DE3000738A1

DE3000738A1 - Innere gasabscheidungsvorrichtung fuer elektrolytische zellen mit hoher stromdichte

Info

Publication number: DE3000738A1
Application number: DE19803000738
Authority: DE
Inventors: Steven Jeffrey Specht; Jun Kenneth Eugene Woodard
Original assignee: Olin Corp
Current assignee: Olin Corp
Priority date: 1979-01-11
Filing date: 1980-01-10
Publication date: 1980-12-04
Also published as: JPS5594487A; GB2043105A; GB2043105B; FR2446330B1; IT8047502A0; IT1143951B; FR2446330A1; CA1120891A; US4222831A

Description

Innere Gasabscheidungsvorrichtung für elektrolytische Zellen mit hoher Stromdichte

Die Erfindung betrifft elektrolytische Zellen hoher Stromdichte für die Elektrolyse τοη Flüssigkeiten, insbesondere Zellen mit Elektroden, die Gase ausscheiden und vor allem Zellen mit einer Einrichtung zum Abscheiden der Gase_o

Bisher wurde Elektrolyse von Salzlauge zur Erzeugung von Chlor in elektrolytischen Zellen vorgenommen, die mit Graphitanoden ausgerüstet sind und bei niedrigen Stromdichten arbeiten. In solchen Zellen des Standes der Technik erforderte die Erosion der Graphitanoden eine Anode mit einer Anfangsdicke von 2,54 cm (1 inch) oder mehr, wodurch ein Elektrodenabstand (Abstand von Mittellinie zu Mittellinie zwischen Elektroden gleicher Polarität) von 8,9 cm (3»5 inches) oder sogar 10,2 cm (4 inches) erforderlich ist. Elektrolytische Membranzellen des Standes der Technik, die bei niedrigen Stromdichten mit starken Elektroden großer Abstände untereinander arbeiten, hatten ein geringes Verhältnis von Strom zur Einheit des Zellvolumens (Kubikfuß), häufig so gering wie ein halbes oder sogar nur ein viertel Kiloampere je Kubikfuß (28,32 1)Zellvolumen.

Neuere elektrolytische Zellen benutzen metallische Anoden„ Diese Anoden liegen näher zusammen und können bei höheren Stromdichten betrieben werden. Um aus der Wirtschaftlichkeit derar-

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-täelektrolytischer Membranzellen Vorteile zu ziehen, sollte die Elektrolyse bei hohen Anodenstromdichten vor sich gehen, beispielsweise oberhalb von etwa 0,09 A/cm (80 A/Quadratfuß) Anodenfläche und vorzugsweise oberhalb von etwa 0,11 A/cm (100 A/Quadratfuß) Anodenoberfläche. Außerdem sollten die Anoden selbst groß sein, üblicherweise 91 cm (3 Fuß) oder langer und vorzugsweise 122 cm (4 Fuß) oder mehr.

Bei Elektrolysen mit hoher Stromdichte (beispielsweise bei Stromdichten von etwa 0,11 A/cm (100 A/Quadratfuß) Anodenoberfläche) mit langen Elektroden (z.B). langer als ungefähr 122 cm = 4 Fuß) und engen Zwischenräumen zwischen den Elektroden (beispielsweise mit Zwischenräumen von etwa 1/8 - 1/4 inch (3,175 nim - 6,35 mm) zwischen einer Anode und der Membran der am nächsten liegenden Kathode ) ergeben sich verschiedene Probleme. Durch die Schaumbildung des Anolyten werden erhebliche Gasvolumen je Einheit des Zellenvolumens gebildet. Der große Gasanteil in dem Anolyten hat zur Folge, daß der Ohmsche Spannungsabfall des Anolyten steigt. Die Chlordionen-Konzentration im Anolyten wird ungleichförmig» Durch diese Erfindungsoll die Wirkung dieser Probleme des Elektrolysierverfahrens verringert werden.

Bei der Konstruktion und im Betrieb von Chloralkalizellen hoher Stromdichte mit Anoden von 61 cm länge (2 Fuß) oder größer ist die Abscheidung der Chlorgase ein Problem,, Eine Lösung dieses Problems ist in den US-Patentschriften 3 855 091 und 3 928 165 dargelegt. Bei den dort behandelten Verfahren wird eine Abscheidekammer an der Oberseite der Zelle angeordnet. Schaum, der Ghlorgas enthält, wird durch ein Rohr von der Spitze der Zelle in die Abscheidekammer über dem Flüssigkeitspegel geleitet. Die Trennung des Gases von der Flüssigkeit wird durch die Richtungsänderung der Strömung am Ausgang des Leitungsrohres beschleunigt. Die abgetrennte Flüssigkeit wird von dem Separator über eine Bodenleitung in die Zelle zurückgeführt.

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Die "beiden erwähnten Patentschriften enthalten einige genaue, quantitative Angaben:

1. Die Ansprüche "betreffen Zellen mit "Strömen über 2500 A/ Quadratfuß (2,7 A/cm²) horizontaler Fläche" (d. h. 0,40 ft²/kA entsprechend 372 cm²/kA).

2. Die Steigleitung für das Chlorgas hat eine Querschnittsfläche von weniger als 46,5 cm (0,05 Quadratfuß) je Kubikfuß Zellenvolumen und weniger als 93 cm (0,10 Quadratfuß) je kA Zellenstrom.

3. Die Abscheidekammer hat eine horizontale Querschnittsfläche, die 55,7 cm² (0,06 Quadratfuß)je Kubikfuß (28,32 1) Zellenvolumen und 93 cm² (0,10 Quadratfuß) je kA Zellenstrom überschreitet.

Eine weitere Alternative ist in der US-PS 4 064 021 dargelegt. Das dort behandelte Verfahren hat gelochte, rohrförmige Mehrfach-Anoden, von denen jede einen nicht gelochten, oberen Bereich aufweist, der denselben Zweck hat wie das nach oben aus dem Elektrolyten in einen großen Abscheideraum ("Chlorabtrennraum") herausstehende Leitungsrohr, wo die Strömungsrichtung geändert wird. Dieser Raum erfordert eine sehr viel größere Zelle als bisher» Diese Patentschriften zeigen, daß für Elemente mit hoher Stromdichte derart große Abscheider selbst von erfahrenen Fachleuten für unumgänglich gehalten werden.

