DE933026C - Vorrichtung zur Einstellung der Elektrodenentfernung bei Elektrolysezellen mit Quecksilberkathode - Google Patents

Vorrichtung zur Einstellung der Elektrodenentfernung bei Elektrolysezellen mit Quecksilberkathode

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DE933026C
DE933026C DEP33913A DEP0033913A DE933026C DE 933026 C DE933026 C DE 933026C DE P33913 A DEP33913 A DE P33913A DE P0033913 A DEP0033913 A DE P0033913A DE 933026 C DE933026 C DE 933026C
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John Vernon Stuart Glass
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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)

  1. "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. 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. 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. 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.
    80
    Angezogene 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
DEP33913A 1941-08-27 1949-02-12 Vorrichtung zur Einstellung der Elektrodenentfernung bei Elektrolysezellen mit Quecksilberkathode Expired DE933026C (de)

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