilendes Element ersetzt werden, daß so geformt
ist, daß die Einlaßseite der Strömungsmittelverteilungskanäle
kleiner ist als der Rest der Kanäle und dadurch die gleichen Er
gebnisse erzielen. Fig. 3 zeigt eine solche Konstruktion. Auch
hier ist das stromsammelnde Element 10 von einer dünnen Schutz
folie 29 bedeckt und das Element hat eine Vielzahl von Strömungs
mittelverteilungskanälen 13, durch die ein Anolyt, wie Wasser,
strömt und dabei in Kontakt kommt mit der Anode, die mit einer
Kationenaustauschermembran verbunden ist. Das stromverteilende
Element 10 weist jedoch verengte Kanalabschnitte 33 auf, die
einen geringeren Querschnitt haben, als der Hauptteil der Strö
mungsmittelverteilungskanäle. Dieser verengte Einlaßabschnitt
erstreckt sich für eine vorbestimmte Distanz in den Kanal hinein
und erweitert sich dann bei 34 zu dem Hauptkanal. Der Sauerstoff
oder ein anderes an der Anode entwickeltes gasförmiges Elektro
lyseprodukt steht daher dem verengten Durchgang 33 gegenüber.
Wegen des zusätzlichen Druckabfalles über den verengten Abschnitt
33 ist es in hohem Maße unwahrscheinlich, daß das entwickelte
Gas zurück in die Anolytleitung gepreßt wird und dies beseitigt
oder vermindert zumindest beträchtlich die Möglichkeit der
Blockade des Einlaßes in die Strömungsmittelverteilungskanäle.
Claims (7)
1. Elektrolysezelle mit gesteuerter Anolytströmungs
verteilung, bestehend aus einer Anodenkammer und einer
Kathodenkammer, wobei die genannten Kammern durch
eine ionendurchlässige, flüssigkeitsundurchlässige
Membrane voneinander getrennt sind, einer mit der
einen Seite der Membrane verbundenen Anodenelektrode,
einer gegen die gegenüberliegende Seite der Membrane
abgestützten Kathodenelektrode, Mitteln, um zwischen
der Anodenelektrode und der Kathodenelektrode ein
elektrisches Potential anzulegen, einem mit der Kathode
in Berührung stehenden leitenden Teil, einer Vielzahl
mit der Anode in Berührung stehender, mit Abstand von
einander angeordneter langgestreckter Anodenleiter mit
einer Vielzahl von Strömungsmittelverteilungskanälen
zur Verteilung von Anolyt und gasförmigen Elektrolyse
produkten und Mitteln zur Zufuhr von Anolyt in Einlaß
öffnungen der Strömungsmittelverteilungskanäle,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Verhinderung des Blockierens der Einlaßöffnungen
der Kanäle durch gasförmige Elektrolyseprodukte Veren
gungseinrichtungen in den Einlaßöffnungen der Kanäle
vorgesehen sind, die den Druck an den Einlaß
öffnungen in bezug auf den restlichen Teil der
Kanäle erhöhen.
2. Elektrolysezelle nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die im Abstand voneinander angeordneten
langgestreckten Anodenleiter geformte Aggregate
aus leitenden Graphitteilchen sind.
3. Elektrolysezelle nach den Ansprüchen 1 bis 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die im Abstand voneinander angeordneten
langgestreckten Anodenleiter von einer schützenden
stromleitenden Folie bedeckt sind, die beständig ist
gegenüber dem gasförmigen Elektrolyseprodukt.
4. Elektrolysezelle nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schutzfolie von einer Schicht eines
Platingruppenmetalles bedeckt ist, das kein Oxid bildet.
5. Elektrolysezelle nach Anspruch 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das mit der Kathode verbundene leitende Teil eine
Vielzahl im Abstand voneinander angeordneter langge
streckter Leiter umfaßt, die eine Vielzahl von Kanälen
zum Transportieren von Strömungsmittel schaffen.
6. Elektrolysezelle nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die im Abstand voneinander angeordneten langge
streckten Kathodenleiter in einem Winkel quer zu den
Anodenleitern ausgerichtet sind.
7. Elektrolysezelle nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die im Abstand angeordneten langgestreckten
Kathodenleiter geformte Aggregate aus leitenden Graphit
teilchen sind.
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