Mit dem raschen Richtungswechsel ist gemäß den genannten US-Patentschriften beabsichtigts eine Abscheidung aufgrund der Differenz in der Dichte der gasförmigen und der flüssigen Phasen herbeizuführen. Dabei wird angenommen, daß die Flüssigkeit sehr rasch fällt, während das Gas langsam absinkt, nachdem es aus derartigen Leitungsrohren nach oben ausgestoßen wurde, wodurch das Gas von der Flüssigkeit getrennt wird_o

Es "besteht daher das Bedürfnis nach einer Zellkonstruktion, die nicht derartig teuere und platzraubende Abscheider benötigt und die trotzdem in zufriedenstellender Weise das Gas abscheiden kann, das von einer gasausscheidenden Elektrode abgegeben wird. Insbesondere in der Chlor-Alkali-Industrie besteht ein besonderes Bedürfnis nach einer derartigen Zellenkonstruktion, weil dort teuere Zellkonstruktionen hoher Stromdichte in groJ3er Zahl eingesetzt werden.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst, welche eine Gasabscheideeinrichtung für elektrolytische Zellen zur Verfügung stellt, die einen Zellenkörper mit einem flüssigen Elektrolyten und einer darin angeordneten, gaserzeugenden Elektrode aufweist , wobei die gesamte Zellstromdichte über 2500 A/Quadratfuß (2,7 A/cm²) innerer, horizontaler Zellfläche beträgt; gemäß der Erfindung hat diese Einrichtung

a. eine Gassammeieinrichtung innerhalb der gaserzeugenden Elektrode zum Sammeln von abgegebenem G-as und zur teilweisen Abscheidung des abgegebenen Gases von dem flüssigen Elektrolyten und

b. ein Abscheideorgan von weniger als 120,8 cm (0,13 Quadratfuß) innerer,' horizontaler Abscheidefläche je kA Zellengesamtstrom, wodurch das teilweise abgeschiedene und gesammelte und erzeugte Gas von der Gassammeleinrichtung aufgenommen und vollständig abgesondert wird.

Die Erfindung betrifft also eine Gasabscheidevorrichtung für eine elektrolytische Zelle mit einer gaserzeugenden Elektrode und einer gesamten Zellstromdichte oberhalb von 2,7 A/cm (2500 A/Quadratfuß) innerer, horizontaler Zellfläche. Die Vorrichtung hat ein Gassamme!organ in der gaseraeugenden Elektrode sowie ein Abscheideelement von weniger als 12o,8 cm (0,13 Quadratfuß) innerer, horizontaler Abscheidefläche je kA Gesamtzellstrom.

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DIe Erfindung wird zum "besseren Verständnis nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist.

Es zeigen:

Figur 1 eine Draufsicht einer Chlor-Alkali-Elektrolysezelle mit elektrischen und Flüssigkeits-Verbindurgsleitungen,

Figur "2 einen Schnitt durch die Zelle der Figur 1 in der Ebene der linie 2-2,

Figur 3 eine Torderansicht der in Figur 2 gezeigten Anode, Figur 4 eine Draufsicht der Anode der Figuren 2 und 3,

Figur 5 eine vergrößerte Draufsicht des in Figur 4 gekennzeichneten Teilbereichs zur Darstellung der Verbindungselemente der Anode,

Figur 6 eine Schnittdarstellung in der Ebene 6-6 der Figur· 3 zur Darstellung eines Le it er stäbe s mit Strötiungshindernis

Figur 7 einen vertikalen Längsschnitt des in Figur 3 gekennzeichneten Teiles der Anode zur Darstellung einer Spitze des leiterstabes,

Figur 8 eine Schnittdarstellung entlang der linie 8-8 der Figur 3 zur Darstellung der Vorderkante der Anode und

Figur 9 eine vergrößerte Schnittdarstellung des Abscheideraumes der in Figur 2 gezeigten Zelle im kenntlich gemachten Bereich.

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Gemäß der Erfindung wurde herausgefunden, daß 0,13 Quadratfuß (etwa 120 cm²) horizontaler A"bscheideflache je kA Gesamtzellenstromes ein verhältnismäßig deutlicher, kritischer Punkt bezüglich der Erzeugung von Schaum in elektrolytischen Zellen ist, · wie in den US-Patentschriften 3 855 091 und 3 928 165 erläutert ist . Es ist wünschenswert, in der Zelle eine Gasabtrennung durchzuführen, und es ist außerdem wünschenswert, eine solche Abtrennung mit einem erheblich niedrigeren Faktor als 120 cm (0,13 Quadratfuß) je kA durchzuführen. Die Gasabscheidung ist im allgemeinen die schwierigste Aufgabe bei der Zellenkonstruktion. Durch die Schwierigkeiten bei der Gasabscheidung sind der Stromdichte, der Betriebstemperatur und der Elektrodenhöhe Grenzen gesetzt. Zahlreiche Untersuchungen bezüglich der Schaumbildung und der Schaumzerstörung wurden angestellt und es wurde herausgefunden, daß die Schaumbildung durch die schnelle Verdampfung von Wasser beschleunigt wird, weil die Gasblasen aus der Tiefe der Flüssigkeit, beispielsweise eines Anolyten, an die Oberfläche geringeren Druckes aufsteigen. Es wurde festgestellt, daß die Tiefe des Schaumes proportional zum Anwachsen des Stromes wächst. Es wurden zwei verschiedene Schaumschichten beobachtet, wobei die obere einen höheren Gasanteil hatte. Bei der Konstruktion von Zellen ging man zunächst davon aus, daß die Abführung von Gas von der Elektrode am wirkungsvollsten ist, wenn die Aufwärtsströmung des Anolyten etwa gleich dem Maß.des Gasblasenanstieges ist, d. h., wenn im Verhältnis zur Flüssigkeit die Bewegung der Gasblasen klein war. Später wurde dann nachgewiesen, daß bei vollständig gesperrter, äußerer Rezirkulation der Gasanteil im oberen Bereich der Anodenkammer i. w. derselbe ist wie bei vollständiger Rezirkulation, und daß die Schaumhöhe am oberen Ende der Zelle im Vergleich zur vollen Rezirkulation erheblich verringert war. Bei kleineren Anolyt-Strömungswerten wurden die Gasblasen größer, und die größeren Gasblasen hatten eine höhere Geschwindigkeit, mit der sie durch den Anolyten aufstiegen. Bei geringer oder keiner Anolyten-Rezirkulation wurde festgestellt,

daß in Abständen von 30 bis 60 Sekunden örtlich plötzliche

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R.i ehtungsumkehrungen in der Anolytenströmung stattfanden. Offensichtlich "war das das Ergebnis einer Ausbildung von Blasen in Suspension, einer plötzlichen Löslösung und eines Rückflusses vom Anolyten zum oberen Ende der Zelle, um dadurch das Volumen der abgewanderten Blasen zu ersetzen. Es wird vermutet, daß die Druckänderung im Anolyten, die diese Strömungen verursacht, in der Größenordnung von 5 bis 15 inch Wassersäule (12,5 mbar bis 37,4 mbar)JstEs wurde kein Effekt dieser Drucksprünge festgestellt, allerdings wird erwartet, daß sich eine Gasablösung von der Anode und eine Beschädigung der Membran ergeben können.

