DE4033016A1 - Eine elektrolytische durchflusszelle fuer katalytische aufbereitung von trinkwasser, zwecks der beseitigung von geloester organischer schadstoffe und schwermetallen, der behandlung von abwaesser und fuer organische synthesen bei der herstellung organischer rohstoffe - Google Patents
Eine elektrolytische durchflusszelle fuer katalytische aufbereitung von trinkwasser, zwecks der beseitigung von geloester organischer schadstoffe und schwermetallen, der behandlung von abwaesser und fuer organische synthesen bei der herstellung organischer rohstoffeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zu katalytischen Zersetzung und/oder
Herstellung organischer Substanzen an einem Metallkatalysator mit Hilfe der
Elektrolyse der Lösung.
Die immer steigende Belastung unserer Umwelt und des Grundwassers durch
gelöste und/oder dispergierte Rückstände der chemischen Industrie stellen
die Betriebe der Trinkwasseraufbereitung vor immer schwierigere Probleme,
diese Rückstände beseitigen zu können.
Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Ver
fahren zu entwickeln, das eine Anzahl organischer Substanzen und Schwerme
tallverbindungen, die im Trinkwasser gelöst und/oder dispergiert werden,
durch eine Durchflußzelle mittels eines Katalysators, der zwischen zwei/
mehreren Elektroden plaziert ist, wobei die Elektroden mit einer Stromquelle
verbunden sind, zu zersetzen.
Der Erfindung liegt der Arbeitsbericht der Erprobung der Spalt-Elektrode
zugrunde, der zu der Patentanmeldung des DP 36 26 966 führte. Bei der Durch
sicht des Berichtes wurde festgestellt, daß eine bestimmte Anordnung der
Elektroden und der Diaphragmas zu einer Änderung der Elektrolytzusammenset
zung führt. Durch die Anordnung der Vorrichtung in einem Schema skizziert
und in Praxis umgesetzt, kommen wir zu der Vorrichtung, welche die Grundidee
unseres Verfahrens ist.
Diese Aufgabe wird im Sinne der Erfindung dadurch gelöst, daß in einer qua
derförmigen unterteilbaren Umhüllung oder dergleichen, die aus einer Wand
und gegebenenfalls mindestens einer Zwischenwand besteht, mindestens eine Kera
mische Kassette in Wabenform quer zu Strömungsrichtung mit einem Edelmetall
katalysator versehen und zwischen den Arbeitselektroden plaziert durch eine
Anreicherung der zu reinigenden Flüssigkeit durch Sauerstoff- oder Wasser
stoffgas eine Oxydation und/oder Reduktion der gelösten organischen Substan
zen am Katalysator vorgenommen werden kann.
Das Verfahren kann in verschiedenen Ausführungen angefertigt werden, nicht
nur im Bereich der Trinkwasseraufbereitung direkt beim Verbraucher angesetzt
werden können, sondern auch im Bereich der chemischen Industrie, beispiel
weise bei der Herstellung neuer organischer Produkte, angesetzt sein können.
Die Elektrolytdurchflußzelle ist so konstruiert worden, daß im Innenraum des
Gehäuses eine Anzahl von Kassetten und Meßfühlern integriert werden kann,
wobei jeder Kassette eine bestimmte Funktion zuerkannt wird und ein leichter
Austausch einer beschädigten oder in ihrer Funktion gestörten Kassette durch
Deckelschraubenlockerung möglich ist.
Am Deckel der Elektrolytdurchflußzelle sind Kontakte für Elektroden- und
Meßsondenverbindungen zu Stromquelle und Mikrocomputer angebracht die der
Versorgung der Elektroden, der Magnetschaltungen und der Analysenfühlern
durch elektrischen Strom dienen sollen.
Das Gehäuse muß aus einem nichtleitenden, nichtlöslichen, geschmacksneutra
len, korrosionsfesten, temperaturstabilen Kunststoff (z. B. Polycarbon, Poly
sulfon, Teflon usw.) oder Glas, Keramik, angefertigt werden, wobei der Zufuhr
und Abfluß ein Magnetventilschalter angebracht wurde, der die Betriebsfunktion
der Stromquelle überwacht und optisch erkennbar machen muß. Die Abdeckung
der Durchflußzelle sollte aus dem Material wie das Gehäuse angefertigt werden.
Zwischen Gehäuse und Deckel ist eine Dichtung untergebracht die bei Ver
schrauben für die Abdichtung der Durchlußzelle sorgt.
In dem Innenraum der Durchflußzelle befinden sich auswechselbare Kassetten,
die wie folgt beschrieben sind:
Elektroden - als Elektroden bezeichnen wir die Anoden und Kathoden, die aus
einem nichtlöslichem, gestrecktem Metall oder Bimetall (z. B. Titan, Tantal,
Edelstahl oder platiniertem Titan, platiniertem Tantal, plantiniertem Edel
stahl, usw.) oder das die Anode aus einem gesinterten hochporösem Edelstahl
etc. angefertigt wurde und mit einem Kontakt, zwecks der Kontaktherstellung
mit der Stromquelle, ausgestattet wurde. Die Kathode und Anode sind in einem
Rahmen angepaßt worden, welcher aus einem stabilem Material oder Kunststoff
angefertigt wurde und die Maße des Innenraumes der Durchflußzelle aufweist.
