DE4438124A1 - Gas-Lift-Elektrolyse- und Reaktionssysteme zur Herstellung von Produkten und zur Anwendung in der Umwelttechnik - Google Patents

Description

Die Erfindung beinhaltet Elektrolyse- und Reaktionssysteme, die eine breite Anwendung zur Herstel­ lung von Produkten sowie zum Abbau von Schadstoffen und zur Rückgewinnung von Wertstoffen ermöglichen, wenn dabei an mindestens einer Elektrode Gase entwickelt werden. Ihnen ist deshalb gemeinsam, daß die entwickelten Gase zur Erzielung einer günstigen Zellspannung möglichst schnell aus dem Elektrodenzwischenraum entfernt werden müssen, sie aber auch im Sinne einer Mammutpumpe zur Förderung und hydrodynamischen Kopplung von Elektrolytströmen verwendet werden können.

Die diesem Zweck dienenden Gas-Lift-Zellen wurden in verschiedenen konstruktiven Lösungen für unterschiedliche Anwendungen bereits vorgeschlagen, wobei Konstruktion und Materialauswahl vor­ zugsweise auf den jeweiligen konkreten Anwendungsfall zugeschnitten wurden. Gemeinsam sind die ihnen zugrundeliegenden bekannten verfahrenstechnischen Prinzipien zur Erzielung eines für den Gas-Lift ausreichend großen Auftriebes durch die entwickelten Gase. Der damit bei ausreichend ho­ her Gasbildungsdichte erzeugte Auftrieb wird vorwiegend dazu genutzt, eine stationäre Umlaufströ­ mung zwischen den Elektrodenzwischenräumen und den innerhalb oder außerhalb der Zellen ange­ ordneten Rückströmkanälen zum Zwecke der Minimierung des Spannungsabfalls zu realisieren (z. B. DD 99 548, DE 42 11 555). Auch die hydrodynamische Kopplung mit außenliegenden Reaktoren und/oder Trennvorrichtungen ist für konkrete Anwendungsfälle bereits bekannt. So wurde z. B. in der DE 41 37 022 vorgeschlagen, den Auftrieb der entwickelten Gase dazu auszunutzen, kathodisch in Pulverform abgeschiedene Metalle zusammen mit dem Gas-Flüssigkeitsstrom aus den Kathoden­ räumen auszutragen und abzutrennen.

Aber diese Anwendungen blieben bisher zugeschnitten auf bestimmte Anwendungsgebiete wie z. B. die Peroxodisulfat-Elektrolyse, für die ausgereifte und seit vielen Jahren genutzte und vervollkomm­ nete Elektrolyseurkonstruktionen mit integriertem Gas-Lift vorliegen. Eine breitere Anwendung bei der Herstellung von Elektrolyseprodukten, bei der Schadstoffentgiftung und bei der Rückgewinnung von Metallen und anderen Wertstoffen im Rahmen von Recyclingprozessen scheiterte bislang am Fehlen einer geeigneten, und leicht an die spezifischen Erfordernisse des betreffenden Prozesses anpaßbaren Elektrolysetechnik. Insbesondere bei kleintonnagischen Produktionen und bei Anwen­ dungen im Umweltschutz sowie beim Metallrecycling mußte ein unvertretbar hoher Entwicklungsauf­ wand in Kauf genommen werden, um für jeden Prozeß die geeignete, speziell angepaßte Elektro­ lyse- und Reaktionstechnik unter Nutzung des Gas-Lift-Prinzips zu entwickeln.

Ein weiterer Nachteil der bisherigen speziellen Gas-Lift-Zellen liegt in der ungenügenden Kombinier­ barkeit unterschiedlicher Verfahrensschritte in einer Zelle bzw. unter Einbeziehung nachgeschalteter Reaktorsysteme. So erforderte die anodische Oxidation von Schadstoffen und die kathodische Me­ tallrückgewinnung vorwiegend getrennte Zellen. Auch Salzspaltungen, An- und Abreicherungspro­ zesse durch Elektrodialyse in Kobination mit elektrochemischen Elektrodenreaktionen erforderten meist getrennte Elektrolyse- und Reaktionstechnik mit zusätzlichen Förder- und Trennoperationen zwischen den einzelnen Teilschritten, beispielsweise Kombinationen von mehreren Elektrolysezellen und/oder von Elektrolyse- und Elektrodialysezellen.

Der in den Patentansprüchen dargelegten Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein leicht kombi­ nier- und optimierbares Elektrolyse- und Reaktionssystem bereitzustellen, welches sich für eine Viel­ zahl von unterschiedlichen Anwendungen eignet und ohne besonderen Aufwand an die jeweilige spezielle Aufgabenstellung anpaßbar ist.

Dieses Problem wird, wie in den Ansprüchen 1 bis 13 angegeben, dadurch gelöst, daß bei gleichen Grundabmessungen der bipolaren Elektrodenplatten deren Ausgestaltung mit unterschiedlichen Elektroden, Elektrolytrahmen und deren Kopplung mit äußeren Trenn- und Reaktorsystemen in nahe­ zu beliebiger Weise eine Anpassung an den gewünschten Prozeß sowie die Realisierung verschie­ dener Verfahrensschritte innerhalb eines Elektrolyse- und Reaktorsystems unter weitgehender Nut­ zung des Gas-Lift-Prinzips ermöglicht.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß statt einer Vielzahl speziel­ ler Zellenkonstruktionen für unterschiedliche Anwendungen es durch Variation einer begrenzten An­ zahl von Baugruppen, Materialien und hydrodynamischen Schaltungen schnell und mit relativ gerin­ gem Aufwand möglich ist, vielfältige Aufgabenstellungen der chemischen und pharmazeutischen In­ dustrie sowie der Umwelttechnik, insbesondere des produktionsintegrierten Umweltschutzes, zu be­ arbeiten und zu lösen. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung bestehen darin, daß die unter­ schiedlich aufgebauten einzelnen Elektrodenplatten bzw. die äußeren Trenn- und Reaktorsysteme in vielfältiger Weise kombinierbar sind und so auch innerhalb einer Bipolarzelle unterschiedliche Ver­ fahrensstufen aufgebaut und mittels Gas-Lift miteinander gekoppelt werden können.

Eine wesentliche Voraussetzung für eine maximale Förderung mittels der entwickelten Gase ist ne­ ben der Elektrodenhöhe auch die Aufteilung der spaltförmigen Elektrolyträume in senkrechte, parallel durchströmte Kanäle. Dem kann Rechnung getragen werden durch Einsatz von senkrechten Ab­ standsstreifen aus nichtleitendem Material, aber auch durch Verwendung profilierter Elektroden, meist in Form senkrechter, unterschiedlich geformter Rippen. In beiden Fällen können diese Ab­ standshalter auch die Ionenaustauschermembranen unterstützen und entsprechend positionieren.

Die verwendeten Elektroden, wenn nicht selbst der Graphitgrundkörper als Elektrodenmaterial geeig­ net ist, können einseitig oder beidseitig als Bleche eingesetzt werden, wodurch der Graphitgrundkör­ per bei entsprechender Ausgestaltung der Zu- und Abführungsleitungen völlig vom Elektrolyten abge­ grenzt ist. Bei Verwendung von Verbundelektroden ist oft eine Anodenisolierplatte zwischen der nicht die gesamte Fläche des Elektrodengrundkörpers sicher abdeckenden Elektrode erforderlich, z. B. bei Verwendung von dünnen Edelmetallstreifen auf Unterlagen aus Tantal- oder Titanfolien.

Als Elektrodenmaterialien können im Prinzip alle Metalle verwendet werden, die als Bleche oder Fo­ lien zugänglich sind. Bevorzugt als Anoden werden aber die Ventilmetalle Titan, Tantal und Niob, entweder mit glatten Edelmetallfolien beschichtet oder mit hoch porösen Aktivschichten aus Edelme­ tallen, Edelmetalloxiden oder aus Mischoxiden, gebildet aus Oxiden der Edelmetalle und Oxiden von Metallen der IV. bis VI. Nebengruppe sowie aus Bleidioxid, Nickel oder Edelstählen verwendet. Be­ vorzugte Kathodenmaterialien sind Nickel, Edelstähle, Eisen, Blei oder dotiertes Zinndioxid.

