DE359299C

DE359299C - Electrolyzer

Info

Publication number: DE359299C
Application number: DEP40021D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1919-06-27
Filing date: 1920-06-15
Publication date: 1922-09-20

Description

Vorliegende Erfindung betrifft Elektrolyseure, besonders zur Herstellung von Wasserstoff und Sauerstoff, bei denen Elektroden und Scheidewände abwechseln und zusammengehalten werden, und das Ganze nach Art einer Gasometerglocke in den Elektrolyten eingetaucht wird. Bei Elektrolyseuren dieser Art war es üblich, die Elektroden und die Scheidewände in einen beispielsweise mit Blei ausgefütterten Holzkasten einzubauen und die Scheidewände metallisch mit dem Bleifutter des Kastens zu verbinden. Dabei war teilweise freier Flüssigkeitsdurchgang unterhalb der Elektroden vorgesehen,The present invention relates to electrolysers, particularly for the production of hydrogen and oxygen, in which electrodes and septa alternate and hold together and the whole thing is immersed in the electrolyte like a gasometer bell. With electrolysers this It was kind of common to put the electrodes and the septum in one example with lead to build in a lined wooden box and the metal partitions with the lead lining of the box to connect. There was partially free passage of liquid below of electrodes provided,

Anderseits ist auch vorgeschlagen worden, eine Elektrodenplatte und eine Zwischenwand j e in einem besonderen Rahmen zu fassen und diese Rahmen dann abwechselnd nebeneinanderzustellen. On the other hand, it has also been proposed an electrode plate and a partition to grasp each in a special frame and then to alternate these frames next to each other.

Gegenstand der Erfindung ist nun ein Elektrolyseur, bei welchem nur die Zwischenwände in Rahmen gefaßt sind, wobei diese aus Isoliermaterial bestehen, und die Elektroden etwas kleiner gehalten werden als die Rahmen, so daß sie nicht an deren Außenkante heranreichen, und die aneinandergereihten Rahmenelemente, nachdem die äußersten Rahmen durch nach außen abgedichtete Abschlußwände abgeschlossen sind, durch eine geeignete Vorrichtung mechanisch zusammengehalten werden.The invention now relates to an electrolyzer in which only the partitions are set in frames, these consist of insulating material, and the electrodes be kept slightly smaller than the frame so that they are not on the outer edge come up, and the lined up frame elements after the outermost frame by sealed to the outside End walls are closed, held together mechanically by a suitable device will.

Dieser Aufbau bedingt eine äußerst geringe Raumbeanspruchung, die sich auf etwa ein Zehntel derjenigen der Elektrolyseure früherer Bauart ermäßigt, eben weil die Höhe der Elektroden praktisch unbeschränkt gewählt werden kann, und der Hauptstromweg nicht wie im Fall der erstangeführten früheren Bauweise mit teilweise freiem Flüssigkeitsdurchgang unter den Elektroden eine unzulässige Verlängerung erfährt.This structure requires an extremely small amount of space, which is about a Tenth of that of the electrolysers of earlier design is reduced, precisely because the amount of Electrodes can be chosen practically unlimited, and the main current path not as in the case of the first mentioned earlier construction with partially free fluid passage under the electrodes, an impermissible one Extension experiences.

Ebenso sind die Erstellungskosten eines gemäß der Erfindung aufgebauten Apparates bedeutend niedrigere als im Falle der früheren Bauweise.The same applies to the production costs of an apparatus constructed in accordance with the invention significantly lower than in the case of the earlier construction.

Beiliegende Zeichnung zeigt beispielsweise eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes. The accompanying drawing shows, for example, an embodiment of the subject matter of the invention.

Abb. ι und 2 sind zwei senkrechte Schnitte, welche unter 90⁰ zueinander gemacht sind.Fig. Ι and 2 are two vertical cuts, which are made at 90 ^° to each other.

Abb. 3 ist der Schnitt eines Details im größeren Maßstabe.Fig. 3 is a section of a detail on a larger scale.

