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Publication number: DE95764C
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSEGREAT

, SOWIE DIE ÜBRIGE CHEMISCHE GROSSINDUSTRIE., AS WELL AS THE OTHER LARGE CHEMICAL INDUSTRIES.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 24. Oktober 1896 ab.Patented in the German Empire on October 24, 1896.

Vorliegende Erfindung betrifft einen Apparat zur elektrolytischen Zersetzung von Salzlösungen und soll vorzugsweise dazu dienen, um aus Kochsalz Chlor und Natriumverbindungen zu gewinnen. Bei dem Apparat ist die Kathodenkaminer über der Anodenkammer angeordnet, wobei zugleich eine Einrichtung getroffen ist, die gestattet, dafs die zu zersetzende Salzlösung der Anodenkammer der Löseflüssigkeit in der Kathodenkammer das Gleichgewicht zu halten vermag. Diese Einrichtung ist namentlich dann von Vortheil, wenn die die Kathoden- von der Anodenkammer trennende Scheidewand (Diaphragma) auch zürn Tragen' von als Kathode dienendem Quecksilber bestimmt ist; es kann nämlich dann die Scheidewand aus schwachem Material, z. B. Asbestgewebe, bestehen, wodurch ein möglichst geringer Widerstand für den Strom erzielt wird.The present invention relates to an apparatus for the electrolytic decomposition of salt solutions and should preferably serve to convert chlorine and sodium compounds from table salt to win. In the apparatus, the cathode chamber is arranged above the anode chamber, at the same time a device is made which allows the salt solution to be decomposed to be removed the anode chamber to keep the dissolving liquid in the cathode chamber in equilibrium able. This device is particularly advantageous when the cathode of The diaphragm separating the anode chamber also acts as a cathode serving mercury is intended; it can then namely the septum made of weak material, for. B. asbestos fabric, exist, whereby the lowest possible resistance for the current is achieved.

Auf den beiliegenden Zeichnungen wird der Apparat beispielsweise durchIn the accompanying drawings, for example, the apparatus is shown by

Fig. ι in Ansicht (theilweise im Schnitt) und durchFig. Ι in view (partly in section) and through

Fig. 2 im Grundrifs veranschaulicht.Fig. 2 illustrates in outline.

Im wesentlichen besteht der Apparat aus drei Kammern a, e und i in mehrfacher Wiederholung. Die untere Kammer a oder die Anodenkammer nimmt die zu zersetzende Lösung, die darüber liegende Kathodenkammer e die Löseflüssigkeit für das entstehende Alkali auf, während die oberste Kammer i mittelst durch die mittlere (Kathoden-) Kammer hindurchgeführter Rohre k mit der untersten (Anoden-) Kammer in Verbindung steht und zugleich dazu dient, um den Zugang zu den beiden anderen Kammern zu ermöglichen. Je eines dieser Rohre k liegt über dem Abzugsrohr Z>² jeder Anode b. Die aus Kohle oder dergl. hergestellten Anoden, die mit der Bodenplatte c der Kammer α in elektrischer Verbindung stehen, bilden ein hohles rundes Gehäuse, das derartig eingerichtet ist, dafs das Chlor vollständig innerhalb des Gehäuses entsteht, um dann von dem Dache b¹ des Gehäuses gesammelt und durch das Rohr b² bezw. Rohr k in die Kammer i abgeführt zu werden. Die Anoden besitzen eine grofse Berührungsfläche für die zu zersetzende Flüssigkeit im Vergleich mit der StromThe apparatus essentially consists of three chambers a, e and i repeated several times. The lower chamber a or the anode chamber holds the solution to be decomposed, the cathode chamber e above the dissolving liquid for the resulting alkali, while the uppermost chamber i by means of tubes k passing through the middle (cathode) chamber with the lowest (anode) Chamber is connected and at the same time serves to allow access to the other two chambers. One of these tubes k is located above the discharge tube Z> ^{2 of} each anode b. The anodes made of carbon or the like, which are in electrical connection with the bottom plate c of the chamber α , form a hollow, round housing which is designed in such a way that the chlorine is created entirely within the housing, in order to then be removed from the roof b ^{1 of} the Housing collected and through the tube b ² respectively. Pipe k to be discharged into the chamber i. The anodes have a large contact surface for the liquid to be decomposed in comparison with the current

menge ,lot ,

welche den Anoden durch die Leiwhich the anodes through the lei

tung x, die Platte c und die Bolzen ρ^Ά zugeführt wird.tion x, the plate c and the bolts ρ ^{Ά is} fed.

