DE933026C - Vorrichtung zur Einstellung der Elektrodenentfernung bei Elektrolysezellen mit Quecksilberkathode - Google Patents
Vorrichtung zur Einstellung der Elektrodenentfernung bei Elektrolysezellen mit QuecksilberkathodeInfo
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- C25B11/033—Liquid electrodes
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Einstellung der Elektrodenemtferniung' während
des Betriebes in Elektrolysezellen nach dem Amalgamverfahren mit heb- und senkbaren
Anoden und außerhalb der Zelle angeordneten Mitteln zur Bewegung der Anoden.
Bisher sind die Maßnahmen zur Einstellung bei Zellen der beschriebenen Art zeitraubend
gewesen und haben eine beträchtliche Arbeit verursacht.
Es sind auch Einstellvorrichtungen verschiedener Art bei Diaphragmazellen bekannt. Dies ist
aber eine von den Amalgamzellen völlig verschiedene Zellenart, so daß die dort verwendeten
Mittel im vorliegenden Fall ungeeignet sind.
Die Erfindung überwindet aber die bisherigen Übelstände. Nach der Erfindung sind Einstellmittel
zum Heben und Senken des die Anode tragenden, beweglichen Zellendeckels vorgesehen, wobei
zwischen diesen und dem unbeweglichen unteren Zellenteil ein elastisches, bei der Einstellung
deformierbares, abdichtendes Zwischenstück, insbesondere ein unterhalb eines Teiles der Quecksilberelektrode
befindlicher aufgeblähter Kautschukschlauch oder eine Schicht einer plastischen Masse,
welche einen Spalt zwischen dem oberen Teil und den Wänden des unteren trogartigen Teiles des
Elektrolysegefäßes ausfüllt, angeordnet ist. Mit den Einstellmitteln der Erfindung läßt sich der
obere Teil der Zelle senkrecht bewegen und mit
dem unteren Teil in einer solchen Weise abdichten, daß eine senkrechte Bewegung des einen Teiles im
Verhältnis zum anderen möglich ist.
Vorteilhafterweise bestehen die äußeren Einstellmittel
aus einer Mehrzahl von mit Gewinde versehenen Auflagern, welche bei einer Drehung
eine senkrechte Bewegung des einen Teils der Zelle im Verhältnis zum anderen veranlassen.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ίο besteht ein besonders vorteilhaftes Abdichtungsmittel aus einer deformierbaren, elastischen, unterhalb
des Quecksilbers gelegenen Abdichtung.
In einer Ausführungsform der Erfindung, wie sie sich auf eine Zelle mit einem trogförmigen
unteren Teil und einem deckelartigen Oberteil bezieht, kann das Abdichtungsmittel von einer
Schicht einer plastischen, verkittenden Verbindung gebildet sein, welche zwischen die untere Oberfläche
des Deckels und den oberen Rand der Wandüngen des trogartigen Gefäßes eingelassen ist.
Gewünschtenfalls können die Wände mit einer Vertiefung versehen sein, welche sich rund um
den Umfang erstreckt, um die plastische, verkittende Verbindung aufzunehmen und hierdurch
die Abdichtung zu verbessern. Die abdichtenden Mittel können solche sein, daß ein bestimmte Bewegung
des Deckels entweder auf- oder abwärts vorgesehen ist. Statt dessen kann eine bestimmte
Bewegung auch nur für die Trennung (der zwei Teile vorgesehen sein, während die Schwerkraft
oder Druck mit der Hand od. dgl. in Abhängigkeit von der Plastizität der verkittenden Verbindung
zur Abwärtsbewegung des Deckels und damit zur Verringerung des Zwischenelektrodenspalts dient.
Bei Verwendung von Einstellschrauben kann eine Zahl von mit Gewinde versehenen Bolzen vorgesehen
sein, von welchem jeder im Eingriff mit einem mit Gewinde versehenen Loch eines Öhrs bzw.
eines Ansatzes entweder am Deckel oder am Gefaß
steht und auf einem entsprechenden öhr des anderen Bestandteiles lagert. Mit einer solchen
Anordnung kann der Deckel ein klein wenig über die höchste Stellung, welche er einzunehmen hat,
durch Drehung der Einstellschrauben gehoben werden. Der Spalt zwischen Deckel und dem oberen
Rand der Zelle wird dann durch Verpacken mit einer plastischen, kittenden Verbindung abgedichtet.
