DE69801807T2 - Verfahren und vorrichtung zur elektrolytischen herstellung von chlor und deren verwendung - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Durchführung der Elektrolyse eines Chlorids, worin mehrere Elektrolysezellen elektrisch in Reihe geschaltet sind, wobei diese Zellen aus einem Zellenelement, einer zweipoligen Elektrode und einem Diaphragma oder einer semipermeablen Membran bestehen und von einem zwei Abschlussplatten umfassenden Gehäuse umgeben sind und zwischen dem Gehäuse und der Außenseite der Zellenrahmen ein Flüssigkeitsmantel vorhanden ist, der mit einem Einlass und einem Auslass für die Flüssigkeit versehen ist. Sie ist weiterhin auf ein Zellenelement für die Verwendung in einer solchen Vorrichtung zur Durchführung eines Elektrolyseverfahrens und ein Verfahren zur Durchführung eines Elektrolyseverfahrens in einer solchen Elektrolysevorrichtung gerichtet. Außerdem betrifft sie die Verwendung des erfindungsgemäß erhaltenen Chlorgases sowie einen Reaktor dafür und eine Anlage zur Herstellung von Chlordioxid.
• Ein solches Verfahren zur Durchführung der Elektrolyse eines Chlorids ist aus dem europäischen Patent 0 427 340 bekannt. Gemäß diesem europäischen Patent ist ein Flüssigkeitsmantel innerhalb des Gehäuses der in Reihe geschalteten Elektrolysezellen um das System aus Zellrahmen herum vorgesehen, das zweipolige Elektroden und Abscheider oder Entgasungsleitungen umfasst, wobei die Flüssigkeit vorzugsweise Wasser ist. Ein solcher Flüssigkeitsmantel ist vorhanden, um mögliche Austritte aus den Elektrolysezellen zu erlauben, da die ausgetretene Flüssigkeit vom Wasser des Mantels aufgenommen wird, das regelmäßig oder kontinuierlich erneuert wird und anschließend insbesondere als Katholyt verwendet werden kann. Dabei ist eine geringe Menge an Wassereintritt akzeptabel. Zusätzlich dazu findet eine Auftrennung von Elektrolytem und dem Gas, das sich entwickelt hat, in den Entgasungsleitungen statt, sodass Wasserstoff- und Chlorgas leicht aus den Entgasungsleitungen gewonnen werden können. Dabei besteht ein Problem einer solchen Elektrolysevorrichtung, die mehrere in Reihe geschaltete zweipolige Elektroden umfasst, darin, dass der ordnungsgemäßen Abdichtung der Zellen viel Aufmerksamkeit zu widmen ist, damit kein Elektrolyt aus der Elektrolysezelle austritt. Obwohl es die in jenem europäischen Patent beschriebene Konstruktion nicht verlangt, dem Dichtungsmaterial und den Spannungen, die dadurch erforderlich sind, wobei die Spannungen auf die Zellenrahmen ausgeübt werden, in denen die zweipoligen Elektroden angeordnet sind, besondere Aufmerksamkeit zu widmen, tritt in der Praxis immer noch eine kleine Produktmenge aus den Entgasungsleitungen aus. Zusätzlich dazu, dass die chemischen Substanzen, die bei der Elektrolyse entstehen, toxisch sind, sind sie auch hochkorrosiv, sodass die eingesetzten Materialien bestimmten Anforderungen genügen müssen. Darüber hinaus erfordert der Einsatz solcher Entgasungsleitungen eine genaue Passung der Abschlussplatten.
• Deshalb liegt der Erfindung als Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Durchführung eines Elektrolyseverfahrens bereitzustellen, in welcher ein Austreten des Elektrolyten aus der Elektrolysezelle verhindert wird. Außerdem ist es wünschenswert, eine Elektrolysevorrichtung zu entwickeln, welche nicht den Einsatz separater Entgasungsleitungen erfordert.
• Erfindungsgemäß ist die in der Einleitung genannte Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass sich der Kathodenraum in direkter Verbindung mit dem Katholytenraum befindet, wobei der Katholytenraum auch als Ausgang für gasförmigen Wasserstoff dient und der Anodenraum direkt mit dem Anolytenraum verbunden ist, der als Ausgang für das Chlorgas dient, wodurch keine Verbindung zwischen Katholytenraum und Anolytenraum besteht.