Die Kathodenkammer e besteht aus dem metallenen Aufsenringe, der unteren Platte f, welche durch Ringe gebildet wird, die mittelst Rippen mit einander verbunden sind, sowie aus der oberen Metallplatte h. Durch letztere und die Platte f erstrecken sich die Rohre k. Die in der Platte f gebildeten Oeffnungen werden durch dünnes poröses Material /, z. B. Asbestgewebe, ausgefüllt, durch welches das als Kathode dienende Quecksilber auf der Oberfläche der durch die Kammer α sich bewegenden Flüssigkeit getragen wird. Dem Quecksilber wird der Strom durch die Leitung y zugeführt. Die obere Kammer i wird so grofs hergestellt, dafs ein Mann in ihr zu arbeiten vermag; zu diesem Zweck sind die Mannlöcher m vorgesehen.The cathode chamber e consists of the metal outer ring, the lower plate f, which is formed by rings that are connected to one another by means of ribs, and the upper metal plate h. The tubes k extend through the latter and the plate f. The openings formed in the plate f are covered by thin porous material /, e.g. B. asbestos fabric filled, through which the mercury serving as cathode is carried on the surface of the liquid moving through the chamber α. The current is fed to the mercury through the line y. The upper chamber i is made so large that a man can work in it; the manholes m are provided for this purpose.

Die Metallririge, aus welchen die Gehäuse der Kammern a, e und i bestehen, besitzen Flantschen, mittelst deren sie mit einander ver-The metal frames, of which the housings of chambers a, e, and i consist, have flanges by means of which they are connected to one another.

bunden werden, während die Platte c an dem Metallringe der Kammer α mittelst eines inneren Flantsches d befestigt wird.while the plate c is attached to the metal ring of the chamber α by means of an inner flange d .

Die inneren Flächen der Kammer α sind mit Ausnahme des porösen Gewebes / mit einem geeigneten Isolirmaterial versehen. Ebenso ist die Innenfläche der Platte c, auf welcher die Anoden ruhen, mit Isolirmaterial bedeckt. Die Isolirung ist auf der Zeichnung durch verstärkte Linien an den betreffenden Flächen angedeutet. Die Kammern i sind ebenfalls in ihrem Innern isolirt, und zwar für den Fall, dafs die durch den Strom zu ersetzende Flüssigkeit nach den Kammern i steigt. Ferner tragen sämmtliche Bolzen, Flantschen und Verbindungen Isolirmaterial, so .dafs eine vollständige Isolirung jeder Kammer von der anderen bewirkt ist. Es empfiehlt sich, diejenigen Flächen innerhalb der Kammern, welche nicht mit Isolirmaterial versehen und daher der Einwirkung der Gase, Dämpfe und Flüssigkeiten ausgesetzt sind, mit einem widerstandsfähigen Material zu bedecken.With the exception of the porous fabric /, the inner surfaces of the chamber α are provided with a suitable insulating material. Likewise, the inner surface of the plate c on which the anodes rest is covered with insulating material. The insulation is indicated on the drawing by reinforced lines on the surfaces concerned. Chambers i are also insulated inside, in case the liquid to be replaced by the current rises to chambers i. Furthermore, all bolts, flanges and connections are made of insulating material so that each chamber is completely isolated from the other. It is advisable to cover those areas within the chambers that are not provided with insulating material and are therefore exposed to the effects of gases, vapors and liquids with a resistant material.

Das an der Kathode (Quecksilber) gebildete. Amalgam wird durch die Flüssigkeit der Kammer e zersetzt und in kaustisches Natron umgewandelt, wobei Wasserstoff frei wird. Die alkalische Flüssigkeit geht von einer Kathodenkammer e nach der anderen mittelst einer Anzahl Rohre n, welche den oberen Theil der einen Kammer e mit dem unteren Theil der darunter liegenden Kammer e verbinden. Auf diese Weise wird der .Stand der Flüssigkeit in diesen Kammern e durch 'die Lage der oberen Enden der Rohre η regulirt, indem der Ueberschufs der Flüssigkeit der einen Kammer nach dem unteren Theile der darunter liegenden Kammer e abfliefst. Die der obersten Kammer zugeführte Flüssigkeit, die aus Wasser oder einer schwach alkalischen Flüssigkeit besteht, fliefst somit von dem obersten Theil des Gesammtapparates nach seinem unteren Theile durch die auf einander folgenden Kammern e und reichert sich allmälig mit Alkali an, um die unterste Kammer als eine mehr oder minder starke Lauge zu verlassen.That formed at the cathode (mercury). Amalgam is broken down by the liquid in chamber e and converted into caustic soda, releasing hydrogen. The alkaline liquid passes from one cathode chamber e to the other by means of a number of tubes n which connect the upper part of one chamber e with the lower part of the chamber e below. In this way, the liquid in these chambers .Stand e is regulated by η ', the position of the upper ends of the tubes by the abfliefst About Schufs the liquid of the one chamber to the lower part of the chamber underlying e. The liquid supplied to the uppermost chamber, which consists of water or a weakly alkaline liquid, thus flows from the uppermost part of the general apparatus to its lower part through the successive chambers e, and is gradually enriched with alkali around the lowest chamber as one to leave more or less strong lye.

