DE4334319A1

DE4334319A1 - Vorrichtung mit galvanischen Elementen

Info

Publication number: DE4334319A1
Application number: DE4334319A
Authority: DE
Inventors: David Livshits
Original assignee: Dombaj GmbH
Current assignee: Dombaj GmbH
Priority date: 1993-10-08
Filing date: 1993-10-08
Publication date: 1995-04-13

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit galvanischen Ele menten zum Durchfluß von dissoziierte Stoffe enthaltenden Flüs sigkeiten, insbesondere Meerwasser, mit in einem Gehäuse ange ordneten Elektroden aus unterschiedlichem Material. Solche Vor richtungen können beispielsweise vor dem Verfahrensgang der Entsalzung durch Elektrodialyse eingesetzt werden.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, die raumsparend aufgebaut und zur Stromgewinnung aus dissozierte Stoffe enthaltenden Flüssigkeiten geeignet ist.

Diese Aufgabe wird bei der eingangs beschriebenen Vorrichtung dadurch gelöst, daß in zwei parallelen untereinander im Unter teil verbundenen Schächten, an deren freien Enden beim ersten Schacht ein Zulauf und beim zweiten Schacht ein Ablauf vorgese hen ist, mehrere flüssigkeitsdurchlässige Elektroden angeordnet und in Reihe geschaltet elektrisch miteinander verbunden sind.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dar gestellt. Es zeigen

Fig. 1 eine Seitenansicht einer ersten Ausbildung, bestehend aus zwei in Reihe geschalteten Vor richtungen,

Fig. 2 eine Ansicht A entsprechend Fig. 1,

Fig. 3 einen Längsquerschnitt durch eine Elektrode,

Fig. 4 eine vergrößerte Teilansicht dieses Längsquer schnittes und

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie B-B nach Fig. 1.

Die Extraktionsvorrichtung zur Energiegewinnung aus Meerwasser besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 1 mit einem Zulei tungskanal 2 und einem Ableitungskanal 3 in Form zweier paral leler senkrechter Schächte, die im Unterteil untereinander ver bunden sind. Im Oberteil des Zuleitungskanals 2 sind ein Zufüh rungsstutzen 4 sowie im oberen Teil des Ableitungskanales 3 ein Überlauf 5 vorgesehen, der die Flüssigkeit in den zwischen den Kanälen 2 und 3 befindlichen Schacht fördert, von wo das über laufende Wasser durch das Rohr 6 mit Ausgangsstutzen 7 abgeför dert wird. Bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung sind die beiden Kanäle 2 und 3 bzw. deren Ausgangsstutzen über einen Flansch 8 miteinander verbunden; als gemeinsamer Ausfluß dient der Ablaufstutzen 9. In dem Zuleitungskanal 2 und dem Ablei tungskanal 3 sind jeweils mehrere flüssigkeitsdurchlässige Elektroden angeordnet und in Reihe geschaltet elektrisch mit einander verbunden. In den Fig. 3 und 4 ist eine solche Elek trode im Detail dargestellt. Mittels Flanschen 10 und 12 sind perforierte Zylinder 11 installiert, die einen längsaxial ange ordneten Stab 13 mit dem Bund 14 umrahmen. Auf dem Stab 13 sind Scheiben 15 bis 20 der Reihe nach angeordnet. Der Stab 13 ist über eine Dichtung 21 und eine Mutter 22 mit dem Flansch 12 als stirnseitige Abdichtung verbunden. Um die Scheiben herum ist ein perforierter dünnwandiger Körper 23 angeordnet, der über den Zapfen 24 mit der Gehäusestirnseite 25 befestigt ist. Auf der Spitze des Zapfens 24 ist ein Gewinde angebracht, mit des sen Hilfe der Körper 23 über Zwischenschalter einer Dichtung 26 mit der Mutter 27 zur Stirnseite 25 befestigt wird. Auf dem Zapfen 24 und dem Stab 13 sind Klemmen 28 und 29 angeordnet, auf die jeweils Leiter 28, 29 über Muttern 30 befestigt sind.

Der Körper 23 ist ebenso mit Perforierungsöffnungen 31 wie der Zylinder 11 mit Perforierungsöffnungen 32 versehen. Hierdurch ist die Elektrode flüssigkeitsdurchlässig. Die Klemmen 28 und 29 jeder Elektrode sind in Reihenschaltung in Leiter 23 mitein ander verbunden.

Die vorbeschriebene Anordnung arbeitet folgendermaßen:

Das durch den Stutzen 4 eindringende Meerwasser gelangt über den Kanal 2 entsprechend dem Gesetz der kommunizierenden Gefäße in den Kanal 3, wo er über den Überlauf 5 das Rohr 6 in den Stutzen 7 nach außen gelangt. Das Meerwasser dringt beim Durch fluß durch die Kanäle durch die Perforationsöffnungen in die Elektrode und erzeugt auf den Klemmen 28 und 29 ein elektri sches Potential, das entsprechend der Anzahl der Elektroden aufsummiert.