• Obwohl in der Deutschen Offenlegungsschrift Nr. 3 603 254 ein Zellenrahmen offenbart ist, der aus einem Kathodengasteil und einem Anodengasteil besteht, die mit dem Elektrolysezellenteil über eine Verbindungsöffnung in Verbindung stehen, ist immer noch die Gefahr eines Produktaustritts bei einer solchen Elektrolysezelleneinheit vorhanden. Die Probleme mit einem Produktaustritt werden von der Tatsache verursacht, dass die Zellenrahmen durch Zugstangen zu einem Block verbunden sind. Deshalb sind die einzelnen Zellenrahmen mit einem Dichtungsmaterial, vorzugsweise Polyfluorethylen, versehen. Diese Konstruktion ist per se bekannt und wird häufig für Filterpressen verwendet. Mit der Zeit wird eine unzureichende Abdichtung entlang des Umfangs der einzelnen Zellenrahmen zum Verlust von Produktflüssigkeiten und -gas führen. Außerdem ist diese Vorrichtung nur für die Elektrolyse von Wasser geeignet, wobei Sauerstoff und Wasserstoff produziert werden.
• Demgegenüber ist die vorliegende Erfindung zur Durchführung der Elektrolyse von Chloriden geeignet, wobei sich korrosives gasförmiges Chlor und explosiver gasförmiger Wasserstoff bilden. Das spezielle Medium, das elektrolysiert werden soll, erfordert es, dass viel Aufmerksamkeit dem Problem gewidmet wird, dass die Prozessflüssigkeiten und -gase in der erfindungsgemäßen Vorrichtung bleiben. Aus Umweltschutz- und Sicherheitsgründen muss insbesondere ein Austritt des durch die Elektrolyse hergestellten Chlorgases in die Umwelt absolut verhindert werden. Die vorliegende Erfindung hat das Problem eines Austritts von Prozessflüssigkeiten und -gasen auf eine Weise gelöst, die sich wesentlich von dem Verfahren unterscheidet, das in der obengenannten Deutschen Offenlegungsschrift offenbart ist, nämlich, indem zwischen dem Gehäuse und der Außenseite der Zellenrahmen ein Flüssigkeitsmantel vorgesehen wird. Dadurch können die Abschlussplatten eine mechanische Fixierung ohne die Zuhilfenahme von Zugstangen bieten, die sonst einen Produktaustritt verursachen könnten, wodurch sich die vorliegende Konstruktion wesentlich von der aus der Deutschen Offenlegungsschrift Nr. 3 603 254 bekannten Konstruktion unterscheidet.
• Die Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Elektrolyseverfahrens ist vorzugsweise aus in Reihe geschalteten Elektrolysezellen derart aufgebaut, dass Kathodenraum und Anodenraum abwechselnd angeordnet sind, was deshalb notwendig ist, da eine zweipolige Elektrode eingesetzt wird.
• Das in der Elektrolysezelle verwendete Zellenelement ist dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen dem Kathodenraum und dem Katholytenraum zwei Öffnungen enthält, wobei eine Öffnung in der Unterseite für die Zuleitung des Katholyten und eine Öffnung in der Oberseite für die Ableitung des Wasserstoff enthaltenden Katholyten vorhanden ist. Durch eine solche Konstruktion wird sichergestellt, dass der gasförmige Wasserstoff, der sich an der Kathode bei der Elektrolyse bildet, den Kathodenraum über die in der Oberseite vorhandene Öffnung verlassen kann. Der gasförmige Wasserstoff, der so aus dem Kathodenraum in den Katholytenraum transportiert wird, wobei sich der gasförmige Wasserstoff in dem Raum ansammelt, der sich über der Oberfläche der Katholytenflüssigkeit befindet, stellt sicher, dass "frischer" Katholyt über eine in der Unterseite vorhandene Öffnung in den. Kathodenraum geleitet wird. Anschließend wird das frische Katholytenmaterial im Kathodenraum in gasförmigen Wasserstoff umgewandelt, der den Kathodenraum über die in der Oberseite vorhandene Öffnung verlässt. Durch die Verwendung von zwei Öffnungen wird sichergestellt, dass eine kontinuierliche Zufuhr frischen Ausgangsmaterials und eine kontinuierliche Ableitung der Reaktionsprodukte stattfindet.
• Das andere Zellenelement, das in der weiter oben beschriebenen Vorrichtung zur Durchführung der Elektrolyse verwendet wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen Anodenraum und Anolytenraum zwei Öffnungen enthält, wobei eine Öffnung in der Unterseite für die Zufuhr des Anolyten und eine Öffnung in der Oberseite für die Ableitung des gasförmiges Chlor enthaltenden Anolyten vorhanden ist. Im Anodenraum kann das so gebildete gasförmige Chlor den Anodenraum über die in der Oberseite vorhandene Öffnung verlassen. Das gasförmige Chlor, das so vom Anodenraum in den Anolytenraum transportiert wird, sammelt sich über der Oberfläche der Anolytenflüssigkeit im Anolytenraum an. Durch die in der Unterseite vorhandene Öffnung wird sichergestellt, dass "frischer" Anolyt vom Anolytenraum in den Anodenraum transportiert wird, wodurch dafür gesorgt wird, dass eine kontinuierliche Zufuhr frischen Ausgangsmaterials über die in der Unterseite vorhandene Öffnung und eine kontinuierliche Ableitung der Reaktionsprodukte über die in der Oberseite vorhandene Öffnung stattfindet. Ein solches Verfahren wird auch als "bubble pump" bezeichnet.