Der Wasserstoff wird aus den Kammern e durch das mit ihnen bei o¹ verbundene Rohr ο abgeführt, während das Chlor aus den Kammern i durch ein mit diesen bei p¹ verbundenes Rohrp abzufliefsen vermag.The hydrogen is discharged from the chambers e through the pipe ο connected to them at o ¹ , while the chlorine is able to flow out of the chambers i through a pipe p ^{connected to them at p 1.}

Die Kochsalzlösung wird durch eine Pumpe oder dergl. durch die Rohre q in die Kammern α getrieben. Von hier tritt sie durch die Rohre k iii die Kammern z, aus welchen sie dann durch die Rohre q¹ abfliefst.The saline solution is driven through the tubes q into the chambers α by a pump or the like. From here it passes through the pipes k iii the chambers z, from which it then flows down through the pipes q ¹ .

Der Flüssigkeitsstand der vorhandenen elektrolytischen Flüssigkeit mufs so hoch bezw. der von ihr ausgeübte Druck mufs gegenüber dem, durch das Gewicht des in den Kathodenkammern vorhandenen Quecksilbers vermehrten Druck der kaustischen Flüssigkeit so grofs sein, dafs der Gesammtdruck der letztgenannten Flüssigkeit und des Quecksilbers auf das poröse Material / durch den nach aufwärts gerichteten Druck der elektrolytischen Flüssigkeit aufgehoben wird, so dafs man dadurch in den Stand gesetzt wird, schwaches Material zum Tragen des Quecksilbers benutzen zu können, um hohen Widerstand bei dem Durchgange des elektrischen Stromes zu vermeiden.The fluid level of the existing electrolytic Liquid must be so high or the pressure exerted by it must be on the opposite side that increased by the weight of the mercury present in the cathode chambers The pressure of the caustic fluid must be so great that the total pressure of the latter Liquid and mercury on the porous material / through the upward The pressure of the electrolytic fluid is released, so that one enters the Stand is set to be able to use weak material to carry the mercury, in order to avoid high resistance in the passage of the electric current.

Der vorstehend gekennzeichnete Apparat kann zum Zersetzen nicht allein von Kochsalz, sondern auch von anderen Salzen Verwendung finden, und zwar nicht allein zu dem Zwecke der Gewinnung der Base als solche, sondern auch behufs Herstellung einer anderen Salzlösung; im ersteren Falle wird das gebildete. Amalgam durch Wasser, im letzteren Falle durch eine geeignete Säure zersetzt.The apparatus described above cannot only decompose table salt, but also find use of other salts, and not just for that purpose the recovery of the base as such, but also for the preparation of another salt solution; in the former case it becomes the educated. Amalgam decomposed by water, in the latter case by a suitable acid.

Claims

Patent Claims:

1. Apparatus for the electrolysis of salt solutions, characterized by three chambers arranged one above the other, a lower (anode), a middle (cathode) and an upper chamber (a and e and ij, respectively, of which the latter through the middle ( The tubes (k) passed through the cathode chamber are connected to the lowermost (anode) chamber in such a way that the salt solution to be decomposed in the anode chamber is able to maintain the equilibrium of the dissolving liquid in the cathode chamber.

2. An embodiment of the device characterized by claim ι, in which the three chambers (a, e, i) are repeatedly arranged one above the other and each have two superposed cathode chambers (e) in the

They are connected to one another by a tube (η) so that the latter releases the liquid supplied to the upper cathode chamber to the lower cathode chamber as soon as it exceeds a certain height, for the purpose of obtaining the most enriched lye possible from the lowest of all cathode chambers .

For this purpose ι sheet of drawings.