DE563063C - Zufuehrung des destillierten Wassers in elektrolytische Zellen von Zersetzern nach dem Filterpressenprinzip - Google Patents

Description

Die bisher geübte Art der Zuführung des zur Elektrolyse erforderlichen Betriebswassers bei elektrolytischen Batterien nach dem Filterpressenprinzip hat bis heute wenig be-S friedigt. Zur Sicherung eines geregelten Betriebes ist es unbedingt erforderlich, die Elektrolytkonzentration in jeder Zelle konstant zu halten. Es ist hierzu notwendig, in jede einzelne Zelle jeweils so viel Wasser nachzufüllen, als durch die Gaserzeugung bzw. durch die Wasserzerlegung in der betreffenden Zelle an Wasser verbraucht wurde.

Bei Elektrolyseurbatterien, die einen Gesamtlaugeumlauf durch sämtliche Einzelzellen besitzen, sind bezüglich der Wasserzufuhr keine Schwierigkeiten vorhanden, da sich der Elektrolyt beim Umlauf ständig gleichmäßig mit dem Wasser mischt, demzufolge ist die Laugenkonzentration in allen

so Zellen gleich. Ein Elektrolytkanal, der die einzelnen Zellen der Batterie untereinander verbindet, ist aber schädlich wegen des dadurch bewirkten Nebenschlusses der Zellen untereinander und der sich daraus- ergebenden

«5 Korrosionsgefahr.

Bei Elektrolyseurbatterien, die keinen gemeinsamen Laugenumlauf besitzen, hat man bisher umständliche Reguliervorrichtungen mittels Ventile verwendet, um jeder Zelle die nötige Wassermenge zuzuführen. Auch ist bereits vorgeschlagen worden, jede einzelne Zelle mit Wasser zu speisen aus einem Wasserzuführungskanal, von welchem zum Unterteilen jeder Zelle ein Wasserzuleitungsröhrchen abzweigte.

Der praktische Betrieb hat ergeben, daß es unmöglich ist, nach diesem Prinzip jede Zelle der Filterpressenbatterie gleichmäßig mit Wässer zu speisen. Bei der geringsten Verschiebung der Laugenkonzentration in den einzelnen Zellen und der sich einstellenden verschiedenen hydrostatischen Verhältnisse ist eine gleichmäßige Speisung der einzelnen Zellen nicht möglich. Ist z. B. die Laugenkonzentration in einer Zelle etwas geringer, so strömt infolge des geringeren Flüssigkeitswiderstandes mehr Speisewasser in die Zelle, als erwünscht ist.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen elektrolytischen Wasserzersetzer nach Art der Filterpresse, bei der jede Elektrolytzelle mit destilliertem Wasser gespeist wird, und gestattet die Zuführung des Wassers zu jeder Zelle in der jeweils benötigten Menge ohne besondere Regelung und unter Vermeidung der Gefahr des Auftretens von Nebenschlüssen auf einfachste Weise mittels eines in der ungefähren Höhe des Elektrolytniveaus außerhalb der Batterie angebrachten geschlossenen Wasserzuführungskanals, welcher beispielsweise aus einzelnen voneinander iso^ lierten Kanalstücken besteht. Die Speisung der einzelnen Zellen erfolgt durch Röhrchen, die vom Sammelkanal ausgehen und zu jeder

Zelle führen, wobei die Mündung der Röhrchen dicht_ unterhalb des Elektrolytniveaüs in der Zelle liegt. Es wird dadurch vermieden daß das spezifische Gewicht der Lauge einen praktischen Einfluß auf die Zuführung jdes destillierten Wassers ausübt.

Um den Gasdruck in dem Wasserzuführungskanal und den einzelnen Zellen der Batterie gleichzuhalten, sind ein oder mehrere ίο Gasdruckausgleichrohre vorgesehen.

Der Erfindungsgegenstand ist in einigen Ausführungsbeispielen auf der Zeichnung dargestellt. Abb. ι zeigt den oberen Teil des Zellenrahmens ι mit seitlich angesetztem Kanalstück 2 und dem dazugehörigen Wasser-* zulauf röhrchen 4. Das Röhrchen 5 dient zum Gasdruckausgleich zwischen der Zelle und dem Kanalstück.^-

Abb. 2 zeigt den. Querschnitt des Kanalao Stückes 2 mit einer Auskleidung 3 aus Isoliermasse, beispielsweise Zement.