Wird der Zwischenelektrodenspalt für zu breit befunden, so können die Einstellschrauben
betätigt werden, um den Spalt auf den geeigneten Betrag zu verringern. Wenn die Einstellschrauben
die positive Bewegung des Deckels zum Gefäß vorsehen, wird die plastische Verbindung dadurch
automatisch deformiert, und die festen Elektroden werden in die genaue Stellung gebracht. Wenn
indessen die Einstellschrauben eine bestimmte Bewegung des Deckels nur in einer Richtung (aufwärts)
zulassen, kann die notwendige Einstellung dadurch herbeigeführt werden, daß die Bolzen nach
der zulässigen Richtung um den Betrag 'geschraubt werden, um den 'die Elektroden gesenkt werden
sollen, worauf, falls die dichtende Verbindung ausreichend plastisch ist, der Deckel durch sein
eigenes Gewicht" heruntergehen'wird, bis -dieBolzen
wieder auf dem Rand ruhen. Wenn die Verbindung jedoch für diesen Zweck zu wenig nachgiebig ist,
kann dann der Deckel mit der Hand oder in anderer Weise herabgedrückt werden, bis das gleiche
Ergebnis erzielt ist. Der Betrag, um welchen der Deckel gesenkt wird, kann in Übereinstimmung
mit dem bekannten Abnutzungsverhältnis der Elektroden unter gegebenen Arbeitsbedingungen oder
auch durch andere Methoden gewählt werden. Zum Beispiel kann er so ausgewählt werden, daß
die Zellspannung innerhalb bestimmter Grenzen gehalten wird.
Sollten die Elektroden erneuert werden, so wird der Deckel entfernt, die neuen Elektroden in ihrer
Stellung befestigt, der Deckel zurückgebracht und die abdichtende Verbindung erneuert, Vorzugsweise
nachdem mindestens eine annähernde Einstellung der Deckelhöhe mittels der Bolzen vorgenommen
wurde.
Die Erfindung kann in verschiedener Weise abgeändert werden. So kann an Stelle der Anbringung
von Ansätzen oder Öhren der Deckel über die Seiten der Zelle vorspringen und in den vorspringenden
Teilen mit Gewinde versehene Löcher zur Aufnahme der Bolzen besitzen. In einer anderen
Abwandlung kann der Deckel aus mehreren Teilen bestehen, an jedem von welchen nur einige der
Elektroden befestigt sind, z. B. auch nur eine einzige. Geeignete abdichtende Mittel müssen dann
zwischen den aneinanderstoßenden Teilen des Deckels wie zwischen diesen Deckekeilen und den
Zellwänden vorgesehen sein.
Bei jeder dieser Ausführungsform der Erfindung
können verschiedene verkittende Verbindungen benutzt werden, welche relativ beständig gegen Chlor
sind, z. B. eine plastische Mischung aus chloriertem Kautschuk, chloriertem Naphthalin und einem
chloriertem Paraffinwachs. Eine Abdichtung aus thermoplastischem Material kann auch verwendet
werden, wie sie in der britischen Patentschrift 597 441 beschrieben und beansprucht iist. Die Erfindung
ist jedoch nicht auf die Benutzung plastischer Verbindungen beschränkt, sondern schließt
auch die Verwendung flüssiger Abdichtungen ein, z. B. aus Sole oder aus Quecksilber, welches zur
Verhinderung eines Chlorangriffs innerhalb der Zelle mit einer Schicht eines Kohlenwasserstofföls
bedeckt ist. Die Abdichtung kann auch durch einen Kautschukstreifen oder aus einem anderen biegsamen,
undurchlässigen Material bestehen, welches sich über den kurzen Spalt zwischen dem .Deckel
und den Zellwänden erstreckt und an beiden Seiten durch Teer, Pech oder eine andere kittende Verbindung
abgedichtet ist.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, welche besonders bei einer Zelle mit
einer strömenden Quecksilberkathode anwendbar ist, wird der Deckel mit einem starren Rand versehen,
der .mit ihm aus einem Stück besteht, und das trogartige Gefäß wird mit einer Rinne ausgerüstet
zur Aufnahme des Randes. Ein deformierbares, elastisches Dichtungsmaterial, z. B. aus
Kautschuk, ist in der Rinne angeordnet und in Berührung mit dem Deckel und der Rinne, wobei das
Dichtungsmaterial mit Quecksilber bedeckt ist. Vorteilhafterweise ist die Rinne um den Umfang
der Oberfläche angeordnet, auf welcher die Quecksilberkathode strömt, und die letztere ist damit
automatisch oberhalb der Dichtung angebracht. Ferner liegt vorteilhafterweise die Packung
zwischen zwei anstoßenden Seitenflächen der Rinne ίο und des Randes, sie kann aber auch auf dem Boden
der Rinne sich befinden, wobei dann der Rand des Deckels auf ihr ruht. Eine sehr geeignete deformierbare,
elastische Dichtung kann aus Kautschuk bestehen, und in der vorteilhaftesten Ausbildungsform
der Erfindung besteht die Packung aus einem aufgeblähten Kautschukschlauch.
