DE69221066T2 - Elektrolytischer behälter zum herstellen von hypochlorit - Google Patents

Elektrolytischer behälter zum herstellen von hypochlorit

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Elektrolysezelle zum Herstellen von Hypochlorit, und insbesondere eine Elektrolysezelle zum Herstellen hochkonzentrierten Hypochlorits.
  • Hypochlorit, typischerweise von Natriumhypochlorit reprisentiert, wird verbreitet in verschiedenen Anwendungen, wie z.B. als Bleichmittel, Bakterizid, oder zur Wasser- und Schmutzwasserbehandlung, Abwasserbehandlung, für die Heimküche und für Reinigungszwecke angewendet. Es gibt verschiedene Verfahren zum Herstellen von Hypochlorit: ein Verfahren zum Herstellen von Hypochlorit über eine Reaktion von Chlor mit Alkalihydroxid, welches durch Elektrolyse einer wäßrigen Lösung eines Alkalimetallchlorids wie z.B. Salzwasser erhalten wird, und ein Verfahren zum direkten Erzielen von Hypochlorit in einer Elektrolysezelle durch Elektrolyse eines Alkalimetallchlorids in einer Elektrolysezelle ohne Membrane.
  • Durch das Verfahren zum Herstellen von Hypochlorit über eine Reaktion von Alkalioxid mit Chlor kann hochkonzentriertes Hypochlorit hergestellt werden, und dieses Verfahren wird für die Herstellung von Hypochlorit als kommerzielles Produkt eingesetzt. Da umfangreiche elektrolytische Anlagen für die Herstellung von Alkalihydroxid und Chlor benötigt werden, wird diese Herstellung normalerweise in Elektrolysebetrieben zum Herstellen von Alkalichlorid wie z.B. bei der üblichen Großproduktion von Salz zusammen mit der Produktion von Alkalihydroxid oder Chlor erzeugt.
  • Im Gegensatz dazu weist das durch das Verfahren zum Herstellen von Hypochlorit durch Elektrolyse einer wäßrigen Lösung von Salz in einer Elektrolysezelle ohne Membrane erzeugte Hypochlorit eine vergleichsweise geringe Konzentration auf, kann aber direkt für die Zwecke der Wasserbehandlung oder als Bakterizid verwendet werden. Die Herstellungsanlagen sind ebenfalls einfacher als die Elektrolyseanlagen zur Herstellung von Alkalihydroxid und Chlor. Somit wird dieses Verfahren direkt an der Stelle eingesetzt, wo Hypochlorit gebraucht wird. Darüber hinaus ist es bei einer elektrolytischen Herstellungsvorrichtung möglich, den elektrischen Strom der benötigten Menge von Hypochlorit entsprechend einzustellen, und alle für ein Bakterizid effektiven Chlorkomponenten werden in Wasser gelöst. Daher wird Hypochlorit nun direkt mittels Elektrolyse an der Stelle des Bedarfs erzeugt, da es keine Notwendigkeit für Lagerung oder Transport gibt, wie in den Anlagen, wo Chlor im Gaszustand in Speicherungsanlagen für Flüssigchlor verwendet wurde, oder in den Anlagen, in welchen hochkonzentriertes Hypochlorit gespeichert und eingesetzt wurde.
  • Bei dem Verfahren zum direkten Erzeugen von Hypochlorit durch Elektrolyse wird eine wäßrige Lösung eines Alkalichlorids wie z.B. eines gewöhnlichen Salzes in einer Elektrolysezelle ohne Membrane hergestellt. Die Konzentration des der Elektrolysezelle als Elektrolytlösung zugeführten Salzwassers beträgt 2 bis 4%. Je höher die Konzentration des Salzwassers ist, desto höher steigt der Wirkungsgrad der Chlorerzeugung an der Anode an. Da jedoch durch die Elektrolyse erzeugtes Hypochlorit enthaltenes Salzwasser direkt zur Wasserbehandlung und für andere Zwecke benutzt wird, wird hoch konzentriertes Salzwasser in das behandelte Wasser gemischt, und dieses ist nicht erwünscht. Daher wird normalerweise Salzwasser mit einer Salzkonzentration ähnlich der von Meerwasser verwendet.