Abstandshalterung - die Abstandshalterung ist eine starre Kassette ohne
Funktion von 1 bis 5 mm Dicke, die aus einem grobmaschigem, nichtleiten
dem Material gefertigt wurde. Diese Abstandshalterung stellt die Garantie
dar, daß jeder zufällige elektrische Kontakt zwischen der Elektrode und
dem keramischem, mit Edelstahl (Nichtedelmetall) versehenem Trägern ver
sehen wird.
Katalysatoren - als Katalysatoren werden dünne Edelmetallschichten verwen
det, die aus einem oder aus einer Kombination von Edelmetallen oder/und
Nichtedelmetallen und/oder Metalloxide bestehen. Die Katalysatorschicht
ist an einem beständigen keramischen Material aufgetragen. Die geometrische
Form des Trägers ist ohne Bedeutung. Sie kann als Wabe, Kugeln oder eine
andere geometrische Form vorhanden sein. Als Katalysator sind meistens
die Metalle Cobalt, Nickel, Zinn, Eisen, Vanadium, Platin, Bismut,
Kupfer, Gold, Silber, Ruthenium, Palladium, Rhodium, usw.; derer Gemische
und/oder Metalloxide im allgemeinen auch zwischenandern. Der Katalysator
ist in Form einer Kassette geformt, wobei die Öffnungen in Flußrichtung
gehalten sind. Es ist darauf zu achten, daß jeder Kontakt zu Arbeitselektro
de vermieden wird, da die Leitendmachung der Katalysatorschicht die Ver
nichtung des Katalysators in seiner Funktion zu Folge haben wird. Die Stärke
des Katalysators ist variierbar, sollte jedoch die Länge von 50 mm in Kleinst
anlagen nicht übersteigen.
Kathode - soll leicht austauschbar und aus einem nichtlöslichem, gestreck
tem Metall angefertigt werden, daß eine Regeneration der Elektrode durch
Entmetallisierung erlaubt. Die Regeneration der Kathode ist als erforderlich
anzusehen, da es während des Reinigungsprozesses zu Abscheidung der im
Trinkwasser der Stadtwerke gelösten Schwermetalle an der Kathode kommt.
Hilfssysteme - in das Gehäuse kann auch ein Absorptions- und/oder Filter
system integriert werden. Das Vorhandensein dieser Arbeitsstufe ermöglicht
dem Verbraucher Trinkwasser sehr hoher Qualität zu erhalten, so daß auch
vorhandene Asbestfaser abfiltriert werden können. Auch die Filter- und Ab
sorptionsstufen sind in Kassettenform angefertigt und austauschbar. Der
Verbraucher kann diese Filterstufe vor jeder Wasserentnahme austauschen.
Damit ist durch den Versorger und durch den Verbraucher erstmals die Mög
lichkeit gegeben, gefährlichen Stoffen und Schwebstoffen befreites Trink
wasser zu erhalten.
Anhand der vorhandenen Versuchsreihe und der Untersuchung bei dem Verfahren
nach DP 36 26 966 ist festgestellt worden, daß der maximale Abstand der
Arbeitselektroden in der Durchflußzelle nicht größer als 50 mm sein sollte.
Der Abstand der Elektrode von dem Katalysator sollte maximal 5 mm sein.
Als Stromquelle dient ein Stromgleichrichter von bis zu 60 Volt und 10 Amp.
frei regelbar und mit Konstantspannungsregler ausgestattet oder/und eine
Stromquelle der Bauweise (Anleitung ist dem DP 36 26 966) nach Dr. Knedla und
Jordan zu entnehmen. Diese Stromquelle findet immer dann die Verwendung,
falls man dieses Verfahren und Vorrichtung bei der Herstellung neuer orga
nischer Strukturen im Bereich der chemischen Industrie zum Einsatz bringt.
Für die Anwendung bei der elektrochen katalytischer Reinigung von Trink
wasser ist ein Gleichrichter von bis zu 30 Volt und von bis zu 10 Amp.
als ausreichend anzusehen. Zwecks der Vereinfachung des Stromversorgungs-
und Meßsystem ist die Einstellung des Gerätes regional bedingt und die
Ersteinstellung durch die Wasserwesorger experimentell festlegen.
Durch integrierten Meßsonden und Stromumschalter ist die Funktion der
Elektrolyse nur dann in Betrieb genommen, falls eine Strömung vorhanden ist.
Das Auswertungssystem der Meßsonden kann direkt in die Stromquelle inte
griert werden.
In das Meßsystem kann auch die zeitliche Begrenzung zwecks Kontrolle der
Kathodenfunktion durch Amperstundenzähler vorgenommen werden.
Die Funktion des Betriebes, die zeitliche Begrenzung, Meßwertstörung usw.
wird durch ein visuelles Signal angezeigt.
Die Durchführung basiert an der Gasentwicklung durch Über
spannungsvorlage an Arbeitselektroden. Durch die hohe Strömungsgeschwin
digkeit ist es möglich, die katalytische Zersetzung oder Synthese der in dem
Medium gelösten organischen Substanzen und Schwermetallsalzen durchführen
oder vornehmen zu lassen.
Das hier angezeigte Verfahren kann bis zu 90% der vorgegebenen Konzentration
an Schadstoffen im Trinkwasser gelöster und/oder dispergierter zu reduzieren
und/oder oxydieren. Einige organische Schadstoffe können bis zu Kohlenstoff
dioxid katalytisch umgesetzt werden. Die Ausgangszusammensetzung der Re
aktionslösung ist nur in der industriellen Anwendung von Bedeutung.
Durch eine Untersuchung konnte festgestellt werden, daß bereits geringe
Änderungen in der Konstruktion der Durchflußzelle, der Stromquelle, der
Meßparameter auch eine Änderung der Einsatzfähigkeit zur Folge hat. Kein
anderes Verfahren bietet den Anwendern eine derartige Anzahl von Anwen
dungsmöglichkeiten wie das neue Verfahren der elektrolytischen Durchfluß
zelle für katalytische Arbeiten in der Chemie. Durch geringe Änderungen
in der Beschaffenheit der Durchflußzelle kann der Einsatz bei der Behand
lung von Industrieabwässern chemischer Betriebe sinnvoll realisiert werden.
Eine Erweiterung der Durchflußzelle um eine Strahlungsquelle, die der Er
zeugung energiereicher Strahlen dienen kann, findet Verwertung im Bereich
der Herstellung organischer Vorprodukte und Rohstoffe der Pharmaindustrie.
Auch die Integration einer Lichtquelle im Wellenbereich von 105-1200 nm
ist von uns geprüft worden. Aufgrund der großen Anzahl von Anwendungsgebie
ten und Arbeitsmöglichkeiten ist die verwendete Stromquelle von Bedeutung.
In Hinblick auf diesem Umstand ist seitens der Erfinder eine neuartige
Stromquelle, die auch Mehrstufenbetrieb erlaubt, konstruiert worden und
mit frei regelbaren Kreisen - z. B. der Spannung von bis zu ± 180 Volt, der
Stromstärke von bis zu 100 Amp., der Frequenz von bis zu 100 kHz, mit frei
regelbaren Zeitstufen ausgestattet worden, wobei Zeitsummenwiederholung,
Periodenzeitschalter, Periodenhöheneinstellung, Gleichstrom, Wechselstrom,
Impulsstrom der verschiedenen Stromkurvenformen usw. als selbstverständlich
vorhanden sind. Das Gerät erlaubt es, mehr als 2¹² verschiedene Parameter
einzustellen, die jederzeit geändert und reproduziert werden können.
Man kann demzufolge die Durchführung der Photosynthesenimitation, der Her
stellung von Metallkomplexen mit organischen Liganten, der verschiedensten
Synthesen - z. B. nach Knorr; Michael-Dieckman; Fest-Benary; Hautzsch;
Nenietzesen; Pechmann-Duisberg; Primer; Diels-Adler; Friessche Verschiebung;
Scholl-Reaktionen usw. vornehmen.
Die Technologie kann z. B. bei der Herstellung von synthetischen Giften, wie
z. B. Psicain, synthetische Heroin, AMSD-LSD, SLDM, Barbiturateren, Amphe
tamine, Organophosphaten, DFT, DFP, Soman, Sarin, Tabun, Senfgas, 5-iso
propylfluorophosphat-2-methyl-4-isothiazolin-3-on usw. eingesetzt werden.
Von Bedeutung ist, daß die Technologie nicht nur bei der Herstellung, sondern
auch bei der Dekontamination synthetischer Gifte umgesetzt werden kann.
Hier ist es notwendig, einige geringfügige Änderungen an der Durchflußzelle
vorzunehmen.
Hinsichtlich der Asbestfaserbeseitigung ist es möglich auch ohne elektro
lytische Durchflußzellen zu arbeiten. Man kann an den Wasserhahn einen ein
fachen Schraubenfilter mit einer austauschbaren Filtereinlage anschrauben.
Dieser Filter kann vor Einlassen des Trinkverbrauchswassers ausgetauscht
werden. Als Filtergehäuse kann ein preiswertes System aus Polycarbonat mit
Polypropylen-Filterunterstützung verwendet werden.