• Solche Zellenelemente sind vorzugsweise auf eine solche Weise ausgelegt, dass das Volumen des Raums für die Ableitung des herzustellenden Gases größer als das Volumen des Raums ist, der an den Raum angrenzt, der die zweipolige Elektrode enthält. Eine solche Geometrie macht den Einsatz einer kleinen. Flüssigkeitsmenge in der Elektrolysezelle möglich, um die zwei Öffnungen für die Zuleitung des Ausgangsmaterials und die Ableitung der Reaktionsprodukte unterhalb des Flüssigkeitsspiegels, wie weiter oben beschrieben, zu halten. Dabei ist selbstverständlich, dass der so beschriebene Transportvorgang ("bubble pump"), der sowohl im Anolytenraum als auch im Katholytenraum stattfindet, nur durchgeführt werden kann, wenn beide Öffnungen unterhalb des Flüssigkeitsspiegels angeordnet sind.
• Weiterhin ist es bevorzugt, das Zellenelement als eine einzige Einheit zu bauen, sodass die Dimensionsstabilität sichergestellt ist. Durch werden mögliche Spannungen, die zu Produktaustritten führen können, verhindert, was eine der erfindungsgemäßen Aufgaben ist. Außerdem können solche Zellenelemente auf einfache Weise mit großer Abmessungsgenauigkeit hergestellt werden. Es ist besonders bevorzugt, dass das Zellenelement eine rechtwinklige Geometrie hat, wodurch der Teil, der den Anolytenraum bildet, und der Teil, der den Katholytenraum bildet, eine P-förmige Gestalt hat, wobei die P-förmigen Strukturen innerhalb des Zellenelements angeordnet sind und diese Strukturen voneinander durch ein Zwischenelement und durch den Raum, in welchem die zweipolige Elektrode angeordnet wird, voneinander getrennt sind. Dadurch kann die gewünschte "bubble pump"- Funktion durch den Einsatz einer kleinen Flüssigkeitsmenge im Anolytenraum und im Katholytenraum erhalten werden.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist ferner dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrolysezellen unter einer Vorspannungskraft zusammengepresst werden, wodurch die Außenhülle, indirekt mit den elektrisch in Reihe geschalteten Elektrolysezellen auf eine fluiddichte Weise verbunden sind, indem sie verleimt, verschraubt oder verschweißt wird. Indem zuerst die Elektrolysezellen aneinander gepresst werden und dann die Außenhülle oder der umgebende Wassermantel mit den zwei Abschlussplatten unter einer Vorspannungskraft verschweißt oder verleimt wird, wird für die ordnungsgemäße Wasserdichtheit des Mantels gesorgt. Darüber hinaus wird von einer solchen Konstruktion eine ordnungsgemäße Abdichtungswirkung zwischen den einzelnen Zellenelementen sichergestellt.
• Das Zellenelement, das für die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Elektrolyseverfahrens verwendet wird, ist außerdem mit einer Aussparung ausgestattet, in welcher die zweipolige Elektrode angeordnet werden kann und welche ringsum mit Rippen versehen ist. Durch die Verwendung von Rippen wird sichergestellt, dass die zweipolige Elektrode ordnungsgemäß in der Aussparung des Zellenelements abgedichtet ist, wodurch ein Austritt der Flüssigkeit, die im Kathodenraum vorhanden ist, in den Anodenraum und umgekehrt verhindert wird. Vorzugsweise sind solche Rippen auch am Zellenelement vorhanden, um dafür zu sorgen, dass das Diaphragma im Zellenelement richtig befestigt und abgedichtet ist.
• Nach Chlorgas, das durch Elektrolyse hergestellt worden ist, besteht eine große Nachfrage, insbesondere für die Reinigung des Wassers von Schwimmbecken. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann jedoch auch zum Verhindern des Algenwachstums in Kühltürmen und zum Pasteurisieren von Milch oder Speiseeis, das auch mittels UV-Licht durchgeführt werden kann, und im Allgemeinen dort verwendet werden, wo beispielsweise Keime zu vernichten sind.
• Die Praxis hat jedoch gezeigt, dass eine schnellere und bessere Oxidation und Desinfektion von beispielsweise Wasser durchgeführt werden kann, wenn außer Chlor ClO&sub2; eingesetzt wird. Eine deutliche Verbesserung, die durch ein solches Wasserbehandlungsverfahren erreicht wird, ist das Fehlen eines Geruchs des so behandelten Wassers, der sonst die Leute oft stört. Daher ist es wünschenswert, eine Verwendung des erfindungsgemäß gebildeten Chlorgases zur Herstellung von Chlordioxid bereitzustellen, das beispielsweise Wasser zugesetzt werden kann.
