DE76047C

DE76047C - Elektrolyse von Salzlösungen

Info

Publication number: DE76047C
Application number: DENDAT76047D
Authority: DE
Original assignee: J. HARGREAVES in Farnworth-in-Widnefs, Lancaster und TH. BlRD in Cressington bei Liverpool, Lancaster, England
Anticipated expiration: 1913-09-29

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

(Lancaster, England).

Vorliegende Erfindung betrifft die elektrolytische Zersetzung von Chlor-, Jod- und Bromverbindungen, Nitraten und anderen Salzen und bezweckt eine möglichst vollkommene Trennung der Jonen von einander und vom Elektrolyten, ferner eine Erhöhung der Reinheit der zu erhaltenden Producte und die Ermöglichung einer wirksameren und geeigneteren Anordnung der zur Zerlegung dienenden Vorrichtungen.

In der beiliegenden Zeichnung stellt Fig.. ι die Seitenansicht einer der Erfindung gemäß angeordneten Vorrichtung dar; Fig. 2 ist ein dazugehöriger senkrechter Längenschnitt, Fig. 3 die Draufsicht; Fig. 4 zeigt theilweise im Querschnitt, theilweise in der Endansicht zwei zu einer Gruppe vereinigte Vorrichtungen. 1

Zur elektrolytischen Gewinnung von Alkali oder einer, Verbindung des letzteren mit Hülfe der vorliegenden Erfindung dienen Vorrichtungen, welche aus einer Zelle oder einem Behälter bestehen, der ein poröses Diaphragma enthält, auf dessen einer Seite, nebengeordnet oder mit demselben verbunden, die Kathode aus feinem Drahtgewebe oder gelochtem Metall sich befindet, während die Anode und die zu zersetzende Lösung — z. B. Kochsalzlösung — sich auf der anderen Seite des Diaphragmas befinden. Diejenige Abtheilung" der Zelle, in welcher die Kathode untergebracht ist, enthält keine Flüssigkeit mit Ausnahme jener geringen Mengen, welche durch das Diaphragma dringen oder als Dampf, Sprühregen und dergl. zu dem Zwecke eingeführt werden, um die an der Kathodenfläche haftenden Theilchen des Kathions (des Natrons oder der entstandenen Verbindung des letzteren) zu entfernen, wobei die hierdurch entstehende Lösung aus der betreffenden Zellenabtheilung entweder beständig oder nur von Zeit zu Zeit abgezogen wird.

Bei der in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung ist A C eine zweitheilige Zelle oder ein Behälter, welcher das poröse Diaphragma!) enthält, dessen der Anode entgegengesetzte Seite mit der aus feinem Drahtgewebe bestehenden Kathode E verbunden bezw. vereinigt ist. F F¹ F~ F³ ist die aus mehreren Theilen bestehende Kohlenanode und G die zu zerlegende Flüssigkeit, z. B. eine Kochsalzlösung. Der Theilraum H unter der Kathode E ist nicht von dieser Flüssigkeit erfüllt, sondern enthält Dampf, welcher durch die Rohrleitung J, den Bodenraum K und das Bogenrohr L zugeführt wird. M ist das Zuführungsrohr für die Soole oder andere zu zerlegende Lösung, TV das Ausflußrohr für den ganz oder theilweise erschöpften Elektrolyten, O das Ausflußrohr für die das Kathion (das Aetznatron oder die entstandene Verbindung des letzteren) enthaltende Lösung aus dem Kathodenraum, P das Abzugsrohr für das sich im Anodenraum entwickelnde Chloroder andere Gas. Die Leisten Q. und Bolzen R dienen zur Befestigung des Zellen- oder Behälterobertheiles am Untertheile. Ersterer . wird vortheilhaft aus Steingut oder ähnlichem

(2. Auflage, ausgegeben am ii. Februar 1904.)

Claims

S sind die Leitungen für den elektri-

Material hergestellt, letzterer aus Metall in einem Stück gegossen und mit Ansätzen c zum Festhalten der Köpfe der Bolzen R versehen,
sehen Strom.

Während der Zersetzung des Elektrolyten G wird das Kathion (Aetznatron oder die entstandene Verbindung des letzteren) beständig durch den von den Rohren / und L zugeführten und an der Kathode E condensirten Dampf von dieser abgespült. Die hierbei entstehende Lösung läuft durch das Rohr O ab.