Als Filtermaterial kann ein Filterpapier aus Zelluloseregenerat, Zellulosen
acetat, Zellulosenitrat, PTFE, Fließstoffen, oder aus Filtern, in die ein
A-Kohlen-Filter integriert ist, verwendet werden.
Die Filtrierung hier angesprochen, ist industriell bekannt und wird von
unserer Seite nicht als Neuheit beansprucht, jedoch in Verbindung mit Trink
wasseraufbereitung ist diese Konstruktion neu und als ein Nebenanspruch
des Verfahrens dargelegt.
Falls das Entziehen von Schwermetall- oder organischen Schadstoffen aus dem
Trinkwasser nicht notwendig sein sollte, wobei jedoch die Asbestfaserbesei
tigung nach wie vor angestrebt wird, kann an den Wasserhahn eine schraubbare
Filtervorrichtung - mit einem Einwegmembranfilter bestückt - für die Fil
trierung von ca. 3-5 l verwendet werden (Abb. 17).
Dieses System bietet eine sofortige und dabei preiswerte Abhilfe der Asbest
faserbeseitigung in Trinkwasser bestimmten Regionen angesetzt und ein Neben
anspruch der Erfindung stellt dar.
Die elektrolytische Durchflußzelle kann auch als eine Elektrodialysezelle
Anwendung finden, wobei hier durch die Verwendung der Katalysatormembranen
eine Rückführung bestimmter Substanzen der Sol-Lösung zu erwarten ist. Da
verschiedenste Ausführungen möglich sind, ist zu erwarten, daß bestimmte
Austauschvorgänge beschleunigt oder verlangsamt werden. Darunter ist haupt
sächlich der Bereich der Krebs- und Nierenmedizin zu verstehen, was zu einer
Verminderung der Dosierung verwendeter Chemotherapeutika führt.
An nähere theoretische Ausführungen und Beschreibungen oder die Zitaten der
Literatur ist durch uns absichtlich verzichtet worden. Die ausführlichen
Berichte, Laborunterlagen, Beschreibungen, Synthesen usw. sind Teil des
Lizenzvertrages oder gegen Zahlung einer Bearbeitungsgebühr bei uns ange
fordert werden können.
Literaturnachweis:
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2. R. Brdicka und Kollektiv: Die Einführung in die physikalische Chemie, CsNTL, Prag 1963
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6. G 85 02 233
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38. M. D. Archer: Photochemistry; Bd. 6, S. 739 ff. Chem. Soc. London 1975
Claims (37)
1. Eine elektrolytische Durchflußzelle für katalytische Arbeiten in
einer wäßrigen Lösung dispergierter und/oder gelöster organischer
Substanzen und/oder Schwermetallsalze,
welche dadurch gekennzeichnet ist,
daß die Zelle aus einer mit einem Innenraum versehenen unterteil
ten Umhüllung mit (1) oder dergleichen besteht, wobei der Innen
raum mindestens zusammengesetzt ist
aus zwei Arbeitselektroden (als Anode und Kathode gekennzeichnet) (5, 6) in Kassettenform,
aus zwei/mehreren isolierenden Abstandshaltern in einer Kassetten form mit einer Öffnung beliebiger geometrischen Form (7),
aus einer/mehreren Kassette(n) keramischen Trägers in einer Waben form oder in einer anderer Form mit einer mit katalytischer Wirkung versehenen Nichtedelmetall- oder Edelmetallschicht (8), welche so angeordnet sind, daß die Strömung von der Anode über den Kataly sator zu der Kathode in Längsrichtung gewährleistet wird, mit einer/mehreren Räumen, in denen sich Meßsonden und Filter und/oder Absorptionsstufen in Kassettenform befinden, die Abdeckung hat mindestens 2 Kontakte, durch die eine stromleitende Verbindung zwischen Stromquelle und den Meßfühlern sowie den Arbeitselektro den gewährleistet wird.
aus zwei Arbeitselektroden (als Anode und Kathode gekennzeichnet) (5, 6) in Kassettenform,
aus zwei/mehreren isolierenden Abstandshaltern in einer Kassetten form mit einer Öffnung beliebiger geometrischen Form (7),
aus einer/mehreren Kassette(n) keramischen Trägers in einer Waben form oder in einer anderer Form mit einer mit katalytischer Wirkung versehenen Nichtedelmetall- oder Edelmetallschicht (8), welche so angeordnet sind, daß die Strömung von der Anode über den Kataly sator zu der Kathode in Längsrichtung gewährleistet wird, mit einer/mehreren Räumen, in denen sich Meßsonden und Filter und/oder Absorptionsstufen in Kassettenform befinden, die Abdeckung hat mindestens 2 Kontakte, durch die eine stromleitende Verbindung zwischen Stromquelle und den Meßfühlern sowie den Arbeitselektro den gewährleistet wird.
