DE390934C

DE390934C - Electrolytic cell

Info

Publication number: DE390934C
Application number: DEH79688D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1917-09-29
Filing date: 1920-01-22
Publication date: 1924-02-26

Description

Gegenstand vorliegender Erfindung bildet eine Vorrichtung zur Erzeugung von Wasserstoff und Sauerstoff durch Elektrolyse von Wasser, bei welcher besondere Vorkehrungen getroffen sind, um eine Vermischung des Wasserstoffes mit dem Sauerstoff zu verhindern. Unter anderem bietet die Einrichtung· auch . den Vorteil, daß bei gleichen Abmessungen der Zelle ihre Leistungsfähigkeit im Vergleich mit ίο den bisher gebräuchlichen Zellen beträchtlich höher ist:The present invention provides a device for generating hydrogen and oxygen by electrolysis of water, in which special precautions are taken to prevent mixing of the hydrogen with the oxygen to prevent. Among other things, the facility also offers . the advantage that with the same dimensions of the cell its performance compared with ίο the cells in use up to now considerably higher is:

In der Zeichnung istIn the drawing is

Abb. ι ein senkrechter Längsschnitt durchFig. Ι a vertical longitudinal section through

eine gemäß vorliegender Erfindung gebaute elektrolytische Zelle, wobei einzelne Teile im Schnitt, andere in der Ansicht veranschaulicht sind.an electrolytic cell constructed in accordance with the present invention, with individual parts in Section, others are illustrated in the view.

Abb. 2 ist ein senkrechter Schnitt nach Linie 2-2 in Abb. 1.Fig. 2 is a vertical section along line 2-2 in Fig. 1.

ao Abb. 3 ist eine schaubiMliche Darstellung eines der Klammerringe, welche bei dem Aufbau der den Gegenstand der Erfindung- bildenden Zelle Verwendung finden.ao Fig. 3 is a graphical representation one of the clamp rings which are used in the construction of the subject matter of the invention Cell use.

Abb. 4 ist ein Teilschnitt.Fig. 4 is a partial section.

Das Gefäß, welches die Zelle und den Elektrolyten enthält, ist mit 1, der Elektrolyt mit 2 bezeichnet. Letzterer besteht vorzugsweise aus einer ioprozentigen Lösung von Natriumhydroxyd in Wasser. Am Boden des Gefäßes ι sind einander gegenüberliegende und sich durch die ganze Länge des Gefäßes erstreckende Tragleisten 3 angeordnet, welche aus nicht leitendem Material bestehen und, wie bei 3^a angedeutet, derart mit einer Aussparung versehen sind, daß sie einen Sitz für die unteren Enden der Zelleneinheiten bilden.The vessel which contains the cell and the electrolyte is labeled 1, and the electrolyte is labeled 2. The latter preferably consists of a 10% solution of sodium hydroxide in water. At the bottom of the vessel ι opposite and through the entire length of the vessel extending support strips 3 are arranged, which are made of non-conductive material and, as ^{indicated at 3 a} , are provided with a recess that they have a seat for the lower ends of the cell units.

Jede Einheit besteht aus einem schmalen, unten offenen Gehäuse von Eisenblech, Faserstoff oder irgendeinem anderen geeigneten Material und hat an jeder Seite eine Öffnung, die von einem nach außen vorspringenden Flansch 5 begrenzt ist. Diese Öffnungen sind bei der dargestellten Ausführungsform oval oder elliptisch, jedoch können sie auch andere Gestalt haben. Innerhalb eines jeden Flansches ist eine, vorzugsweise aus Eisen bestehende, Elektrode 6 angeordnet, deren äußere Fläche mit Vorsprüngen bzw. Erhöbungen 6^S versehen ist. Letztere sind knopfartig- ausgebildet und in senkrechten Reihen gegeneinander versetzt angeordnet.Each unit consists of a narrow housing, open at the bottom, made of sheet iron, fiber material or any other suitable material and has an opening on each side which is delimited by an outwardly projecting flange 5. In the embodiment shown, these openings are oval or elliptical, but they can also have other shapes. Within each flange a, preferably consisting of iron, electrode 6 is arranged, whose outer surface is provided with projections 6 ^S or Erhöbungen. The latter are button-like and arranged offset from one another in vertical rows.

Jede Elektrode entspricht in ihrer GestaltEach electrode corresponds in its shape

dem Flansch 5, ist jedoch ein wenig kleiner im Durchmesser wie der letztere, so daß sie in den Flansch eingesetzt werden kann und noch ein gewisser Raum zwischen dem Umfange der Elektrode und der Innenwandung des Flansches verbleibt. Der Zwischenraum ist für Zwischenstücke 6* aus nicht leitendem Material bestimmt.the flange 5, however, is a little smaller in diameter as the latter, so that it can and still be inserted into the flange a certain space between the circumference of the electrode and the inner wall of the flange remains. The space is for spacers 6 * made of non-conductive material certainly.

An jeder der einander gegenüberliegenden ίο Flanschen 5 sind aus Asbest o. dgl. bestehende Diaphragmen 7 angeordnet und durch den Ring 8 befestigt. Die Breite der Klammerringe ist derart bemessen, daß sie sich gegen die Seiten der einander gegenüberliegenden ZelTeneinheiten stützen und die Weite des Raumes zwischen den letzteren bestimmen. Auf diese Weise wird zwischen den einander gegenüber befindlichen Diaphragmen je eine Kammer gebildet, die von den Diaphragmen und dem Klammerring begrenzt ist. Letzterer ist, wie die Abb. 2 bis 4 bei 8^a erkennen lassen, im oberen Teile mit Löchern versehen.On each of the opposing ίο flanges 5 made of asbestos or the like. Existing diaphragms 7 are arranged and fastened by the ring 8. The width of the clamp rings is such that they bear against the sides of the opposing tent units and determine the width of the space between the latter. In this way, a chamber is formed between each of the opposing diaphragms, which is delimited by the diaphragms and the clamp ring. The latter is, as can be seen in Figs. 2 to 4 at 8 ^a , provided with holes in the upper part.

Die Einheiten der Zelle werden in ihrer richtigen Lage im Gefäße mittels einer Schraubenspindel 10 und einer Platten gehalten. Die an den Enden befindlichen Einheiten der Zellen sind mit einer Kappe 12 versehen, die über den Flansch 5 gestülpt ist.The units of the cell are in their correct position in the vessel by means of a screw spindle 10 and one plates held. The units of the Cells are provided with a cap 12 which is slipped over the flange 5.

Jede Einheit 4 ist mit einem Hals 4° versehen, der durch einen Stöpsel 4⁶ aus isoliermaterial geschlossen ist, und durch diesen Stöpsel ist der Draht 13 hindurchgeführt, welcher mittels eines Querstückes 14 (aus Eisen o. dgl.) an die Elektroden 6 angeschlossen ist. Die Leitungsdrähte 13 der in der Reihe befindlichen Einheiten sind afovechselnd an eine negative und an eine positive Leitung angeschlossen. Jede Einheit ist ferner mit einem Nippel 4^C versehen, um Schlauchleitungen anzuschließen. Each unit 4 is provided with a neck 4 ° which is closed by a plug 4 ⁶ made of insulating material, and through this stopper of the wire 13 is passed which via a cross-piece 14 (o iron. The like.) To the electrodes 6 connected is. The lead wires 13 of the units in series are connected alternately to a negative and a positive lead. Each unit is also provided with a 4 ^C nipple for connecting hose lines.

Wenn ein elektrischer Strom durch die Zelleneinheiten geleitet wird, wird in dem einen Satz der Einheiten Sauerstoff, in dem anderen Wasserstoff entwickelt. Die Ableitung der entwickelten Gase .geschieht durch an die Nippel 4^C angeschlossene Schläuche.When an electric current is passed through the cell units, oxygen is evolved in one set and hydrogen in the other. The evolved gases are discharged through hoses connected to the nipple 4 ^C.

Die Art und Weise, wie die Einheiten gelagert sind, gestattet dem Elektrolyten freie ; Zirkulation. Unter normalen Verhältnissen werden keine Gase durch die Diaphragmen 7 hindurchgehen. Sollte es jedoch vorkommen, daß der Druck in einem der Sammelbehälter für das Gas zu hoch steigt und dadurch den Elektrolyten aus einem Satz der Zelleneinheiten bis unterhalb des oberen Endes der Elektroden verdrängt, dann kann das Gas durch die Diaphragmen, welche die Elektroden bedecken, hindurchgedrückt werden. In diesem Falle wird das Gas nicht durch die Diaphragmen, welche die nächsten Zellen bedecken, übertreten können, da ein Auslaß in den Kammern, welche sich zwischen den angrenzenden Diaphragmen befinden, durch die öffnungen 8° in den Klammerringen 8 vorgesehen ist. Daher kann es im Betriebe der Zellen nicht vorkommen, daß die Gase 'sich miteinander vermischen. The way the units are stored allows the electrolyte to run freely; Circulation. Under normal conditions, no gases are passed through the diaphragms 7 go through. However, should it happen that the pressure in one of the collecting tanks for the gas to rise too high and thereby remove the electrolyte from a set of the cell units Displaced to below the upper end of the electrodes, the gas can then pass through the diaphragms that make up the electrodes cover, be pushed through. In this case the gas will not pass through the diaphragms, which cover the next cells, because an outlet in the chambers, which are located between the adjacent diaphragms, through the openings 8 ° is provided in the clamp rings 8. Therefore it cannot happen in the operation of the cells that the gases mix with one another.

Da jede Einheit mit einem Paar Elektroden versehen ist, ist die Leistungsfähigkeit der Zelle fast doppelt so groß als die anderer gebräuchlicher Zellen gleicher Größe. Die Anordnung der Elektroden zueinander und zu den Querstücken 14 macht es möglich, die Einheiten durch Schraubenspindel 10 und Platte 11 zu einem standhaften System zu vereinigen.Since each unit is provided with a pair of electrodes, the performance is the Cell almost twice as large as other common cells of the same size. The order of the electrodes to each other and to the cross pieces 14 makes it possible, the Units by screw spindle 10 and plate 11 to a steadfast system unite.

Claims

Patent Claims:

i. Electrolytic cell, characterized by in a container (1) for the electrolyte (2) arranged element units, each consisting of a housing (4) with in or next to openings in the side walls of this Housing electrodes (6) used in such a way that between the electrode and the edge (5) of the opening there is a passage for the gases for the gas collection space is formed in the upper part of the housing, and moreover, permeable membranes (7) are arranged above it are that between them a path for the electrolyte going to the electrodes release it and create an emergency outlet for the gases.

2. Electrolytic cell according to claim i, characterized in that the Housing (4) are kept separated by clamping rings (8) in such a way that the membranes are also separated from one another.

3. Electrolytic cell according to claim 1 and 2, characterized in that the opening in the housing wall for receiving the electrode has a flange-like curved edge (5) in which the electrode (6) is held at a distance of ¹ by spacers (6 ^b ) while the membrane (7) grips over the flange on all sides.

4. Electrolytic cell according to claim 1, 2 and 3, characterized by a clamping screw (10) with template (s) for Clamping the element units in the container (1), with the external electrodes the two end units are expediently covered by cover plates (12).

For this purpose ι sheet of drawings.