DE931350C

DE931350C - Electrode assembly for electrolytic cells

Info

Publication number: DE931350C
Application number: DEF5532A
Authority: DE
Inventors: Paul Dipl-Ing Reinshagen; Heinz Dr Schmidt
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1951-02-04
Filing date: 1951-02-04
Publication date: 1955-08-08

Description

Elektrodenanordnung für elektrolytische Zellen Es ist .bekannt, Zellen für ,die eilektroilytiscihe Zerlegung Ader Alkalichloride nach dem Amalgamverfahren so einzurichten, daß die Graphitanoden, welche während des Betriebes durch die Stromwirkung abgezehrt werden, auf dien optimalen Abstand ohne Öffnung der Zellen eingestellt werden künnen, ,um den Stromweg durch die- Salzsole möglichst zu verkürzen und diie Zellenspannung zu erniedrigen.Electrode arrangement for electrolytic cells It is known to set up cells for the electroilytic decomposition of alkali chlorides according to the amalgam process in such a way that the graphite anodes, which are consumed by the effect of current during operation, can be adjusted to the optimal distance without opening the cells, in order to shorten the current path through the brine as much as possible and to lower the cell voltage.

Bei dein blekannten Zellen wird entweder eiine Einstellung der Einzelelektroiden durch elastische Verbindungen mit dem Deckel vorgenommen, oder es erfolgt .eine Verringerung des .Abstandeis der Elektroden durch Ve@rstellbarkeit :der gegenseitigen Tage vorn Zelleniabdiecku!ng samt Elektroden gegen den von Quecks-il!ber bedieckten Zellenboden. Diese Naohstellungen des Elektroden@abstandes werden dabei von Hand oder maschinell durchgeführt.In the case of your bleeding cells, there is either a setting of the individual electroids made by elastic connections with the lid, or it takes place .eine Reduction of the distance between the electrodes through adjustability: the mutual Days in front of the cell cover with electrodes against the one covered with mercury Cell floor. This approximation of the electrode distance is done by hand or carried out by machine.

Es isst weiterhin schon versucht wo@r-den, dem erstrebten, Ziel der automatischen Nachstellung dadurch näherzukommen, daß man vorgeschlagen hat, die Zellenabdeckung samt Eilektr.oden unter dem Einfluß der Schwere mit fortschreitender Elektrodenabnutzwng abzusienken Bund durch. Distanzierkörper den Elektrodenabs.tand! zu begrenzen und .annähernd konstant zu erhalten. Hierbei wurde als wesentlich angesehen, daß zwischen den Distanzierkörpeirn und den Anoden lediglich einte Kantenberühirung stattfindet, ,d!a ,son,s,t eine unregelmäßige Anodenabtragung stattfindet.It continues to eat already tried wo @ r-den, the aspired, goal of to come closer to automatic adjustment by suggesting the Cell cover including egg electrodes under the influence of gravity with advancing Electrode wear to lower collar through. Spacer the electrode spacer! to be limited and to be kept almost constant. It was considered essential here that between the spacer bodies and the anodes only one edge contact takes place, d! a, son, s, t an irregular anode erosion takes place.

Es hat sich neun: gezeigt, daß die, bekannten Elektrodenanordnungen mit m.aneherlei Nachteilen verbunden sind. So läßt bei,spütil@sweise die e!rfo:rderliche Gleichmäßigkeit der Abnutzung der Anoden zu wünschen übrig. Diese ist deswegen von Bedeutung, weil von ihr die- gleichmäßige autoamatiisohe Nachstekumig der Anoden .abhängt. Wesentlich für die Gil'eichmäßiigkeit der Abnutzung der Anoden ist dabei diie einwandfreie Abführung -der entstehenden Gase, der bei den bekannten A.noidenanordüwngen nicht immer die entsprechende Beachtung geschenkt wurde.It has been shown that the known electrode arrangements with several disadvantages are connected. So lets go of it, sputilly the required uniformity of the wear of the anodes leaves something to be desired. This is important because of it the uniform autoamatiisohe Next to the anodes. Essential for the uniformity of wear of the anodes is the perfect discharge of the gases produced by the well-known arterial noid arrangements are not always given the appropriate attention became.

Gegenstand oder Erfindung isst eine Eliektroodenano,rdinuriig für elektrolytische- Zellern mit starrer Verbinidhng von. Zellenabdeckung und Trog, insbesondere mit strömender Quecksilberkathode für die Alkalichloirlidelektroilyse, welche unter Vermeidung der mit den bisher bekanntem Anordnungen verbundenen Nachteule ein automatisches Nachstellen der Anoden ohne Betriebeumterbzechung bei gleichmäßiger Abnutzung oder Anoden ,durch vollständige und einwamdfrele Abführung der entstehenden Gase, wie im Falle :der AlkalichloaridoJlektroly,se ides Chlors, um besonders geformte Distanizieirkörper erstattet. Weitere Vorteile sind Ersparnisse an Strom und Bedi inumgsiaufwand.Subject or invention eats an Eliektroodenano, rdinuriig for electrolytic cells with rigid connection of. Cell cover and trough, especially with flowing mercury cathode for Alkalichloirlidelektroilyse, which while avoiding the night owl associated with the previously known arrangements an automatic readjustment of the anodes without business loss with more uniform Wear or anodes, through complete and non-repellent removal of the resulting Gases, as in the case of: the alkali-chloro-electrolyte, are the same as the chlorine, in order to produce specially shaped Distant body reimbursed. Further advantages are savings in electricity and operating costs expenditure.

Es wird' nenn eine E.lektrodenanoirdnung der vorgenannten Art vorgeschlagen, deren wesentliche Merkmale erfiad!unigsigemäß darin, bestehen, daß die Graphitanoiden einzeln oder in Griuppen ,mit ihren S@tromzwführunggem in a der Zeililie@noab,deckung mit ihren zweckmäßig glas. Rundstab, ausgebildeten Teilen vertikal frei beweglich und hoTizo:ntal zentviert angeoirdnet sind, ihre .der Kathode gegenüberkegenden und der Albnutzung unterliegenden Teeile, ibenispieliswei@s@e als Anoidenplatte ansag4ebild@et,. diabei mit die, Stirnfläche vorzugsweise in Flächenberührung auf auf dem Zellenboden liegenden Dis.tan:zieirkörPern Twhen und die Anoden, in erster Linie ihre der Kathode gegenüberliegendem, beisPielsweise :als Anod enPlatte o,d.'dgl. ausgestalteten Teile, wdieuinteir Umständen auch ihre anderen Teile, ein einer den jeweiligen Betriebsverhältnissen ange#-paßten Weise reit einer Anzahl von die Ansiaanrrulurng von Gasblasen verhindernden Durchbreichungiem versehen sind.An electrical electrode assembly of the aforementioned type is proposed, the essential characteristics of which are, inevitably, that the graphitanoids individually or in groups, with their S @ tromzwführunggem in a der Zeililie @ noab, cover with their functional glass. Round rod, formed parts freely movable vertically and hoTizo: ntal are arranged in the center, their. opposite the cathode and parts subject to nightmaring, for example as an anoid plate ansag4ebild @ et ,. di this with the, end face preferably in surface contact Dis.tan lying on the cell floor: zieirkörPern Twhen and the anodes, first Line their opposite to the cathode, for example: as an anode plate or the like. formed parts, if the circumstances also their other parts, one the A number of the Ansiaanrrulurng rides in a manner adapted to the respective operating conditions are provided with breakthroughs that prevent gas bubbles.

Die Zel,lenaibideickunig der Anordnung kann aus Eisen, Steinzeug, Beton, Sandstein oid. @dgl. bestechen und: Mist iriit idem Zellentrog durch Verschraübung; Verkitfiung .oder auf andere Weise feist verbunden. Die Führung der ails Rundstab ausgebildeten Anodensteile erfolgt voirteil'haft mit Hiefe einfies :in der Zollenabidedkung mi@ttiels Beton, Säure- oder Kuns aharzakitt od. dgl. befestigten Führungs.rirnges aufs Steinzeug, Porzellan, Graphit ad..,dgl., @in !diem ad'ie, Anoden gleiten können, in dem Maße, wie der den Kathoden gegenüberliegende Anodenteil abgenutzt- wird. Der Spult zwischen dem Ring .und -dem geführten Anodenteil ist dabei durch einen Flüssigkeitsfilm abgedichtet. Als Dichtungsmittel haben sich chlorbeständige viskose Stoffe, z. B. chloriertes Sperröl, als vorteilhaft erwiesen. Zur Aufrechterhahunig der Flüssigkeitsfiilmdiichtunag hat sidh als vorteilhaft erwiesen, mindestens eine Nut auf der Oberfläche des Führtuvgsriniges oder der des Anoidenrundistabeas an- zubringen.The zel, lenaibideickunig the arrangement can be made of iron, stoneware, concrete, sandstone oid. @dgl. bribe and: dung in the same cell trough by screwing; Cementation. Or otherwise tightly connected. The guidance of the anode parts, which are designed as a round rod, is carried out voirteil'haft with depth: in the Zollenabideken with concrete, acid or synthetic resin putty or the like. in! diem ad'ie, anodes can slide to the extent that the part of the anode opposite the cathodes is worn. The coil between the ring and the guided anode part is sealed by a film of liquid. Chlorine-resistant viscous substances such. B. chlorinated barrier oil, proven advantageous. For Aufrechterhahunig the Flüssigkeitsfiilmdiichtunag sidh has proven advantageous to bring at least one groove on the surface of Führtuvgsriniges or the Anoidenrundistabeas arrival.

