DE803771C

DE803771C - Verbesserungen von und im Zusammenhang mit Elektrodentraegern fuer elektrolytische Zellen

Info

Publication number: DE803771C
Application number: DEP33914A
Authority: DE
Inventors: Arthur Wesley Ravenscroft
Original assignee: Solvay SA
Current assignee: Solvay SA
Priority date: 1945-09-17
Filing date: 1949-02-12
Publication date: 1951-04-09
Also published as: US2542056A

Description

Die Erfindung betrifft Verbesserungen von Elektrodenträgern für elektrolytische Zellen.

Zur Durchführung der Elektrolyse einer wäßrigen Lösung unter Erzeugung eines Gases ist es häufig vorteilhaft, eine Graphit- oder aus anderem Kohlenstoff bestehende Elektrode zu benutzen, welche entweder in den Elektrolyt eingetaucht oder in ihm durch einen Kohlenstoffstab getragen wird, welch letzterer durch den Zelldeckel hindurchgeht und den Strom der Elektrode zuführt. Bei einigen dieser Anordnungen zeigt der Elektrolyt die Neigung, die poröse Kohlenstoffelektrode oder ihren Träger in Richtung nach oben zu durchdringen und dann durch das obere Ende des Stabes oder der Elektrode außerhalb des Apparates auszutreten.

Dies ist noch leichter der Fall, wenn aus irgendeinem Grunde der Gasdruck in der Zelle über dem atmosphärischen gehalten wird.

Dieses Ausschwitzen des Elektrolyts ist insofern nachteilig, als es Korrosion der elektrischen Kontakte verursachen kann, welche den Elektroden Strom zuführen.

Es wurde nun gefunden, daß ein solches Ausschwitzen oder Durchsickern des Elektrolyts weitgehend verhindert werden kann, wenn das Ende des Kohlenstoffelektrodenträgers, welcher das Zellgehäuse durchdringt, mit einer undurchlässigen Kappe versehen ist, zwischen dieser Kappe und dem Ende des Trägers der Elektroden eine Fett- oder fettartige Masse angeordnet und Mittel vorgesehen

sind zur Ausübung von Druck, um das fettartige Material gegen den Elektrodenträger anzupressen. Gemäß der Erfindung ist daher bei einer elektrolytischen Zelle mit einer Kohlenstoffelektrode in Berührung mit einem wäßrigen Elektrolyt und mit einem sich durch das Zellgehäuse erstreckenden und elektrischen Strom der Elektrode zuführenden Kohlenstoffträger ein Mittel vorgesehen, um Durchsickern des Elektrolyts durch den Träger zu verhüten. Dieses Mittel besteht aus einer undurchlässigen Kappe auf dem herausragenden Teil des Trägers, einer Masse aus fettartigem Material zwischen Kappe und Träger und Mitteln, um das fettartige Material gegen die Trägerfläche zu pressen.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung, bei welcher eine Anode mittels eines durch den Deckel der elektrolytischen Zelle gehenden Stabes getragen wird, ist das obere Ende des Stabes mit Ge-

ao winde versehen, um einen Ring aus Metall, Hartgummi oder einem anderen geeigneten Material aufzunehmen.

Dieser Ring trägt einen unmittelbar über dem Stabende angebrachten Bügel. Eine kreisförmige Metallkappe ruht mit ihrem Rand auf der oberen Oberfläche des Ringes, welcher auf den Stab aufgeschraubt ist. Wenn gewünscht, kann ein Dichtungsring aus Kork, Gummi oder anderem zusammenpreßbaren Material zwischen Kappe und Ring gelegt sein. Der Bügel trägt eine Setzschraube, welche gegen die Oberseite der Kappe drücken kann und durch Gegenmuttern unbeweglich zu machen ist. Der Raum zwischen Kappe und Ende der Anode ist mit einer fettartigen Zusammen-Setzung ausgefüllt. Es kann z. B. eine fettartige Mischung aus einem chlorierten Naphthalin und einem chlorierten Paraffinwachs oder ein zähes chloriertes Paraffinwachs, verdickt durch einen Zusatz von Chlorkautschuk, sein. Ein Kohlenwasserstoffett läßt sich ebenfalls gebrauchen.

Während des Betriebes ist die Setzschraube im Bügel gegen die Oberseite der Kappe angezogen und preßt infolgedessen die fettartige Zusammensetzung in die Poren der Oberflächenschichten des Stabes. Die Wirkung hiervon ist, daß durch die Poren des' Stabes nach oben durchsickernder Elektrolyt auf das Hindernis aus fettartigem Material trifft und daher Ausschwitzen des Elektrolyts verhütet ist.

Ring und Bügel können unabhängig von den elektrischen Anschlüssen des Stabes sein, oder sie können gewünschtenfalls einen Teil solcher Anschlüsse bilden. So können Ring und Bügel aus Kupfer bestehen, und die elektrischen Zuführungen zum Stab können an dem Bügel durch die Gegenmuttern für die Setzschraube angeklammert sein. Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird eine Blindmutter aus Messing oder einem anderen geeigneten Material auf das herausragende Ende des stabartigen Kohleträgers aufgeschraubt und ein geeignetes fettartiges Material unter Druck in den Raum zwischen Messingmutter und Kohle durch einen Fettnippel an der Mutter eingeführt.

