DE682020C - Zelle zur Chloralkalielektrolyse - Google Patents

Description

Es ist bekannt, die Chloralkalielektrolyse mit Hilfe von großflächigen Diaphragmen bei leerem Kathodenraum oder mit als Gasschirm ausgebildeten Kathoden bei gefülltem Kathodenraum durchzuführen. Der Kathodenraum ist dabei durch eine in Form und Anordnung besonders ausgebildete Kathode von dem darüberliegenden Anodenraum getrennt, jedoch so, daß bei Zellen mit elektrolytgefüll tem Kathodenraum zwischen den rostförmig angeordneten stabförmigen Bauteilen geringe Zwischenräume vorhanden sind, durch die eine Flüssigkeitsverbindung zwischen Anoden- und Kathodenraum besteht. So ist

ig z. B. bei Elektrolyseuren mit liegender Kathode dieser Teil bekannterweise lose verschiebbar auf Schienen gelegt, wobei die Gasableitungsvorrichtung auf der Oberseite der Kathode ohne Befestigung aufgebaut ist. Bei anderen Vorrichtungen zur Elektrolyse von Alkalichloriden wurden schon Kathoden verwendet, die in Form von Streifen oder Stäben mittels geschlossener oder an einzelnen Stellen aufgespaltener, stromdurchlässiger Membranen eingehüllt sind. Man hat auch schon bei elektrolytischen Zellen zur Elektrolyse von Alkalichloriden für den die Kathode umgebenden Gasschirm Hüllen oder Hülsen verwendet, die sowohl auf der Innen- als auch auf der Außenseite mit nicht leitendem Material umgeben sind. Dabei handelt es sich, wie auch bei den vorstehenden Einrichtungen um Zellen, die keine zusammenhängenden Scheidewände aufweisen. Bei den bekannten Elektrolyseuren ist die Kathode als Gitter oder Rost ausgebildet, wobei jeder Stab für sich von Diaphragmenhüllen umgeben ist, oder die Kathode ist an Stelle eines Diaphragmenschlauches mit einem Mantel umhüllt, der gasundurchlässig wirkt, dem Strom und der Flüssigkeit aber keinen iiennenswerteini Widerstand entgegensetzt. Zellen, die derartige Gasschirme aufweisen, werden diaphragmenlose Zellen genannt.

Diese für einen kontinuierlichen Betrieb geeigneten diaphragmenlosen elektrolytischen Zellen sind jedoch in den Abmessungen ihrer Flächen begrenzt und weisen weiterhin den Nachteil auf, daß zwischen den Bauteilen für die Kathode ungenützte Zwischenräume frei bleiben.

Die vorliegende Erfindung stellt eine weitgehende Verbesserung der letztgenannten Konstruktion dar.

Sie betrifft eine Zelle zur Chloralkalielektrolyse mit im wesentlichen waagerechter, im Elektrolyten liegender Kathode und diese überdachenden Gasableitungen und ist dadurch gekennzeichnet, daß ein über den ganzen Querschnitt der Zelle sich erstreckender,

in an sich bekannter Weise aus Asbest und Drahtnetz bestehender Gasschirm, z. B. durch Kröpfung, so ausgebildet ist, daß Wasserstoffableitungskanäle entstehen und gleichzeitig das über dem Drahtnetz angeordnete Asbestgewebe eine Spannung erfährt.

Damit wird der besondere Vorteil erreicht, daß nunmehr für die Chloralkalielektrolyse geeignete Zellen ohne Diaphragma in der für

ίο . hoheLeistungen notwendigen Größe hergestellt werden können. Gleichzeitig ist mit der erfindungsgemäßen Ausbildung der Kathode eine zweckmäßige Befestigung und Anordnung des Asbestgewebes verbunden. In diesem Falle ist das Drahtnetz zur besseren Anordnung des Asbestes mehrmals doppelt gekröpft, wobei die Kröpfung des Drahtnetzes zur Festhaltung des Asbesttuches dient. Eine noch weitergehende Sicherung des Asbestes gegen

ao seine Abhebung vom Drahtnetz kann durch eine nachträgliche winkelige Biegung ■ der Kf öpfungsstelle des Netzes erzielt werden, wobei im Querschnitt S-förmige Gebilde entstehen.

Im Elektrolyseur ist dieses Gasableitungsgebilde oberhalb der Kathode angeordnet und gegen die Horizontale leicht geneigt. In diesem Falle können die Elektroden, insbesondere die Kathoden, waagerecht angeordnet oder ebenso wie die Gasableitungsvorrichtung geneigt sein. Man kann die Kathode auch mit der Gasabführungsvorrichtung baulich vereinigen, indem man die Kathode, welche sonst drahtnetzförmig ausgebildet sein kann, zur praktischen Anwendung der Erfindung in Schienenpaare unterteilt, die beiderseits von den Doppelkröpfungen der Gasableitungsapparatur angeordnet sind und die Pressung für das Asbesttuch verstärken.

In der Fig. 1 der beigefügten Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung im Schnitt dargestellt. Die Zelle enthält zwei durch den Kanal 1 kommunizierende Räume 2 und 3 mit schrägem, zum Überlaufrohr 4 geneigtem Boden 5. Im kleineren links angeordneten Raum 3 wird durch den Kanal 6 das an der Kathode entwickelte Wasserstoffgas, welches bei 7 in diesen kleineren Raum eintritt, nach oben abgeleitet, während sich in ihm gleichzeitig unten das gewonnene Ätzalkali sammelt. Auch ist die Stromzuleitung zur Kathode 8 teilweise durch diesen Raum hindurchgeführt. Im rechten Raum befinden sich die Elektroden, und zwar die drahtnetzförmige Kathode 8 unterhalb der neuen Gasableitungsvorrichtung, welche aus dem Drahtnetz 9 und der Asbestauflage 10 besteht. Die Teile 8 bis 10 sind in Richtung von links nach rechts, also in umgekehrter Weise wie der Boden S des Gefäßes, geneigt. Darüber sind die verschiedenen oder auch eine einheitliche Anode 11 im gleichen Sinne schräg angeordnet. Über ihnen sammelt sich das Chlorgas und kann bei 12 abgeleitet werden.

Fig. 2 und 3 stellen Querschnitte zweier Ausführungsformen der neuen Gasableitungsvorrichtung dar. Diese Gasableitungsvorrichtungen ruhen in den dargestellten Beispielen auf der Kathode 8. Das gekröpfte Drahtnetz 13 trägt dabei das Asbestgewebe 14, das mittels der Kröpfungen gespannt ist. In Fig. 3 ist der gekröpfte Teil des Drahtnetzes 13 S-förmig gebogen, wodurch ein festerer Halt geschaffen wird.

In Fig. 4 ist eine Abänderung dargestellt, bei welcher die Gasableitungsvorrichtung 13, und Elektrode baulich vereinigt sind. Die Elektrode ist hier in Winkelleistenpaare 15 aufgestellt, die auf die Kröpfungsstellen 16 der Gasableitungsvorrichtung drücken und somit den Halt des Asbesttuches verstärken.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Zelle zur Chloralkalielektrolyse mit im wesentlichen waagerechter im Elektrolyten liegender Kathode und diese überdachenden Gasableitungen, gekennzeichnet durch einen über den ganzen Querschnitt der Zelle sich erstreckenden, in an sich bekannter Weise aus Asbest und Drahtnetz bestehenden Gasschirm, der, z. B. durch Kröpfung, so ausgebildet ist, daß Wasserstoffableitungskanäle entstehen und gleichzeitig das über dem Drahtnetz angeordnete Asbestgewebe eine Spannung erfährt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem gekröpften Teil des Drahtnetzes durch mehrfache, z. B. S-förmige Biegung ein besonders hoher Grad von Formbeständigkeit gegeben ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine rostförmige Kathode beiderseitig an den gekröpften Teilen des Drahtnetzes derart angeordnet ist, daß je zwei Nachbarelemente des Kathodenrostes die Preßhalterung des Asbestgewebes sichern und ver-no stärken.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das aus gekröpftem Drahtnetz und gespannt daran liegendem Asbestgewebe bestehende Gebilde auf der Kathode aufliegt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen