DE597955C - Wasserzersetzungszelle mit Filterpressenbauart - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
4. JUNI 1934

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

M 597 KLASSE 12i GRUPPE

Siemens & Halske Akt.-Ges. in Berlin-Siemensstadt*)

Wasserzersetzungszelle mit Filterpressenbauart Patentiert im Deutschen Reiche vom 16. Mai 1931 ab

Bei Wasserzersetzungszellen mit Filterpressenbauart sind die Elektrodenplatten und gegebenenfalls auch die Diaphragmen in Rahmen angeordnet. Die Rahmen werden aufeinandergelegt und zwischen Endplatten mittels einer Spannvorrichtung zusammengepreßt. Die Rahmen dienen dabei entweder zugleich als Gefäß für den Elektrolyten, oder aber sie sind mit besonderen Einlassen und Auslässen für den Elektrolyten versehen und werden als Ganzes in einen mit Elektrolyt gefüllten Trog eingesenkt.

Man hat nun bisher als Baustoff für die Rahmen der Elektrodenplatten ausschließlich starre Materialien verwendet, nämlich insbesondere Metalle, Zement, Asbestzement oder Hartgummi. Bei Metallrahmen muß man zwischen den einzelnen Rahmen noch Isoliermaterial, ζ. B. in Form von Weichgummi, Asbest o. dgl., anordnen. Bei dem notwendigen Zusammenpressen der Rahmen mittels der Spannvorrichtung können sich diese Zwischenlagen von Isolierstoff leicht verschieben. Außerdem können Wasserzersetzungszellen mit Metallrahmen nicht als Ganzes in einen mit Elektrolyt gefüllten Trog eingesetzt werden, da sonst unerwünschterweise der Hauptteil des Stromes nicht zwischen den Elektrodenplatten, sondern zwisehen der äußeren Oberfläche der einzelnen Rahmen fließen würde.

Hinzu kommt außerdem noch, daß die Elektrodenplatten in den Rahmen aus starrem Material fest eingebaut sind. Das Profil der Rahmenseiten weist dabei eine nach der Rahmenmitte hin auslaufende, den Rand der Elektrode bzw. des Diaphragmas aufnehmende Nut oder Rille auf. Infolgedessen können die Elektrodenplatten im allgemeinen nicht aus etwa defekt gewordenen Rahmen herausgebracht und in neue Rahmen eingeführt werden. Die bekannten Rahmen aus Zement und Asbestzement benötigen zwar nicht, wie Metallrahmen, die Zwischenlage zusätzlicher Isolierschichten. Jedoch sind derartige Rahmen in elektrischer Hinsicht wenig günstig) weil Zement leicht Elektrolyt aufsaugt, dadurch leitend wird und große Stromverluste hervorruft. Hartgummirahmen weisen zwar diesen Mangel nicht auf, sind aber verhältnismäßig teuer und können nur durch Herumpressen der Hartgummimasse um die Ränder der Elektrodenplatten zu dichtem Schluß mit diesen Platten gebracht werden, so daß bei einem Schadhaftwerden einer Elektrodenplatte auch der mit ihr fest verbundene, gegebenenfalls noch gebrauchsfähige Rahmen mit entfernt und dafür eine neue Elektrodenplatte mit einem neuen Hartgummirahmen eingefügt werden muß. Ist der Hartgummirahmen schadhaft geworden, so kann auch die gegebenenfalls an sich noch

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Franz Petz in Berlin-Siemensstadt.

brauchbare Elektrodenplatte nicht mehr ohne weiteres weiter verwendet werden, sondern man muß wiederum eine neue Elektrodenplatte in einem neuen Hartgummirahmen als Ersatz dafür verwenden.

Schließlich weisen sowohl Metallrahmen als auch solche aus starrem Isoliermaterial, wie Zement, Asbestzement und Hartgummi, noch den Mangel auf, daß mit ihnen im allgemeinen nur biegsame Diaphragmen zusammen verwendet werden können, da nur durch diese eine ausreichende Abdichtung zwischen den Rahmen beim Aneinanderpressen durch die Spannvorrichtung sich erreichen läßt, wenn man nicht zusätzliche Zwischenlagen aus biegsamen Isoliermaterialien verwendet.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wasserzersetzungszelle ■ mit Filterpressenbauart, welche die Mangel der vorerwähnten bekannten Einrichtungen dieser Art grundsätzlich vermeidet. Gemäß der Erfindung haben die Elektrodenplatten eine Einfassung aus Weichgummi oder einem ähnlichen nachgiebigen Isoliermaterial. Diese Einfassung, aus Weichgummi bringt zunächst den Vorteil mit sich, daß eine gute Abdichtung zwischen den einzelnen Rahmen beim Aneinanderpressen durch die Spannvorrichtung erzielt wird. Weiterhin besteht auch noch der Vorteil, daß man ohne zusätzliche Zwischenlagen aus biegsamem Isoliermaterial je nach Bedarf starre Diaphragmen, z. B. aus Ton, oder auch biegsame Diaphragmen gleich gut verwenden kann, weil man in allen Fällen durch die Biegsamkeit der Elektrodeneinfassungen aus Weichgummi o. dgl. eine gute Abdichtung erhält.

Als weiterer praktisch wichtiger Vorteil kommt für die neuen Einfassungen schließlich noch in Betracht die Möglichkeit, daß man ohne weiteres nur die jeweils schadhaft gewordenen Teile, also entweder die Einfassung oder die zugehörige Elektrodenplatte, einzeln auswechseln kann. Zu diesem Zweck hat man nur nötig, die Schenkel der Einfassung, die eine durch Kitt o. dgl. geschlossene Stoßfuge haben, auseinanderzuspreizen und dann die Elektrodenplatte herauszunehmen. Ist nun nur die Elektrodenplatte schadhaft, so kann man in ihre noch gebrauchsfähige Einfassung ohne weiteres eine neue Elektrodenplatte einfügen und kann diese nach Verkitten der Stoßfuge zusammen mit der alten Einfassung wieder verwenden. Ist aber die Einfassung allein schadhaft geworden, so ersetzt man in der beschriebenen Weise lediglich die schadhafte Einfassung durch eine neue Einfassung aus Weichgummi o. dgl. und kann in diesem Falle die alte Elektrodenplatte weiter verwenden. Demzufolge benötigt die neue Wasserzersetzungszelle nur einen wesentlich geringeren Vorrat an Ersatzeinfassungen und Ersatzelektrodenplatten als die bekannten Wasserzersetzungszellen.

Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise dargestellt. Fig. ι ist der Aufriß einer eingerahmten Elektrodenplatte. Fig. 2 zeigt im Grundriß im vergrößerten Maßstab zwei (durch Ausbrechen des Mittelteiles und Zusammenrücken der Seitenteile) verschmälerte Elektrodenplatten in ihren Fassungsrahmen mit einem zwischen ihnen angeordneten Asbestdiaphragma.

Die Elektrodenplatte 1, eine rechteckige, ebene, abgekantete Blechtafel, ist in einen Fassungsrahmen 2 aus Weichgummi gefaßt. Der Fassungsrahmen 2 hat il-förmiges Profil (Fig. 2); er ist in der Mitte' seiner unteren Seite, bei 2^a, aufgeschnitten, um das Einschieben der Platte 1 in die Nut nach dem Auseinanderspreizen der Rahmenseiten 2^b, 2^C zu ermöglichen. 3 ist ein Diaphragma aus Asbestgewebe; es ist ebenso groß wie der Fassungsrahmen 2 und am Rande mit einer Tränkmasse" z. B. Gummilösung, gedichtet bis zu der in Fig. 1 durch die strichpunktierte Linie angedeuteten Grenze, die an der unteren rechten und linken Seite sich un- 90" gefahr mit den inneren Kanten des Fassungsrahmens 2 deckt, an der oberen Seite, bei 3", indessen tiefer liegt als die innere Fassungsrahmenseite.

Die Reihe von Elektrodenplatten enthaltenden Fassungsrahmen und Diaphragmen wird in bekannter Weise mittels einer (nicht gezeichneten) Spannvorrichtung zusammengepreßt. Die Richtung des Preßdruckes ist in Fig. 2 durch Pfeile angedeutet. Dabei schließen sich nicht nur die Fugen 4, 5 zwischen Fassungsrahmen und Diaphragma, sondern auch die Fugen 6, 7 zwischen Fassungsrahmen und Elektrodenplatte.

Zur Abführung der erzeugten Gase sind in der oberen Seite jedes Fassungsrahmens zwei Gruppen von beispielsweise je drei Rohren mit ovalem Profil eingesetzt. Die eine Gruppe 8 befindet sich bei der durch den Pfeil 5¹ angedeuteten Stromrichtung auf der Kathodenseite der Elektrodenplatte und führt darum das Wasserstoffgas ab. Die andere Gruppe 9 ist auf der Anodenseite der Elektrode angeordnet zur Abführung des Sauerstoffgases. Der für den Strom nicht durchlässige obere Streifen des Diaphragmas bildet zwischen den benachbarten Elektrodenplatten zwei Räume, in denen die Trennung der Gase vom Elektrolyt stattfinden kann. Ein Umlauf des Elektrolyts kann in bekannter Weise dadurch erzielt werden, daß auch an der unteren Seite der Fassungsraiimen Durchlasse, bei-

spielsweise die Rohrgruppen ίο, ii, für den Elektrolyt angebracht werden. Der ganze aus Elektrodenplatten, Fassungsrahmen, Diaphragmen, Endplatten und Spannvorrichtung bestehende Block wird in bekannter Weise in einen Elektrolyttrog eingesenkt. Zum Sammeln der Gase können Glocken bekannter Art über den Gasauslässen angeordnet werden.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Wasserzersetzungszelle mit Filterpressenbauart, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenplatten eine Einfassung aus Weichgummi oder einem ähnlich nachgiebigen Isoliermaterial haben.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen