DEP0009803DA - Wasserzersetzer, insbesondere der Filterpressenbauart - Google Patents

Description

Siemens & Halske München, den

Aktiengesellschaft r ρ Q i Q rv

Berlin-Siemensstadt _{pl 9}^#J# ' Π A j '| 4 ^ J

Briefanschrift: E 305 a

München 1 Angemeldet:

Dienerstr. 15/l6. Abteilung: Elektrochemie Karlsruhe

Erfinder: Dr.v.Pichler, El.K'he Heinz Dähling, früher

El.Berlin

Kosten trägt: El.-Abt.,Karlsruhe Kopie erhält:

angenne

» 1 OKi ,1948

PA Berlin Gl/PA Erlangen Gl/PA München El.-Abt. Berlin GLiH - Anmeldurig: ja

Tasserzersetzer» insbesondere der Filterpressenbauart.

I)".ο Erfindung bezieht sich auf Wasserzersetzer, insbesondere der Filterpressenbauart. Bekannte Einrichtungen zur industriellen Erzeugung von 7£a s 3er s to ff und Sauerstoff, welche zum unmittelbaren Anschluss an übliche lietz- bzw. Gleichrichterspannungen geeignet sind, beanspruchen sehr viel Platz. Eine gewisse Verbesserung in dieser Richtung wurde dadurch ersielt, dass man bipolare Einzelzellen nach Art von Filterpressen zu grossen Sersetaereinheiten zusammenfasste. Bei Zersetzern mit grossen Leistungen entstanden dabei schwierig zu übersehende Gebilde. Insbesondere im Falle des Auftretens von Störungen in einzelnen Zellen musste der ganze Zersetser stillgelegt werden. Diese Nachteile vermeidet die Erfindung dadurch, dass wahlweise eine kleinere oder grössere Zahl von Zellenverbänden mit kleineren oder grösseren Elektrolytflachen baukastenartig je an ein oder zwei Bauteile anschliessbar sind, welche Laugenzuführungsund Gasabführungsleitungen oder eine dieser Leitungsarten enthalten.

Kin Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden beschrieben und in der Zeichnung dargestellt. Dabei zeigt jeweils schematisch

Fig. 1 in einer Seitenansicht den wesentlichen Teil einer »7asserzer set zer anlage,

Fig, 2 eine Vorderansicht dazu,

Fig. 3 ufl-cL 4 Längsschnitte von der Seite und von vorne durch den Mittelkörper einer solchen Anlage^

x'ig. 5 einen Schnitt durch das Mittelstück eines anderen Zersetzers (schematisch),

Fig. β und 7 je eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Zersetzermittelstuckes nach Fig. 5 in einem Ausschnitt.

16.9.48 Zu/fr. ₉

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- ² ~ ^D41 \ L·

Der i?a s s erzer set ζ er besteht im wesentlichen aus einem Mitt-elkörperl, welcher sowohl die Laugenzuführung als auch die Laugen- und Gasabführung vermittelt. An ihn sind beidseitig je zwei Zersetzerzellenverbäude 2, 3 bzw» 4s 5 angeflanscht. Von ihnen besteht jeder aus einer grösseren Zahl von Einzelzellen mit verhältnismässig kleinen Elektrodendiaphragmenflächen. Die äusseren Enden der unteren Verbände 2 und 4 sind mit Hilfe von Pfeilern & bzw. 7 isoliert abgestützt» Auch zwischen den freien Enden der Zellenverbände 2 und J bzw. 4 und 5 sind gegebenenfalls isolierte Abstützungen 8 bzw. 9 vorgesehen.

lie Fig. 3 und 4 zeigen für den Fall des Anschlusses von je 4 Zellenver— i/'.iden auf jeder Seite die Ausbildung des Mittelkörpers. Dieser besteht . ii,' wesentlichen aus einem flachen, prismatischen Hohlraum 18, in dem von . ιίt.. η in der Mitte eine Zuflussleitung Io für die Lauge vorgesehen ist. ", \ c 1/Iündungsöffnung dieser Leitung liegt in Höhe der seitlichen Laugen-■ führungskanale zu den obersten Zellenverbänden. Innerhalb des genannten Hculraumes verlaufen auch die Hauptabführungsleitungen 11, 12, 13 und I4 i'V.r das Gas-Lauge-Gemisch aus den Zellen. Jede dies&r Hauptleitungen ist mit schräg zu ihr aufsteigenden Zweigleitungen I5 und 16 verbunden, die ihrerseits nach dem Anflanschen der einzelnen Zellenverbände mit den waagreehten GasabführungskanSlen in den Zellen in Verbindung stehen. Der während des Betriebes vollständig mit Elektrolyt erfüllte Hohlraum 18 des Jfittelkörpers besitzt an seinem oberen Ende eine Entlüftungseinrichtung I¹J*

