DE8619501U1

DE8619501U1 - Elektrolysezelle

Info

Publication number: DE8619501U1
Application number: DE8619501U
Authority: DE
Original assignee: DEUTSCHE CARBONE AG 6000 FRANKFURT DE
Current assignee: DEUTSCHE CARBONE AG 6000 FRANKFURT DE
Priority date: 1986-07-07
Filing date: 1986-07-19
Publication date: 1986-11-06
Also published as: EP0252172A1; DE3662060D1; ATE40720T1; US4806224A; JPS6314884A; PT85218B; ES2007633A6; EP0252172B1; PT85218A

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Elektrolyseteile mit einem Gefäß zur Aufnahme eines Elektrolyten, mit einer Elektrodenanordnung und mit einer Einrichtung, mit der die I^ Elektrolysezelle in Schwingungen versetzt werden kann.

Man versetzt derartige Elektrolysezellen in Schwingungen, '^! um besonders günstige Stoffübergangsbedingungen zu erhalten. Die Schwingungen sorgen nämlich für eine Er-¹^ höhung des Stofftransportkoeffizienten wie sie auch die sich ggfs. an den Elektroden entwickelnden Gasbläschen miteinander vereinigen lassen, so daß diese zur Badoberfläche abwandern.

Eine gute Übersicht über die bisher hierfür verwandten Techniken befindet sich in der Zeitschrift "Neue Hütte", September 1982, S. 317 - 322, insbesondere auf der S.317. Danach hat man bisher folgende Bewegungsprinzipien angewendet: Eine Flüssigkeitsströmung ohne und mit Gasströmung (Flüiisigkeitspulsation), ein mechanisches Rühren, eine Zellenvibration, eine Zellenrotation oder man hat auch einen Gurtförderer zum Bewegen von Schüttgutelektroden eingesetzt. Von diesen verschiedenen Lösungsvorschlägen wird im Rahmen dieser Erfindung die " Zellenvibration bevorzugt, weil sie besonders gute Ergebnisse verspricht. Beim geschilderten Stand der Technik hat man hierfür aber die gesamte Zelle den Schwingungen ausgesetzt. Dies ist natürlich konstruktiv und insbesondere energetisch aufwendig, vor allem wenn es sich um großvolumige Elektrolysezellen handelt, etwa in der Grössenordnurig von einem oder mshreren Kubikmetern

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Aufnahmevoiümen. Eine derartige Elektrolysezelle mit einem Aufnahmevolumen von etwa einem Kubikmeter wiegt nahezu zwei Tonnen und es ist energetisch sehr aufwendig, diese große Masse ausreichend zu Schwingungen anzuregen.

IG Einen ähnlichen Vorschlag kann man iin übrigen der Zeitschrift "Erzmetall", Band 27 (1974), S. 107-160 entnehmen. Auf S. 1Ö8 dieser Drückschrift ist eine Elektro-(J) lyse-Schwingzelle gezeigt, die als ganzes auf einen Schwingtisch aufgesetzt ist, der über einen motorisch angetriebenen Exzenter in vertikal^ Schwingungen und horizontale Schüttelbewegungen versetzt wird. Auch dieser Mechanismus ist konstruktiv somit sehr aufwendig und benötigt unverhältnismäßig viel Energie.

Die Erfindung Vermeidet diese Nachteile. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, eine Elektrolysezelle der eingangs genannten Art vorzuschlagen, mit der es möglich ist, bei geringem apparativem und energetischem Aufwand die Elektrolysezelle mit der notwendigen Schwingungsenergie zu versorgen.

Dies gelingt erfindungsgemäß dadurch, daß an wenigstens einer der Wände des Gefäßes ein Vibrator befestigt ist.

Versuche haben ergeben, daß durch diese überraschend einfachen Maßnahmen die Schwingungsenergie über die zu den Schwingungen angeregte Wand des Elektrolysegefäßes in das Innere des Gefäßes in ausreichendem Maße übertragen werden kann, nämlich über den Elektrolyten zu den Elektroden (Anode, Kathode). Man benötigt somit keine aufwendige Einrichtung, mit der die gesamte Elek-

trolysezelle in »Schwingungen versetzt wird. Als Er^ klärungsmodell hierfür wird angenommen, daß die betreffende Wand über ihre gesamte Fläche mehr oder weniger stark schwingt und ausreichend Schwingungsenergie in das Innere der Elektrolysezelle überträgt.