Bei einem praktischen Versuch sind bei stetig erneuertem Was servolumen bei Elektrodenmaterial Aluminium-nicht rostender Stahl 1 V und 30 MA erzeugt worden. Diese Messung belegt, daß Energie der freien Elektroden aus dem Meerwasser extrahierbar ist.

Claims

1. Vorrichtung mit galvanischen Elementen zum Durchfluß von dissoziierte Stoffe enthaltenden Flüssigkeiten, insbeson dere Meerwasser, mit in einem Gehäuse angeordneten Elektro den aus unterschiedlichem Material, dadurch gekennzeichnet, daß in zwei parallelen untereinander im Unterteil verbun denen Schächten (1, 2), an deren freien Ende beim ersten Schacht ein Zulauf (4) und beim zweiten Schacht ein Ablauf (5) vorgesehen ist, mehrere flüssigkeitsdurchläs sige Elektroden angeordnet und in Reihe geschaltet elek trisch miteinander verbunden sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden zylinderförmig sind und einen zentralen elektrisch leitfähigen Stab (13) aufweisen, der über den Verlauf der Elektrodenlängsachse angeordnet und an den Elektrodenstirnseiten (25) angeflanscht ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Stab (13) mehrere Scheiben (15 bis 20) mit paral lel zueinander verlaufender Oberfläche aufgereiht sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß verschiedene Scheiben (15, 17 bis 19) an ihrem radial äu ßeren Ende jeweils unter Ausbildung eines U-Profiles freie parallel zur Längsachse angeordnete Schenkel (Bördelung) aufweisen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die U-förmigen Scheiben topfartig ineinander geschachtelt angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, daß die Scheiben von einem Metallzylin der (23), einem aus flexiblem Kohlenstoff enthaltenden Material bestehenden perforierten Zylinder und/oder einem perforierten Kunststoffzylinder, vorzugsweise aus PVC, um geben sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben (15 bis 20) aus Aluminium und der Metallzy linder (23) aus Stahl besteht.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge kennzeichnet, daß der Metallzylinder (23) und die Schei ben (15 bis 17) einschließlich des Stabes (13) jeweils mit stirnseitig angeordneten Klemmen (28, 29) verbunden sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge kennzeichnet, daß die Scheiben (15 bis 20) jeweils gleich dick sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge kennzeichnet, daß der Durchmesser der Scheiben (d) minde stens doppelt so groß wie der Durchmesser (D) des Stabes ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge kennzeichnet, daß der Durchmesser der Scheiben (16) ohne parallel zur Längsachse laufenden Schenkeln D₂ = D + 2d mit D₂ = Durchmesser der Scheibe ohne Schenkel, D = Stab durchmesser und d = Scheibendurchmesser ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch ge kennzeichnet, daß der Maximaldurchmesser (d₁) der Scheiben mit Bördel 3 mm kleiner als der Innendurchmesser D₁ des perforierten dünnwandigen Metallzylinders (23) ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch ge kennzeichnet, daß der Mindestdurchmesser (d₂) der Scheiben mit Bördel bestimmt wird durch d₂ = D₂ + 2n + 3 mm mit d₂ = minimaler Durchmesser der Scheiben mit Bördel in Mil limeter und n = Dicke der Scheibe in Millimeter.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch ge kennzeichnet, daß in jeder Scheibe mit Bördel ein Verhält nis zur im Durchmesser kleineren Scheibe bestimmt ist nach d_n+1 = d_n+ 2n + 3 mm mit d_n+1 = Durchmesser der größeren Scheibe in Millimeter und d_n = Durchmesser der Scheibe mit kleinerem Durchmesser.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch ge kennzeichnet, daß der Außendurchmesser des perforierten Metallgefäßes (23) bestimmt ist nach D₃ = D₄ - 4 mm mit D₃ = Außendurchmesser des perforierten dünnwandigen Me tallgefäßes (23) in Millimeter und D₄ = Innendurchmesser des perforierten Zylinders in Millimeter.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch ge kennzeichnet, daß die Scheiben (15 bis 20) aus Aluminium legierungen bestehen, ggf. mit Legierungszusätzen der Metalle Mangan, Zink und Silicium sowie deren Mischungen.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch ge kennzeichnet, daß der Stab (13) aus Titan besteht.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch ge kennzeichnet, daß der Metallzylinder (23) aus nicht rostendem Stahl besteht.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch ge kennzeichnet, daß die Gesamtoberfläche der perforierten Öffnungen im perforierten Innenzylinder und im perforier ten Metallbehälter gleich groß ist.