Bei der beschriebenen Anordnung ist es möglich, in gewissen Grenzen beliebige Zersetzereinheiten zu Zellenverbänden zusammengefasst an den Mittel-Jcörper anzuschliessen. Auch d: ρ Zahl der benutzten Zellenverbände kann verschieden 3öin. So ist ea beispielsweise auch möglich, im Falle einer Störung in einem Zellenverband diesen abzubauen und die Zugeordneten Anschlüsse mittels eines Blindflansches zu verschliessen«

Durch die Führung des Zuleitungsrohres Io bis in die Nähe der Anschlussstilcke der obersten Zellenverbände ist dafür Sorge getragen, dass der Elektrolytumlaufweg bei der -*>"-->·.αγι v_nii °rmqk-eten kurzer ist als bei den unteren. ^rie obersten Zellen sind nämlich in dieser Beziehung deshalb an sich bts~

-jliteiligt, weil der Antrieb des ElektrolytstTomes durch die Differenz des f vichtes der leichter aufwärtssteigenden und schwerer abwärtsfallenden

. ktrolytsäule gegeben ist. Diese Differenz ist bei den unteren Zellen . .-"cjder als bei den oberen. Dazu kommt, dass die in den unteren Zellen

PA

■entst«hende Wärme nach oben steigt und die oberem ..Zellenpakete zusätzlich erwärmt werden. Bei Zex.set.zexJbauarten, "bei denen entgegen der Anordnung gemäss der Erfindung die unteren und oberen Zellen baulich miteinander vereint sind, ist dieser Nachteil besonders gross.

Durch die vollständige Füllung des Mittelkörpers mit frisch zugeführter Lauge ist neben der Kühlung noch eine bedeutende Erhöhung der Betriebssicherheit erzielt. Falls nämlich gasführende Rohrleitungen undicht vverdeßg. kann sioh nun im Mittelkörper kein explosives Gemisch mehr bilden« Etwa aufsteigende Gasblasen werden durch das Entlüftungsrohr I7 sofort nyoh ausSen geleitet, fird diese Entlüftungsvorrichtung überwacht, so int es möglich, jederzeit den Grad der Dichtheit des Rohrleitungssystems ira Mittelkörper zu überprüfen.

dem in Fig. 5 'bis 7 dargestellten Wasserzersetzer nach der Filterj rt.ssenbauart sind jeweils zwei gegenüberliegende Zersetzerblöcke zusammen mit einem Mittelstück 22 durch links und rechts aussen liegende Spannplatten verspannt. Das Mittelstück 22 ist, wie schematisch aus Fig« 5 hervorgeht, in lotrechte Schächte unterteilt. Aus den Fig. 6 und 7 ist ersichtlich, dass diese Unterteilung durch ein miteinander verschweisstes Rahmensystem aus zueinander senkrecht stehenden Eisenblechen erzielt ist. Dabei wird die Abgrenzung gegenüber den Zersetzerzellen <$urch Kanalwände 23 bzw, 23^f gebildet, die in der Höhe ^sder Zweigkanali-"wandungen abgebogene Kanten 23a, 23b bzw. 23a', 23b· besitzen. Diese ■sind j-e mit einem fianschartigenj, lotrechten Teilstück verschweisst, das mit einer Anzahl nebeneinander linsenden Öffnungen 24 versehen ist,, durch äie die Verbindung der lotrechten Schächte mit den waagrechten Zweigkan&len hergestellt ist»

Bei der Anordnung nach Fig. 6 sind dabei die Kanten 23a, 23b bzw. mit den Teilstiiofce'n 25 stumpf verschweisst,, während bei der in Fig* 7 darfp·*⁴--?-'¹ ~* ten Ausftihrungsform das mit den Kanten 23a^r, 2Jb* versoiiAtxoi.iw ±'eilstück 26' jeweils über die genannten Kanten nach aussen vorsteht.

LnI diese Weise ist ein einfaches System von Gas- und Laugekanälen er— r.iclt, das ohne Verwendung umständlicher Rohrleitungen eine nach Wasser-.■■lüff und Sauerstoff getrennte Sammlung und Abführung der Gase, sowie eine

"c;.führung der Lauge zu den Zellen ermöglicht.. 33a die Öffnungen 24 j<=- -■■ Us sehr dicht nebeneinander stehen, ist die Erzielung der notwendigen

-4. ' ^r-

ϊ·-stigkeit nicht ohne weiteres zu erreichen. Sie ist aber durch die t u.ftisah-siei&e^^a-Ätese 21 erzielt, die gleichzeitig die Begrenzung der ei üb ο Ine η lotrechter- SaHoaelkaxiale für die Wasserstof£^~Tm£->S^iLer_;.stoff- ■ abfährung und die Laugerückleitung untereinander bilden. Insbesondere bei der Anordnung nach Pig. 7 ist ein für die Abdichtung ausreichender Iiund um die Öffnungen 24 vorgesehen« "