Diese Ausführungsform zeigt eine gemeinschaftliche Wanne a, welche den Elektrolyten b aufnimmt. In letzteren ist ein Block eingetaucht, der aus mehreren verschiedenen Teilen zusammengesetzt ist. In seiner Mitte tragen vier rechteckige Rahmen c aus Isoliermaterial je eine Scheidewände¹ und an seinen Enden sind dicht anschließende Abschlußwände d aus Isoliermaterial vorgesehen, welche je aus einem Boden d² und einem Rahmen d¹ bestehen.This embodiment shows a common trough a, which receives the electrolyte b. In the latter, a block is immersed, which is composed of several different parts. In its center, four rectangular frames c made of insulating material each have a partition wall ¹ and at its ends tightly adjoining end walls d made of insulating material are provided, each consisting of a base d ² and a frame d ¹ .

Die Rahmenteile c und d² sind an denThe frame parts c and d ² are to the

inneren Rändern ihrer Seitenflächen mit Nuten c^z, d^s versehen, die zu zweit aufeinanderzuliegen kommen und die Ränder der einpoligen Elektroden e zwischen sich einschließen. Gegen die äußeren Randflächen dieser Rahmen sind zwei Platten / angeschlossen, die einen abdichtenden Abschluß bilden und durch steife Platten g gehalten werden. Alle diese Teile des Blockes werden durch nicht ίο gezeigte Vorrichtungen, durch Bügel und Schrauben beispielsweise zusammengehalten. Die oberen Teile der Rahmen c, d² sind derart ausgeschnitten, daß Durchgangsöffnungen c^s, d⁴ freibleiben, durch die das auf den beiden *5 Seiten der Elektrode sich entwickelnde kathodisch und anodische Gas entweichen kann. Die Elektroden sind alle an einen nicht gezeigten gemeinschaftlichen Leiter für die Stromzu- und -abführung angeschlossen. Infolge des Umstandes, daß die Elektroden nicht bis an die seitlichen und unteren Ränder des Rahmens heranreichen, kann man den ganzen Block in die Wanne eintauchen, ohne daß längs der Ränder der Elektroden eine nicht gewünschte Elektrolyse vor sich gehe, d. h. eine solche, deren gasförmige Produkte durch die getroffenen Einrichtungen nicht aufgefangen werden können.inner edges of their side surfaces are provided with grooves c ^z , d ^s , which come to lie on top of one another in pairs and enclose the edges of the unipolar electrodes e between them. Against the outer edge surfaces of this frame two plates / are connected, which form a sealing seal and are held by rigid plates g . All these parts of the block are held together by devices not shown, for example by brackets and screws. The upper parts of the frames c, d ² are cut out in such a way that passage openings c ^s , d ⁴ remain free through which the cathodic and anodic gas developing on the two sides of the electrode can escape. The electrodes are all connected to a common conductor, not shown, for supplying and discharging current. Due to the fact that the electrodes do not reach to the side and bottom edges of the frame, the whole block can be immersed in the tub without an undesired electrolysis going on along the edges of the electrodes, that is, an electrolysis which is gaseous Products cannot be caught by the facilities involved.

Der ganze Block wird in die elktfolytisehe Flüssigkeit eingetaucht und von einer aus einem Stück bestehenden und mit vielen Zellen versehenen Glocke h überdeckt, welche das kathodische und anodische Gas auffängt. Sie besteht aus Isoliermasse (z. B. aus Ton, Zement, Eternit oder Zementmischungen) und ruhen die äußeren und die Zwischenwände der Glocke h auf den Abschlußwänden d und den Rahmen c. Eine solche Glocke ist nicht nur wirtschaftlich, sondern bietet den Vorzug, keine Fugen und metallischen Teile zu haben, welche leicht korrodieren und daher bald löcherig werden. Die Sammelleiter für Zu- und Abführung des Stromes treten im oberen Teil durch die Glocke hindurch und verbinden die Elektroden in Parallelschaltung. Im oberen Teil der Glocke sind auch zwei (nicht gezeigte) Rohre angeordnet, an welche je eine Zweigleitung aus jeder Zelle anschließt zum Auffangen eines der beiden Gase. Diese Anordnung ist einfacher, als wenn jede Zelle, ihren besonderen Ausgang besäße. Die Zuleitung der Ersatzflüssigkeit, an Stelle der durch den Strom verbrauchten, erfolgt durch eine oder mehrere, sehr kleine öffnungen i, welche in den Rahmen c frei gelassen sind.The whole block is immersed in the electrolyte liquid and covered by a one-piece, multi-cell bell h which collects the cathodic and anodic gas. It consists of insulating material (e.g. clay, cement, Eternit or cement mixtures) and the outer and the partition walls of the bell h rest on the end walls d and the frame c. Such a bell is not only economical, but also offers the advantage of not having any joints or metallic parts which can easily corrode and therefore soon become pitted. The busbars for supplying and discharging the current pass through the bell in the upper part and connect the electrodes in parallel. In the upper part of the bell there are also two pipes (not shown), to which a branch line from each cell is connected to collect one of the two gases. This arrangement is simpler than if each cell had its own special exit. The supply of the replacement liquid, instead of that used up by the current, takes place through one or more, very small openings i, which are left free in the frame c.

Bei dieser Ausführungsform beschreibt der Elektrolyt keinen Kreislauf; in einer Klärkammer wird das Gemisch des Elektrolyten' mit den Gasblasen abgeklärt. Man kann infolge der Anwendung ruhender Flüssigkeit sehr poröse Zwischenwände anwenden, ohne die Reinheit der entwickelten Gase zu beeinträchtigen. In this embodiment, the electrolyte does not describe a cycle; in a clarification chamber the mixture of the electrolyte is clarified with the gas bubbles. One can as a result When using static liquids, use very porous partitions without affecting the purity of the gases evolved.

Die Anzahl der verwendeten Elektroden und Zwischenwände kann von der dargestellten verschieden sein.The number of electrodes and partitions used can vary from that shown to be different.

Die Elektroden können auch zweipolig sein, d. h. es kann auf jeder Elektrodenfläche ein und derselben Elektrode ein anderes Gas sich entwickeln. Sie werden alsdann in Serie geschaltet und nur die beiden äußersten Elektroden mit der Sammelzufuhr- oder -abfuhrleitung verbunden. Die Zellenwände der Glocke, deren Zahl der Zahl der Elektroden und der Zwischenwände entspricht, ruhen in diesem Falle auf den Rahmen der Zwischenwände und auf dem oberen Rand der einzelnen Elektroden auf, wobei diese bis auf die Höhe dieser Rahmen hinaufreichen.The electrodes can also be bipolar, i.e. H. it can be on any electrode surface another gas can develop on the same electrode. They will then be in series switched and only the two outermost electrodes with the collective supply or discharge line tied together. The cell walls of the bell, the number of which corresponds to the number of electrodes and partitions, rest in this case on the frame of the partition walls and on the upper edge of each Electrodes, which extend up to the level of this frame.

Claims

P ATENT DISCLAIMERS:

I. Electrolyser, especially for water decomposition, in which the electrolyte is in the open air and vertical electrodes alternate with vertical partitions enclosed in frames made of insulating material and together form a block, characterized in that the electrodes (e) are slightly smaller than the Frame, furthermore the individual frame elements are lined up and end walls (d, d ¹ , d ² ) made of insulating material close off the two outermost frames, these end walls being well sealed from the outside and the individual block elements held together by a suitable device, such as continuous screws will.

2. Electrolyser according to claim 1, characterized in that the frames, which receive the electrodes in grooves made on the frame edges, have upper outlet openings (c ^s , d ⁴ ·) for the collecting bell made of insulating material in a multi-cell, covering the electrolyser (h) have escaping gases and lower inlet openings (i) for the replacement of the electrolyte.

1 sheet of drawings.