• Das Verfahren zur Herstellung von Chlordioxid durch Umsetzung von Chlorgas mit Natriumchlorit ist dadurch gekennzeichnet, dass das Chlorgas verwendet wird, das durch Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens erhalten worden ist. Die Bildung von Chlordioxid durch Verwendung des entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Chlorgases ist nicht auf Natriumchlorit beschränkt, eine beliebige andere Verbindung, die in der Lage ist, Chlordioxid durch Umsetzung mit Chlorgas zu bilden, ist geeignet. Beispiele solcher Verbindungen sind Kaliumchlorit und Calciumchlorit und insbesondere Erdalkalichlorite und Alkalichlorite.
• Die Herstellung von Chlordioxid durch Umsetzung von Natriumchlorit mit Chlorgas ist per se aus der Deutschen Auslegeschrift Nr. 1 173 069 bekannt. In dieser Auslegeschrift wird als Chlorgasquelle eine mit Chlorgas gefüllte Gasflasche verwendet, während die vorliegende Erfindung auf die spezielle Verwendung des Chlorgases, das durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens erhalten worden ist, das heißt, die Durchführung eines Elektrolyseverfahrens in der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschränkt ist. Eine solche spezielle Verwendung von Chlorgas, das durch die Elektrolyse eines Chlorids erhalten worden ist, kann aus jenem Dokument nicht abgeleitet werden.
• Die Umsetzung wird vorzugsweise unter Unterdruck durchgeführt, der einen günstigen Effekt auf das Reaktionsgleichgewicht hat. Außerdem kann das in der erfindungsgemäßen Elektrolysevorrichtung hergestellte Chlor so einfach in den Reaktor für die Herstellung des Chlordioxids transportiert werden. In einer bevorzugten Ausführungsform wird das entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Chlorgas mit einem inerten Trägergas vermischt, bevor es mit dem Natriumchlorit umgesetzt wird, wobei im Ergebnis genügend hohe Gasgeschwindigkeiten erreicht werden können. In einer speziellen Ausführungsform ist es bevorzugt, das inerte Trägergas mit dem entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Chlorgas schon im Anolytenraum der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu vermischen. Es ist jedoch auch möglich, das Chlorgas mit dem inerten Trägergas zu vermischen, nachdem jenes die erfindungsgemäße Elektrolysevorrichtung verlassen hat. Weiterhin ist es möglich, als inertes Trägergas Luft zu verwenden, wobei auch ein beliebiges anderes inertes Trägergas wie Argon oder Helium geeignet ist. Das Natriumchlorit liegt im Reaktor in Form einer Lösung vor und, um die Berührung zwischen dem entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Chlorgas und dem Natriumchlorit zu verbessern, ist der Reaktor mit Packungsmaterial, beispielsweise Raschig-Ringen, versehen.
• In der Praxis ist es bevorzugt, die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Elektrolyseverfahrens mit dem Reaktor zur Herstellung des Chlordioxids zu koppeln, wobei als Ergebnis eine kompakte Anlage entsteht, die leicht zu handhaben ist. Außerdem kann eine solche Anlage mit einem Steuerventil versehen werden, wobei im Ergebnis nicht nur Chlordioxid, sondern auch Chlorgas in das zu desinfizierende Medium geleitet wird. Versuche haben gezeigt, dass die Kombination aus Chlorgas und ClO&sub2; einen vorteilhaften Effekt auf die Oxidation von beispielsweise Wasser in Schwimmbecken hat.
• Die Erfindung wird anschließend unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung näher erläutert, wobei auf die im Anhang befindliche Zeichnung Bezug genommen wird.
• In der Figur ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung gezeigt, die aus mehreren Elektrolysezellen besteht, die zweipolige Elektroden enthalten, wobei die Vorrichtung in einer Explosionsdarstellung gezeigt ist.