Die KUhier sind oberhalb des Sersetzers ao angeordnet, dass sie bei Differenzdrüoken zwischen Sauer— und Wasserstoffseite den Druck gegen das Diaphragma ausgleichen, ohne den Umlauf des Elektrolyten zu beeinflussen» Ferner übernehmen sie die Kühlung wie auch die Gasabscheidung » •$uräa die Anordnung des Kühlers in dieser Höhe wird durch Thermosiphonffirkung der Umlauf des Elektrolyten wirksam unterstützt«

2 Patentansprüche
7 Figuren

Claims (4)

1. PA
2. ^^.^.atentans^ruche.
3. Χ« Wasserzersetzer,, insbesondere der ^li^TpsA^ss^^^i^t^_L_^^dujrch^_r3kjiim^-...., zeichnet_f dass wahlweise eine-kleinere oder grossere Zahl von Zellenverbänden mit kleineren oder grösseren Elektrolytflächen baukastenartig je an- ein oder zwei gemeinsame Laugezuführungs-« und/oder Gasabführungsleitungen enthaltende Bauteile ansehliessbar sind. 2e iFasserzersetzer nach Anspruch 1 dadurch .gekennzeichnet, dass ein insbesondere die ©asabführungsleitungen enthaltender Mittelkörper vorgesehen is t,_? mit dem bfcidweitig Zellenverbände kuppelbar sind. . '"?·· Wasseraersetzer nach. Anspruch 1 oder.2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zu«=, und Ableitungen enthaltende Bauteil vollständig mit Elektrolyt erfüllt ist, .. ■
4. 4. ?,⁷jsserzersetzer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet $ dass das Bauteil (18) am oberen Rand eine Entlüftungseinrichtung (1.7.) besitzt« ·?. ',Vasserzersetzer nach Anspruch 3 oder-4» dadur-oh gekennzeichnet, dass die Elektrolytzuführungsleitung in den'mit Elektrolyt erfüllten Haupträum , „ des Anschlussbauteils mündet,

   6« fasserzersetzer nach Anspruch-5? dadurch gekennzeichnet, dass die Mündungsöffnung der Elektrolyt zuführungsleitung mindestens in drei Viertel der Höhe des Anschlussbauteils in dem Hauptraum liegt.

   ·%φ_: Wasserzersetzer nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass die Mündungsöffnung der Elektrolytzuführungsleitung mindestens in Höhe der.Anschlußstellen der Laugenzuführungsleitung zu den obersten Zellen liegt, &· Wasserzersetzer nach einem der Ansprüche 1· bis 7* dadurch gekennzeichnet» 'dass das oder die Steigleitungen enthaltenden Bauteile aus miteinander verschweissten Stegen und Rahmen bestehen, welche vertikal verlaufende Mehrfachkanalschächte bilden, -wobei je ein Kanal eine Mehrzahl von ■ seitlichen Öffnungen (24) aufweist, durch die die Verbindung mit Torrag.^ · weise wsagrechten Zweigkanälen zu und von den Zersetzerzellen hergestellt

   ι. Wasserzersetser mit einem oder mehrerenKanalsysteme enthaltenden Bautei-■ le^nach Anspruch Θ, dadurch gekennzeichnet, dass es im wesentlichen aus !.''lachniotailteilen besteht, die zu einander senkrecht stehen. l'J¹. .Vasserzersetzer mit einem oder mehrerenXanal sy sterne enthaltenden Bautei- -■·■ rinaeh Anspruoh 8 oder J, dadurch gekennseichnet, dass die den Zweig-.MiMlen zugewandten Kanalwände etwa in der Höhe der Zweigkana]-wandungen abgebogene Kanten (2Ja, 23b) besitzen, die Je mit einem zugeordneten, ...ine oder mehrere Öffnungen zur Verbindung mit dem Zweigkanal besitzenden, flansohartigen Teilstück verschweisst sind.

   lie Wasseraeje-e^H^aey -ait ei.»««- odei· meJarex«ö-£.analsysterne enthaltenden Ba uteilenliach Anspruch Io, dadurch gekennzeichnety dass die Teile stumpf

   verschweisst sind.
   12. 7/asserzersetzer mit einem oder"' mehrerenKanalsy sterne enthaltenden Bau-

   teilöAiach. Anspruch lo, dadurch gekennzeichnet» dass das flanschar—
   , tige leilatäck (26) jeweils über die abgebogenen Kanten (23%

   nach auseen vorsteht.