Von größter Bedeutung ist die Kontaktierung zwischen den Elektrodenmaterialien und den Elektro­ dengrundkörpern aus imprägniertem Graphit bzw. zwischen den Elektrodenmaterialien und Kon­ taktelementen bei Verwendung von Elektrodengrundkörpern aus nichtleitenden Materialien. Bewährt haben sich innerhalb der seitlichen Dichtflächen angeordnete Kontaktflächen, bei denen die Kontak­ tierung durch den Anpreßdruck beim Zusammenbau erfolgt. Bei Verwendung von Elektrodenmate­ rialien, die sich bei längerem Gebrauch mit weniger gut leitenden Schichten, beispielsweise mit Oxi­ den überziehen,. ist die Belegung der Kontaktflächen mit Kupfer, Silber oder Edelmetallen günstig (Metallfolien oder durch Galvanisieren, Bedampfen oder andere geeignete Verfahren aufgetragene dünne Schichten). Bei Verwendung von Elektrodengrundkörpern aus nichtleitendem Material ist auch eine Kontaktierung der anoden- und kathodenseitig aufgebrachten Elektroden mittels außerhalb der Grundkörper angebrachter Schraubverbindungen, die unabhängig vom Anpreßdruck beim Zusam­ menbau wirksam sind, möglich.

Wenn auch der Gas-Lift vorrangig zur Förderung der Elektrolysemedien eingesetzt wird, so kann er doch in bestimmten Anwendungsfällen allein nicht ausreichen. Eine Unterstützung durch Umlauf­ pumpen kann beispielsweise bei der Umlaufförderung einer Suspension von Metall- bzw. Katalysa­ torpartikeln erforderlich werden. Dies kann ständig, in vorgegebenen zeitlichen Intervallen oder nur bei Bedarf, wenn z. B. die Förderleistung durch Ablagerung von Feststoffpartikeln in den Elektroly­ seräumen unter einen vorgegebenen Grenzwert absinkt, erfolgen. Aber auch eine Verstärkung des Gas-Liftes durch das Anbringen von Steigleitungen für das Gas-Flüssigkeitsgemisch zwischen Elek­ trolysezellenaustritt und äußeren Trenn- und Rückströmsystemen kann sich günstig auswirken.

Um die Stromwärme abführen zu können bzw. um die Elektroden- bzw. nachgeschaltete chemische Reaktion bei vorgegebener Temperatur durchführen zu können, werden Wärmeaustauscher vor­ zugsweise entweder in die Elektrodengrundkörper, oder in die äußeren Trenn- und Reaktorsysteme integriert. Auch Regeneratoren zur Vorwärmung der eintretenden und Kühlung der austretenden Elektrolysemedien sind in solchen Anwendungsfällen, in denen eine thermische Aktivierung erforder­ lich ist, von Vorteil. Aber auch eine Aktivierung mittels Mikrowelle, UV-Strahlern oder Ultraschallge­ neratoren ist für spezielle Anwendungen vorteilhaft. Die entsprechenden Generatoren können in die äußeren Reaktoren integriert oder direkt am Zellenaustritt positioniert werden. Bei katalytischer Akti­ vierung kann ein Festbettkatalysator in das Reaktionssystem integriert werden oder eine Katalysator­ suspension wird innerhalb der Elektrolytkreisläufe zur Anwendung gebracht.

Ausführungsbeispiele

Das der Erfindung zugrundeliegende Aufbauprinzip und dessen Variationsmöglichkeit soll anhand der Fig. 1 und 2 näher erläutert werden. Fig. 1 zeigt Querschnitte durch mehrere bipolare Elektro­ denplatten, bei denen die jeweiligen anodischen oder kathodischen Halbzellen hinsichtlich ihrer kon­ struktiven Gestaltung im Hinblick auf die Verwendung verschiedener Elektrodenmaterialien und einer unterschiedlichen Anzahl der Elektrolyträumen zur Ausbildung von Ein-, Zwei- und Mehrkammerzellen variiert wurde. Fig. 2 zeigt schematisch die verschiedenen Varianten der Kopplung mit äußeren Trenn- und Reaktorsystemen.