• Die Figur ist eine Explosionsdarstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die aus einem Gehäuse besteht, das zwei Abschlussplatten 1 und 2 umfasst, die mit einem positiven Pol 11 (Anode) und einem negativen Pol 12 (Kathode) versehen sind, zwischen denen sich mehrere Elektrolysezellen befinden, wobei jede Zelle aus einer zweipoligen Elektrode 3 und einem Diaphragma 13 besteht. Die zweipolige Elektrode 3 kann eine Kathode 10 und eine Anode 9 sein, die beide auf einer (nicht gezeigten) mittigen Platte zu einer zweipoligen Elektrode 3 zusammengeschweißt sind. Die Elektrolysezellen sind mit einem Zulauf 4 für Kochsalzlösung und einem Zulauf 5 für Wasser versehen, wobei die Kochsalzlösung in der so gezeigten Vorrichtung zu Chlorgas umgewandelt wird, das über die Rohrleitung 6 abgeleitet wird. Die Kochsalzlösung gelangt in den Anolytenraum 23 des Zellenelements 15. Der Anolytenraum wird mit der Kochsalzlösung über die Öffnung 19 gefüllt, die in der Unterseite des Zellenelements 15 vorhanden ist. Die Bildung des Chlorgases findet an der im Anodenraum vorhandenen Anode 11 statt, wonach es den Anodenraum 20 über die Öffnung 18 verlässt, die in der Oberseite des Zellenelements 15 vorhanden ist. Im Anolytenraum 23 wird der Flüssigkeitsspiegel der Kochsalzlösung derart ausgewählt, dass sowohl Öffnung 18 als auch Öffnung 19 sich unterhalb der Oberfläche der Kochsalzlösung befinden. Das sich bildende Chlorgas sammelt sich im Anolytenraum über dem Flüssigkeitsspiegel der Kochsalzlösung an. Dann findet eine kontinuierliche Zuleitung des Ausgangsmaterials, der Kochsalzlösung, in den Anodenraum 20 über die in der Unterseite vorhandene Öffnung 19 statt, wobei das sich bildende Chlorgas über die Öffnung 18 abgeleitet wird. Der Anodenraum 20 ist vom Kathodenraum 21 durch das Diaphragma 13 getrennt. Im Kathodenraum 21 befindet sich das vom Zulauf 5 kommende Wasser. Dieses wird an der Kathode 10 zu gasförmigem Wasserstoff umgewandelt, der den Kathodenraum 21 über die in der Oberseite des Zellenelements 14 vorhandene Öffnung 17 verlässt. Der sich bildende Wasserstoff sammelt sich im Katholytenraum 22 über der Oberfläche des darin enthaltenen Wassers an. Ein kontinuierlicher Zulauf von "frischem" Wasser aus dem Katholytenraum 22 in den Kathodenraum 21 findet über die in der Unterseite des Zellenelements 14 vorhandene Öffnung 16 statt. Dabei wird der Flüssigkeitsspiegel im Katholytenraum 22 derart eingestellt, dass sowohl Öffnung 17 als auch Öffnung 16 sich unterhalb der Flüssigkeitsoberfläche befinden. Es ist selbstverständlich, dass der im Katholytenraum 22 vorhandene gasförmige Wasserstoff aufgrund des Vorhandenseins des Zwischenelements 24 in den Zellenelementen 14, 15 nicht mit den dem im Anolytenraum 23 vorhandenen Chlorgas in Berührung kommen kann. Wie der Figur zu entnehmen, ist die Geometrie des Zellenelements 14, 15 derart, dass sowohl der Katholytenraum 22 als auch der Anolytenraum 23 eine P- förmige Gestalt haben, wobei die P-förmige Gestalt von dem Raum, in welchem die zweipolige Elektrode 3 einzuordnen ist, und vom Zwischenelement 24 bestimmt wird. Der Figur ist weiterhin zu entnehmen, dass die Zellenelemente 14, 15 in der Elektrolysezelle abwechselnd angeordnet sind. Der Grund dafür ist, dass im Zellenelement 14, in welchem die Öffnungen 16 und 17 vorhanden sind, der gasförmige Wasserstoff an der Kathode 12 gebildet wird, während das Zellenelement 15, in welchem das Chlorgas gebildet wird, mit den Öffnungen 18, 19 versehen ist. Der Flüssigkeitsmantel zwischen dem Gehäuse 25 und den Zellenelementen 14, 15 ist mit der Bezugsziffer 8 nummeriert. Ein Austritt von Anolytem oder Katholytem zwischen die Zellenelemente 14, 15 wird vom Wassermantel 8 aufgenommen.
• Das in der erfindungsgemäßen Elektrolysevorrichtung gebildete Chlorgas wird über die Rohrleitung 6 abgeleitet. Das so abgeleitete Chlorgas 6 kann anschließend zur Herstellung von Chlordioxid verwendet werden, indem das entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Chlorgas mit Natriumchlorit oder einer ähnlichen Verbindung umgesetzt wird, die, wenn sie mit Chlorgas reagiert, das gewünschte Chlordioxid bildet. Vor der Umsetzung mit Natriumchlorit wird das Chlorgas vorzugsweise mit einem inerten Trägergas, insbesondere Luft, vermischt. Eine solche Umsetzung von Natriumchlorit mit Chlorgas wird vorzugsweise unter Unterdruck durchgeführt, der einen vorteilhaften Effekt auf das Reaktionsgleichgewicht hat. Zur Verbesserung der Berührung zwischen dem flüssigen Natriumchlorit und dem Chlorgas ist der Reaktor, in welchem die Herstellung des Chlordioxids stattfindet, mit Packungselementen versehen.