'Es hat sich herausgestellt, daß horizontale Stäbe in der Anode und ein Anolyt-Rüekfluß einer angemessenen, linearen Geschwindigkeit zum Boden der Anode zu guten Ergebnissen führen, und zwar beide Einflüsse im Hinblick auf die Leistungsfähigkeit der Zelle und auf ein Mindestmaß an Schaumbildung. Es wurde erwartet, daß ein schräg abfallender Anodenstab mit einem Gassammeielement die Schaumbildung merklich verringern kann,, Ein derart geneigter Stab mit Gassammeielement ist in der US-PS 3 963 596 dargestellt. Dabei wurde unter jedem Stab Gas gesammelt, das dann nur in einen begrenzten Raum am Ende der Anoden ansteigen konnte. Die Gasentwicklung in dem begrenzten Raum erzeugte einen turbulenten Gasanstieg, aber die Gasabscheidung entsprach immer noch einem kritischen Wert von 0,13 Quadratfuß (120 cm ) horizontaler Abscheidungsfläche je kA für die Schaumbildung. Damit hat sich gezeigt, daß die Verwendung von geneigten Anodenstäben die Gasabscheidung verbesserte, jedoch wurde eine weitere Verbesserung gewünscht. Das führte zu dem Konzept einer Anzahl von Abscheidungszonen über die Höhe der Anode mit einer Gasleitung, die von jeder Zone in den Gassammeiraum führte. Damit konnte die horizontale Abseheidungsoberfläche im Verhältnis zur Anzahl derartiger Zonen vergrößert werden. Man glaubte, daß die Verwendung von solchen Gasleitungen und das Problem der Steuerung der Drücke, um zu -vermeiden, daß Flüssigkeit mit Gas gepumpt wird, für eine Lösung zu kompliziert waren, wie man auch glaubte, daß die rohr-

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förmigen Anoden der Ghlcr-Alkali-Membran zelle gemäß IJS-PS 4 064 021 zu kompliziert seien. Man hielt es jedoch für fast genauso wirkungsvoll und einfacher, Gas zu sammeln und es in großen Blasen aufsteigen zu lassen. Daher wurde vorgeschlagen, Gas-Sammelelemente unter den Anodenstäben vorzusehen, wie in den Figuren 3 und 4 der US-PS 3 963 596 dargestellt ist, jedoch mit den Unterschieden, daß die Stäbe horizontal sind und die Sammelelemente unter den Stäben vorzugsweise eine umgekehrte U-Form haben, die an beiden Enden geschlossen ist, damit sich Gas bis zu einer Tiefe von beispielsweise etwa 1 inch (25,4 mm) ansammeln kann, und daß das Ende der Sammelelemente, die in den Gasabscheidungsraum hineinragen, bei einer Höhe von ungefähr 1/8 inch (3,2 mm) über dem Niveau der Bodenkanten des Sammelelementes geschnitten sind, um einen Gasaustritt in großen Blasen an dieser Stelle zu begünstigen.

Als Alternative zu der horizontalen Anordnung mit geschlossenen Enden wurde es als wünschenswert betrachtet, geneigte Gassammelelemente zu verwenden, deren neben dem Gasabscheideraum liegendes Ende etwa 1/8 inch (3,2 mm) über dem Niveau des gegenüberliegenden Endes liegt. Es wurde angenommen, daß auf diese Weise eine Beschleunigung der Gasabscheidung in großen Blasen erzielt werden kann. Fach praktischen Untersuchungen wurde festgestellt, daß die geneigte Anordnung des Sammelelementes tatsächlich die bevorzugte Alternative ist, die nachstehend anhand der Figuren erläutert wird. Allerdings ist es selbstverständlich, daß die Erfindung auch horizontale Sammelelemente mit geschlossenen Enden umfaßt.

Figur 1 zeigt die Draufsicht einer Chlor-Alkali-Elekt.ro lysezelle 10, die beliebig ausgebildet sein kann, beispielsweise gemäß US-PS 3 247 090 oder 3 447 938. Die Zelle 10 hat einen Anodenteil 12, ein zentrales Gehäuse 13 und einen Kathodenteil 14. Der Anodenteil 12 hat eine Anoden-Rückplatte 16, eine elektrische Leiterschiene 18, einen Einlaß 20 für frische Salzlösung, einen Auslaß 22 für verbrauchte Salzlösung, einen Auslaß 24 für Chlorgas, eine erste Dichtung 26,

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eine zweite Dichtung 28, einen Abscheider 30 und eine Vielzahl yon Anodenfingern, die weiter unten näher erläutert werden» Eine entsprechend ausgebildete, nicht gezeigte Klammer wird dazu verwendet, die Rückplatte 16, die erste Dichtung 26, den Abscheider 30 und die zweite Dichtung 28 fest gegen das Gehäuse 13 zu halten, um Leckverluste zu vermeiden.

Die Rückplatte 16 ist eine rechteckige Platte, kann jedoch auch als Scheibe ausgebildet sein oder eine andere Form haben. Das Gehäuse 13 ist ein rechteckiger Kasten 32 entsprechend der Form der Rückplatte 16 und hat einen Auslaß 34 für Wasserstoff, einen ersten Plansch 36 und einen zweiten Flansch 38. Der erste Flansch 36 dient zur Verklammerung der Rückplatte 16 und eines Abscheiders 30 am Gehäuse 13. Der zweite Flansch 38 dient zur Verklammerung des Kathodenteils 14 ähnlich des Anodenteils 12, jedoch ohne Abscheider oder zweite Dichtung. Der Kathodenteil 14 hat eine rechteckige Kathoden-Rückplatte 40, eine Dichtung 42, einen Einlaß 44 für den Katholyten, einen Auslaß 4o für den Ka&iolyten, eine Kathoden-Leiterschiene 48 und eine Reihe von nicht dargestellten Kathodenfingern, die leitend mit der Rückplatte 40 verbunden und durch Leiterstäbe 50 von dieser abstehend getragen werden.

Der in den Figuren 1 und 2 gezeigte Abscheider 30 benötigt weniger als 50$ der horizontalen Zellenfläche, vorzugsweise weniger als 25% oder sogar weniger als 10$.

Figur 2 zeigt einen Querschnitt durch die Zelle 10 in der Ebene der Linie 2-2 der Figur 1 zur Darstellung eines Gasabscheidungsteils 52 der Zelle 10. Das Gasabscheidungsteil 52 umfaßt die Rückplatte 16, den Abscheider 30 sowie Anodenfinger 54 und ist in Figur 9 deutlich zu erkennen„ Die Anodenfinger 54 haben die Konstruktion einer geneigten Stange, ähnlich wie in den Figuren 3 und 4 der US-PS 3 963 596 dargestellt ist, deren Inhalt in diese Beschreibung mit einbezogen wird. Beim Studium dieser Patentschrift erkennt man jedoch, daß nicht daran gedacht wurde, daß diese geneigten Stangen die Möglichkeit

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für einen wesentlich kleiner gestalteten Abscheider geben könnten. Überraschend wurde jedoch bei der Prototypkonstruktion festgestellt, daß dies möglich ist. Wie oben bereits erwähnt, haben zu Beginn durchgeführte Untersuchungen ergeben, daß das kritische Verhältnis in Quadratfuß horizontaler Abscheideroberfläche je kA Gesamtzellenstrom (nachstehend "CR" genannt) 0,13 beträgt (entsprechend 120,8 cm /kA). Überraschenderweise hatten jedoch die tatsächlichen Zellen einen CR-Wert unter 0,01 (entsprechend 9,3 cm /kA), wodurch die erforderliche Abscheidergröße um über 90$ reduziert ist. Die Anodenfinger 54 sind am besten in den Figuren 3 bis 8 zu erkennen₀ Sie haben ein hinteres Abstandsstück 56 und einen Körper 58, die zusammen mit der Rückplatte 16, dem Abscheider 30 und einem gelochten Klemmsockel 60 einen Chlorablaufraum 62 begrenzen.

Der Klemmsockel 60 und der Abscheider 30 erstrecken sich vorzugsweise vollständig um den Gesamtumfang der vollständigen Gruppe aus den Anodenfingern54, die mit ihren jeweiligen Abstandsstücken 56 aneinanderliegen. Es kann eine Kautschuk-bzw. Gummiverkleidung 64 oder eine andere, gegenüber dem Elektrolyten widerstandsfähige Verkleidung vorgesehen sein, um, wie Figur 1 zeigt, die dem Elektrolyten ausgesetzten Flächen des Gehäuses 13, des Abscheiders 30 und der Rückplatten 16 und 40 abzudecken, wodurch Korrosion durch Salzlauge, Beize oder Chlor so gering wie möglich gehalten wird und die Zellenteile in ihrer Lebensdauer verlängert werden können„

Die Rückplatte 16 ist mit dem Einlaß 20 für frische Salzlösung, dem Auslaß 22 für verbrauchte Salzlösung und dem Auslaß 24 für Chlorgas ausgerüstet, welche jeweils eine Verbindung des Ablaufraumes 62 mit einer Zuführung für frische Salzlösung, einem Sammelraum für verbrauchte Salzlösung bzw. einer Chlorgasleitung herstellt. Der Einlaß 20 befindet sich vorzugsweise am Boden oder in der Nähe des Bodens der Rückplatte 16, während die Auslässe 22 und 24 in der Nähe des oberen Endes der Rückplatte 16 sind_o Die Auslässe 22 und 24 sind in Verbindung mit dem Abscheideraum 66, der durch den Teil des Ab-

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laufraumes 62 zwischen Abscheider 30 und Rückplatte 16 gebildet wird. Ein Anolyt 68 füllt die Anodenfinger 54 und den Ablauf raum 62 bis zu einer Höhe, die über dem Boden des Auslasses 22 und unter der Oberkante des Auslasses 24 gehalten wird. Eine mit dem Auslaß 24 verbundene Entsorgungsleitung für Chlor geht von dem Auslaß 24 nach oben, so daß aus diesem keine Salzlösung abfließen kann«, In ähnlicher Weise fällt eine Entsorgungsleitung für verbrauchte Salzlösung von dem Auslaß 22 nach unten ab, so daß durch diesen kein Chlorgas abfließen kann. Im Falle von Schaumbildung ist es denkbar, daß einer oder beide der Auslässe 22 und 24 Schaum aufnehmen, was nicht erwünscht ist. Daher ist die Zelle so konstruiert, daß eine Schaumerzeugung so gering wie möglich gehalten wird und auf einem zufriedenstellenden Niveau bleibt. Das wird durch die Kombination von geneigten G-assammelelementen 70 mit dem Abscheider 30 erreicht, wobei die Gassammelelemente 70 zur Strömungsrichtungsumkehr von Gasblasen dienen, so daß durch diese Strömungsrichtungsumkehr innerhalb der Gassaramelelemente 70, d„ h„ innerhalb der Pinger 54 eine erhebliche Menge von Gas abgeschieden wird.

In den Figuren 3 bis 7 sind die Anodenfinger 54 vergrößert und ohne die damit verbundenen Zellenteile dargestellt, so daß deren Aufbau besser verstanden werden kann,, Man erkennt, daß die Gassammelelemente 70 in den Fingern 54 angeordnet sind«, Die Finger 54 ihrerseits sind flache, hohle Wetzelektroden, beispielsweise aus einem ausgeschnittenen Titannetz, das mit einem katalytischen Überzug aus Titanoxid-Rutheniumoxid beschichtet ist. Es können auch andere herkömmliche Anoden verwendet werden, die maßhaltig sind»

Insgesamt gesehen ist der Anodenfinger 54 eine vertikale, ebene, hohle Elektrode mit zwei Ebenen, durchlöcherten Arbeitsflächen 72 und 74» einer Reihe horizontal verlaufender Leiterstäbe 76, einer Reihe von i_o w. horizontal angeordneten Gassammelelementen 70 und einem Paar vertikal angeordneter Abstandsstücke 56. Die Arbeitsflächen 72 und 74 können durch je-

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de herkömmliche Anodenarbeitsfläche gebildet sein, beispielsweise aus einem Titannetz mit einem katalytischen Überzug aus Titanoxid und Rutheniumoxid. Die Arbeitsflächen 72 und 74 liegen i. w. parallel zueinander und werden durch die Stärke der leiterstäbe 76 und der Gassammeielemente 70 auf Abstand voneinander gehalten. Falls erwünscht, kann der Aufbau der Anodenfinger 54 durch die Ausbildung des Gassammeielementes als Feder sich ausdehnend gestaltet werden, um die Arbeitsflächen 72 und 74 relativ zueinander nach außen vorzuspannen. Die Arbeitsflächen 72 und 74 können an ihren Oberkanten 72a und 74a miteinander verschweißt sein, beispielsweise durch Stumpfschweißung, und sie können in ähnlicher Weise an ihren Außenkanten 72b und 74b und an ihren Unterkanten 72c und 74c verschweißt sein. Der Zweck dieser Verschweißung besteht darin, scharfe Kanten zu vermeiden, die eine darum angeordnete Membran einreißen könnten, wobei diese Verschweißung eine Methode wäre, um den Anodenfinger 54 zu schließen, wenn darauf anhaftend eine Membran angeordnet ist. In herkömmlichen Membranzellen ist die Membran mit der Kathode anstatt mit der Anode verbunden, jedoch ist bei einigen Membranzellenkonstruktionen die Anode anstatt der Kathode eingeschlossen. In der bevorzugten Zelle 10 ist die Anode eingeschlossene Selbstverständlich kann sich die Beschreibung des Anodenfingers 54 in gleicher Weise auch auf entsprechende, nicht dargestellte Kathodenfinger beziehen, die horizontale Leiterstäbe und Gassammelelemente ähnlich den Leiterstäben 76 und den Gassammelelementen besitzen.

Der Leiterstab 76 hat einen Kupplungsabschnitt 78 mit Gewinde und einen Befestigungsabschnitt 80 für das Netz. Auf das Gewinde des Kupplungsabschnittes 78 kann nach dem Durchführen durch die Anodenrückplatte 16 eine Mutter 82 aufgeschraubt werden, um den Anodenfinger 54 in vertikaler Ausrichtung und fluchtend mit anderen, gleichen Anodenfingern 54 an der Rückplatte 16 zu befestigen. Die Befestigung des Kupplungsabschnittes 78 an der Anoden-Rückplatte 16 ist am besten in Figur 9 dargestellt. Dabei erkennt man, daß der Befestigungsab-

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schnitt 80 für das Netz τοπ dem Kupplungsabschnitt 78 bis zum äußeren Ende 81 des Leiterstabes 76 abwärts geneigt ist. Der Befestigungsabschnitt 80 ist im allgemeinen mit dem G-assammelelement 70 ausgerichtet, so daß dieses ebenso geneigt ist wie der zugehörige Befestigungsabschnitt 80. Dieser ist mit den Arbeitsflächen 72 und 74 durch eine stützende Schweißung oder eine andere Verbindung verbunden, so daß durch den Befestigungsabschnitt 80 Strom zu den Arbeitsflächen 72 und 74 geleitet werden kann. Statt dessen kann das G-assammelelement 7° zwischen den Leiterstäben 76 und den Arbeitsflächen 72 und 74 angeordnet und nach außen vorgespannt sein, so daß, wie bereits erwähnt, die Anodenfinger 54 sich ausdehnend sind. In diesem Fall ist das G-assammelelement 70 mit den Arbeitsflächen 72 und 74 verschweißt oder in anderer Weise verbunden. Eine bevorzugte Ausführungsform für die Gassammelelemente 70 und die Leiterstäbe 76 ist in den Figuren 3 und 6 dargestellt, wobei ein runder Leiterstab 76 zwischen den Arbeitsflächen 72 und 74 angeordnet und an ausgewählten Stellen mit diesem tragend verschweißt ist. Bei dieser bevorzugten Konstruktion wird eine umgedrehte, nach unten konisch erweiterte Rinne als G-assammelelement 70 verwendet und unmittelbar unter dem Boden des Leiterstabes 76 angeordnet und mit diesem verbunden, beispielsweise durch eine tragende Schweißung.

Die Leiterstäbe 76 sind vorzugsweise Kupferstäbe mit einer Titanplattierung von solcher Dicke, daß vermieden wird, daß sich das Kupfer in dem Anolyten 68 lösen' kann. In ähnlicher Weise bestehen die Gassammelelemente 70 vorzugsweise aus Titanblech, um zu verhindern, daß sich dieses in dem Anolyten 68 lösen kann. Wie am besten Figur 7 zeigt, ist das äußere Ende 81 jedes Leiterstabes 76 mit einer gegen den Anolyten widerstandsfähigen Kappe 84 versehen, um eine Auflösung des äußeren Endes 81 zu verhindern_o Die Kappe 84 kann mit dem äußeren Ende 81 durch eine Dichtnaht oder eine andere geeignete Verbindung verschweißt sein.