2. Eine elektrolytische Durchflußzelle für katalytische Arbeiten in
einer wäßrigen Lösung dispergierter und/oder gelöster organischer
Substanzen und/oder Schwermetallsalze nach Anspruch 1,
welche dadurch gekennzeichnet ist,
daß die Zelle bei der Trinkwasseraufbereitung als Kleinanlage
direkt bei dem Verbraucher oder in einer Großanlage der Wasser
aufbereitung Verwendung findet.
3. Eine elektrolytische Durchflußzelle für katalytische Arbeiten
in einer wäßrigen Lösung dispergierter oder/und gelöster orga
nischer Substanzen und/oder Schwermetallsalze nach Anspruch 1,
welche dadurch gekennzeichnet ist,
daß die Zelle bei der Abwasserreinigung in städtischen Kläranla
gen verwendet ist.
4. Eine elektrolytische Durchflußzelle für katalytische Arbeiten
in einer wäßrigen und/oder Dielektrikum haltigen Lösung disper
gierter und/oder gelöster organischer Substanzen und/oder Schwer
metallsalze nach Anspruch 1,
welche dadurch gekennzeichnet ist,
daß die Zelle bei der Synthese organischer Verbindungen oder
Substanzen verwendet wird und die wäßrige Lösung durch eine lö
sungsmittelhaltige Lösung/Dielektrolyt/Dielektrikum ersetzt wurde.
5. Eine elektrolytische Durchflußzelle für katalytische Arbeiten in
einer wäßrigen Lösung dispergierten oder/und gelöster organischer
Substanzen und Schwermetallsalze nach Ansprüchen 1 bis 4,
welche dadurch gekennzeichnet ist,
daß die Arbeitstemperatur der Reaktionslösung die Grenze +300°C
nicht übersteigt.
6. Eine elektrolytische Durchflußzelle für katalytische Arbeiten in
einer wäßrigen Lösung dispergierter oder/und gelöster organischer
Substanzen und Schwermetallsalze nach Ansprüchen 1 bis 5,
welche dadurch gekennzeichnet ist,
daß das Gehäuse mindestens zwei röhrformige Öffnungen mit den
erforderlichen Gewinden - zwecks Zwischenschaltung an eine Rohr
leitung - versehen ist.
7. Eine elektrolytische Durchflußzelle für katalytische Arbeiten in
einer wäßrigen Lösung dispergierter oder/und gelöster organischer
Substanzen und Schwermetallsalze nach Ansprüchen 1 bis 6,
welche dadurch gekennzeichnet ist,
daß die in das Gehäuse integrierten Elektrode, Distanzhalterungen,
Edelmetallkatalysatoren oder derer Gemische, Filter, Absorber oder/
und Schaltelemente zwecks Austauschs in Form einer Kassette vor
handen sind.
6. Eine elektrolytische Durchlfußzelle für katalytische Arbeiten in
einer wäßrigen Lösung dispergierten oder/und gelöster organischer
Substanzen und Schwermetalle nach Ansprüche 1 bis 7,
welche dadurch gekennzeichnet ist,
daß die verwendete Arbeitselektrode - Anode - aus einem leitendem
Material wie z. B. Kohle, Glaskohlenstoff usw., oder aus einem Me
tall oder Bimetall z. B. Titan, Tantal, Edelstahl, Niob usw., oder
aus platiniertem Titan, platiniertem Tantal, platiniertem Edelstahl
usw., oder aus einem hochporösen Sinteredelstahl usw. angefertigt
ist, wobei die Nichtmetall- oder Metallanode der Lösung durchlässig
oder aus einem sogenannten gestrecktem Metall angefertigt und mit min
destens einem Kontakt versehen sein sollte. Die Anode ist zweck
mäßig in Form einer Kassette anzulegen, um einen möglichst raschen
Austausch der geschädigten/verbrauchten Kassette zu ermöglichen.
9. Eine elektrolytische Durchflußzelle für katalytische Arbeiten ge
mäß Ansprüche 1 bis 8,
welche dadurch gekennzeichnet ist,
daß die in einer Kassettenform angefertigte Kathode aus einem
nichtlöslichem Material (Metall oder Bimetall), bei Ablösen der
abgeschiedenen Schwermetallschicht der gereinigten Lösung wieder
verwendbar ist. Als Material sollte ein gestrecktes Metall z. B.
Tian, Tantal, platiniertes Titan usw. verwendet werden.
10. Eine elektrolytische Durchflußzelle für katalytische Arbeiten ge
mäß Ansprüchen 1 bis 9,
welche dadurch gekennzeichnet ist,
daß zwischen den Arbeitselektroden eine/mehrere Kassette(n) aus
mit Edelmetall- und/oder Nichtedelmetallgemisch beschichtetem ke
mischem Trägern plaziert sind und durch einen nichtleitenden Ab
standshalter - z. B. grobmaschige Gewebe oder ein Diaphragma - der
Kontakt zwischen den Elektroden und der Katalysatorschicht verhin
dert werden soll. Um die Beschädigung oder die Verunreinigung durch
die einbehaltenen Schwebestoffe zu verhindern, ist zweckmäßig eine
Kassettenform zu wählen.
11. Eine elektrolytische Durchflußzelle für katalytische Arbeiten ge
mäß Ansprüchen 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet ist,
daß eine Anzahl von Meßfühlern und Meßsonden in die Durchflußzelle
integriert ist und mit einem Meßauswertungssystem (Mikrocomputer)
und einer Stromquelle zur Versorgung der Arbeitselektroden verbun
den sind, wobei die Funktion der Geräte oder der Meßstation optisch
und/oder akustisch angezeigt wird.
12. Eine elektrolytische Durchflußzelle für katalytische Arbeiten ge
mäß Ansprüchen 1 bis 11,
welche dadurch gekennzeichnet ist,
daß im Innenraum der Zelle ein/mehrere austauschbare Filtersyste
me und/oder Absorptionsstufen bei der Zu- oder/und Abfluß plaziert
wird/werden, durch die die Beseitigung an der durch Katalyse ent
stehende Schwebestoffen und oder Zersetzungsprodukten durchgeführt
wird. In Hinblick auf die Reparatur und/oder den Ersatz der durch
Schwebestoffe verstopften Filter sollten diese Filter in einer Kassetten
form angefertigt werden.
13. Eine elektrolytische Durchflußzelle für katalytische Arbeiten ge
mäß Ansprüchen 1 bis 12,
welche dadurch gekennzeichnet ist,
daß die verwendete Stromquelle, die der Stromversorgung der Ar
beitselektroden dienen, Gleichstrom und/oder Wechselstrom und/oder
Impulsstrom liefert und ein integriertes und vorgeschaltetes Meß
werterfassungssystem besitzt.
14. Eine elektronische Durchflußzelle für katalytische Arbeiten ge
mäß Ansprüchen 1 bis 13,
welche dadurch gekennzeichnet ist,
daß die verwendete Gleichstromspannung von bis zu ±60 Volt be
trägt und die Stromdichte von bis zu 200 A/dm² frei einstellbar
ist.
15. Eine elektrolytische Durchflußzelle für katalytische Arbeiten ge
mäß Ansprüchen 1 bis 14,
welche dadurch gekennzeichnet ist,
daß die verwendete Stromquelle ein Mehrstufenstromgeber der Bau
weise nach Jordan und Dr. Knedla ist.
16. Eine elektrolytische Durchflußzelle für katalytische Arbeiten ge
mäß Ansprüchen 1 bis 15,
welche dadurch gekennzeichnet ist,
daß die elektrische Schaltung mindestens einen ersten Festspannungs
regelkreis und einen zweiten Festspannungsregelkreis aufweist, de
nen jeweils eine Strombegrenzungsschaltung derart zugeordnet ist,
daß wahlweise eine erste und eine zweite Spannung an den Elektro
den anliegt.
17. Eine elektrolytische Durchflußzelle für katalytische Arbeiten ge
mäß Ansprüchen 13 bis 16,
welche dadurch gekennzeichnet ist,
daß der erste Festspannungsregelkreis sowie die zugeschalteten
Arbeitsstufen der Stromquelle die Spannung von bis zu ±180 Volt
und Stromdichte von bis zu 200 A/dm² nicht übersteigen und in
beide Stromrichtungen frei regelbar sind.
18. Eine elektrolytische Durchflußzelle für katalytische Arbeiten ge
mäß Ansprüchen 13 bis 17,
welche dadurch gekennzeichnet ist,
daß der elektrischen Schaltung ein Zeitschaltkreis zugeordnet
wird, der wahlweise über Schaltelemente einem der Festspannungs
regelkreise für eine vorgegebene Zeit mit den Elektroden über
den dazwischen angeordneten Katalysator durch Elektrolyt - das
Trinkwasser, das Abwasser städtischer Betriebe, Industrieabwasser
chemischer Betriebe, wäßrige und/oder lösungsmittelhaltige Lö
sungen organischer Substanzen und Metallsalze und/oder Gemische
zweck Synthese neuer organischer Substanzen - verbindet.
19. Eine elektrolytische Durchflußzelle für katalytische Arbeiten ge
mäß Ansprüchen 1 bis 18,
welche dadurch gekennzeichnet ist,
daß der elektrischen Schaltung ein Zeitschaltkreis zugeordnet
wird, der wahlweise über Schaltelemente einen der Festspannungs
kreise für eine von vornherum vorgegebene Zeit einem modifizier
ten Impulsgenerator von bis zu 100 kHz zuordnet. Diesen modifizier
ten Impulsgeneratoren kann jede Schaltstufe der Mehrkanalstrom
quelle nach Jordan und Dr. Knedla zugeordnet werden, wobei die
Hauptnutzung in der Synthese neuer organischer Substanzen und in
der Medizin liegt.