  • Hypochlorit wird durch eine Reaktion von an der Anode erzeugtem Chlor und an der Kathode erzeugtem Alkali hergestellt, wobei aber das Hypochlorit in Chlorsäure umgewandelt wird, wenn die Elektrolyse weiter in der Elektrolysezelle fortgesetzt wird. Demzufolge wird sogar dann, wenn versucht wird, die Aufenthaltszeit der Elektrolytlösung zu verlängern, um hochkonzentriertes Hypochlorit in der Elektrolysezelle ohne Membrane herzustellen, nur die Menge des erzeugten Chlorats erhöht, aber der Wirkungsgrad der Hypochloriterzeugung verringert.
  • Aus diesem Grunde wurde vorgeschlagen, eine mehrstufige Elektrolysezelle mit mehreren Elektrolysezellen mit durch Unterteilungswänden getrennten Anoden und Kathoden bereitzustellen, um Hypochlorit bei hohem Stromwirkungsgrad und ohne Erhöhung des Elektrolysewirkungsgrades herzustellen (siehe z.B. JP-A-52-28104 und JP-A-61-44956).
  • Unterdessen ist die Konzentration von in einer herkömmlichen Elektrolysezelle hergestellten Hypochlorit nicht zufriedenstellend, und es besteht einer hoher Bedarf nach einer Elektrolysezelle, mittels welcher hochkonzentriertes Hypochlorit mit hohem Wirkungsgrad erzeugt werden kann.
  • ie US-A-3819503 offenbart eine Elektrolysezelle zum Herstellen von Oxyhalogenverbindungen, welche betrieben wird, indem die Elektrolytlösung auf 60ºC gehalten wird. Die US-A- 3477939 offenbart eine Elektrolysezelle mit bipolaren Elektroden und versehen mit einer Kühlschlange zum Erzeugen von Chlorat. Beide Dokumente zeigen die übliche Kühlung des die einzelnen Zellen verlassenden Elektrolyten; insbesondere liegt ein paralleler Fluß des Elektrolyten durch einzelne getrennte Zellen vor.
  • Die vorliegende Erfindung berücksichtigt, daß die Konzentration und der Erzeugungswirkungsgrad von Hypochlorit sehr stark von der Temperatur der Elektrolytlösung und durch den Wirkungsgrad der Abtrennung des bei der Elektrolyse erzeugten Wasserstoffgases abhängt. Die vorliegende Erfindung stellt eine Elektrolysezelle zum Erzeugen von Hypochlorit mit mehreren bipolaren Zelleneinheiten bereit, um das Wasserstoffgas effizienter ohne Erhöhung der Temperatur der Elektrolytlösung abzutrennen, indem eine Elektrolytlösungs-Kühlkammer zumindest entweder an einer Einlaufseite oder an einer Auslaufseite der Elektrolytlösung in der Zelleneinheit, eine Überlaufplatte für den Überlauf der Elektrolytlösung über die Oberseite der Zelleneinheit am Auslaß der Zelleneinheit, ein Kanal für den Einlauf der Elektrolytlösung an einem unteren Abschnitt der Elektrolysezelleneinheit bei einem Einlaß der Zelleneinheit, und ein Gas/Flüssigkeits-Trennraum für das in der Elektrolysezelle erzeugte Gas über der Elektrolytlösungsoberfläche bereitgestellt werden. Mit einer solchen Anordnung wird die Elektrolytlösung mit erhöhter Temperatur nach der Elektrolyse in jeder Zelleneinheit abgekühlt, und die Reaktion der Umwandlung von Hypochlorit zu Chlorat aufgrund des Temperaturanstiegs kann verhindert werden. Ferner wird die Elektrolytlösung aus der Zelleneinheit über die Überlaufplatte in die Kühlkammer gebracht, und über der Zelleneinheit ein Raum vorgesehen. Die Gas/Flüssigkeits-Trennung des bei der Kathode durch Elektrolyse erzeugten Wasserstoffes wird schnell in dem oberen Raum ausgeführt, und der Anstieg einer Elektrolysespannung aufgrund von Blasenbildung kann minimiert werden.