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Der Kupplungsabschnitt 78 ist am deutlichsten in Figur 5 zu erkennen und besteht aus einem Gewinde 86, einem glatten Abschnitt 88 ohne Gewinde und einem Flansch 90. Wie bereits erwähnt, ist das Gewinde 86 so kanstruiert, daß er durch eine Öffnung in der Rückplatte 16 gesteckt werden und an der Außenseite der Rückplatte 16 die Mutter 82 aufnehmen kann, wodurch der Leiterstab 76 in seiner Lage gehalten wird. Der glatte Abschnitt 88 ohne Gewinde verbindet das Gewinde 86 mit dem Befestigungsabschnitt 80 für das Netz.Der Flansch 90 ist eine Titanscheibe oder ein anderer Ringkörper, der gegen den Anolyten resistent ist und mit dem glatten Abschnitt 88 ohne Gewinde an einer solchen Stelle verbunden ist, daß er an der Innenfläche der Rückplatte 16 anliegt, wenn die Mutter 82 fest auf dem Gewinde 86 verschraubt ist. Der Flansch 90 kann mit dem glatten Abschnitt 88 über eine Dichtnaht verschweißt oder durch andere Mittel verbunden sein und erstreckt sich rechtwinklig zu dem Gewinde 86. Dieses und der glatte Abschnitt 88 können in derselben Richtung verlaufen, oder der glatte Abschnitt 88 kann sich von dem Gewinde 86 ausgehend nach unten erstrecken. Das äußere Ende des glatten Abschnittes 88 ist mit dem Befestigungsabschnitt 80 in herkömmlicher Weise verbunden; vorzugsweise ist es mit diesem einstückig ausgebildet. Es wird einer Ausführung der Vorzug gegeben, bei der das Gewinde 86, der glatte Abschnitt 88 ohne Gewinde und der Befestigungsabschnitt 80 einstückig ausgebildete Teile eines einzigen Stabessind. An der Verbindung des glatten Abschnittes 88 mit dem Befestigungsabschnitt 80 ist ein Abstandsstück 56 vorgesehen. Dieses hat einen nach außen gekrümmten Teil 56a und einen flachen Teil 56b. Der gekrümmte Teil 56a ist im allgemeinen so gebogen, daß er mit dem äußeren Ende eines nicht gezeigten Kathodenfingers übereinstimmt, der zwischen zwei Anodenfingern 54 angeordnet sein kann, während sich der flache Teil 56b parallel zu den Arbeitsflächen 72 und 74 erstreckt und an einem gleich ausgebildeten, flachen Teil 56b des benachbarten Anodenfingers 54 anliegt, wodurch die nach außen gekrümmten Teile 56a einen im allgemeinen halbkreisförmigen Übergang

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zwischen den einander "benachbarten Anodenfingern 54 etwa an der "Verbindung des glatten Abschnittes 88 mit dem Befestigungsabschnitt 80 schaffen. Der gekrümmte Teil 56a dient außerdem dazu, die Membran 55 zurückzuhalten und in ihrer Lage zu halten (YgI. Figur 2).

Die Ausbildung des Abscheideraumes 66 ist am besten in Figur zu erkennen, die eine vergrößerte Darstellung des Bereiches 9 der Figur 2 ist. Wie bereits erwähnt, ist der Abscheideraum der Teil des Ablaufraumes 62 zwischen dem Abscheider 30 und der Rückplatte 16. Der A"bscheider 30 ist ein rechteckiges Teil mit S-förmigem Querschnitt, wie beider Figur 2 bereits erläutert wurde. Der obere Teil 30a des Abscheiders 30, der über.den Fingern 54 liegt, ist derjenige Teil, der den Abscheideraum begrenzt. Der Abscheider 30 hat außerdem zwei Seitenteile und einen unteren Teil 30b, so daß er an einen Bilderrahmen erinnert, der im oberen Teil stärker ist als an den Seiten oder im unteren Teil. Daher ist die vertikale Höhe des oberen Teils 30a etwas größer als die Höhe des unteren Teils 30b, Der obere Teil 30a hat einen oberen vertikalen Flansch 92, einen mittleren, horizontalen Teil 94 und einen unteren vertikalen Flansch 96. Der obere Flansch 92 liegt zwischen der Rückplatte 16 und dem ersten Flansch 36 des Gehäuses 13« Selbstverständlich haben die Seitenteile und der untere Teil des Abscheiders 30 ähnlich ausgebildete Flansche, die zwischen der Rückplatte 16 und dem ersten Flansch 36 liegen. Die Innenfläche der Rückplatte 16, beide Oberflächendes Abscheiders 30 und die Innenfläche des Gehäuses 13 können mit einer Kautschuk- bzw. Gummiverkleidung 64 oder einer anderen, gegen den Anolvten widerstandsfähigen Verkleidung beschichtet sein. Zwischen der Rückplatte 16 und dem Flansch 92 "befindet sich eine Dichtung 98, während sich zwischen dem Flansch 92 und dem Flansch 36 eine Dichtung 100 befindete Mit den beiden eingesetzten Dichtungen 98 und 100 wird die Rückplatte 16 fest gegen den Flansch 36 verspannt, so daß der Flansch 92 und die Dichtungen 98 und 100 abdichtend eingespannt sind. In dieser Stellung liegt der Flansch 92 eng an der Rückplatte 16 und parallel zu dieser, während der un-

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tere Flansch 96 parallel zur Rückplatte 16 verläuft und Ton dieser einen Abstand hat, der durch die Breite des horizontalen Teiles 94 vorgegeben ist. Die Breite des horizontalen Teils 94 kann verändert werden, um dadurch eine gewünschte Breite des Abscheideraumes zu erlangen. Das wird dadurch erreicht, daß ein Abscheider 30 durch einen anderen ersetzt wird, der einen größeren oder kleineren mittleren Teil 94 hat. Es ist jedoch anzunehmen, daß für eine vorgegebene Zellenkonstruktion eine einzige Abscheidergröße ausreicht und daß keine oder nur wenig Notwendigkeit besteht, die Breite des Teiles 94 zu verändern. Der Pegel des Anolyten 68 in der Zelle 10 wird über der unteren Kante 102 des oberen Teils 30a und auf einem Mveau gehalten, das zwischen dem Auslaß 22 für verbrauchte Salzlösung und dem Auslaß 24 für Ghlorgas liegt.

Der Klemmsockel 60 für das Netz ist ein rechteckiger Rahmen, der zwischen dem Abscheider 30 und dem Anodenfinger 54 angeordnet ist. Vorzugsweise ist der Klemmsockel 60 bündig mit dem unteren vertikalen Plansch 96 des Abscheiders 30 und dem Abstandsstück 56 des Anodenfingers 54. Der Klemmsockel 60 dient zur Halterung der Membran in der Zelle, die mit einer "losen" Membran ausgerüstet ist, welche durch eine Umfangsklemme um alle Anodenfinger 54 der Zelle 10 gemeinsam herum eingespannt ist. Derartige Klemmen können in herkömmlicher Weise konstruiert sein und sind daher in der Zeichnung durch die Klemme 104 und die damit verbundene Dichtung 106 allgemein dargestellt. Zwischen der Dichtung 106 und der Verkleidung 64 ist eine Membran 55 angeordnet, die durch die Klemme 104 fest eingespannt ist. Die Befestigung des Gewindes 86 des Leiterstabes 76 ist in Figur 9 gezeigt. Dabei wird die Mutter 82 auf das Gewinde 86 aufgeschraubt und zieht das Gewinde 86 nach außen, bis der Plansch 90 zur Anlage an der beschichteten Innenseite der Rückplatte 16 kommt, so daß der Pinger 54 in der gewünschten Ausrichtung fest verankert wird«