Die &r Dietanzierurng derr Graphitanoiden vom Zellenboden dienenden Körper können aus Glas, Porzellan, Kunststoff od: dgl.,gefertigt sein. Es hat sich,die Anwenidung von Körpern in Stäbchenform runden oder mehreckigen Querschnitts als zweck-,mäßig erwiesen. Die Art der Berührung zwischen den Diistanziiorlcöirpern und den auf ihnen ruhenden Graphitanoiclen ist gegenüber der Albführung der erntsteheniden Gase weniger von Bedeutung. Praktisch bildet sich z. B. auch bei Verwendung von Gl:esstäbc hei diTch Anpassung des Graphitmaterial:s eire Flächenberühnung -aus. Die Auflagebreite ,der Anoden auf den Dis.tanziaers,täbchen kann einige Millimeter ohne diaß dadurch eine ungleichmäßige Abzehrung der Anoden. eintritt. Wesentlich ist, daß eine Entfernung der Gasblasen durch in ihrer Zahl und ihrer Gastalt den jeweiligen Verhältnissen angepaßte Bohrungen, Schlitze od. dgl. gewährleistet ist.The diets of the graphitanoids from the cell floor are used Bodies can be made of glass, porcelain, plastic or the like. It's got that Use of bodies in rod form, round or polygonal cross-section as Proven to be expedient, appropriate. The type of contact between the distanciior bodies and the Graphitanoiclen resting on them is opposite to the Albführung of the harvesting ones Gases are less of a concern. In practice, z. B. also when using Gl: esstäbc means adapting the graphite material: s eire surface contact -aus. The support width of the anodes on the spacers can be a few millimeters without this resulting in an uneven wear of the anodes. entry. Essential is that a removal of the gas bubbles through in their number and their Gastalt the Bores, slots or the like adapted to the respective conditions is guaranteed.

In manchen Fällen hat es sich als zweckmäßig herausgestellt, zur Beförderung der Gasabführung den zum Aufliegen der Anoden dienenadaen S:täbcben: eine, biigelartige Ausgestaltung mit vertikalen Schenkeln zu geben. Diese Schenkel sind in vertikalie Durchbirechungen, wie Bohrungen, Schlitze usw., in dein der Kathode geagenübeiriliegenden Anodenteil, z. B. der Anodenplatte, eingeführt, ohne diese auszufüllen, und ragen zwe&miäßig !durch sie hindurch.In some cases it has been found to be useful for transportation the gas evacuation the for the resting of the anodes S: tabs: a, bigel-like To give design with vertical legs. These legs are vertical Breakthroughs, such as holes, slots, etc., in the area around the cathode Anode part, e.g. B. the anode plate, introduced without filling it, and protrude through them.

Insbesondere bei Verwendung strömender Quecksiilberkathoid@exi hat es seich als zweckmäßig erwiesen, Ddistanzierstäbchen mit rundem oder mehreckigem Querschnitt, diie gegebenenfalls auch die vorerwähnte bügelartige . Ausgestaltung haben können, zu verwenden, die zweckmäßig mit ihrer Längsachse parallel zur Fließrichtung des Quecksilbers angeordnet sind.Especially when using flowing mercury cathoid @ exi has it has proven to be useful to use spacers with a round or polygonal shape Cross-section, which may also be the aforementioned bow-like. Design may have to use the expedient with its longitudinal axis parallel to the direction of flow of the mercury are arranged.

In Bier Zeichnung ist .eine beispielsweise Ausführungsform einer Elelcbrodenanardnung gemäß der Erfindung an Hand einer Zelle mit strömender Quecksilberelek tro,de für die Alilralichlomidelektralyse därgeasitellt.In beer drawing is .an example embodiment of an Elelcbrodenanardnung according to the invention on the basis of a cell with flowing Mercury Electro, de for the alilralichlomide electrode analysis is shown.