In dieser Ausführungsform der Erfindung mit Verwendung einer kombinierten Abdichtung aus
einer Kautschukpackung und Quecksilber sind Deckel und die Seiten des Gefäßes mit den vorher
erwähnten Öhren und Einstellschrauben versehen. Ferner erstreckt .sich von dem Deckel ein Rand
aus dem gleichen Material nach unten in eine enge Rinne, welche zwischen der ebenen, von der Quecksilberkathode
überströmten Oberfläche und den Gefäßwänden gebildet ist. Auf dem Grunde dieser Rinne oder zwischen ihrer Wand und dem Rand
des Deckels befindet sich ein aufgeblähter Kautschukschlauch, welcher sich gegen Rinnenwand
oder -grund und den Rand anpreßt. Der Kautschukschlauch soll nicht so hart aufgebläht sein, daß er
nicht deformiert werden kann, aber nichtsdestoweniger
so ausreichend, daß er elastisch ist. Beim Einfüllen von Quecksilber in die Zelle wird der
Raum in der Rinne oberhalb des Kautschukschlauches mit Quecksilber angefüllt, und der Kautschuk
ist hierdurch vor Berührung mit gasförmigem Chlor oder mit gelöstem Chlor enthaltender
Lauge geschützt. Infolgedessen wird sein Schlechtwerden und der Verlust der Elastizität verhindert.
Bei der Anordnung der deformierbaren elastischen Abdichtung in der Rinne kann die Ablenkung -der
Quecksilberströmung von der ebenen Oberfläche zu der Rinne auf einen kleinen Betrag verringert
werden. Augenscheinlich kann dieser letztere günstige Umstand noch besser verwirklicht werden,
wenn die Dicke der Seiten des Deckels (des Randes) nur ein klein wenig geringer als die Breite
der Rinne ist. Bei der Vornahme einer Einstellung in der Lage des Deckels ist es nur notwendig, die
Muttern, auf welchen die Deckelöhren ruhen, zu drehen, und das Gewicht des Deckels wird dann
die Gummidichtung in der Rinne in dem Maße deformieren, wie der Deckel gesenkt wird. Wenn gewünscht,
kann die Einstellung ohne Aufbrechen der Abdichtung und sogar ohne Unterbrechung
der Elektrolyse durchgeführt werden. Zum Schütze gegen die Wirkung von zu starkem Druck innerhalb
der Zelle, wodurch der Deckel nach oben statt nach unten gedrückt würde, können mit Schraubengängen
versehene Stangen an den Seiten der trogartigen Zelle angebracht sein, welche Stangen
durch Löcher in den Öhren des Deckels durchgehen, wobei zwei Muttern an jeder Stange eine oberhalb
und eine unterhalb des Öhrs vorgesehen sind. Die Abdichtung kann dann nicht aufgebrochen werden,
auch dann nicht, wenn der Deckel durch den Chlordruck in der Zelle gepreßt wird.
An Stelle der Anbringung der Rinne auf dem Boden des Gefäßes kann sie auch auf der oberen
Oberfläche der Wände angebracht sein. In diesem Fall kann die deformierbare Abdichtung in der
gleichen Weise vorgesehen und mit einem geeigneten öl abgedeckt sein. Sie kann auch mit Quecksilber
und dieses dann mit einem geeigneten öl bedeckt sein, um einen Chlorangriff zu verhüten.