Der eigentliche Wasserzuführungskanal wird gemäß Abb. 3 aus einzelnen Kanalstücken 2 gebildet, und zwar durch das Zusammenreihen einer Anzahl ZeÜenrahmen 1, die voneinander isoliert und abgedichtet sind. Eine gleiche Isolation und Abdichtung besteht auch zwischen den einzelnen Kanalstücken.

Abb. 4 zeigt einen ganzen Zellenrahmen mit dem Kanalstück 2, dem Wasserzulaufröhrchen 4 und dem Druckausgleichröhrchen 5, ferner den für alle Zellen gemeinsamen Gasableitkanälen für Wasserstoff und Sauerstoff/.

Abb. S und 6 zeigen eine besondere Ausgleichmethode für den Gasdruck durch das Verbindungsröhrchen 6 zwischen dem Kanalstück 2 und dem für alle Zellen gemeinsamen Gasableitungskanal 7. Das Rohr 8 dient zum Wasserzuführen.

Die Zuführung des Speisewassers zur Batterie erfolgt an beiden Enden des Kanals 2 durch Rohr 8. Es kann aber das Wasser auch in die Mitte des Sammelkanals eingeführt werden. Jede einzelne Zelle wird durch das kleine Zuführungsrohr 4 gespeist, welches dicht unterhalb des Elektrolytniveaus in die Zelle mündet. Dieses Rohr hat einen kleinen Innendurchmesser, damit ein Rückströmen des Elektrolyten in den Speisewasserkanal vermieden wird. Da von jeder Zelle gemäß Abb. ι und 4 ein Druckausgleichröhrchen 5 vom Sammelkanal 2 nach der Zelle 1 führt, wird ein Druckausgleich auch erreicht werden durch eine Rohrverbindung· 6 (Abb. 6) zwischen dem Gasraum des Wasserzuführungskanals 2 und dem für alle Zellen gemeinsamen Gassammeirohr 7. Auf diese Weise wird jede Zelle gleichmäßig aufgefüllt, und es besteht eine NiveaudifEerenz zwischen, dem Wasser und dem Elektrolyten nur insoweit, wie eine solche aus den verschiedenen spezifischen Gewichten der flüssigen Medien (Wasser und Lauge) sich ergibt. Das Kanalstück 2 erhält gemäß Abb. 2 im Innern eine Auskleidung aus Isoliermasse, dadurch wird jede Elektrolyse im Innern des Wasserzuführungskanals vermieden, und die Haltbarkeit der den Kanal bildenden Teile wird gesichert. 7»

Die Speisung der einzelnen Elektrolytzellen mit destilliertem Wasser gemäß der vorliegenden Erfindung ist' unbedingt zuverlässig, was für die Sicherheit des Betriebes und für die Lebensdauer der Elektrolyseurbatterie von größter Bedeutung ist. Die Einrichtung bedient sich einfachster Konstruktionsmittel, wodurch die Herstellung des Elekferolyseurs erheblich verbilligt wird.

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   , !.Einrichtung zur Zuführung des destillierten Wassers in elektrolytische Zellen von Zersetzern nach deni Filterpressenprinzip, dadurch, gekennzeichnet daß von einem in der ungefähren Höhe des Elektrolytniveaus außerhalb der Batterie angebrachten, aus einzelnen Kanalstücken bestehenden geschlossenen Sammelkanal die einzelnen Zellen durch je ein Röhrchen (4), welches dicht unterhalb des Elektrolytniveaus in die Zelle mündet, gespeist werden.

   'Z. Einrichtung zur Zuführung des destillierten Wassers, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Kanal-Stück (2) des Sammelkanals mit dem Gasraum jeder Zelle durch ein Ausgleichröhrchen (5) verbunden ist.

   3. Einrichtung zur Zuführung des destillierten Wassers, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckausgleich zwischen dem Gasraum des Wasserkanals {2) und dem Gasraum der Zellen ¹⁰S durch eine Rohrverbindung (6) zwischen Sammelkanal (2) und dem für alle Zellen gemeinsamen Gasableitungsrohr (7) erfolgt.

   4, Einrichtung zur Zuführung des de- *¹⁰ stillierten Wassers nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanalstücke (2) im Innern mit einer Auskleidung aus Isoliermasse versehen sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen