DE531275C

DE531275C - Arrangement of apparatus for chlor-alkali electrolysis

Info

Publication number: DE531275C
Application number: DEK102507D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1926-01-23
Filing date: 1927-01-18
Publication date: 1931-08-08

Description

Bei Apparaten für die Elektrolyse vonIn apparatus for the electrolysis of

Chloralkalien ist es bereits bekannt, eine Kathode aus durchlochtem Blech, DrahtnetzChlor-alkalis is already known, a cathode made of perforated sheet metal, wire mesh

o. dgl. anzuwenden, an der das Diaphragma anliegt.o. The like. To which the diaphragm rests.

Nach den britischen Patentschriften 10 604/1915 und 10 605/1915 (Nelsonzelle) ist es bekannt, eine Kathode dieser Art als eine längs des oberen Randes des Elektrolysiergefäßes befestigte Rinne auszubilden, in der die Anode angeordnet ist. Ferner ist es aus der amerikanischen Patentschrift 1 349 597 bekannt, die Kathode als einen aus durchlochtem Blech bestehenden Kasten auszubilden, der am oberen Rand des Elektrolysiergefäßes befestigt ist und die Anode enthält.According to British patents 10 604/1915 and 10 605/1915 (Nelson cell) it is known to have a cathode of this type as one along the top of the electrolyzer Form fixed channel in which the anode is arranged. It is also from the American patent specification 1,349,597 known to design the cathode as a box made of perforated sheet metal, which is attached to the upper edge of the electrolysis vessel and contains the anode.

In der deutschen Patentschrift 286 055 ist eine Zellenbauart angegeben, die eine senkrecht stehende gewellte Kathode anwendet, aber_flim übrigen von den vorgenannten Zellenbauarten abweicht.In the German patent specification 286 055 a cell-type is specified that applies a perpendicular corrugated cathode, but _fl deviates otherwise from the aforementioned cell types.

Die Erfindung besteht in der Übertragung der gefalteten Kathodenform auf Nelsonzellen. Gegenüber den vorbekannten Zellen wird durch die Erfindung der Vorteil erreicht, daß die Zelle für ein und dieselbe Stromaufnahmefähigkeit wesentlich kleinere Abmessungen erhält bzw. daß bei gleichen Abmessungen der Zelle eine viel höhere Stromkapazität erreicht wird. Außerdem ist die Zelle nach der Erfindung bei gleicher Stromkapazität wesentlich billiger als die genannten früheren Bauarten herzustellen.The invention consists in transferring the folded cathode shape to Nelson cells. Compared to the previously known cells, the invention achieves the advantage that that the cell for one and the same current capacity receives significantly smaller dimensions or that with the same Dimensions of the cell a much higher current capacity is achieved. Also is the cell according to the invention with the same current capacity is much cheaper than those mentioned to produce earlier designs.

Die Kathodenform nach der Erfindung ge-' stattet die Herstellung von Zellen von der mehrfachen Stromkapazität im Vergleich zu vorbekannten Zellen ähnlicher Bauart. Derartige Zellen haben außer den vorgenannten Vorzügen (Raumersparnis, billige Herstellung) noch den betrieblichen Vorteil, daß die Arbeit beim Auswechseln der Kathoden zum Reinigen, Erneuerung der Diaphragmen u. dgl. viel geringer wird als bei einer entsprechenden, aus kleineren Zellen bestehenden Anlage, da ja die Arbeit je Zelle in beiden Fällen etwa die gleiche ist.The cathode shape according to the invention allows the production of cells from the multiple current capacity compared to previously known cells of a similar design. Such In addition to the aforementioned advantages (space saving, cheap production), cells nor the operational advantage that the work when replacing the cathodes for Cleaning, renewal of the diaphragms and the like is much less than with a corresponding one, System consisting of smaller cells, since the work per cell is about the same in both cases.

Nach der Erfinditng ist der als Kathode dienende Behälter durch aus dem Werkstoff der Kathode hergestellte und als Kathoden-, fläche wirkende Wände in mehrere Abteilungen unterteilt, in denen die Anoden untergebracht sind.According to the invention, the container serving as a cathode is made of the material The cathode produced and acting as cathode, surface walls in several departments divided into which the anodes are housed.

Der Gegenstand der Erfindung ist in mehreren Ausführungsformen beispielsweise auf der Zeichnung veranschaulicht; es zeigen:The subject matter of the invention is in several embodiments, for example the drawing illustrates; show it:

Abb. ι eine Ausführungsform der Kathode in schaubildlicher Ansicht,Fig. Ι an embodiment of the cathode in a perspective view,

Abb. 2 einen senkrechten Querschnitt durch die Zelle bei dieser Ausführung der Kathode,Fig. 2 shows a vertical cross section through the cell in this embodiment of the cathode,

Abb. 3 und 4 in ähnlicher Weise eine andere Ausführungsform der Kathode und einen Querschnitt durch die Zelle.Figs. 3 and 4 similarly show another embodiment of the cathode and one Cross section through the cell.

Die Kathode besteht aus einem Kasten oder Behälter aus durchlochtetn Blech, Drahtnetz o. dgl. und wird längs des oberen Randes des "Elektrolysiefgefäßes befestigt, zweckmäßig durch geeignete Klemmen. Zu diesem Zweck besitzt die Kathode oben einen nach außen gebogenen Flansch.The cathode consists of a box or container made of perforated sheet metal, wire mesh o. The like. And is attached along the upper edge of the "electrolysis vessel, appropriate using suitable clamps. For this purpose, the cathode has a top facing outwards curved flange.