Im vorhergehenden ist die Verwendung äußerer Einstellschrauben besonders erwähnt worden. Es
gibt indessen auch noch andere Methoden, welche zur Einstellung der Deckelhöhe benutzt werden
können. So können keilförmige Glieder zwischen die Wand des trogartigen Gefäßes und einen seitlich
vorspringenden Rand rundherum am Deckel in einer solchen Weise eingesetzt werden, daß Bewegung
der Keile in horizontaler Richtung eine vertikale Bewegung des Deckels hervorrufen wird.
Eine ähnliche Wirkung kann dadurch erzielt werden, daß der vorspringende Deckelrand auf Nocken
ruht, welche auf festen Achsen durch eine mittels Hebel bewegte Kette gedreht werden können. Vorteilhafterweise
kann der Deckel auch durch eine Mehrzahl hydraulischer Widder getragen werden, welche in Abständen um seinen Umfang herum angeordnet
sind. Die vertikale Einstellung des Deckels wird dann durch Zuführung oder Entfernung
von Wasser zu bzw. von den Widdern bewirkt. Diese Methode zur Einstellung der Deckelhöhe
läßt eine besonders glatte und allmähliche Bewegung des Deckels als Ganzes zu, so daß der
Zwischenelektodenspalt hierbei innerhalb sehr enger Grenzen gehalten werden kann.
Die Erfindung wird ferner an schematischen Zeichnungen verschiedener elektrolytischer Zellen
erläutert, welche für die Elektrolyse einer Alkalichloridsole mit strömender Quecksilberkathode geeignet
sind. Es stellen dar
Fig. ι einen senkrechten Schnitt durch eine Ausführungsform
von elektrolytischen Zellen nach der Erfindung,
Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch eine andere Ausführungsform, wobei das Abdichtungsmittel der Zelle aus einem biegsamen Material besteht,
welches an der Seite des Deckels und des Unterteiles der Zelle befestigt ist,
Fig. 3 einen senkrechten Schnitt durch eine weitere Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 4 einen senkrechten Schnitt durch eine Zelle, bei welcher der Zelldeckel in beiden senkrechten
Richtungen durch Anwendung einer Kraft bewegt werden kann,
Fig. 5 einen senkrechten Schnitt durch eine Zelle mit Einstellmitteln für den Deckel, welche aus
hydraulischen Widdern zur Bewegung des Deckels in beiden Richtungen bestehen und wobei die
anodentragende Stange mit Mitteln versehen ist,
um ein Austreten des Elektrolyten aus dem Ende der Stange zu verhindern.
Fig. 6 einen senkrechten Schnitt durch ein anderes Mittel für die Einstellung der vertikalen Lage
des Zelldeckels und der Anode,
Fig. 7 einen ,senkrechten Schnitt durch eine noch
andere Ausbildungsform eines Einstellmittels für Zelldeckel und Anode.
In den Zeichnungen sind die gleichen Teile mit ίο den gleichen Zahlen bezeichnet.
Auf allen Zeichnungen ist der eigentliche Zellkörper von trogartiger Gestalt ι mit einem ebenen
Boden versehen, über welchen Quecksilber 2 strömt, während über dem Quecksilber ein wäßriger Elektrolyt
3 fließen kann. Die Zellen sind mit geeigneten, nicht dargestellten Mitteln versehen, um Quecksilber
und frischen Elektrolyt der Zelle zuzuführen, um Amalgam und verbrauchten Elektrolyt
abzuführen, um das während der Elektrolyse entwickelte Chlor abzuleiten und um den elektrischen
Strom an die Elektroden zu bringen. Diese geeigneten Ein- und Auslässe können die übliche Form
besitzen. Bei den in den Fig. 4 und 5 gezeigten Ausführungsformen der Erfindung gehen diese EinundAuslässe
für die Flüssigkeiten durch denBoden der Zelle und enden als öffnungen innerhalb des
durch die Umfangsrinnen begrenzten Raums.