20. Eine elektrolytische Durchflußzelle für katalytische Arbeiten ge
mäß Ansprüchen 1 bis 19,
welche dadurch gekennzeichnet ist,
daß die elektrische Schaltung mit einem Verstärker - zwecks der
Konstantspannungsschaltung - ausgestattet ist (s. g. Potentiosta
tenprinzip).
21. Eine elektrolytische Durchflußzelle für katalytische Arbeiten ge
mäß Ansprüchen 1 bis 20,
welche dadurch gekennzeichnet ist,
daß die elektrische Schaltung mit einem Verstärker - zwecks der
Stromdichteneinhaltung - ausgestattet ist (s. g. Galvanostaten
prinzip).
22. Eine elektrolytische Durchflußzelle für katalytische Arbeiten ge
mäß Ansprüchen 1 bis 21,
welche dadurch gekennzeichnet ist,
daß an die Arbeitselektrode zwecks Gasentwicklung eine Über
spannung gelegt werden sollte und daß es sich bei dem sich ent
wickelnden Gas um z. B. Sauerstoff, Wasserstoff, Fluor, Chlor, Brom,
usw. handelt und/oder die Dissotiation des Lösungsmittel und/oder
der in der Lösung vorkommenden Substanz zu erwarten ist.
23. Eine elektrolytische Durchflußzelle für katalytische Arbeiten ge
mäß Ansprüchen 1 bis 22,
welche dadurch gekennzeichnet ist,
daß das Gehäuse und der zugehörige Deckel aus einem nichtleitenden,
für lebensmittelunbedenklichen, korrosionsfesten, bruchfesten,
temperaturstabilen, formhaltenden usw. Material - z. B. Teflon,
Teflex, Polysulfon, Polycarbonat, Glas, Keramik, etc. besteht.
24. Eine elektrolytische Durchflußzelle für katalytische Arbeiten ge
mäß Ansprüchen 1 bis 23,
welche dadurch gekennzeichnet ist,
daß der Katalysator ein Edelmetall/Nichtedelmetall oder ein
Gemisch von Edelmetallen/Nichtedelmetallen und/oder derer Gemische
und/oder Metalloxiden im allgemeinen ist. Das Katalysatormetall,
wie z. B. Palladium, Platin, Rhodium, Ruthenium, Kobalt, Nickel,
Vanadium und/oder Metalloxid z. B. Platinoxid, Manganoxid usw.
oder derer Gemische, muß in einer dünnen und/oder ammorfen Schicht
an einem Trägermaterial beliebiger geometrischer Form oder einer
Wabenform im Inneren der Waben niedergeschlagen werden. Als Kata
lysatorträgermaterial kann z. B. keramisches Material verwendet
werden.
25. Eine elektrolytische Durchflußzelle für katalytische Arbeiten ge
mäß Ansprüchen 1 bis 24,
welche dadurch gekennzeichnet ist,
daß die Durchflußzelle an der Wasserleitung direkt bei dem Ver
braucher vor der Mischbatterie angebracht ist und mindestens einer
Durchflußmagnetventilschaltung, zwecks Einschaltung - durch Öffnen
des Ventils - der Stromquelle ausgestattet wird und die die Strom
versorgung erlaubt, wobei die Funktion optisch und/oder akustisch
anzeigt und der Betriebszustand der Anlage elektronisch überwacht
wird.
26. Eine elektrolytische Durchflußzelle für katalytische Arbeiten ge
mäß Ansprüchen 1 bis 25,
welche dadurch gekennzeichnet ist,
daß die Versorgung der Durchflußzelle mit der Reaktionslösung
durch ein Pumpensystem wahrgenommen wird.
27. Eine elektrolytische Durchflußzelle für katalytische Arbeiten ge
mäß Ansprüchen 1 bis 26,
welche dadurch gekennzeichnet ist,
daß das Stromversorgungssystem und das Meßwerterfassungssystem
- Mikrocomputer - in das Stromversorgungssystem integriert und
durch Kabel mit der Durchflußzelle verbunden ist.
28. Eine elektrolytische Durchflußzelle für katalytische Arbeiten ge
mäß Ansprüchen 1 bis 27,
welche dadurch gekennzeichnet ist,
daß der Durchflußzelle eine Röntgen-Strahlungsquelle vorge
schaltet wird.
29. Eine elektrolytische Durchflußzelle für katalytische Arbeiten ge
mäß Ansprüchen 1 bis 27,
welche dadurch gekennzeichnet ist,
daß der Durchflußzelle eine mit einem/mehreren Radioisotopen ver
sehener Strahlungsquelle vorgeschaltet ist. Die Radioisotope
sollen Alfa- oder Beta-Strahlen abgeben und in umweltfreundlichem
Zustand eingebaut und verwendet werden können.