  • In einer bipolaren Zelleneinheit sind aus einer Titanplatte bestehende bipolare Elektroden vorgesehen, wobei der Anodenkatalysatorüberzug auf einer Hälfte der Platte, d.h., von deren Mitte bis zu einem Ende ausgebildet ist. Der Abschnitt mit dem Anodenkatalysatorüberzug wird als Anode genutzt, und der Abschnitt ohne Anodenkatalysatorüberzug wird als Kathode genutzt, und diese sind auf einer Unterteilungsplatte in der Form eines Kamms angeordnet. Somit kann die Elektrolysezelle leicht zusammengebaut und gewartet werden.
  • Ein Kühlrohr ist so in einer Kühlkammer untergebracht, daß das Kühlmittel von einer Elektrolytlösung hoher Temperatur zu einer Elektrolytlösung niedriger Temperatur strömt, und dieses erzeugt einen starken Kühleffekt für die Elektrolytlösung.
  • Fig. 1 ist eine Draufsicht auf eine Elektrolysezelle einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei deren Deckel entfernt ist;
  • Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht der Elektrolysezelle von Fig. 1 entlang der Linie A - A; und
  • Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer bipolaren Elektrode einer Einheitszelle.
  • In einer kastenförmigen Elektrolysezelle sind mehrere Zelleneinheiten in horizontaler Richtung ausgerichtet, und es sind eine Elektrolytlösungs-Kühlkammer zumindest entweder an einer Einlaufstelle oder an einer Auslaufstelle der bipolaren Zelleneinheiten, eine Überlaufplatte für den Überlauf der Elektrolytlösung der Zelleneinheiten am Auslaß der Zelleneinheit, und ein Elektrolytlösungskanal für den Einlauf der Elektrolytlösung vom unteren Abschnitt der Zelleneinheit an einem Einlaß der Zelleneinheit vorgesehen, wodurch die Lösung von unten in die Zelleneinheit einfließt und von oben ausfließt, und ein Raum für die Gas/Flüssigkeits-Trennung für das in der Elektrolysezelle erzeugte Gas ist über der Elektrolytlösungsoberfläche untergebracht. Demzufolge können Blasen aus der Elektrolytlösung schnell entfernt und die Elektrolytlösung ausreichend abgekühlt werden.
  • Nachstehend werden die Merkmale der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den zeichnungen beschrieben.
  • Fig. 1 ist eine Draufsicht auf eine Elektrolysezelle einer Ausführungsform der Erfindung, wobei deren Abdeckung entfernt ist. Eine Elektrolysezelle 1 besteht aus einem mit einem synthetischen Harz wie z.B. Polyvinylchlorid oder einem korrosionsbeständigen Material wie z.B. Gummi, überzogenem Metall. In Fig. 1 weist die Elektrolysezelle 6 Zelleneinheiten 2a, 2b, 2c, 2d, 2e und 2f und mehrere bipolare Elektroden sind darin untergebracht, welche Anoden 4 auf einer Seite einer Unterteilungsplatte und Kathoden 5 auf der anderen Seite aufweisen.
  • In den Zelleneinheiten 2a und 2f, welche die Anoden und Kathoden mit einer externen elektrischen Schaltung verbinden sind die Anoden 4 und die Kathoden 5 an Wänden der Elektrolysezelle befestigt, und ein Anodenanschluß 7 und ein Kathoden anschluß 8 sind für die Verbindung mit der externen elektrischen Schaltung daran befestigt.
  • Die Elektrolysezelle ist mit einem Salzwassereinlaß 9 ausgestattet, und Salzwasser wird an die Zelleneinheit 2a, d.h., an die Zelleneinheit an dem einen Ende geliefert. Nach dem Einlauf in die Zelleneinheit 2a wird das Salzwasser von dem Einlaufdruck des Salzwassers und durch eine von dem Aufsteigen von durch Elektrolyse erzeugten Wasserstoffblasen bewirktem Fluß nach oben gedrückt und überströmt eine überlaufplatte 10a und fließt in eine erste Kühlkammer 11a. Die in die erste Kühlkammer geleitete Elektrolytlösung wird von einem ersten Kühlrohr 12a abgekühlt. Verschiedene Materialien wie z.B. Metall, synthetisches Harz usw. können für das Kühlrohr verwendet werden. In dem Falle der Verwendung eines Metalls mit hoher Wärmeleitfähigkeit, ist bevorzugt Titan oder eine Legierung davon zu verwenden, welches eine hohe Korrosionsbeständigkeitseigenschaft in der Elektrolytlösung aufweist.