Beispiel 1

Fig. 1 zeigt das Aufbauprinzip anhand eines aus vier bipolare Elektrodenplatten (A bis D) bestehen­ den Ausschnittes aus einer Bipolarzelle. Dargestellt ist ein Querschnitt im Bereich der elektro­ chemisch-wirksamen Bereiche, wobei zur Vereinfachung auf Kühlkanäle, Dichtungen sowie Ein- und Austritte verzichtet wurde. Die von den vier Elektrodenplatten ausgebildeten drei Einzelzellen wurden hinsichtlich der anodischen und kathodischen Halbzellen in der Weise zusammengestellt, daß die wichtigsten im Anspruch 1 enthaltenen konstruktiven Varianten entweder auf der Anodenseite, oder auf der Kathodenseite enthalten sind. Dies betrifft sowohl die Verwendung der beiden Varianten der Elektrodengrundkörper aus imprägnierten Graphit oder aus Kunststoffen, als auch die Anordnung von unterschiedlichen Elektroden (glatt und profiliert, Bleche und Folien) sowie eine unterschiedliche Anzahl von Elektrolyträumen (Ein-, Zwei- und Dreikammerzelle).

Die bipolare Elektrodenplatte A besteht aus einem Elektrodengrundkörper 1 aus imprägnierten Gra­ phit, der gleichzeitig als Anode (profiliert) und Kathode (glatt) dient. Die Elektrodenplatte B besteht aus einem Elektrodengrundkörper aus einem nichtleitenden Material 3 mit Kontaktelementen 7, wel­ che den elektrischen Kontakt zwischen der anodisch angeordneten glatten Metallelektrode 6 und der kathodischen profilierten Graphitelektrode 8 herstellen. Mit dem Elektrolytrahmen 4 und den Ab­ standshaltern 5 wird durch die Elektrodenplatten A und B eine ungeteilte Einzelzelle aufgebaut. Die Elektrodenplatte C besteht wieder aus einem Elektrodengrundkörper aus imprägniertem Graphit 2 mit anodisch eingelassener Kunststoffisolierplatte 11 und darauf angeordneter Metallverbund-Folien­ elektrode 10 (z. B. senkrechte Platinstreifen auf Tantalfolie aufgeschweißt). Kathodisch ist eine pro­ filierte Metallblechelektrode eingelassen. Mit den beiden zwischen den Elektrodenplatten B und C angeordneten Elektrolytrahmen 4, den beiden Ionenaustauschermembranen 9 und den Abstandshal­ tern 5 wird eine geteilte Zweikammerzelle ausgebildet. Die Membranen werden anodenseitig durch die Abstandshalter und kathodenseitig durch die Graphitrippen gehaltert bzw. zentriert. Die Elektro­ denplatte D besteht wiederum aus einem Grundkörper 1 aus imprägniertem Graphit, der gleichzeitig als Anode (profiliert) und Kathode (glatt) wirkt. Mit den in das Graphit eingearbeiteten Anodenräumen (in Form senkrechter Strömungskanäle), den beiden Elektrolytrahmen 4 und den beiden Ionenaus­ tauschermembranen 9 wird durch die Elektrodenplatten C und D eine Dreikammerzelle ausgebildet. Der Positionierung der Membranen dienen die Rippen auf den beiden Elektroden sowie ein in die Mittelkammer eingelegter Spacer 13.

Beispiel 2

In Fig. 2 sind jeweils drei geteilte, bipolar geschaltete Einzelzellen dargestellt. Die betreffende Schal­ tungsvariante wird lediglich am Beispiel einer Elektrolytlösung, Anolyt oder Katholyt, dargestellt. Die einzelnen Figuren zeigen:

• A. Äußere Trennvorrichtung Gas-Flüssig mit Gasaustrag und Austrag der Flüssigkeit oder einer Flüssigkeit mit suspendierten Feststoffanteilen.
• B. Wie A, jedoch mit Rückführung der abgetrennten Flüssigkeit bzw. der Flüssigkeit mit suspen­ dierten Feststoffanteilen (Gas-Lift-Umlaufförderung).
• C. Trennvorrichtung Gas-Flüssig-Fest mit separatem Austrag der getrennten Phasen, jedoch ohne Umlaufförderung.
• D. Trennvorrichtung Gas-Flüssig-Fest wie unter C, jedoch mit Flüssigkeitsrückführung.
• E. Nachgeschalteter Einkammerreaktor mit integrierter Gasabscheidung sowie mit Gas- und Flüssigkeitsaustrag, aber ohne Flüssigkeitsrückführung. Die hier beispielsweise dargestellte Reaktorvariante kann in beliebiger Weise durch andere Reaktoren ersetzt werden.
• F. Wie unter E., jedoch mit Rückführung der Flüssigkeit oder eines Flüssigkeits-Feststoffgemi­ sches.
• G. Einkammerreaktor mit integrierter Gasabscheidung und Rückführung eines Flüssigkeits-Fest­ stoff-Gemisches, jedoch im Gegensatz zu F nur mit Austrag von Gas und Flüssigkeit. Der Feststoff, z. B. ein suspendierter Katalysator, verbleibt im umlaufenden Elektrolyten. Die Flüs­ sigkeit wird über ein integriertes Filter ausgekreist.
• H. Mehrkammerreaktor mit integrierter Gasabscheidung und Flüssigkeitsrückführung von den Reaktorkammern zu den zugeordneten Elektrolyträumen. Die Gase treten aus allen Kammern nach oben aus. Die Flüssigkeit wird durch Überströmöffnungen durch die einzelnen Kammern geleitet und tritt aus der letzten Kammer aus.
• I. Mehrkammerreaktor mit integrierter Gasabscheidung und Gasaustritt. Rückführung eines Flüs­ sigkeits-Feststoffgemisches aus den Reaktorkammern zu den zugeordneten Elektrolyträumen. Hydrodynamische Kopplung der einzelnen Kammern durch Überströmöffnungen am schräg angeordneten Reaktorboden. Austritt eines Flüssigkeits-Feststoffgemisches aus der letzten Kammer.
• J. Mehrkammerreaktor mit integrierter Gasabscheidung und Gasaustritt. Rückführung eines Flüs­ sigkeits-Feststoffgemisches aus den Reaktorkammern zu den zugeordneten Elektrolyträumen. Hydrodynamische Kopplung der einzelnen Kammern durch Überströmöffnungen am schräg angeordneten Boden. Feststoffabtrennung und separater Austritt von Flüssigkeit und Feststoff.

Claims (15)

1. Gas-Lift-Elektrolyse- und Reaktionssysteme, bestehend aus dem Verwendungszweck ent­ sprechend kombinierten bipolaren geteilten und/oder ungeteilten Elektrolysezellen von 1 bis 2,5 m Höhe, ausgelegt für Gasentwicklung an mindestens einer Elektrode, deren bipolare Elektrodenplatten aus Elektrodengrundkörpern mit beidseitig aufgebrachten oder eingearbeite­ ten anodischen und kathodischen Halbzellen aufgebaut sind, deren an den Stirnseiten der Elektrodengrundkörper herausgeführte Ein- und Austritte für die Elektrolysemedien mit äuße­ ren Trenn- und Reaktorsystemen gekoppelt sind,
wobei der Elektrodengrundkörper:

• - aus imprägniertem Graphit, der gleichzeitig als Anode und Kathode dient,
• - aus imprägniertem Graphit, der gleichzeitig als Anode oder Kathode dient und auf dem, elektrisch leitend mit ihm verbunden, als Gegenelektrode eine Metall- oder Metallverbund­ elektrode aufgebracht ist,
• - aus imprägniertem Graphit, auf dem beidseitig, elektrisch leitend mit ihm verbunden, Elek­ troden aus Metall oder einem Metallverbund aufgebracht sind,
• - aus Kunststoff, auf dem beidseitig, durch Kontaktelemente untereinander elektrisch leitend verbunden, Elektroden aus Metallen, Graphit oder einem Metallverbund aufgebracht sind,

besteht und die Anzahl der auf den Elektrodengrundkörpern einseitig oder beidseitig aufge­ brachten oder eingearbeiteten Elektrolytrahmen, die untereinander durch Separatoren, vor­ zugsweise Ionenaustauschermembranen, abgegrenzt: sind und die mit getrennten Zu- und Abführungen für die Elektrolytlösung verbunden sind,

• - Einkammerzellen als ungeteilte Zellen,
• - Zweikammerzellen als geteilte Zellen,
• - Dreikammerzellen als geteilte Zellen mit einer zusätzlichen Mittelkammer,
• - Mehrkammerzellen als geteilte Zellen mit zwei und mehr zusätzlichen Mittelkammern

ergeben und die Austritte sowie bei Flüssigkeitsrückführung zusätzlich die Eintritte der ver­ schiedenen Kammern einzeln oder in Gruppen zusammengefaßt mit äußeren Trenn- und Re­ aktorsystemen verbunden sind, wie:

• - Trennvorrichtung Gas-Flüssig mit Gas- und Flüssigkeitsaustrag
• - Trennvorrichtung Gas-Flüssig mit Flüssigkeitsrückführung sowie Gas- und Flüssig­ keitsaustrag
• - Trennvorrichtung Gas-Flüssig mit Gasaustrag und Austrag eines Feststoff- Flüssigkeits­ gemisches
• - Trennvorrichtung Gas-Flüssig mit Gasaustrag, Rückführung und Austrag eines Feststoff- Flüssigkeitsgemisches
• - Trennvorrichtung Gas-Fest-Flüssig mit Gas-, Flüssigkeits-, und Feststoffaustrag
• - Trennvorrichtung Gas-Fest-Flüssig mit Flüssigkeitsrückführung sowie mit Gas-, Feststoff- und Flüssigkeitsaustrag
• - Einkammerreaktor mit integrierter Gasabscheidung sowie Gas- und Flüssigkeitsaustrag
• - Einkammerreaktor mit integrierter Gasabscheidung, Flüssigkeitsrückführung sowie mit Gas- und Flüssigkeitsaustrag
• - Einkammerreaktor mit integrierter Gasabscheidung, Rückführung eines Flüssigkeits-Fest­ stoff-Gemisches sowie mit Gasaustrag und Austrag eines Flüssigkeits-Feststoff-Gemi­ sches
• - Einkammerreaktor mit integrierter Gasabscheidung, Rückführung eines Flüssigkeits-Fest­ stoff-Gemisches sowie mit Gas- und Flüssigkeitsaustrag, letzterer über ein integriertes Fil­ ter
• - Mehrkammerreaktor mit integrierter Gasabscheidung und Flüssigkeitsrückführung inner­ halb der Kammern sowie Überströmöffnungen zur hydrodynamischen Kopplung der Kammern untereinander, mit Gasaustrag sowie Flüssigkeitsaustrag aus der letzten Kammer
• - Mehrkammerreaktor mit integrierter Gasabscheidung und Gasaustritt, Flüssigkeits- und Feststoffrückführung innerhalb der Kammern sowie Überströmöffnungen zur hydrodyna­ mischen Kopplung der Kammern untereinander, Austritt des Flüssigkeits- Feststoffgemi­ sches aus der letzten Kammer
• - Mehrkammerreaktor mit integrierter Gasabscheidung und Gasaustritt, Flüssigkeits- und Feststoffrückführung innerhalb der Kammern sowie Überströmöffnungen zur hydrodyna­ mischen Kopplung der Kammern untereinander, Feststoffabtrennung in der letzten Kam­ mer und getrennter Austritt von Flüssigkeit und Feststoff.