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Nachdem nun der Aufbau eines bevorzugten Gasabscheidungsteils 92 beschrieben worden ist, dürfte dessen Punktion klar sein; trotzdem soll zum besseren Verständnis der Erfindung nachstehend die Betriebsweise kurz erläutert werden. Diese ergibt sich am besten aus den Figuren 2 und 9« Der Rückplatte 16 wird Strom zugeführt, der dann durch die Leiterstäbe 76 in die Arbeitsflächen 72 und 74 und von diesen durch den Anolyten 68 in die Kathodenfinger und die Kathode der Zelle 10 fließt. Zwischen den Anodenfingern 54 und den Kathodenfingern ist eine Membran eingesetzt, um einen Kationenaustausch zwischen dem Anolyten 68 und dem Katholyten 108 so gering wie möglich zu halten. Während der Strom von den Anodenfingern 54 durch den Anolyten 68 fließt, wird ein Gas, beispielsweise Chlor, erzeugt. Daher bilden sich in dem Anolyten 68 Gasblasen, die dazu neigen, in dem Anodenfinger 54 aufzusteigen. Die Gassammelelemente 70 haben den Zweck, diese aufsteigenden Blasen zu sammeln und sie zu veranlassen, daß sie zu größeren Blasen zusammenwachsen und ihre Aufwärts-Strömungsrichtung in eine seitliche Strömungsrichtung ändern, wodurch derartige Blasen teilweise von der umgebenden Anolytenflüssigkeit getrennt werden. Die gesammelten Blasen haben die Neigung, an den Gassammelelementen70 entlang in den Ablaufraum 62 für das Chlorgas zu fließen. Beim Eintritt in den Ablaufraum 62 steigen diese Gasblasen rasch in den Abscheideraum 66 nach oben, wobei sie aufgrund ihrer Größe.wesentlich weniger Schaum bilden als in herkömmlichen Zellen, in denen kleinere Blasen ungehindert durch die Anodenfinger in einen darüber angeordneten Abscheideraum aufsteigen können₀ Auf diese Weise nimmt der Abscheideraum nur 10?o der Größe eines bisher als minimal für erforderlich erachteten Abscheideraumes ein» So ist beispielsweise in der ÜS-PS 3 855 091 angegeben, daß ein CR-Wert von mehr als 0,10 (92,9 cm /KA) erforderlich ist, wohingegen der Abscheideraum der Zelle 10 der Erfindung einen CR-Wert von kleiner als 0,01 (9,3 on/KA) hat. Durch diesen Aufbau sind teuere, äußere Abscheider, beispielsweise nach der US-PS 3 855 091, nicht mehr nötig, und trotzdem wird für eine zufriedenstellende Gasabscheidung gesorgt und die Schaumbildung auf einem Minimum

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gehalten. Tatsächlich kann die Fläche des Abscheideraumes 66 kleiner als ein zehntel der Maximalgröße des Chlorsteigers oder der "perc pipe" gemäß US-PS 3 855 091 sein, der so konstruiert ist, daß Schaum in einen äußeren Abscheider fließen soll. Es wurde festgestellt, daß im Abscheideraum 66 der Zelle 10 nur eine geringe Schaumbildung auftritt und daß keine Blasen oder kein Schaum in eins] der beiden Auslässe 22 oder 24 geleitet werden.

Selbstverständlich können der Aufbau und die Punktionsweise der beschriebenen, anodenseitigen Zelle 10 auch für die Kathodenseite der Zelle 10 eingesetzt werden. Wenn eine von einer Membran oder einem Diaphragma eingeschlossene Kathode verwendet wird, kann zum Abscheiden von Wasserstoffgas aus dem Katholyten das erläuterte Konzept mit G-assammelelement und kleinstem Abscheideraum entsprechend eingesetzt werden. Das Abscheidesystem der Erfindung kann nämlich für die Abscheidung nur in Anolyten, nur in Katholyten oder in Anolyten und Katholyten zusammen eingesetzt werden. Wie bereits erwähnt, kann auch ein horizontaler Stab mit einem durchgehenden, horizontalen und an einem Ende geschlossenen G-assammelelement eingesetzt werden, das eine Öffnung an dem Ende desjenigen Gassammelelementes hat, das der Rückplatte 16 am nächsten liegt, so daß kleine Blasen gesammelt und vereinigt und größere Blasen in den Ablaufraum 62 freigegeben werden, so daß diese leicht in den Abscheideraum 66 abgeschieden werden₀ Es ergibt sich daher, daß mit der Erfindung eine Vielzahl äquivalenter Konstruktionen umfaßt wird, die in einer gaserzeugenden Elektrode Gassammelelemente haben sowie einen Abscheider mit einem CR-Wert kleiner als 0,13 (120,8 an/KA), um damit in der Zelle eine zufriedenstellende Abscheidung ohne die Notwendigkeit teurer, externer Gasabscheider zu erzielen. Obwohl die Erfindung anhand der Abscheidung von Chlorgas aus einem Anolyten in einer Chlor-Alkali-Zelle beschrieben worden ist, kann sie auch bei anderen elektrochemischen Systemen eingesetzt werden, bei denen eine GasabScheidung bei hohen Stromdichten, die bisher externe Ab-

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scheider benötigten, erforderlich ist. Die Abmessungen und Größenverhältnisse der Anoden und der Anolytenabscheider können in weitem Maße verändert werden, um der jeweiligen Zellengröße und Geometrie zu entsprechen, solange die erfindungsspezifischen Grenzen berücksichtigt werden. Die Erfindung kann auch auf Preßfilterzellen bipolarer oder monopolarer Ausbildung mit vorteilhaften Ergebnissen angewendet werden. Nachstehend ist die Erfindung an zwei kennzeichnenden Beispielen nochmals kurz erläutert.

