DE568539C - Herstellung von druckfesten Isolierkoerpern, besonders fuer elektrolytische Zellen - Google Patents

Description

• Herstellung von druckfesten Isolierkörpern, besonders für elektrolytische Zellen Es hat verhältnismäßig große Schwierigkeiten gemacht, einen geeigneten isolierenden Baustoff für Elektrolyseure, insbesondere zur Wasserzersetzung unter niederem oder höherem Druck, zu finden, da für diese Zwecke sehr hohe Anforderungen verschiedenster Art an die Eigenschaften dieser Baustoffe gestellt werden müssen. Die früher üblichen isolierenden Baustoffe, wie Glas, Fiber, Hartgummi usw., scheiden ohne weiteres aus, da sie auf die Dauer gegenüber den in solchen Elektrolyseuren verwendeten konzentrierten Laugen und den entstehenden aktiven Gasen nicht beständig sind. Die Verwendung derartiger unbeständiger Baustoffe führt aber nicht nur zur Zerstörung wichtiger Konstruktionselemente, . sondern durch die entstehenden Umsetzungsprodukte wird auch der Elektrolyt verunreinigt, was sich schädlich auf den Wirkungsgrad der Apparate ausgewirkt hat.
• Es ist nun gelungen, in der Klasse der Lacke eine Anzahl von Werkstoffen zu finden, deren Widerstandsfähigkeit und Beständigkeit gegenüber konzentrierten Laugen und den entstehenden aktiven Gasen durchaus! hinreicht.
• In erster Linie kommen hier in den letzten Jahren bekanntgewordene Celluloseätherverbindungen in Betracht, z. B. Benzyl- und Äthylcellulose. Es hat sich auch als zweckmäßig erwiesen, derartige Lacke mit anorganischen Füllstoffen, wie Asbest, Asbestmehl, Schiefermehl o. dgl., zu mischen.
• Dagegen weisen diese Baustoffe einen Mißstand auf, der besonders bei höheren Temperaturen und höheren Drücken sich unangenehm fühlbar macht. Sie haben nämlich die Neigung, bei höheren Temperaturen zu erweichen.
• Bei Verwendung dieser Baustoffe, insbesondere für elektrolytische Zellen, tritt aber bei höheren Temperaturen mit der Erweichung die Gefahr einer Deformation unter Druckbelastung auf. Diese Deformation ist besonders bei Bauteilen, die Kanäle besitzen oder die einen gewissen Abstand halten sollen, von Nachteil, da durch das Nachgeben des Werkstoffes in der Preßrichtung, z. B. bei Filterpressenelektrolyseuren in der Richtung der Spindeln, die Abstände der Elektroden so verringert werden können, da3 der ordnungsgemäße Durchfluß des Gas-Elektrolyt-Gemisches darunter leidet. Das Nachgeben des Werkstoffes in der einen Richtung hat sein Ausweichen in der anderen Richtung zur Folge, so daß der Durchmesser des Zellenkörpers unliebsam vergrößert und, was noch gefährlicher ist, der Querschnitt der in den Rahmen ausgesparten Kanäle verkleinert wird und sogar so verengt werden kann, daß das Gas-Elektrolyt-Gemisch nicht mehr die Möglichkeit hat, ungehindert abzuziehen und sich demgemäß in den Zellenräumen staut, was wiederum eine Zerstörung der Zellen nach sich ziehen kann.
• Die Aufgabe, die sich der Erfinder gestellt hat, besteht darin, ein Mittel vorzuschlagen, durch das das Erweichen derartiger Baustoffe bei höheren Temperaturen unschädlich gemacht wird. Dies soll dadurch geschehen, daß man den Baustoffen oder Baustoffe gemischen, solange sie sieh noch im plastischen Zustand befinden, versteifende Mittel zumischt, die die besondere Eigenschaft haben, daß sie ihre Steifigkeit auch bei steigender Temperatur nicht verlieren.
• Demgemäß besteht ein Verfahren zur Herstellung von druckfesten Isolierkörpern, besonders für elektrolytische Zellen, aus in der Wärme erweichenden Werkstoffen oder Werkstoffgemischen nach der Erfindung darin, daß dem Baustoff im plastischen Zustand abbindende Werkstoffe zugesetzt werden. Diese Eigenschaft des Abbindens und sich daraus ergebenden Erhärtens des beigemischten Versteifungsmittels führt zur Erreichung des gewünschten Zweckes, denn derartige abbindende Stoffe, wie beispielsweise Zement o. dgl., besitzen durchweg die Eigenschaft, ihre durch das Abbinden gewonnene Erhärtung nicht wieder zu verlieren, auch nicht bei heblichen Temperatursteigerungen. Zusätzlich bringt das Abbinden noch die weitere nützliche Begleiterscheinung mit sich, daß jede abbindende Masse infolge der dabei stattfindenden chemischen Vorgänge sich ausdehnt, so daß bei den weiterhin angewendeten Formungsvorgängen die Formen gut ausgefüllt werden und ein exaktes Formstück entsteht.