2. Gas-Lift-Elektrolyse- und Reaktionssysteme nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß innerhalb einer Bipolarzelle einzelne oder in Gruppen zusammengefaßte bipolare Elektroden­ platten unterschiedlich aufgebaut sind und/oder mit unterschiedlichen äußeren Trenn- und Re­ aktorsystemen gekoppelt sind.

3. Gas-Lift-Elektrolyse- und Reaktionssysteme nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß glatte Elektroden eingesetzt sind und zur Abstandshaltung und/oder die zur Ausbildung senkrechter Strömungskanäle dienenden Einbauten aus nichtleitenden Materia­ lien, vorzugsweise aus Kunststoffen bestehen.

4. Gas-Lift-Elektrolyse- und Reaktionssysteme nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß zur Abstandshaltung und/oder zur Ausbildung senkrechter Strömungskanäle die Elektroden profiliert sind.

5. Gas-Lift-Elektrolyse- und Reaktionssysteme nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Metallelektroden aus glatten oder profilierten Blechen, beispielsweise aus Eisen, Edelstahl, Nickel, Blei, Titan oder Niob bestehen.

6. Gas-Lift-Elektrolyse- und Reaktionssysteme nach den Ansprüchen 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß als Metallverbundelektroden vorzugsweise Bleche oder Folien aus den Ventilme­ tallen Titan, Tantal oder Niob eingesetzt sind, die im elektrochemisch wirksamen Bereich ganz oder teilweise mit Edelmetallfolien beschichtet sind.

7. Gas-Lift-Elektrolyse- und Reaktionssysteme nach den Ansprüchen 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß Wärmeaustauschflächen in die Elektrodengrundkörper und/oder in die äußeren Trenn- und Reaktorsysteme integriert sind.

8. Gas-Lift-Elektrolyse- und Reaktionssysteme nach den Ansprüchen 1 bis 7, gekennzeichnet da­ durch, daß in die Reaktionssysteme Festbettkatalysatoren, Mikrowelle-, UV- oder Ultraschall­ generatoren integriert sind.

9. Gas-Lift-Elektrolyse- und Reaktionssysteme nach den Ansprüchen 1 bis 8, gekennzeichnet dadurch, daß die Kontaktierung zwischen dem imprägnierten Graphit bzw. den Kontaktele­ menten und den Metall- bzw. Metallverbundelektroden innerhalb der Elektrodengrundkörper durch den Anpreßdruck beim Zusammenbau erfolgt.

10. Gas-Lift-Elektrolyse- und Reaktionssysteme nach den Ansprüchen 1 bis 9, gekennzeichnet dadurch, daß zur Kontaktierung zwischen den Metall- bzw. Metallverbundelektroden und den Kontaktelementen außerhalb der Elektrodengrundkörper Schraubverbindungen angebracht sind.

11. Gas-Lift-Elektrolyse- und Reaktionssysteme nach den Ansprüchen 1 bis 10, gekennzeichnet dadurch, daß bei Verwendung von Elektrodengrundkörpern aus imprägniertem Graphit und Elektroden aus Metallen oder Metallverbunden das graphitische Material durch Isolierplatten aus Kunststoffen zwischen dem Elektrodengrundkörper und den Elektroden sowie durch ein­ gearbeitete Kunststoffbauteile oder flüssigkeitsdicht mit den Elektroden verbundene Zuführun­ gen aus den verwendeten Elektrodenmaterialien geschützt sind.

12. Gas-Lift-Elektrolyse- und Reaktionssysteme nach den Ansprüchen 1 bis 11, gekennzeichnet dadurch, daß Umlaufpumpen angeordnet sind, die den Gas-Lift ständig oder in vorgegebenen zeitlichen Intervallen oder im Bedarfsfall unterstützen.

13. Gas-Lift-Elektrolyse- und Reaktionssysteme nach den Ansprüchen 1 bis 12, gekennzeichnet dadurch, daß Steigleitungen zwischen Elektrolysezelle und den äußeren Trenn- und Reakti­ onssystemen angebracht sind, die den Gas-Lift unterstützen.