DE400375C - Filterpressenartig gebauter Wasserzersetzungsapparat mit Elektroden aus duennem Metallblech - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN
AM 6. AUGUST 1924

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

- M 400375 KLASSE 12i GRUPPE

(P 41374 IVl 12i)

Rudolphe Pechkranz in Genf, Schweiz.

aus dünnem Metallblech.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 30. Januar 1921 ab.

Die Verwendung von metallischen Zwischenwänden in Wasserzersetzungsapparaten ist bekannt.

Ihre Vorteile gegenüber den allgemeinen, gebräuchlichen mineralischen Zwischenwänden können aber, wie eingehende Studien und umfassende Versuche ergeben haben, bei nach Art der Filterpressen gebauten Wasserzersetzungsapparaten erst zur richtigen Entfaltung gelangen, wenn die metallischen Zwischenwände papierdünn und fein durchlocht sind.

Während der große Vorteil papierdünner Metallzwischenwände bisher unbekannt war, ist anderseits bereits früher auf den Nutzen einer kleinen Durchlochung, allerdings nicht für papierdünne Metallzwischenwände, hingewiesen worden (Patentschrift 106226). Es wurde dabei aber als unerläßlich befunden worden, diese kleine Durchlochung auf einige Zenti-

so meter Höhe oberhalb des unteren Endes der Elektroden zu beschränken, damit eine Mischung der Gase verhindert werde. Eine allgemeinere Durchlochung schien früher zu außerordentlich bedeutsamen Mißständen zu führen, da man befürchtete, daß nicht nur dem Elektrolyten, sondern auch dem entwickelten Gas der Durchgang gestattet würde.

Diese früher bekannten Bauarten bedeuten gegenüber derjenigen gemäß vorliegender Erfindung eine verhältnismäßig große Verschwendung an Material, Strom und Platzbeanspruchung.

Der Wasserzersetzer gemäß vorliegender Erfindung ist nach Art der Filterpresse gebaut mit Elektroden aus dünnem Metallblech, wobei die zwischen den Elektroden angeordneten, ebenfalls metallischen Zwischenwände papierdünn und haarfein gelocht sind, so daß höchstens ein kleiner Bruchteil ihrer Gesamtfläche voll belassen wird.

Auf der beigegebenen Zeichnung sind schematisch eine Ausführungsform und zwei Einzelabänderungen beispielsweise veranschaulicht.

Abb. ι und 2 sind ein Aufriß und ein Grundriß der Ausführungsform.

Abb. 3 ist eine Ansicht einer Elektrode.

Abb. 4 und 5 sind zwei senkrecht zueinander stehende, lotrechte Schnitte durch diese Ausführungsform, im größeren Maßstabe gezeichnet.

Abb. 6 und 7 beziehen sich- auf die Einzelabänderungen.

Nach Abb. 1 und 2 besitzt diese Ausführungsform ein Gestell a, das aus vier Ständern a¹ und einem Rahmen a² besteht, auf welch letzterem die Elemente des Apparates ruhen; mittels .einer Schraube δ können die Elemente, die zwischen den an beiden Enden des Apparates angeordneten Gußplatten c, d eingeklemmt sind; sehr stark gegeneinander gedrückt werden, so daß die allgemeine Anordnung dieses Apparates derjenigen einer gewöhnlichen Filterpresse entspricht.

Die Elektroden e sind aus dünnem Metall-

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blech hergestellt, dessen Dicke in der Zeichnung stark übertrieben dargestellt ist und einen Bruchteil eines Millimeter betragen kann, besitzen eine quadratische Form (Abb. 3) und sind zwischen Rahmen f (Abb. 4, 5) angeordnet, wobei sie einfach durch Druck und Reibung in eier richtigen, durch die Rahmendicke gegebenen Lage festgehalten sind. Von den Rahmen f, die aus einem Isoliermaterial wie gepreßtem Asbestzement bestehen, werden die Zwischenwände g gehalten, die aus Metall angefertigt sind, sehr dünn und mit zahlreichen kleinen Löchern versehen sind.

Ein schmaler Streifen g¹, oben an den Zwischenwänden ist jedoch .voll, um die Diffusion der beiden Gase gegeneinander zu verhindern, da, wo sich größere Gasblasen ansammeln können.

Die Zwischenwände g können z. B. aus einem dünnen Blatt aus Reinnickel oder einem der Xickelgruppe angehörenden Metall hergestellt werden, das auf elektrolytischem Wege gewonnen wird; sie könnten auch nur überwiegend aus Reinnickel bestehen. Solche Zwischenwände gewähren einen ununterbrochenen Betrieb, da es nicht nötig ist, sie von Zeit zu Zeit aus dem Apparat herauszunehmen. Die Rahmen f stützen sich mittels Nasen f¹ auf dem Rahmen «² und sind auf ihren beiden Seitenflächen mit einer umlaufenden Nut f² versehen, in welcher ein Strang oder Band h aus zusammendrückbärem Material, z. B. aus Kautschuk, angeordnet ist, das für die Dichtung zwischen Rahmen f und Elektrode e sorgt. An den vier Ecken der quadratischen Rahmen f sind zur Rahmenebene senkrecht stehende durchgehende Löcher f³, f*. f^h, f^e vorgesehen, die mit entsprechenden, in den Elektroden e ausgesparten Löchern e³, e⁴, e⁵, e^s Kanäle bilden, die die ganze Länge des Apparates durchlaufen. Außerdem sind diese Löcher f^s, f⁴, f*, f^ü durch Löcher f", f^ä, fⁿ, f¹⁰, die parallel zur Rahmenebene angeordnet sind, je mit dem einen der beiden Räume verbunden, die sich auf den beiden Seiten einer Elektrode e befinden. An dem einen Ende steht der Kanal e^s-f³ durch ein Rohr i mit einem Gasabscheider j in Verbindung, in welchem z. B. die Ausscheidung des Wasserstoffes aus der Gaselektrolytemulsion vor sich geht; ferner ist das eine Ende des Kanals eⁱ-fⁱ durch ein Rohr an einem zweiten Gasabscheider k angeschlossen, der z. B. für die Ausscheidung des Sauerstoffes aus der Gaselektrolytemulsion bestimmt ist. Der Elektrolyt, der im Gasabscheider j vom Wasserstoff geschieden wird, fließt durch das Rohr / und den Kanal e⁵-/"⁵ in die rechts von den Elektroden e befindlichen Räume zurück, aus welchen er stammt. In dergleichen Weise strömt der Elektrolyt aus dem Gasabscheider k^l durch das Rohr m und den Kanal e^e-f^e in die links von den Elektroden e befindlichen Räume, aus welchen er als Emulsion mit dem Gas durch den Kanal e⁴-/"⁴ entwich. Bei Verwendung einer Ätzkalilösung als Elektrolyt scheiden sich die Gasbläschen etwas langsamer aus als bei Gebrauch der bis jetzt üblichen Kaliumcarbonatlösung, so daß es zweckmäßig ist, den zurückfließenden Elektrolyten je in die Räume zurückzuführen, aus welchen er kam, und nicht, wie gewöhnlich, die aus den verschiedenen Räumen austretenden Elektrolytteile gemischt wieder in diese sämtlichen Räume zurückzuleiten; die Reinheit der gewonnenen Gase wird dadurch gefördert. Anderseits ist eine ungleiche Elektrolytkonzentration in den beiden Räumegruppen wegen ungleicher Ionenwanderung nicht zu befürchten, da die Metallzwischenwände g eine große Mischungsmöglichkeit darbieten.

Die Elektroden e sind vom Rahmen a- durch eine Isolierschicht η getrennt, so daß sie nicht über ihn parallel geschaltet sind. Zu erwähnen ist, daß keine Spur einer Gasabscheidung an den Zwischenwänden g sich bemerkbar machen kann, solange pro Element nicht die doppelte Wasser-Zersetzungsspannung zur Verfügung steht.

Nach Abb. 6 sind die Elektroden e größer als die Rahmen f, so daß sie zwischen diesen letzteren herausragen und freistehende Teile e~ besitzen, die zur Kühlung des Elektrolyten dienen. In dieser Abbildung sind die Elektroden und die Rahmen so dargestellt wie sie stehen, bevor sie zusammengepreßt werden.

Claims (3)

P ATENT-AN SPRÜCHE:

1. Filterpressenartig gebauter Wasserzersetzungsapparat mit Elektroden aus dünnem Metallblech, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Elektroden angeordneten, aoo ebenfalls metallischenZwischenwände papierdünn und haarfein durchlocht sind und daß sich deren Durchlochung über ihre Gesamtfläche erstreckt oder doch nur einen kleinen Bruchteil derselben freiläßt.

2. Wasserzersetzungsapparat nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwände wenn nicht ganz, so doch überwiegend aus Reinnickel bestehen.

3. Wasserzersetzungsapparat nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden über die Rahmen hinausragen, so daß ihre vorstehenden Teile als Mittel zur Kühlung des Elektrolyts dienen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.