Jede Zelle besitzt einen Deckel oder Verschluß 4 und trägt eine Anzahl von festen Kohleanodenblöcken
5 bekannter Art — eine von ihnen ist gezeigt — von denen jede an einer Kohlenstoffstange
6 hängt, welche durch eine öffnung im Deckel- durchgeht und durch welche Strom der
Anode durch nur in Fig. 5 gezeigte Mittel zugeführt wird. In den Zeichnungen ist die Verbindung
zwischen Deckel 4 und Stange 6 durch ein dichtend wirkendes Material 7 abgedichtet. Es kann aber
auch jede andere geeignete Methode, um die Verbindung gasdicht zu machen, angewendet werden.'
Von jeder Seite des Deckels 4 erstrecken sich eine Anzahl von Flanschen 8 seitwärts — einer auf
jeder Seite ist in den Zeichnungen ersichtlich — in welchen Flanschen gemäß Fig. 1 bis 3 schraubengängige
Löcher im Eingriff mit Schraubenbolzen
9 angebracht sind. In den Fig. 1 bis 3 sind die Bolzen als ruhend auf Öhren 10 gezeigt, welche
sich von den Seiten der Zelle erstrecken. Das .trogförmige Gefäß 1 kann aus Beton oder Stahl hergestellt sein. Im letzteren Fall ist es in geeigneter
Weise ausgekleidet, z. B. mit Hartgummi oder einem anderen Material, welches den Stahl gegen
die korrodierende Wirkung des Elektrolyten und des Chlors zu schützen vermag. Der Deckel kann
•auch aus Beton, Schiefer, ausgekleidetem Stahl od. dgl. bestehen.
Gemäß Fig. 1 besitzen die Seiten des Zellkörpers rundherum an ihrem oberen Rand einen, kleinen
trogförmigen Teil 11, in welchem eine Schicht eines
plastischen verkittenden Materials 12 untergebracht ist. Wenn die Zelle in Tätigkeit gesetzt wird, werden
die Anodenblöcke am Deckel in einer Stellung befestigt, welche einen größeren als den geeigneten
Spalt zwischen den unteren Flächen der Anodenblöcke und dem Boden der Zelle 1 und somit
zwischen diesen unteren Flächen und der Oberfläche des Quecksilbers 2, falls die Zelle in Betrieb
ist, gibt. Der Deckel wird dann in seine Lage gebracht, so daß die Bolzen 9 auf den Öhren 10 ruhen.
Die genaue Höhe der unteren Oberfläche der Anode über dem Boden des Troges wird dann bestimmt,
und -zwar durch Berechnung aus den bekannten Abmessungen des Troges, der Anode-Deckelzusammenstellung
und des senkrechten Abstandes zwischen den Teilen 8 und 10. Der Zwischenelektrodenspalt
wird dann eingestellt durch Drehen der Bolzen 9, um die Köpfe der Bolzen um ein Stück
gleich dem zu heben (d. h. die Bolzen um ein solches Stück hochzuschrauben), um welches die
Anode gesenkt werden muß, und dann durch Herabdrücken des Deckels 4, bis jeder Bolzen wieder
auf dem entsprechenden Öhr ruht. Die Zelle ist dann für den Betrieb fertig. Während des Betriebes
wird der Widerstand der Zelle allmählich ansteigen als Folge der Abnutzung der unteren Oberflächen
der Anodenblöcke 5, und nach einer gewissen Zeit wird dieser Widerstand unwirtschaftlich groß werden.
Aus der Messung der Zunahme des ,Spannungsabfalls über dem Zwischenelektrodenspalt
und dem bekannten spezifischen Widerstand des Elektrolyten kann berechnet werden, um welchen
Betrag die Anode-Deckelzusammenstellung notwendigerweise
gesenkt werden muß. Dies wird dann während des Betriebes der Zelle dadurch durchgeführt, daß die Bolzen 9 um diesen Betrag
hochgeschraubt und der Deckel dann wieder herabgedruckt
wird, daiß die Bolzen mit den entsprechenden, sie tragenden Teilen 10 wieder in Berührung
sind. Die ursprüngliche Leistung der Zelle wird dann wieder hergestellt sein, aber nach einer bestimmten
Zeit wird eine weitere Einstellung notwendig werden, welche dann in gleicherweise ausgeführt
werden kann.