Ein Kupferanschluß für den elektrischen Strom ist auf das Blindende der Messingmutter aufgebolzt.

Die Erfindung soll noch weiter an den nicht maßgerechten Zeichnungen beispielsweise erläutert werden, wobei gleiche Ziffern gleiche Teile bedeuten.

Auf Fig. ι ist im Schnitt ein Teil des Deckels 1 einer elektrolytischen Zelle mit Kohleanode 5 dargestellt, welche in enger Berührung mit der Hartgummiauskleidung 2 des Deckels vermittels des den Deckel durchdringenden Kohlenstoffstabes 6 gehalten wird. Ein Gummiring 3 schafft einen druckdichten Abschluß zwischen Deckel und Stab 6. Ein metallischer Stopfbüchsenring 4 wird gegen den Gummiring 3 durch eine schwere Messingmutter 7 angepreßt, welche auf das mit Gewinde versehene obere Ende des Stabes 6 aufgeschraubt ist. Ein Metallbügel 8 ist an zwei gegenüberliegenden Seiten der Mutter 7 angelötet und trägt die Setzschraube 13 mit Gegenmuttern, welche auf die Metallkappe 9 drückt. Der Raum 12 zwischen Stab 6 und Kappe 9 ist mit einer abdichtenden und gegen Chlor widerstandsfähigen Paste ausgefüllt. Dichtungsringe 10 und 11 aus Gummi oder einem anderen zusammenpreßbaren Material sind auf jeder Seite der Mutter 7 in Berührung mit Stopfbüchsenring 4 und Kappe 9 angeordnet. Der Kupferstreifen 14 dient zur Heranführung des elektrischen Stromes zu dem Elektrodenträger.

Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform des Elektrodenträgers, wobei die Zahlen 1 bis 6 die gleiche Bedeutung wie auf Fig. 1 haben. Die Messingmütter 15 ist auf das mit Gewinde versehene obere Ende des Kohlenstoffstabes 6 aufgeschraubt, um eine Kappe zu bilden, und drückt auf den Dichtungsring 11 aus zusammenpreßbarem Material. Der Stromanschluß aus dem Kupferstreifen 14 ist auf der Alessingkappe 15 mittels Bolzen 17 befestigt, welcher auf der Kappe festgelötet ist. Die Kappe 15 trägt einen Fettnippel 16, durch welchen ein fettartiges Material, z. B. ein flüssiges, chloriertes Paraffinwachs, verdickt durch einen Zusatz von Chlorkautschuk, in den Raum 12 zwischen Kappe 15 und Kohlestab 6 eingeführt wird.

Kohleelektrodenträger gemäß der Erfindung können z. B. in einer elektrolytischen Zelle für die no Elektrolyse von Sole, welche mit relativ großer Geschwindigkeit fließt, verwendet werden. Ein solcher Apparat ist in den britischen Patentschriften 597 389 und 597 440 beschrieben und beansprucht.

Claims

Patentansprüche:

i. Elektrolytische Zelle mit Kohleelektrode in Berührung mit einem wäßrigen Elektrolyt und mit einem durch das Zellgehäuee gehenden Kohleträger, welcher elektrischen Strom der Elektrode zuzuführen vermag, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Verhütung des Durchsickerns von Elektrolyt durch den Träger vorgesehen sind, welche aus einer undurchlässigen 1*5 Kappe auf dem herausragenden Teil des

Trägers, einer Masse von fettartigem Material zwischen Kappe und Träger und aus Mitteln zum Anpressen des fettartigen Materials gegen die Trägerfläche bestehen.
2. Elektrolytische Zelle nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das herausragende Ende des Kohleträgers mit Gewinde versehen ist, um einen Metallring aufzunehmen, welcher einen starr mit ihm verbundenen Bügel besitzt, und daß eine Metallkappe gegen diesen Ring durch eine von dem Bügel getragene Setzschraube gepreßt ist.
3. Elektrolytische Zelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dichtungsring aus zusammenpreßbarem Material zwischen Ring und Kappe angeordnet ist.
4. Elektrolytische Zelle nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die undurchlässige Kappe aus einer auf das herausragende Ende des Trägers geschraubten metallischen Blindmutter besteht und einen Fettnippel für die Einführung fettartigen Materials, z. B. chloriertes Naphthalin und/oder chloriertes Paraffinwachs und/oder chlorierter Kautschuk, unter Druck in den Raum zwischen Kappe und Kohleträger trägt.
5. Elektrolytische Zelle nach einem der Ansprüche ι bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein flüssigkeitsdichter Abschluß zwischen undurchlässiger Kappe und dem Zellgehäuse aus einem Dichtungsring aus gummiartigem Material besteht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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