Die von dem den Bodenraum K durchströmenden Dampf bewirkte Erhitzung des Bodens des mittleren oder Kathodenraumes H beschleunigt nicht nur die Wirksamkeit der ■Vorrichtung, sondern bewirkt überdies die Verdampfung der sich auf diesem Boden sammelnden Flüssigkeit. Der sich hierbei entwickelnde Dampf condensirt sich wieder an der die Unterseite des Bodens der obersten Kammer bildenden Kathode und dient zur Lösung und Wegwaschung des sich an ihr bildenden Kathions. Die Dampfzuleitung kann entweder beständig offen gehalten oder nur von Zeit zu Zeit geöffnet werden. Der Bodenraum K muß nicht nothwendigerweise mit dem Kathodenraum H in Verbindung stehen, sondern es könnten statt des Bogenrohres L zwei Leitungen angeordnet sein, von denen die eine als Ableitungsrohr aus dem Bodenraum K, die andere als Zuleitungsrohr zu dem Kathodenraum H dient. Mit dem durch den Auslaß P entweichenden Chlor- oder anderen Gase wird in bekannter und üblicher Weise verfahren.

Statt des Dampfes kann man sich zur Beseitigung des Kathions von der Kathode auch des Wassers bedienen, welches strahlenförmig durch Mundstücke eingespritzt oder als Sprühregen eingeführt wird, wobei die Ansammlung von Flüssigkeit im Kathodenraum H hintangehalten werden muß. Oder man kann, wenn es vortheilhaft erscheinen sollte, Dampf und Wasser gleichzeitig zur Beseitigung des Kathions benutzen.

Es ist einleuchtend, daß die Gestalt der Zelle beliebig gewählt werden kann und daß die Kathode, statt wie im dargestellten Falle wagerecht zu liegen, auch senkrecht oder in geneigter Lage angeordnet sein könnte. Die Zelle kann auch eine cylindrische Form besitzen, in welchem Falle die Kathode das Diaphragma ringförmig umgiebt. Die in der Zeichnung dargestellte Form ist aber immerhin als die vortheilhafteste zu betrachten, da flache Gefäße nicht nur eine ausgedehntere Arbeitsfläche bieten, sondern mit geringen Zwischenräumen über einander angeordnet werden können, so daß sie verhältnißmäßig wenig Raum beanspruchen.

Wenn die Zelle senkrecht getheilt ist, so wird das Diaphragma zweckmäßig von oben nach unten an Dicke zunehmen oder an Porosität abnehmen, damit die Wirkung des hydrostatischen Druckes ausgeglichen werde und die Durchlässigkeit überall die gleiche sei.

Statt Dampf oder Wasser kann ein Gas, wie etwa feuchte Luft, in dem Kathodenraum H zur Beseitigung des Kathions von der Kathode E in Wirksamkeit treten. Wenn die Gewinnung eines Carbonate (Alkalicarbonate) beabsichtigt ist, so wird man feuchtes Kohlensäuregas in den Raum H einleiten. Wenn die den elektrischen Strom liefernde Dynamo von einer mittelst Verbrennung angetriebenen Maschine in Bewegung gesetzt wird, kann man die auf den Niederschlag" an der Kathode E wirkende Kohlensäure den von der Maschine abgegebenen Verbrennungsproducten entnehmen. Sind mehrere Zellen zu einer Gruppe vereinigt, so kann man die von der Maschine abziehenden Gase durch die untersten Räume K leiten, damit sie den Boden des mittleren (Kathoden-) Raumes erwärmen, während eine bestimmte Menge dieser Gase in diesen mittleren Raum H selbst eingeleitet wird, wenn die Gewinnung von Carbonat beabsichtigt ist.

Soll statt des Carbonats Bicarbonat (Alkalibicarbonat) dargestellt werden, so kann die Erhitzung des Apparates unterbleiben, wobei die Menge des in den Kathodenraum H eingeleiteten Kohlensäuregases entsprechend geregelt werden muß.

PateNT-AνSPRUcn :

Verfahren zur Elektrolyse von Salzlösungen in der Weise, daß man den Kathodenraum, welcher von dem mit dem Elektrolyten erfüllten Anodenraum durch ein Diaphragma und eine an letzteres dicht anliegende oder mit ihr verbundene, durchbrochene Kathode getrennt ist, vom Elektrolyten frei hält wobei das sich an der Kathode ansetzende Kathion durch Dampf, feuchte Luft oder solche Gase oder zerstäubtes Wasser von ihr abgelöst werden kann.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.