In Fig. 2 ist an Stelle des Teiles 11 und des
plastischen Teiles 12 der Fig. 1 und um die Zelle herum an der Stelle, wo sich der Spalt 13 zwischen
Deckel 4 und Trog 1 befindet, ein endloses Band 14 aus biegsamem Material angebracht, welches gegen
Chlor widerstandsfähig ist, z. B. aus Polyvinylchlorid, Polyäthylen oder chloriertem Polyäthylen,
welches an den Wänden des 'Gefäßes 1 befestigt ist. n0
Wenn Deckel 4 in seine annähernde Lage gesenkt worden ist, wie es im Zusammenhang mit Fig. 1
beschrieben wurde, wird dieser Streifen in der gleichen Weise an dem Umfang des Deckels 4 befestigt.
Die genauen Einstellungen der Lage der Anode werden dann ausgeführt, wie in Verbindung
mit Fig. ι erwähnt, mit der Ausnahme, daß der Deckel durch sein eigenes Gewicht herabsinken
wird in dem Maße, wie die Bolzen 9 hochgeschraubt werden. Hierdurch wird das biegsame iao
Material 14 in der geeigneten Weise gebogen. Einstellungen während des Betriebes der Zelle können
in gleicher Weise durchgeführt werden.
Auch die äußeren Einstellmittel zur Einstellung der Anodenhöhe gemäß Fig. 3 sind die gleichen
wie die in Fig. 1 und 2 dargestellten und bestehen
aus Bolzen g, welche sich durch mit: Gewindegängen
versehene Flanschen 8 erstrecken und auf sich vom Zellkörper ι erstreckenden Öhren ruhen.
Die abdichtenden Mittel bei dieser Ausfübrungsform der Erfindung bestehen aus einem starren
Rand 17, welcher aus einem Stück mit dem Deckel 4 ist und sich nach abwärts in eine Rinne 15, angebracht
in den Wänden des Zellkörpers, erstreckt, welche Rinne den Rand 17 aufzunehmen vermag.
Auf dem Grunde der Rinne 15 liegt eine deformierbare
elastische Packung 16, z. B-. ein aufgeblähter Gummischlauch, welcher auf beiden Seiten des
Randes mit einem geeigneten Material 17a, z.B.
Quecksilber, oder einem gegen die Einwirkung von Chlor widerstandsfähigen Öl bedeckt ist.
Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist das Gefäß 1 mit einer engen,
tiefen Rinne versehen, welche rundherum um die ebene, vom Quecksilber 2 überströmte Oberfläche
angeordnet ist. Auf dem Boden der Rinne 15 befindet sich ein Gummischlauch 16, und der Deckel 4
besitzt einen starren mit ihm aus einem Stück bestehenden Rand 17, welcher sich weit genug nach
unten erstreckt, um in die Rinne 15 einzutauchen Und auf dem Schlauch 16 zu ruhen, wenn die Anoden
5 in ihrer Stellung sind. Wenn eine sol ehe Zelle in Betrieb gesetzt wird, wird der Boden des Gefäßes
ι zuerst mit Quecksilber überflutet, so daß es die Rinne 15 ausfüllt und den Schlauch 16 bedeckt.
Der Deckel 4 wird dann mittels der Bolzen 9a in eine Stellung gebracht, welche annähernd
den richtigen Zwisichenelektrodenspalt frei läßt. Die Bolzen ga werden dann in Aussparungen a6
eingeschraubt, welche am oberen Rand der Seiten des Gehäuses 1 vorhanden sind. Der Rand 17 ruht
dann auf dem Schlauch 16 und dichtet den inneren Zellraum nach außen ab. Einstellungen in der
Anodenhöhe können erforderlichenfalls durch Drehen der Bolzen ga bewirkt werden. Wenn die BoI-
4.0 zen 9a gesenkt werden, wird der bestimmte abwärts
gerichtete Druck auf die Anodenzusammenstellung den Rand 17 veranlassen, den Gummischlauch
16 zu deformieren und dadurch den Zwischenelektrodenspalt zu verringern. Wenn anfänglich
der Zwischenelektrodenspalt zu klein ist, kann er durch Hochschrauben der Bolzeno,a in den
Öhren 8 vergrößert werden. Die Elastizität des Schlauches 16 sichert auch dabei die Aufrechterhaltung
der Abdichtung. In gleicher Weise können Einstellungen während des Betriebes der Zelle vorgenommen
werden, wenn der Anodenspalt infolge der Abnutzung zu breit wird.
In der Ausführungsform gemäß Fig. 5 ist die Zelle mit einem Deckel versehen, weicher von
einer Mehrzahl von hydraulischen Widdern getragen wird. Die Widder sind in Abständen rund um
den Umfang des Deckeiis herum angeordnet. Die vertikale Einstellung des Deckels erfolgt durch
Zuführen oder Entfernen hydraulischen Drucks zu bzw. von den Widdern.
Vom Deckel 4 hängt ein Rad 17 herab, dessen untere Kante in die Rinne 15 eintaucht. Ein endloser
aufgeblähter Gummischlauch i6e ist zwischen
der Innenwand der Rinne und dem Rand angeordnet. Wenn die Zelle in Betrieb ist, wird der Kanal
mit Quecksilber gefüllt sein, und die Zusammenstellung aus Rand 17 und Schlauch i6a wird einen
Abschluß bilden, welcher durch das Quecksilber verstärkt ist. Durch das Quecksilber wird der
Gummiscblauch vor der Einwirkung des Elektrolyten
geschützt sein, welcher gelöstes Chlor enthält, da das Quecksilber eine Schicht auf dem
Schlauch bildet.
Von jeder Seite des Deckels 4 erstrecken sich seitlich eine Anzahl von Flanschen 8, von welchen
einer gezeigt ist. Jeder der Flansche ist am oberen Ende einer Kolbenstange 18 eines hydraulischen
Widders 19 befestigt. Jeder dieser Widder ist mit einem Rohr 20 oberhalb der oberen Grenze des
Hubes des Kolbens 21 und mit einem Rohr 22 unterhalb der unteren Grenze des Hubes des. Kolbens
ausgerüstet. Mittels geeigneter Zweiwegventile und eines geeigneten Leitungssystems kann
Wasser unter Druck dem Widder durch jedes der Rohre 20 zugeführt werden, während Wasser von
unterhalb der Kolben 21 durch Leitungen 22 austreten
kann, wodurch Deckel 4 und damit Anode 5 gesenkt wird. Andererseits kann Wasser dem Hebewerk
durch alle Rohre 22 zu- und durch Rohre 20 abgeführt werden, um Deckel 4 und Anoden 5 zu
heben.
Fig. 6 und 7 stellen abgeänderte Ausführungsformen von außerhalb der Zelle angeordneten
Mitteln dar, um die Höhe der Anode in der Zelleim Verhältnis zur flüssigen Elektrode einzustellen.
In Fig. 6 ist ein Teil der Seite eines Zellkörpers 1 dargestellt, welcher mit einem Öhr oder Ansatz 23
versehen ist. Ein keilförmiger Teil 24 liegt auf dem öhr 23 und vermag sich in horizontaler Richtung
von und zu der Seite der Zelle hin und her mittels eines Bolzens 25 zu bewegen. Ein Flansch
oder Öhr 26 mit einem abwärts gebogenen Teil und auf der Oberseite des Keils 24 aufliegendem Teil
erstreckt sich' vom Deckel 4 aus. Der Spalt 13 zwischen Deckel 4 und Grundkörper 1 ist mittels 1OS
eines biegsamen abdichtenden Körpers 14 abgeschlossen, welcher sich rund um den äußeren Umfang
des Deckels 4 und den oberen Rand des Zellkörpers ι erstreckt. Im vorliegenden Fall ist dieser
Grundkörper 1 aus Eisen angefertigt und mit einer Auskleidung 27 versehen, welche aus einem
beliebigen, gegen Chlor widerstandsfähigen Material bestehen kann, z. B. Polyvinylchlorid, Polyäthylen
oder chloriertem Polyäthylen.
In der Ausführungsform gemäß Fig. 7 ist der Zellkörper 1 mit einem Ansatz 28 versehen, auf
welchem ein Nockenrad angezapft ist. Der sich vom Deckel 4 erstreckende Flansch 8 ruht auf dem
äußeren Rand des Nockenrades 29. Der obere Rand des Zellkörpers 1 ist mit einem kleinen Trog 30
versehen, worin eine abdichtende Zusammenstellung 31 angebracht ist, um den Spalt zwischen
Deckel 4 und dem oberen Rand des Zellkörpers 1 abzuschließen. Die Einstellung der Höhe der Anode
im Verhältnis zur flüssigen Kathode wird durch Drehung des Nockenrades 29 erhalten, wobei das
Gewicht des Deckels 4 und der damit verbundenen übrigen Apparateteile ausreichend ist, um den
Deckel 4 die abdichtenden Teile zusammendrücken
zu lassen und die Zelle von der umgebenden Atmo-Sphäre
abzuschließen.
In Fig. 5 sind Mittel angegeben, bestehend aus einer undurchläsisigen Kappe 34, um ein Austreten
des Elektrolyten aus dem oberen Teil des Elektrodenträgers,
zu verhüten, wie sie in der britischen Patentschrift 6217 967 beschrieben und beansprucht
sind.
Bei allen Ausführutigsformen der Erfindung kann eine genau regelbare Einstellung des Zwischenelektrodenspalts während des Betriebes der Zelle
vorgenommen werden und daher kann die Leistungsfähigkeit des Verfahrens viel leichter als
in den bisher bekannten Zellen aufrechterhalten werden. In der bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung, in welcher die Abdichtung zwischen dem Deckel und dem übrigen Teil der Zelle mittels
eines deformierbaren Schlauches unterhalb des Standes der Quecksilberelektroden herbeigeführt
wird, ist der weitere Vorteil verwirklicht, daß der Schlauch aus einem 'Ungemein geeigneten
Material, nämlich Kautschuk, hergestellt ist und außerdem dieser Schlauch vor der korrodierenden
Wirkung des -Chlors oder des Elektrolyten durch die darüber befindliche Quecksilberschicht geschützt
ist.
Claims (4)
- "Patentansprüche:i. Vorrichtung zur Einstellung der Elektrodenentfernung während des Betriebes in Elektrolysezellen nach dem Amalgamverfahren mit heb- und senkbaren Anoden und außerhalb der Zelle angeordneten Mitteln zur Bewegung der Anoden, dadurch gekennzeichnet, daß diese Mittel zum Heben und Senken des die Anode tragenden, beweglichen Zellendeckels vorgesehen sind und zwischen diesen und dem unbeweglichen unteren ZeHenteil ein. elastisches, bei der Einstellung deformierbares, abdichtendes Zwischenstück, insbesondere ein unterhalb eines Teiles der Quecksilberelektrode befindlicher aufgeblähter Kautschukschlauch oder eine Schicht einer plastischen Masse, welche einen Spalt zwischen dem oberen Teil und den Wänden des unteren .trogartigen Teiles des Elektrolysegefäßes ausfüllt, angeordnet ist.
- 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, däß das abdichtende Mittel aus einem endlosen Band eines biegsamen Materials besteht, welches den Spalt zwischen dem oberen und dem unteren ΤεΠ umgibt und dessen gegenüberliegende Bänder an dem oberen und unteren Teil befestigt sind.
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Abdichten des oberen Teiles an das den unteren Teil bildende trogartige Gefäß aus einer ringförmigen Rinne in diesem Gefäß, einem aus einem Stück mit dem oberen Teil bestehenden, in diese Rinne herabhängenden Rand aus einer deformierbaren elastischen Masse in dieser Rinne bestehen, welch letztere den Rand und eine Wand der Rinne berührt und von einer Schicht einer abschließenden Flüssigkeit in dieser Rinne bedeckt ist. ·
- 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Einstellmittel aus einer Anzahl von Schraubenbolzen bestehen·, von welchen jeder im Eingriff mit einem mit Gewinde versehenen Loch in einem öhr steht" und auf einem zweiten öhr gelagert ist, wobei das eine öhr seitlich vom oberen Teil und das andere öhr seitlich vom unteren Teil hervorspringt.80Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 594563, 60775; D.r. J. Billiter," »Die elektrolytische Alkalichloridzerlegung mit starren Metallkathoden«, Teil i, 1912, Verlag W. Knapp, Halle a. d. S., S."25 bis 27. · ■Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB10911/41A GB597387A (en) | 1941-08-27 | Improvements in or relating to electrolytic cells |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE933026C true DE933026C (de) | 1955-09-15 |
Family
ID=9976555
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEP33913A Expired DE933026C (de) | 1941-08-27 | 1949-02-12 | Vorrichtung zur Einstellung der Elektrodenentfernung bei Elektrolysezellen mit Quecksilberkathode |
Country Status (6)
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US (1) | US2542989A (de) |
BE (1) | BE467970A (de) |
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