  • Die in der ersten Kühlkammer gekühlte Elektrolytlösung wird zu einer nächsten Zelleneinheit 2b über einen Kanal geliefert, welcher in einem unteren Bereich der Kühlkammer angeordnet ist. Nach der Elektrolysierung wird die Elektrolyt lösung aus der Zelleneinheit 2b herausgeführt, überströmt eine zweite Überlaufplatte 10b und wird in eine zweite Kühlkammer 11b geleitet. Dann wird sie über einem Kanal im unteren Bereich der zweiten Kühlkammer zu einer dritten Zelleneinheit 2c geleitet. Somit wird die Lösung sequentiell abgekühlt und elektrolysiert und aus einem Elektrolytlösungsauslaß 13, der an der Seitenwand der Elektrolysezelle vorgesehen ist, entnommen.
  • Die Kühlkammer kann zwischen den Zelleneinheiten untergebracht sein, während eine Verbindungskammer 14 ohne Kühlrohr gemäß Darstellung in Fig. 1 angeordnet sein kann, wobei der Temperaturanstieg der Lösung in Kauf genommen wird. Das Kühlmittel für das Kühlrohr wird von einem Einlaß 15d eines vierten Kühlrohres 12d geliefert, welches sich in einer zu einem Auslaß der Elektrolytlösung nächstgelegenen Position in einer der Flußrichtung der Elektrolytlösung entgegengesetzten Richtung befindet. Dann wird es aus einem Auslaß 16d entnommen, und über einen Einlaß 15c einem dritten Kühlrohr 12c zugeführt. Ferner wird es aus dem Auslaß 16d entnommen und dem zweiten Kühlrohr 12b und ferner dem ersten Kühlrohr 12a zugeführt. Durch die Leitung des Kühlmittels in dieser Weise kann man die Temperaturverteilung in jeder Zelleneinheit im Vergleich zu dem Falle bei dem das Kühlmittel in derselben Richtung wie die Elektrolytlösung geleitet wird, vergleichmäßigen. Auf diese Weise kann Hypochlorit mit höherem Wirkungsgrad erzeugt werden.
  • In dem Falle des Vorliegens vieler Zelleneinheiten muß das Kühlmittel nicht kontinuierlich durch alle Zelleneinheiten geführt werden, statt dessen bevorzugt man es, das Kühlmittel in verschiedene Gruppen zu verteilen, die jeweils für einige Zelleneinheiten vorgesehen sind, und es von einer eingangsseitigen Zelle zu einer ausgangsseitigen Zelle in einer zu der Strömungsrichtung der Elektrolytlösung entgegengesetzten Richtung zu senden, da dieses günstiger ist, um die Temperaturverteilung zwischen den Zelleneinheiten zu vergleichmäßigen.
  • Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht der Elektrolysezelle von Fig. 1 entlang der Linie A - A. Die Lösung wird der Zelleneinheit 2c über einen Elektrolytlösungskanal 18 unterhalb einer Trennwand 17c einer zweiten Kühlkammer 2b zugeführt. Durch Elektrolyse an der Kathode erzeugte Wasserstoffblasen steigen zwischen der Anode und der Kathode der Zelleneinheit auf und werden in einen oberen Raum der Elektrolysezelle in Gas und Flüssigkeit getrennt. Dann wird das Gas aus einem Wasserstoffauslaß 20 entnommen und weiterverarbeitet. Andererseits tritt die über eine dritte Überlaufplatte 10c in dem oberen Bereich der Zelleneinheit 2c geflossene Elektrolytlösung in eine Verbindungskammer 14 ein, in welcher es kein Kühlrohr gibt. Aus der Verbindungskammer wird die Elektrolytlösung zu einer nächsten Zelle 2 geleitet. Eine sich zu dem oberen Bereich der Elektrolysezelle erstreckende Unterteilungswand 17d ist so vorgesehen, daß die Elektrolytlösung nicht von oben her in die Zelleneinheit fließt. Zwischen der Unterteilungswand und einem Deckel 21 der Elektrolysezelle befindet sich ein Raum, in dem sich Gas frei bewegen kann und das erzeugte Wasserstoffgas ohne jede Störung entnommen werden kann.
  • Die von unterhalb der Trennwand 17d in eine Zelleneinheit 2d geleitete Elektrolytlösung tritt in eine dritte Kühlkammer 12c über eine vierte Überlaufplatte 10d ein und wird abgekühlt.
  • Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht einer bipolaren Elektrode der Zelleneinheit. Auf einer Unterteilungsplatte 3 sind mehrere bipolare Elektroden 6 mit Anoden 4 auf der einen Seite und Kathoden 5 auf der anderen Seite befestigt. Die Unterteilungsplatte wird in der Elektrolysezelle unter Verwendung einer Dichtung und dergleichen montiert nachdem die Zelleneinheiten so ausgebildet wurden, daß die Elektrolytlösung sich nicht entlang einer unteren Fläche 22 und einer Seitenfläche 23 bewegt. Eine korrosionsbeständige Metallplatte, wie z.B. aus Titan wird als bipolare Elektrode verwendet und eine Abdeckung mit einer hohen katalytischen Aktivität ist auf einer Hälfte der Oberfläche, d.h., von deren Mitte bis zu einer Seite unter Verwendung eines Metalls der Platinfamilie oder deren Oxid als Anode ausgebildet. Demzufolge kann eine Hälfte der Platte als Anode und die andere Hälfte als Kathode verwendet werden. Auf diese Weise kann eine bipolare Elektrode mit guten elektrischen und strukturellen Eigenschaften hergestellt werden. Die bipolare Elektrode sollte so an der Unterteilungsplatte befestigt werden, daß die Elektrolytlösung nicht herauslecken kann. Jede der bipolaren Elektroden kann mit der Unterteilungsplatte elektrisch verbunden werden, um den Strom an jede bipolare Elektrode gleichmäßig zu verteilen.
  • In der Elektrolysezelle der vorliegenden Erfindung können so viele Zelleneinheiten wie gewünscht in Abhängigkeit von der benötigten Menge an Hypochlorit untergebracht werden. In dem Falle einer Beschränkung des Einbauraumes können Elektrolysezellen mit weniger Zelleneinheiten in mehreren Stufen auf einem Gestell gestapelt werden, statt viele Zelleneinheiten unterzubringen.
  • Nachstehend erfolgt eine Beschreibung einiger Beispiele:
  • Beispiel 1
  • Auf einer Titanplatte mit 150 mm Länge und 125 mm Breite wurde eine Elektrodenkatalysatorsubstanz mit einem Oxid aus der Platinmetallfamilie, die als Anode für die Herstellung von Hypochlorit geeignet ist, auf eine Hälfte der Platte, d.h. von deren Mitte bis zu einem Ende aufgebracht. Diese bipolare Elektrodenplatte (hergestellt von Permelec Electrode Co., Ltd.) wurde auf einer aus Polyvinylchlorid bestehenden Unterteilungsplatte befestigt. Acht Stücke der bipolaren Elektroden wurden an vorgegebenen Punkten einer Elektrolysezelle befestigt, und die Elektrolysezelle mit zwanzig Zelleneinheiten zusammengebaut. Von einem Salzwassereinlaß wurde Salzwasser mit einer Konzentration von 3 Gew.% und auf 20ºC gehalten eingeleitet und dieses wurde mit einer Stromdichte von 12 A/dm² elektrolysiert. Die Elektrolysespannung jeder Zelleneinheit betrug 3,7 V.
  • Ein Titanrohr mit 22 mm Durchmesser wurde als Kühlrohr verwendet und auf 15ºC gehaltenes Kühlwasser zugeführt. Die Temperatur des Kühlwassers war am Auslaß 20ºC.
  • Die Temperatur der aus dem Elektrolytlösungsauslaß entnommenen Elektrolytlösung war 30ºC. Die effektive Chlorkonzentration der Elektrolytlösung war 12000 ppm, und der Stromwirkungsgrad war in diesem Falle 65%.
  • Beispiel 2
  • Eine Titanplatte mit 150 mm Länge und 274 mm Breite wurde als Elektrode verwendet. An ihrem Abschnitt von 150 mm in der Länge und 137 mm in der Breite d.h., von deren Mitte bis zu ihrem einen Ende wurde ein katalytischer Überzug für Hypochlorit nach demselben Verfahren wie im Beispiel 1 erzeugt. 8 Stücke einer solchen Platte wurden zur Herstellung einer Zelleneinheit befestigt, und 20 solcher Zelleneinheiten wurden für den Zusammenbau einer Elektrolysezelle verwendet.