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Selbstverständlich können mehrere der Vibratoren an den Wänden des Gefäßes befestigt sein. Im allgemeinen wird man eine Anordnung derart wählen, daß der oder die Vibratoren in einer Richtung senkrecht zur Ebene der Elektroden schwingt, sofern es sich um plättenförmige Elektroden handelt * Die erfindungsgemäße Elektrolysezelle wird daher bevorzugt bei plattenförmigen Elektroden eingesetzt. Sie kann aber auch mit Vorteil bei Festbett-Elektrolysezellen (Schüttgut-Elektrolysezellen) einge= setzt werden. Ihr Eihsätzbereich beim elektrolytischen Abscheiden von Metallen aus einem Elektrolysebett liegt bevorzugt bei einer Konzentration zwischen etwa 5 und 0,01 g Metall pro Liter Elektrolysebad, abermals bevorzugt zwischen etwa 3 und 0,02 g Metall pro Liter Elektrolysebad.

Üblicherweise sind derartige Elektrolysezellen mit einem Einlaß für den Elektrolyten im Bodenbereich des Gefäßes versehen. Der Elektrolyt durchströmt dann die Elektrolysezelle und verläßt sie im oberen Bereich des Gefäßes über eine Art Überlauf oder über dort in der Wand des Gefäßes angebrachte Löcher oder dergleichen. Bei dieser Ausführungsform erzielt man besonders gute Ergebnisse, wenn der Vibrator im oberen Bereich der Wand der Elektrolysezelle an der Wand befestigt ist. Dadurch erreicht man, daß in Richtung des Elektrolytflusses eine Er-

	höhUng	des	·: t : : · · . .··.:"	stattfindet,	was
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5		Stoff trän sportkoeffizienten

wiederum eine merkliche Erhöhung der Stromdichte am Zellauslauf ermöglicht.

Außerdem kann der Boden des Gefäßes trichterförmig sein iö und einen Auslaß besitzen, durch den man dann von Zeit zu Zeit die an den Elektroden abgeschiedenen Festkörperteilchen entnimmt.

£J Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, aus dem sich weitere wichtige Merkmale ergeben. Figur 1 zeigt schematisch eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Elektrolysezelle.

Die gezeigte Elektrolysezelle besteht aus einem Gefäß mit Seitenwänden 1. Im Gefäß befindet sich ein Elektrolyt 2. In den Elektrolyten tauchen ein eine Anode 3, die von einem Diaphragma 4 umgeben ist, sowie mehrere Kathoden 5i In praxi wird man die Elektrodenanordnung 3,5 vervielfachen.
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Erfindungsgemäß ist ein Schallsender oder Vibrator 6 vorgesehen, dessen bevorzugte Schwingungsrichtung ein Pfeil 7 angibt. Der Vibrator ist an die Wand 1 der Elektrolysezelle von außen angekoppelt. Er überträgt die Schallenergie über die Wand auf den Elektrolyten 2 und auf die Elektrodenanordnung 3, 5.

Versuche haben gezeigt, daß die gesamte Elektrolysezelle nicht mechanisch in Schwingungen versetzt zu werden braucht, wie dies beim Stand der Technik der Fall ist.

Vielmehr genügt die vom Vibrator 6 über die als Schwing-

membran wirkende Wand 1 in das Innere der Elektrolysezelle übertragene Schwingüngsenergie.

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Claims

Ansprüche

1. Elektrolysezelle mit einem Gefäß zur Aufnahme eines Elektrolyten, mit einer Elektrodenanordnung und mit

¹^ einer Einrichtung, mit der die Elektrolysezelle in Schwingungen versetzt werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß an wenigstens einer der Wände (1) des Gefäßes ein

Vibrator (6) befestigt ist. 15

2. Elektrolysezelle nach Anspruch 1 mit einem Einlaß für den Elektrolyten im Bodenbereich des Gefäßes, dadurch gekennzeichnet,

daß der Vibrator (6) im oberen Bereich der Wand (1) an ^O dieser befestigt ist.

Der Patentanwalt; 25

Dr. D. Gudel