DE965125C - Elektrolytische Zelle der waagerechten Art mit selbsttaetiger Regelung des Abstandes zwischen den Anoden und der Quecksilberkathode - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 6. JUNI 1957

S 44033 IVa/12 h

Solvay & Cie._r Brüssel

Die Erfindung betrifft elektrolytische Zellen der waagerechten Art mit beweglicher Quecksilberkathode und insbesondere mit selbsttätiger Regelung des Abstandes Anode—Kathode. Bei der bekannten Verschiebung der Anoden gegen die Kathode unter der Einwirkung der Schwerkraft ist bereits vorgeschlagen worden, die waagerechten Anoden nicht an senkrechten Graphitstäben aufzuhängen, sondern sie unmittelbar und frei auf Trägern aus Isoliermaterial ruhen zu lassen, die auf dem Boden der Zelle abgestützt .sind. Dabei senken sich die Anoden entsprechend der Abnutzung ihrer aktiven Fläche allmählich herab, und der Abstand zwischen den Elektroden, der durch die Höhe der isolierenden Stützen bestimmt ist, bleibt praktisch konstant.

Die Verschiebung der Anode nach unten erfordert eine entsprechende Verschiebung der Kontakte zwischen der Anode und den metallischen Teilen, die ihr die elektrische Energie zuführen; sie bedingt auch eine Abdichtung bewegter starrer Teile. Die bisher vorgeschlagenen Einrichtungen, die diesem doppelten Zweck dienen, sind verhältnismäßig umständlich und kostspielig.

709 53Z'61

Die Erfindung hat nur eine einfache Anordnung zum Ziel, die in völlig selbsttätiger Weise den Abstand zwischen den Anoden und der waagerechten Kathode einer elektrolytischen Zelle konstant zu halten erlaubt. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß die Anoden sich frei in senkrechter Richtung bewegen können, während die Stromzuführungen an dem Deckel der Zelle befestigt sind und die elektrische Energie den Anoden mittels eines leicht verformbaren Leiters übertragen, der sich im Innern der Zelle befindet. Dieser Leiter kann entweder aus Quecksilber oder aus einem biegsamen metallischen Band oder aus einer beliebigen anderen leitenden Einrichtung bestehen, die genügend nachgiebig ist, um in keiner Weise die Verschiebung der Anoden in senkrechter Richtung zu behindern und ohne eine Verschiebung weiterer starrer Teile zu erfordern.

Da die Zuführungen für die elektrische Energie an den Deckeln der Zelle unverrückbar befestigt sind, erübrigt sich das Problem ihrer Abdichtung bei den Verschiebungen der Anoden. Das gleiche gilt hinsichtlich des elektrischen Anschlusses der Zellen an die Stromschienen.

Die Anoden sind einfach gemäß einem an sich bekannten Prinzip auf isolierenden Abstandshaltern abgestützt, die sie in einem festen Abstand von der Kathode halten, wobei dieser Abstand ein für allemal festgelegt ist. Entsprechend der Abnutzung des Graphits gehen sie unter der Einwirkung der Schwerkraft frei nach unten, wobei der elektrische Kontakt durch den leicht verformbaren Leiter aufrechterhalten bleibt, ohne daß es notwendig ist, die Stromzuführungen gegen den Zellendeckel zu verschieben.

Da sich der leicht verformbare Stromanschluß im Innern der Zelle befindet, ist es notwendig, seine metallischen- Teile gegen Korrosion durch die Eletrolyseprodukte zu schützen.

Die Zeichnung zeigt schematisch zwei Ausführungsformen der Erfindung. Sie stellen einen Querschnitt durch eine elektrolytische Zelle in einer durch die Pole zweier benachbarter Anoden hindurchgehenden Ebene dar.

Fig. I zeigt eine Ausführung mit Quecksilberkontakt, während

Fig. 2 eine Kontaktanordnung mit biegsamem Band wiedergibt.

