DE455734C

DE455734C - Elektrolytische Zelle mit Quecksilberkathode fuer die Chloralkalizersetzung

Info

Publication number: DE455734C
Application number: DEG67044D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1924-05-22
Filing date: 1926-04-18
Publication date: 1928-02-10
Also published as: FR30954E; FR596918A; FR33372E; DE448530C; GB269513A; US1565943A

Description

Elektrolytische Zelle mit Quecksilberkathode für die Chloralkalizersetzung. In dem Patent 448 530 ist ein Verfahren zur Elektrolyse- von Chloralkalien in Quecksilberzellen beschrieben, bei welchem die Förderung des Quecksilbers vom Amalgamzersetzungsraum auf das höhere Niveau des Amalgambildungsraumes durch mechanische Fördereinrichtungen bei Gegenwart einer geeigneten Flüssigkeit, wie Wasser, verdünnter Alkalilauge oder Alkalichloridlösung bzw. von inerten Gasen erfolgt. Dadurch wird die sonst auftretende lästige Vermulmung des Quecksilbers, die bei Berührung des noch Amalgamreste enthaltenden Metalls mit Luft entsteht, mit Sicherheit vermieden.
Die nachstehend beschriebene Quecksilberzelle stellt eine besonders geeignete Ausführungsform dieses Verfahrens vor, welche hohe Produktion mit günstigem Wirkungsgrad und großer Betriebssicherheit vereinigt. Um in einer Quecksilberzelle von gegebener Grundfläche möglichst hohe Produktion zu erzielen, ist es nötig, die Stromdichte durch gesteigerte Belastung zu erhöhen; es ist bekannt, daß die Zellen mit hoher Belastung betrieben werden können, ohne daß die Betriebsspannung über ein wirtschaftlich unzulässiges llaß ansteigt, wenn man den Elektrodenabstand möglichst weitgehend verringert. Der Verringerung des Elektrodenab.standes ist jedoch dadurch eine Grenze gesetzt, da.ß ein Kurzschluß durch Berührung des zirkulierenden Quecksilbers mit dem Anodenmaterial vermieden werden muß. Diese Kurzschlußgefahr wird um so geringer, je gleichmäßiger die Förderung des Quecksilbers erfolgt. Bei den bisherigen mit mechanischen Fördermitteln ausgestatteten Quecksilberzellen wird dieser Forderung nicht in vollem Maße entsprochen, 'weil einerseits Unebenheiten der Zellenauskleidung und anderseits Stoßwirkungen der mechanischen Fördereinrichtungen die Möglichkeit eines Kurzschlusses schon bei relativ größeren Elektrodenabständen ergeben. Diese Nachteile werden bei der den Gegenstand vorliegender Erfindung bildenden Zelle wirksam vermieden, so daß der Elektrodenabstand sehr gering, beispielsweise nur auf S mm gehalten werden kann. Der Vorteil dieser Zelle besteht also darin, daß t. die Vermulmung des Quecksilbers mit Sicherheit ausgeschlossen wird und gleichzeitig z. der Elektrodenabstand auf ein Mindestmaß herabgesetzt und dadurch die Produktion pro Quadratmeter Quecksilberfläche erheblich gesteigert werden kann.
Die neue Zelle besteht aus einem Afalgamzersetzungsraum und einem im Niveau höher gelegenen, getrennten Amalgambildungsraum, die gegebenenfalls in einen einzigen Trog vereinigt sein können. Charakteristisch für den Bildungsraum ist, daß die Auskleidung mit geschliffenem Steinmaterial erfolgt und die Bodenfläche, auf welcher die Quecksilberkathode fließt, mit größter Eb°nheit ausgestaltet wird. Man kann hierfür beispielsweise eine Granitauskleidung wählen, die sorgfältig eben poliert wird. Der Amalgamzersetzungsrauen, bei welchem das Erfordernis vollkommener Gleichmäßigkeit der Auskleidungsflächen nicht in gleichem Maße besteht, kann wie üblich ausgestattet sein; in manchen Fällen kann man jedoch auch. zweckmäßig die ganze Zellenkonstruktion mit Auskleidungen von Granit oder anderen. geeigneten Steinmaterialien ausführen.
Die Förderung des Quecksilbers vom Amalgamzersetzungs- zum Amalgambil.dungsraum bei Gegenwart von Flüssigkeiten, wie Wasser usw., ist völlig stoßfrei auszuführen. Hierzu eignet sich insbesondere die in dem Patent 435 9oi beschriebene Vorrichtung. Diese Vorrichtung besteht aus einer senkrechten oder geneigten Voll- oder unterteilten Schnecke (Flügelschraube) mit einem oberhalb des Förderelementes aufgesetzten, gegebenenfalls an der Rotation teilnehmenden, horizontalen, kurvenförmigen Teller, welcher das geförderte Metall unter der Oberfläche der Deckflüssigkeit verteilt.
Diese Fördervorrichtung gestattet es nunmehr im Verein mit der besonders gleichmäßigen Ausführung der Flächen des Amalgambildungsraumes, den Elektro:denabstand auf ein Mindestmaß herunterzusetzen. Man kann z. B. mit plattenförmigen Kohlenanoaden auf einen Abstand zwischen io bis 5mm herabgehen, ohne Störungen befürchten zu müssen. Die so erzielte Verringerung des Elektrodenabstandes gestattet, die bekannten Vorteile dieser Maßnahme voll auszunutzen. Man kann also, ohne daß die Spannung über das sonst übliche Maß erheblich hinausgeht; mit größeren Strombelastungen arbeiten und damit die Produktion der Zelle in der Zeiteinheit wesentlich vergrößern.
Die beigefügten Skizzen i bis 5 geben beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung wieder, und zwar Abb. r und 4 den Querschnitt und die Aufsicht auf eine Zweitrog= zelle, Abb.2, 3 und 5 Querschnitt, Längsschnitt und Aufsicht einer Eintrogzelle. In Abb. i und 4 bedeutet A den aus einem eisernen Kasten angefertigten Amalgambildungsraum, B den Amalgamzersetzungsraum, die beide ein Betonfutter C besitzen. Der Ama1-gambildungsraum ist mit der geschliffenen Granitauskleidung L versehen. Die Konstruktion des Amalgambildungsraumes ist ohne weiteres aus der Zeichnung ersichtlich. Es bedeutet E die von oben durch Steinzeugdekkel eingeführte Anode aus Graphitplatten, F die von unten erfolgende Stromzuführung zur Kathode in Form eines kupfernen Tellers, Cr einen Rohrstutzen zur Ableitung des Chlors, I die zur Quecksilberförderung dienende Vorrichtung, N' und N" die Umlauftröge für das zirkulierende Quecksilber. Die Amalgamzersetzungszelle ist in üblicher Weise ausgestaltet. Zur Gewinnung des Wasserstoffes besitzt sie Abschlußglocken aus Blech M, welche .einen. umgelegten Rand besitzen, der in einen Flüssigkeitsverschluß eintaucht; die Ableitung des Wasserstoffs erfolgt durch den Rohrstutzen H. Die Zersetzung des Amalgams kann auf bekannte Weise durch Eintauchen von Rosten aus Eisen, Graphit oder Legerungen von Vanadin, Molybdän usw. beschleunigt werden.
Die Eintrogzelle nach Abb.2, 3 und 5 besteht aus einem länglichen, rechteckigen, eisernen Kasten A mit einer Längstrennungswand I(, welche die Zelle in einen Amalgambildungs- und Amalgamzersetzungsraum teilt. Beide besitzen das Betonfutter C, der Bildungsraum außerdem eine Auskleidung aus poliertem Granit. Die Zirkulation des Quecksilbers erfolgt mittels der Quecksilb,°.rfördereinrichtung I.

Claims

PATENTANSPRUCH: Elektrolytische Zelle mit Quecksilberkathode für die Chloralkalizersetzung mit getrenntem Amalgambildungsraum und tiefer angeordnetem Amalgamzersetzungs; rauen, bei. welcher der Elektrodenabstand in der Amalgambildungszelle ohne Kurzschlußgefahr sehr niedrig gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Amalgambildungsraum mit schleiffähigem Steinmaterial, wie Granit usw., derart ausgekleidet ist, daß seine Boden-läch° äußerst gleichmäßig ebene Beschaffenheit aufweist und die Förderung des Quecksilbers von dem Amalgamzersetzungs- zum Amalgambildungsraum bei Gegenwart von Flüssigkeiten in stoßfreier Weise mittels der in dem Patent 435 9oi beschriebenen Vorrichtung vorgenommen wird.