Claims (20)

1. Vorrichtung zur Durchführung der Elektrolyse eines Chlorids, worin mehrere Elektrolysezellen elektrisch in Reihe geschaltet sind, wobei diese Zellen aus einem Zellenelement, einer zweipoligen Elektrode und einem Diaphragma oder einer semipermeablen Membran bestehen und von einem zwei Abschlussplatten umfassenden Gehäuse umgeben sind und zwischen dem Gehäuse und der Außenseite der Zellenrahmen ein Flüssigkeitsmantel vorhanden ist, der mit einem Einlass und einem Auslass für die Flüssigkeit versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kathodenraum direkt mit dem Katholytenraum verbunden ist, der auch als Ausgang für gasförmigen Wasserstoff dient, und der Anodenraum direkt mit dem Anolytenraum verbunden ist, der als Ausgang für Chlorgas dient, wodurch keine Verbindung zwischen Katholytenraum und Anolytenraum besteht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrolysezellen derart in Reihe geschaltet sind, dass die Kathodenräume und Anodenräume abwechselnd angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrolysezellen von einer Vorspannungskraft aneinander gepresst werden, wobei die Außenhülle durch Verleimen, Verschrauben oder Verschweißen mit den zwei Abschlussplatten verbunden wird.

4. Zellenelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen Kathodenraum und Katholytenraum zwei Öffnungen umfasst, wobei sich eine Öffnung in der Unterseite für die Zufuhr des Katholyten und eine Öffnung in der Oberseite für das Ablassen des gasförmigen Wasserstoff enthaltenden Katholyten befindet.

5. Zellenelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen Anodenraum · und Anolytenraum zwei Öffnungen umfasst, wobei sich eine Öffnung in der Unterseite für die Zufuhr des Anolyten und eine Öffnung in der Oberseite für das Ablassen des Chlorgas enthaltenden Anolyten befindet.

6. Zellenelement nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumen des Raums für das Ableiten des sich entwickelnden Gases größer als das Volumen des an den Raum angrenzenden Raums ist, der die zweipolige Elektrode aufnimmt.

7. Zellenelement nach den Ansprüchen 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Zellenelement mit einer Aussparung versehen ist, in welcher die zweipolige Elektrode angeordnet werden kann, wobei die Aussparung ringsum mit Rippen versehen ist.

8. Zellenelement nach den Ansprüchen 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Geometrie sowohl des Anolytenraums als auch des Katholytenraums P-förmig ist, wobei die P-förmige Geometrie von einem Zwischenbauteil bestimmt wird, das mit dem Raum verbunden ist, in welchem die zweipolige Elektrode anzuordnen ist.

9. Verfahren zur Durchführung einer Elektrolyse in einer Elektrolysevorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrolyse in der Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3 durchgeführt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitsstand des Anolyten im Anolytenraum derart eingestellt wird, dass das an der Anode gebildete Chlorgas in Bläschenform von der Anolytenflüssigkeit abgegeben wird.

11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitsstand des Katholyten im Katholytenraum derart eingestellt wird, dass der an der Kathode gebildete gasförmige Wasserstoff in Bläschenform von der Katholytenflüssigkeit abgegeben wird.

12. Verwendung des gemäß dem in den Ansprüchen 9 bis 11 definierten Verfahren erhaltenen Chlorgases für die Herstellung von Chlordioxid.

13. Verwendung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das gemäß dem in den Ansprüchen 9 bis 11 definierten Verfahren erhaltene Chlorgas mit Natriumchlorit umgesetzt wird.

14. Verwendung nach den Ansprüchen 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzung unter Unterdruck durchgeführt wird.

15. Verwendung nach den Ansprüchen 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Chlorgas mit einem inerten Trägergas vermischt wird, bevor es mit Natriumchlorit umgesetzt wird.

16. Verwendung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das inerte Trägergas mit dem Chlorgas im Anolytenraum der Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3 vermischt wird.

17. Verwendung nach den Ansprüchen 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, dass Luft verwendet wird.

18. Reaktor für die Verwendung von gemäß dem in den Ansprüchen 9 bis 11 definierten Verfahren erhaltenem Chlorgas zur Herstellung von Chlordioxid, dadurch gekennzeichnet, dass der Reaktor mit Packungselementen versehen ist.

19. Anlage zur Herstellung von Chlordioxid unter Verwendung von gemäß dem in den Ansprüchen 9 bis 11 definierten Verfahren erhaltenem Chlorgas, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage die Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3 und den Reaktor nach Anspruch 18 umfasst.

20. Anlage nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage ein Regelventil für die Abgabe von sowohl Chlorgas als auch Chlordioxid enthält.