Die elektrolytische Zelle hat nach Fig. 1 einen Boden 1, Wände 2, die elektrisch und chemisch So durch einen Überzug 3 isoliert sind, Deckelplatten 4, die gleichfalls durch einen Überzug 5 isoliert sind, eine Umfangsdichtung 6, die durch eine Druckverbindung 7 angedrückt ist, und Dome 8, vorzugsweise aus Isolierstoff, die auf der Deckelplatte 4 über eine Dichtung 9 befestigt sind. Die Anode besteht aus folgenden Teilen: Stäbe 10 sind als Stromzuleitungen auf den Domen 8 in bestimmter Höhe mittels Dichtungen 11, 12 befestigt und über die Stromschienen 13 an das Stromnetz angeschlossen. Diese Stäbe tauchen in Quecksilber 14, das in den tiefen Höhlungen 15 enthalten ist, die sich in den Pfosten 16 (beispielsweise aus Graphit) befinden. Diese Pfosten 16 sind an den Anodenplatten 17 befestigt. Über jeder Höhlung 15 nimmt eine Höhlung 18 von größerem Durchmesser eine Quecksilberreserve auf, deren Oberfläche durch eine Flüssigkeit 19 geschützt ist, die gegenüber den Anodengasen praktisch inert ist. Der Teil des Stabes, der aus dem Quecksilber herausragt, ist durch einen Überzug 20 geschützt. Die aktive Fläche der Anodenplatte 17 stützt sich auf Kanten von Abstandshaltern 21, die den zwischen den Elektroden einzuhaltenden Abstand bestimmen. Diese Halter ruhen in an sich bekannter Weise auf dem Boden der Zelle.

Entsprechend der fortschreitenden Abnutzung ihrer aktiven Fläche sinken die Anoden unter der Wirkung ihres Gewichts. Die Pfosten 16 gehen damit ebenfalls herunter, während dia Stäbe 10 stehenbleiben und die elektrische Energie den Anoden über das Quecksilber 14 weiter zuführen. Die Reservequecksilbermenge in dem Hohlraum 18 wird im Augenblick des Indienststellens einer neuen Anode vorzugsweise so bemessen, daß das Niveau des Quecksilbers noch etwas über dem oberen Rand der Höhlung 15 steht, wenn die Anode vollkommen abgenutzt ist.

Die Pfosten 16 sind imprägniert, um das Metall der Stromzuführung und das Quecksilber gegen die korrodierende Wirkung der Anodenprodukte der Elektrolyse zu schützen.

Die Fig. 2 zeigt schematisch die gleiche Zelle, in der aber leicht verformbare Stromzuleiter der Anode aus biegsamem Metallband, ζ. B. einem geflochtenen Band, besteht. In den Graphitpfosten 25 ist am Boden der zylindrischen Höhlung 26 ein Metallstück 27, z. B¹. aus Kupfer, eingepreßt. Ein biegsames Metallband 28, das an das Stück 27 leitend angeschlossen ist, verbindet dieses mit dem Ende des Stabes 29, der wie im vorhergehenden Fall an einem Dom befestigt ist und den elektrischen Strom von außerhalb der Zelle aufnimmt. Dieser Stab ist durch einen Überzug 30 geschützt, auch das biegsame Metallband kann mit einer elastischen, nicht dargestellten Schutzschicht überzogen sein. Der Hohlraum 26 enthält eine gegenüber den Änodengasen praktisch inerte Flüssigkeit, z. B.Chlorparaffin, das von Chlor nicht angegriffen wird. Der Graphitpfosten 25 ist imprägniert wie bei der vorhergehenden Ausführungsform der Erfindung.

Die Erfindung ist nicht auf die beiden beispielsweise dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Sie umfaßt vielmehr alle Ausführungsformen mit einer leicht verformbaren, im Innern der Zelle gelegenen Verbindung zwischen der fest angeordneten äußeren Stromzuführung und der beweglichen, auf Abstandhaltern abgestützten Anode.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Elektrolytische Zelle der waagerechten Art mit selbsttätiger Regelung des Abstandes zwischen den Anoden und der Quecksilberkathode, in der die Anoden frei auf isolierenden Ab-Standshaltern liegen, die sie in einem bestimmten

   konstanten Abstand von der Kathode halten, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Energie den Anoden durch senkrechte, unbewegliche Stäbe (io, 29) zugeführt wird, die in die Zelle durch eine feste Dichtung (11, 12) eintreten, und die Stäbe die elektrische Energie den Anoden durch einen leicht verformbaren, im Innern der Zelle gelegenen Leiter (14,28) zuführen.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der leicht verformbare Leiter aus Quecksilber besteht.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der leicht verformbare Leiter aus einem Band in Form eines metallischen biegsamen Geflechts besteht.
4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der leicht verformbare Leiter sich zwischen dem fest angeordneten Stab und der senkrecht beweglichen Anode in einem in dem Graphitpfosten (16, 25) der Anode senkrecht verlaufenden, oben offenen Hohlraum (15, 26) befindet.
5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der leicht verformbare Leiter von einer Flüssigkeit überdeckt ist, die ihn. gegen korrodierende Wirkung der Anodenprodukte der Elektrolyse schützt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 609 737/321 12.56 (709 532/61 5. 57)