  • Von einem Salzwassereinlaß wurde Salzwasser von einer Konzentration von 3 Gew.% und auf 18ºC gehalten, eingeleitet und dieses wurde mit einer Stromdichte von 8 A/dm² elektrolysiert. Die Elektrolysespannung für die gesamte Elektrolysezelle betrug 67V.
  • Ein Titanrohr mit 22 mm Durchmesser wurde als ein Kühlrohr verwendet. Auf 16ºC gehaltenes Kühlwasser wurde aus einer Kühlkammer einer eingangsseitigen Elektrolysezelle zu einer ausgangsseitigen Elektrolysezelle für jeweils 4 Zelleneinheiten zugeführt. Die Temperatur des Kühlwassers am Auslaß betrug 21ºC.
  • Die aus dem Auslaß entnommene Elektrolytlösung hatte 28ºC. Die effektive Chlorkonzentration der Elektrolytlösung war 12100 ppm und der Stromwirkungsgrad war in diesem Falle
  • Beispiel 3
  • Die Elektrolyse wurde in derselben Weise wie in Beispiel 2 ausgeführt, mit der Ausnahme, daß das Kühlwasser kontinuierlich in derselben Richtung wie die Flußrichtung der Elektrolytlösung d.h., von der Kühlkammer der ausgangsseitigen Zelleneinheit zu der Kühlkammer der eingangsseitigen Zelleneinheit geleitet wurde. Demzufolge wurde die Temperatur der Elektrolysezelle in der vorderen Hälfte der Elektrolysezelle näher an dem Einlaß des Kühlmittels reduziert. Die Elektrolytspannung in der vorderen Hälfte der Zelleneinheit der Zelleneinheit 2c stieg an, während die Temperatur der Elektrolytlösung in der letzteren Hälfte Zelleneinheit sehr stark anstieg. Somit betrug die Elektrolysespannung der gesamten Elektrolysezelle 70 V, und der Stromwirkungsgrad verringerte sich auf 62%.
  • Beispiel 4
  • Die Elektrolyse wurde in derselben Weise wie in Beispiel 2 ausgeführt, mit der Ausnahme, daß das Kühlmittel kontinuierlich von der Kühlkammer einer eingangsseitigen Zelleneinheit ausgehend der Kühlkammer einer ausgangsseitigen Zelleneinheit zugeführt wurde. Demzufolge stieg die Temperatur des Kühlwassers am Ausgang an. Die Spannung der gesamten Elektrolysezelle betrug 66 V, und der Stromwirkungsgrad lag bei 64%.
  • INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
  • In einer kastenförmigen Elektrolysezelle sind mehrere Zelleneinheiten in horizontaler Richtung befestigt, und es sind eine Elektrolytlösungs-Kühlkammer zumindest an einer Einlaßstelle oder an einer Auslaufstelle der Lösung an jeder Zelleneinheit, eine Überlaufplatte für den Überlauf der Elektrolytlösung über die Oberseite der Zelleneinheiten, und ein Elektrolytlösungskanal für den Einlauf der Elektrolytlösung an dem unteren Abschnitt jeder Zelleneinheit an einem Einlaß der Zelleneinheit vorgesehen, wodurch die Lösung von unten in die Zelleneinheit einfließt und von oben ausfließt, und es ist ein Raum für die Gas/Flüssigkeits-Trennung für das in der Elektrolysezelle erzeugte Gas über der Elektrolytlösungsoberfläche untergebracht, um eine schnelle Trennung der Blasen von der Elektrolytlösung zu erleichtern. Demzufolge kann die Elektrolytlösung ausreichend schnell abgekühlt werden, um eine Zerlegung des Hypochlorits aufgrund des Temperaturanstiegs der Elektrolytlösung zu minimieren und um Hypochlorit effizient mit hoher Konzentration zu erzeugen. Da alle Zelleneinheiten und Kühlkammern innerhalb der kastenförmigen Elektrolysezelle der vorliegenden Erfindung untergebracht sind, gibt es ferner keine Möglichkeit einer Flüssigkeitsleckage aus laminierten Abschnitten von Zelleneinheiten wie in dem Falle einer herkömmlichen Elektrolysezelle des Filterpressentyps.

Claims (6)

1. Kastenförmige Elektrolysezelle zum Herstellen von Hypochlorit mit: mehreren vertikalen bipolaren Zelleneinheiten (2a bis 2f), die in horizontaler Richtung ausgerichtet sind und in einer seriellen Fluidverbindung miteinander stehen, einer Elektrolytlösungs-Kühlkammer (11a, 11b) zumindest an einer Einlaufstelle oder an einer Auslaufstelle der Elektrolytlösung an den Zelleneinheiten, einer Überlaufplatte (10a, 10b) für den Überlauf der Elektrolytlösung über die Oberseite der Zelleneinheiten an dem Auslaß der Zelleneinheit, und einem Elektrolytlösungskanal (18) für den Einlauf der Elektrolytlösung an dem Einlaß und an dem unteren Abschnitt der Zelleneinheit, wobei ein Raum für die Gas, Flüssigkeits-Trennung für in der Elektrolysezelle erzeugtes Gas über der Elektrolytlösungsoberfläche vorgesehen ist.
2. Elektrolysezelle nach Anspruch 1, wobei eine Titanplatte in jeder bipolaren Zelleneinheit verwendet wird, ein katalytischer Anodenüberzug auf einer Hälfte der Platte, d.h., von deren Mitte bis zu einem Ende ausgebildet ist, während die andere Hälfte der Plattenfläche nicht mit dem Überzug bedeckt ist, und wobei der Abschnitt der Titanplatte, der mit dem die bipolare Elektrode überdeckenden katalytischen Anodenüberzug bedeckt ist und der als eine Anode (4) verwendet wird, der Abschnitt der Titanplatte ohne katalytischen Anodenüberzug, der als eine Kathode (5) verwendet wird, und eine Unterteilungsplatte (3) in der Form eines Kamms befestigt sind.
3. Elektrolysezelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kühlkammern untergebrachte Kühlrohre (12) in einer solchen Weise angeordnet sind, daß Kühlmittel von Elektrolytlösung mit hoher Temperatur zu einer Elektrolytlösung mit niedriger Temperatur fließt.
4. Verfahren zum Herstellen von Hypochlorit in einer kastenförmigen Elektrolysezelle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei mehrere bipolare Zelleneinheiten (2a bis 2f) in horizontaler Richtung ausgerichtet sind und in einer seriellen Fluidverbindung miteinander stehen, und eine Elektrolytlösungs-Kühlkammer (11a, 11b) zumindest an einer Einlaufstelle oder an einer Auslaufstelle der Elektrolytlösung an den Zelleneinheiten, eine Überlaufplatte (10a, 10b) für den Überlauf der Elektrolytlösung über die Oberseite der Zelleneinheiten an dem Auslaß der Zelleneinheit, und ein Elektrolytlösungskanal (18) für den Einlauf der Elektrolytlösung an dem Einlaß und an dem unteren Abschnitt der Zelleneinheit vorgesehen sind, wobei ein Raum für die Gas/Flüssigkeits-Trennung für in der Elektrolysezelle erzeugtes Gas über der Elektrolytlösungsoberfläche vorgesehen ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei eine Titanplatte in jeder bipolaren Zelleneinheit verwendet wird, ein katalytischer Anodenüberzug auf einer Hälfte der Platte, d.h., von deren Mitte bis zu einem Ende ausgebildet ist, während die andere Hälfte der Plattenfläche nicht mit dem Überzug bedeckt ist, und wobei der Abschnitt der Titanplatte, der mit dem die bipolare Elektrode überdeckenden katalytischen Anodenüberzug bedeckt ist und der als eine Anode (4) verwendet wird, der Abschnitt der Titanplatte ohne katalytischen Anodenüberzug, der als eine Kathode (5) verwendet wird, und eine Unterteilungsplatte (3) in der Form eines Kamms befestigt sind.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kühlkammern untergebrachte Kühlrohre (12) in einer solchen Weise angeordnet sind, daß Kühlmittel von Elektrolytlösung mit hoher Temperatur zu einer Elektrolytlösung mit niedriger Temperatur fließt.
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