Mdit i ist diie Zellenabideckung und mit 2 der Zellenibodfen beozeichnet. Die Anode 18 bestecht aus denn Gr.aphitrundstab 3 und der Anodenplatte q.. Die Stromzuführung erfolgt durch das Kabel 5. Die OQuecksilberkathoidie 6 fließt im Sinne des Pfeils und Über ihr der Elektrolyt. _ Die Anodenplatte .4 ruht in Eliächen@berührung auf den waagerechten Scheitelstücken 7 einer Reihe von D.istanzierbügeln 8, vorn denen hier nur einer gezeichnet ist. Die Scheitelstücke 7 Eegen auf dem Trogboden 2. Die Distanziierbügel8 besitzen senkrecht hochgebogene Sachenkel g, die die als Entlüftungskanäle dienenden Durchbohrungen io in der Anoden-Platte q. dluorchragen. i i zeigt einen der weiteren Entlüftunigskanäle. Der Anodenrundstab, 3 eist vertikal beweglich @in einem Führungs.riing 12, der in der Zelle naibdeckunig i mittels einer Betonkittuing 13 befestigt üst. Am Oberteil des Führungsringes 12 ist eine NUt 14 zur Aufnahme des Diichtungsmittels 15 vorgesehen. 16 zeigt dien mit Flüss:igkeitsfilmdichtu@ng versehenen Spalt und' 17 die Guimmierunig der Zellenabdeckung i.Mdit i denotes the cell cover and 2 denotes the cell cover. The anode 18 is made up of the round graphite rod 3 and the anode plate q .. The power is supplied through the cable 5. The mercury cathoid 6 flows in the direction of the arrow and above it the electrolyte. _ The anode plate .4 rests in contact with the surface on the horizontal apex 7 of a row of spacer brackets 8, only one in front of which is shown here. The apex pieces 7 Eegen on the trough floor 2. The spacer brackets 8 have vertically upwardly bent object legs g, which serve as ventilation ducts io in the anode plate q. dluorine collar. ii shows one of the other Entlüftunigskanäle. The round anode rod 3 is vertically movable in a guide ring 12 which is fastened in the cell by means of concrete putty 13. A groove 14 for receiving the sealing means 15 is provided on the upper part of the guide ring 12. 16 shows the gap provided with a liquid film seal and FIG. 17 shows the guimming of the cell cover i.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Electrode arrangement for electrolytic cells with a rigid connection of. Cell cover and trough,: especially with flowing Ouiecks @ i; l: b.e; rlcathode for alkali metal chloride electrolysis, characterized in : d: ate the graphite anodes (18) individually or in groups with theirs. Power supply (5) in the cell cover (i) with its appropriately designed .al; s round rod Parts (3) vertically freely beweigl, ieh and horizontally centered, their- the cathode (6) opposite, the wear subject parts (4) with the The front surface should preferably be flush with the surface on Di, s.tanzierlcö @ rpern (8) and the anodes (18), i: n; sibesio: ndere (theirs opposite the cathode (6) violin Parts (4), in a manner adapted to the respective operation, sve-rhäl: tni: s @ s, e: n md @ t a number of perforations preventing the accumulation of gas bubbles (i o, i i) provided, s, ind.

2. Arrangement according to claim i, characterized in that : diaß the anodes (18) with their vertically movable, designed as a round rod Parts (3) in a guide (12) fastened in the cell cover (i) the gap (16) is arranged between the anode part (3) and the guide ring (12) -m, i: tbels one. Flüsis-igkeitsfilimis 2bge @ dicht dost, whereby advantageous terwei, se on the surface of the guide ring (12) or that of the anode round table (3) necessary for the maintenance of the liquid film. Sealing agent (15) at least one groove (14) is provided.

3. Arrangement according to claims i and 2, there: by gel ", eninzei, Ghnet, that as a spacer that serves to rest the anodes (4) (8) Rods, expediently those with a büigeleirtiger shape (7, 8, 9) are used be, whose vertical legs (9) in vertical, the derivation of the emerging Gases: serving orifices (1o) are introduced in the lower anode part (4), without: filling it out, and appropriately protruding through it.

4. Arrangement according to claim i to 3 with flowing Queclas; i-liberka.bhiodie-, thereby marked; i: chnet, @ diaß the di, stanizing body (8) made of round ones for resting the anodes (4) or m, honorable: n chopsticks, ie: expediently with their longitudinal axis parallel zur Ouecks: i: libüxfl: ießriehtu, ng are arranged. Printed publications: B.ri: tsche. P: a, te @ ntsch; r, i @ ft No. 627 349; Fiat Report No. 816, p. 15, Fig. 9.