Beispiel 1

Eine Membranzelle ist nach den Figuren 1 bis 9 ausgebildet und hat von einer Membran eingeschlossene Anoden mit geneigten Gassammeielementen (Figuren 2 und 3) und mit einem inneren Anolyt-Abscheider (Figur 9). Diese Zelle hatte Anodenoberflächen von 1.12 m (44 inch) in der Höhe, von 91 cm (36 inch) in der Länge und von etwa 2,54 cm (1 inch) in der Dicke. Die Zelle wurde über etwa 3 Monate mit einer Perfluor-Sulforsäure-

Membran bei einer Stromdichte von etwa 2 kA/m und einer Temperatur bis zu 90° C betrieben. Die Anolyten-Chlorgasabtrennung war zu jeder Zeit zufriedenstellend. Die Oberfläche des Ab-

scheiders wurde zu 0,0845 m (131 Quadratzoll oder 0,93 Quadratfuß) bei einer Zellenlast von 100 kA für einen CR-Wert von 0,0093 (8,64 cm²/kA) ermittelt,,

Beispiel 2

Eine andere Membranzelle gleicher Geometrie wie die Zelle des Beispiels Kummer 1 wurde über mehrere Tage hinweg mit einem Oberflächen-Abscheidefaktor CR von 0,0058 (entsprechend 5,39 cm /kA) betrieben, wobei die Chlorgasabscheidung aus dem Anolyten zufriedenstellend wart,

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, -it :

Leerserte

Claims

ELISABETH JUNG dr. phil., dipu-chem. JÜRGEN SCHIRDEWAHN dr. rer. nat, dipl-phys. GERHARD S C H M ITT- N I LS O N dr-ing. GERHARD B. HAGEN dr. phil. PETER HIRSCH dipl-ing.

PATENTANWÄLTE

PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE

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P.O. BOX4U 1468
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TELEGRAMM/CABLE: INVENT MÖNCHEN TELEX: 5-29 686

München, 10. Januar 1980 Q 245 M (Gu)

OLIN CORPORATION

275 Winchester Avenue, New Haven, Connecticut

06511 U.SoA₀

Innere Gasabscheidungsvorrichtung für elektrolytische Zellen mit hoher Stromdichte

Priorität: 11. Januar 1979, USA Anmeldenunjmer: 002 483

Patentansprüche

1. Gasabscheidungsvorrichtung für eine elektrolytische Zelle mit einem Zellenkörper, der einen flüssigen Elektrolyten und eine gaserzeugende Elektrode in dem Elektrolyten sowie eineGesamt-Zellenstromdichte über 2500 Ampere je Quadratfuß (2,7A/cm ) innerer/ horizontaler Zellenfläche hat,gekennzeichnet durch

a. eine Gassammeleinrichtung (70) in der gaserzeugenden Elektrode zum Sammeln der von dieser abgegebenen Gase und zur teilweisen Abscheidung des abgegebenen Gases aus dem flüssigen Elektrolyten und

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b. ein Abseheideorgan (66) von weniger als 0,13 Quadratfuß (120,8 cm²) innerer, horizontaler Abscheidefläche je kA Zellengesamtstrom, das das teilweise abgeschiedene und gesammelte . erzeugte Gas von der Gassammeleinrichtung (70) aufnimmt und vollständig absondert.

2. Gasabscheidungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abscheideorgan (66) vollständig in dem Zellenkörper angeordnet ist.

3. Gasabscheidungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abscheideorgan (66) weniger als 92,9 cm (0, 10 Quadratfuß) innerer, horizontaler Querschnitt sflache je kA Zellengesamtstrom hat.

4. Gasabscheidungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Abscheideorgan (66) weniger als 9_f29 cm (0,01 Quadratfuß) innerer, horizontaler Querschnittsfläche je kA Zellengesamtstrom hat.

5. Gasabscheidungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abscheideorgan (66) eine horizontale Querschnittsfläche aufweist, die weniger als 50$ der inneren, horizontalen Querschnittsfläche der Zelle 10 beträgt„

Gasabscheidungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Abscheideorgan (66) eine horizontale Querschnittsfläche aufweist, . die kleiner als 25$, vorzugsweise kleiner als 10$ der inneren, horizontalen Querschnittsfläche der Zelle 10 beträgt. . .

7. Gasabscheidungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gassammeieinrichtung (70) aus einer.auf den Kopf gestellten Rinne besteht, die in Richtung auf das Abseheideorgan (66) nach oben geneigt ist₀ ...

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OR,_GINAL

Gasabscheidungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gassammeleinrichtung (70) eine horizontal verlaufende, auf den Kopf gestellte Rinne aufweist.

9. Gasabscheidungsvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Kopf gestellte Gassammel-Rinne aufweist:

a_o einen Mittelabschnitt,

bo eine erste Endeinrichtung, die das von dem Abscheideorgan (66) entfernte Ende des Mittelabschnittes
abschließt und einen Boden aufweist,

c. eine zweite Endeinrichtung, die das zum Abscheider hin gerichtete Ende des iyüttelabschnittes abschließt und einen Boden aufweist, und

d. wobei der Boden des zweiten Endes höher liegt als
der Boden des ersten Endes derart, daß Gasblasen

an dem zweiten Ende austreten und in das Abscheideorgan (66) übergehen können.

10. Gasabscheidungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ZeIIe(IO) eine elektrolytische Zelle für die Herstellung eines Halogengases und von Alkalimetallhydroxid aus einer wässrigen
Alkalimetallhalidlösung ist.

ο Gasabscheidungsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zelle (10) eine Mfimbranzelle für
die Elektrolyse einer Natriumchloridsalzlösung zur Herstellung
von Chlorgas und kaustischem Soda ist und daß die Gasab&cheidungsvorrichtung mit einer Anode dieser Zelle (10) verbunden ist«,

12o Verfahren zur Elektrolyse einer Salzlösung in einer

elektrolytischen Zelle mit wenigstens einer Anode bei einem Gesamtzellenstrom über 2500 Ampere pro Quadratfuß
(2,7 A/cm ) horizontaler, innerer Zellenoberfläche, gekennzeichnet durch:

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•■V-.

a_o teilweises Abscheiden von Schaum aus Chlor und Elektrolyt in die flüssige Phase und die Gasphase in der Anode und

b. Abschließen dieser Abscheidung des Schaumes in die flüssige Phase und in die Gasphase in der Zelle in einer Abscheidezone (66) mit einer horizontalen Querschnittsfläche von weniger als 120,8 cm (0,13 Quadratfuß) je kA Zellengesamtstrom.

13· Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß im Schritt a die Bewegungsenergie des Schaumes in einer Reihe von Abtrennzonen in den Anoden verändert wird.

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