• Das abgebundene Versteifungsmittel bildet innerhalb des fertigen Bauteiles ein poriges Gerippe, dessen Poren gleichmäßig mit den anderen Baustoffen durchsetzt sind. Das entstandene porige Gerippe bietet den auftretenden Druckkräften auch bei höheren Temperaturen einen hinreichenden Widerstand, um ein Nachgeben und Ausweichen des Baustoffes zu verhindern, während der die Poren des Gerippes füllende eigentliche Baustoff die von ihm erwarteten Eigenschaften, Isolationsfähigkeit, Dichte u. dgl., dem Baustück verleiht.
• Als Versteifungsmittel kommen hauptsächlich Zemente in Betracht, die dem -eigent<, lichen Baustoff oder Baustoffgemisch zugesetzt werden, wobei im Fall der Verwendung von Celluloseätherverbindungen natürlich gleichzeitig mit dem Zement das für das Abbinden nötige Wasser zugesetzt werden muß. Als vorteilhaft hat sich hierbei ein Gemisch von q. Teilen Lacklösung, i Teil Asbestfaser, i Teil Romanzement und 2/3 Teilen Wasser gezeigt.
• Die Lacklösung kann beispielsweise hergestellt werden, indem man i Teil Benzylcellulose in io Teilen Benzol oder einer Benzol-Xylol-Mischung i : i löst. Statt Benzylcellulose kann auch Äthylcellulose oder ein anderer Celluloselack verwendet werden.
• Nun werden q. Teile der so gewonnenen Lacklösung mit i Teil gut aufgeschlossener Asbestfaser vermengt und innig vermischt. Auf 5 Teile dieser breiartigen Masse wixd dann i Teil Romanzement, der zuerst mit 2/ 3 Teilen Wasser versetzt wurde, beigegeben und das Ganze innig vermengt. Dabei entsteht eine nunmehr knetbare, roeigartige Masse, die sich formen läßt. Die abgewogene Masse wird z. B.. in eine mit Wasser gut benetzte Holzform eingeformt und dann einige Zeit getrocknet, damit das Lösungsmittel entweicht. Durch stufenweises starkes Pressen in Stahlformen und Trocknen' wird die endgültige Festigkeit und Form erzielt. Dabei ist darauf zu achten, daß der Zement vor dem letzten Preßgang noch nicht ganz abgebunden hat, weil sonst durch das Pressen das innere Gefüge zertrümmert werden würde.
• Statt sofortiger Formgebung kann man auch vorteilhaft die knetbare, teigartige Masse in dünnen Schichten ausbreiten und so das Lösungsmittel verdunsten lassen. Bevor die Schicht gänzlich ausgetrocknet ist, wird sie in einer Zerreißmaschine vollständig zerrissen und verkleinert und dann in eine heiße, z. B. stählerne Preßform gebracht. In den heißen Preßformen wird die- Masse unter sehr star- i ken Drücken gepreßt, so daß ein dichter Preßkörper entsteht.
• Dieses zweite Verfahren hat den Vorteil der Arbeitsverkürzung, da die leicht verdunstbare Lösung sich ziemlich rasch aus der dünnen Masse entfernt, während es längere Zeit braucht, um aus dem Innern eines stärkeren Körpers an die Oberfläche zu wandern und dort zu verdunsten. Im letzten Fall führt das Lösungsmittel auch immer etwas Cellulose mit, so daß die inneren Schichten ärmer an Cellulose werden, was nachteilig ist. Während der Körper nach dem zweiten Verfahren in zwei Preßgängen hergestellt werden kann, benötigt man beim ersten Verfahren acht bis zehn Preßgänge.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von druckfesten Isolierkörpern, besonders für. elektrolytische Zellen, aus in der Wärme erweichenden Werkstoffen oder Werkstoffgemischen, dadurch gekennzeichnet, daß dem Baustoff im plastischen Zustand abbindende Werkstoffe zugesetzt werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß als isolierender, säure-und laugenfester Werkstoff Lacke, besonders Ätherlacke, allein oder im Gemisch mit anorganischen Füllstoffen, als abbindender Werkstoff Zement unter Zusatz von Wasser verwendet werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch r und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Gewinnung des Baustoffes ein Gemisch vorn etwa
4. 4. Teilen einer Lacklösung (z., B.. r Teil Benzylcellulose in ro Teilen Benzol oder Benzol-«."'ylol-Mischung), r Teil Asbestfaser in r Teil Romanzement und =/3 Teilen Wasser zu einer knetbaren Masse verarbeitet, diese in Formen gepreßt und die Werkstücke getrocknet werden.