Nach der Abb. ι und 2 ist der Kathodenbehälter durch Faltung des Bodens in zwei ίο nebeneinanderliegende U~förmige Rinnen A und B unterteilt, die durch einen sehr schmalen Zwischenraum getrennt sind. In den Rinnen hängen die Anoden C bzw. jeweils eine Reihe solcher. Die Kathoden sind auf der Innenseite mit Diaphragmen bekleidet, so daß den Anoden zu beiden Seiten Kathodendiaphragmenflächen gegenüberstehen.According to Fig. 1 and 2, the cathode container is divided by folding the bottom into two adjacent U-shaped channels A and B , which are separated by a very narrow space. The anodes C or a row of these hang in the channels. The cathodes are lined with diaphragms on the inside so that the anodes are opposite cathode diaphragm surfaces on both sides.

Die während der Elektrolyse aus den Anodenräumen D durch die Diaphragmakathode hindurchtretende Lösung sammelt sich in dem der ganzen Zelle gemeinsamen Sammelraum E₁ aus dem die Lauge in bekannter Weise abgelassen werden kann. Die U-förmigen Rinnen A und B sind zweckmäßig nach unten hin etwas verengt, so daß die Entfernung zwischen Anode und Kathode unten etwas kleiner als oben wird. Dadurch wird eine gleichmäßige Stromdichte über der ganzen Anoden- bzw. Kathodenfläche erreicht. Die die Rinnen A und B abschließenden Wände können, wie in Abb. 1 gezeigt, gegebenenfalls gelocht sein und sind dann auf der Innenseite mit einem Diaphragma bekleidet, so daß auch diese Wände als Kathode wirken können.The solution passing through the diaphragm cathode from the anode spaces D during the electrolysis collects in the collecting space E ₁ common to the entire cell, from which the lye can be drained in a known manner. The U-shaped grooves A and B are conveniently somewhat narrowed towards the bottom, so that the distance between anode and cathode is slightly smaller at the bottom than at the top. As a result, a uniform current density is achieved over the entire anode or cathode surface. The walls closing the channels A and B can, as shown in Fig. 1, optionally be perforated and are then clad on the inside with a diaphragm so that these walls can also act as a cathode.

Gemäß Abb. 3 und 4 bildet die Kathode eine breite Rinne L₁ die beinahe in ihrer ganzen Tiefe durch eine hohle Wandi⁷ in zwei Abteilungen G und H₁ ähnlich den Rinnen A und B₁ geteilt ist. Die Abteilungen G und H können, wie die Abbildungen zeigen, unten kommunizieren. Die hohle Wand F ist als Kathodendiaphragma ausgebildet, besteht also in ähnlicher Weise wie die Rinne L aus durchlochtem Blech, Drahtnetz o. dgl. und ist außen mit einem Diaphragma überzogen. Die hohle Wand P besitzt zweckmäßig an ihrer schmalen Endfläche eine Öffnung K₁ durch welche die in das Innere der Hohlwand austretende Flüssigkeit in den gemeinsamen Sammelraum der Zelle abfließen kann. Außerdem kann an der Wand F oben eine Öffnung M vorgesehen sein, durch welche der im Innern der Wand sich ansammelnde Wasserstoff in den die Kathode umgebenden Raum des Elektrolysiergefäßes abströmen kann. Die hohle Wandi⁷ kann nach unten etwas weiter sein, um eine gleichmäßige Stromdichte über der ganzen Kathoden- bzw. Anodenfläche zu erzielen.According to Figs. 3 and 4, the cathode forms a wide channel L ₁ which is divided almost in its entire depth by a hollow wall ⁷ into two compartments G and H ₁ similar to the channels A and B ₁ . Divisions G and H can communicate as shown in the figures below. The hollow wall F is designed as a cathode diaphragm, that is, in a manner similar to the channel L, consists of perforated sheet metal, wire mesh or the like, and is covered on the outside with a diaphragm. The hollow wall P expediently has an opening K ₁ on its narrow end face through which the liquid emerging into the interior of the hollow wall can flow into the common collecting space of the cell. In addition, an opening M can be provided at the top of the wall F , through which the hydrogen accumulating in the interior of the wall can flow off into the space of the electrolysis vessel surrounding the cathode. The hollow wall ⁷ can be somewhat wider downwards in order to achieve a uniform current density over the entire cathode or anode surface.

Anstatt, wie in den Zeichnungen gezeigt, zwei U-förmige Rinnen nebeneinander anzuordnen, kann man in ähnlicher Weise drei oder mehr Rinnen vorsehen. An Stelle der einen hohlen Wand F können mehrere derartige Wände parallel nebeneinander in solchem Abstand angeordnet werden, daß eine Anode bzw. eine Anodenreihe genügend Platz findet.Instead of arranging two U-shaped gutters next to one another, as shown in the drawings, three or more gutters can be provided in a similar manner. Instead of the one hollow wall F , several such walls can be arranged parallel to one another at such a distance that there is sufficient space for one anode or one row of anodes.

Claims

Patent claims:

i. Arrangement of apparatus for chlor-alkali electrolysis with perforated, diaphragm-covered metal cathode, in which the cathode is drawn from a collecting container which is used to hold the lye and the hydrogen suspended box, characterized in that this box is made of building material for the cathode serving Metal vertical walls which act as cathode surfaces and which are conductively connected to the container is divided into compartments serving to accommodate the anodes.

2. Execution of the cathode according to claim i, characterized in that the Walls are formed by folding the bottom of the trough (Fig. 1 and 2).

3. Execution of the cathode according to claim i, characterized in that the Walls are designed as flattened hollow bodies (Fig. 3 and 4).

1 sheet of drawings