30. Eine elektrolytische Durchflußzelle für katalytische Arbeiten ge
mäß Ansprüchen 1 bis 27,
welche dadurch gekennzeichnet ist,
daß der Durchflußzelle eine Lichtquelle - UV/VIS-Lichtstrahlen -
im Wellenbereiches von 105 bis 1200 nm vorgeschaltet wird und/oder
zusätzlich ein Photoelement der Reaktion zugänglich gemacht wird,
wobei dies jedoch nicht unbedingt erforderlich ist.
31. Eine elektrolytische Durchflußzelle für katalytische Arbeiten ge
mäße Ansprüchen 1 bis 30,
welche dadurch gekennzeichnet ist,
daß Abfluß/Zufuhr der Durchflußzelle mit einem/mehreren Ventil(en)
versehen ist, die die Abzweigung der bereits einer katalytischen
Reaktion ausgesetzten Lösung und daher die Rückführung der Zufuhr
leitung vor der Durchflußzelle erlauben.
32. Eine elektrolytische Durchflußzelle für katalytische Arbeiten ge
mäß Ansprüchen 1 bis 31,
welche dadurch gekennzeichnet ist,
daß einer Elektrodialysezelle oder einer Dialysezelle eine/mehrere
elektrolytische Durchflußzelle verschiedenster Form und an ver
schiedensten Stellen vorgeschaltet werden.
33. Eine elektrolytische Durchflußzelle für katalytische Arbeiten ge
mäß Ansprüchen 1 bis 32,
welche dadurch gekennzeichnet ist,
daß einer Elektrodialysezelle im Innenraum - vor den beiden Dia
lysenmembranen - ein Gewebe mit einer dünnen metallischen Schicht
zwecks der katalytischer Einwirkung während des Dialysenvorgangs
plaziert ist.
34. Eine elektrolytische Durchflußzelle für katalytische Arbeiten ge
mäß Ansprüchen 1 bis 33,
welche dadurch gekennzeichnet ist,
daß der Elektrodialysezelle nach Anspruch 33 mit/ohne Durchfluß
zelle nach Anspruch 1 in der medizinischen Technik bei der Be
kämpfung von Nieren-, Blut- und Krebskrankheiten eingesetzt
werden kann.
35. Eine elektrolytische Durchflußzelle für katalytische Arbeiten ge
mäß Anspruch 33,
welche dadurch gekennzeichnet ist,
daß die Elektrodialysezelle mit/oder Durchflußzellen nach An
sprüchen 1 bis 32 in der Entwicklung von Medikamenten oder/und
Chemotherapeutikum, wobei sich diese Medikamente im elektrischen
Feld befinden und orientieren können, ausgesetzt werden.
36. Eine elektrolytische Durchflußzelle für katalytische Arbeiten
gemäß Anspruch 24 und 33 bis 35,
welche dadurch gekennzeichnet ist,
daß der innerhalb der Elektrodialysezelle befindliche
Katalysator in Form einer dünnen metallischen Schicht auf
Kunststoffgewebe verschiedensten Porositätsgrades vorhanden ist.
37. Nebenanspruch ist erhoben
für eine Anlage aus dem Bild 17 sich ergebenem Filterapparat,
der an dem Hahn einer Mischbatterie eine separate Filtervorrichtung
angeschraubt und über einen Einwegfilter verfügt, der Beseitigung
von Schwebeteilchen im Trinkwasser - z. B. Asbestfaser - bestimmt
ist und durchaus den Betrieb auch ohne Durchflußanlage erlaubt.
Dies gilt nur dann, falls außer den Asbestfasern keine anderen
schädlichen organischen Substanzen, Nitrate, Nitrite, Schwermetall
salze in dem Trinkwasser vorhanden sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904033016 DE4033016A1 (de) | 1990-10-18 | 1990-10-18 | Eine elektrolytische durchflusszelle fuer katalytische aufbereitung von trinkwasser, zwecks der beseitigung von geloester organischer schadstoffe und schwermetallen, der behandlung von abwaesser und fuer organische synthesen bei der herstellung organischer rohstoffe |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904033016 DE4033016A1 (de) | 1990-10-18 | 1990-10-18 | Eine elektrolytische durchflusszelle fuer katalytische aufbereitung von trinkwasser, zwecks der beseitigung von geloester organischer schadstoffe und schwermetallen, der behandlung von abwaesser und fuer organische synthesen bei der herstellung organischer rohstoffe |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4033016A1 true DE4033016A1 (de) | 1991-07-11 |
Family
ID=6416506
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19904033016 Withdrawn DE4033016A1 (de) | 1990-10-18 | 1990-10-18 | Eine elektrolytische durchflusszelle fuer katalytische aufbereitung von trinkwasser, zwecks der beseitigung von geloester organischer schadstoffe und schwermetallen, der behandlung von abwaesser und fuer organische synthesen bei der herstellung organischer rohstoffe |
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4033016A1 (de) |
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-
1990
- 1990-10-18 DE DE19904033016 patent/DE4033016A1/de not_active Withdrawn
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