DEP0009803DA

DEP0009803DA - Water decomposers, in particular of the filter press type

Info

Publication number: DEP0009803DA
Authority: DE
Inventors: Heinz Dähling; Alarich Dr. v. Pichler-Tennenberg
Original assignee: Siemens and Halske AG
Current assignee: Siemens and Halske AG
Publication date: 1950-11-09

Description

Siemens & Halske München, denSiemens & Halske Munich, the

Aktiengesellschaft r ρ Q i Q rvAktiengesellschaft r ρ Q i Q rv

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

Briefanschrift: E 305 aPostal address: E 305 a

München 1 Angemeldet:Munich 1 Registered:

Dienerstr. 15/l6. Abteilung: Elektrochemie KarlsruheDienerstr. 15 / l6. Department: Electrochemistry Karlsruhe

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

El.BerlinEl.Berlin

Kosten trägt: El.-Abt.,Karlsruhe Kopie erhält:Costs borne by: El.-Dept., Karlsruhe Copy received:

angennesuppose

» 1 OKi ,1948“1 OKi, 1948

PA Berlin Gl/PA Erlangen Gl/PA München El.-Abt. Berlin GLiH - Anmeldurig: jaPA Berlin Gl / PA Erlangen Gl / PA Munich El.-Dept. Berlin GLiH - Registration: yes

Tasserzersetzer» insbesondere der Filterpressenbauart. T ater decomposer »especially of the filter press type.

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.I) ". Ο The invention relates to water decomposers, in particular the filter press type. Known facilities for the industrial production of 7 £ a s 3er s to ff and oxygen, which are for direct connection to the usual Lietz- or rectifier voltages are suitable, take up a lot of space. Some improvement in this direction was achieved by that one combined bipolar single cells in the manner of filter presses to form large Serseta units. For decomposers with large Achievements emerged in the process that were difficult to overlook. Especially in the event of malfunctions in individual cells, the whole decomposers are shut down. The invention avoids these disadvantages by the fact that optionally a smaller or larger number of cell groups with smaller or larger electrolyte areas, each of which can be connected to one or two components in the manner of a modular system, which caustic supply and Gas discharge lines or one of these types of lines included.

Kin Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden beschrieben und in der Zeichnung dargestellt. Dabei zeigt jeweils schematischKin embodiment of the invention is described below and shown in the drawing. It shows in each case schematically

Fig. 1 in einer Seitenansicht den wesentlichen Teil einer »7asserzer set zer anlage,Fig. 1 is a side view of the essential part of a »7asserzer set zer plant,

Fig, 2 eine Vorderansicht dazu,Fig, 2 is a front view,

Fig. 3 ufl-cL 4 Längsschnitte von der Seite und von vorne durch den Mittelkörper einer solchen Anlage^Fig. 3 ufl-cL 4 longitudinal sections from the side and from the front through the central body of such an attachment ^

x'ig. 5 einen Schnitt durch das Mittelstück eines anderen Zersetzers (schematisch),x'ig. 5 a section through the middle piece of another decomposer (schematic),

Fig. β und 7 je eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Zersetzermittelstuckes nach Fig. 5 in einem Ausschnitt.FIGS. 6 and 7 each show a perspective view of an embodiment of a decomposition agent according to FIG. 5 in a cutout.

16.9.48 Zu/fr. ₉ 16.9.48 To / fr. ₉

PAPA

- ² ~ ^D41 \ L· - ² ~ ^D 41 \ 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.The essence set consists essentially of a central body, which mediates both the caustic supply and the caustic and gas discharge. Two decomposer cell structures 2, 3 and 4s 5 are flanged to it on both sides. Each of them consists of a large number of individual cells with relatively small electrode diaphragm areas. The outer ends of the lower bandages 2 and 4 are insulated with the help of pillars & and 7 respectively. Insulated supports 8 and 9 are also provided between the free ends of the cell structures 2 and J or 4 and 5, if necessary.

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* 3 and 4 show the design of the central body for the case of the connection of 4 cell connectors on each side. This exists. ii, 'consists essentially of a flat, prismatic cavity 18 in which of. ιίt .. η in the middle an inflow line Io is provided for the lye. "\ C 1 / Iündungsöffnung this line lies at the level of the lateral lye ■ guiding ducts to the uppermost cell associations. Within said Hculraumes also extend the main discharge lines 11, 12, 13 and I4 i'Vr the gas-liquor mixture from the cells Each of these main lines is connected to branch lines I5 and 16 rising at an angle to it, which in turn are connected to the horizontal gas discharge ducts in the cells after the individual cell assemblies have been flanged on upper end of a ventilation device I ¹ J *

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«With the arrangement described, it is possible, within certain limits, to use any Disintegration units combined to form cell associations to be connected to the central body. Also d: ρ number of used cell clusters can be different 3öin. For example, it is also possible, in the event of a fault in a cell network, to dismantle this and the assigned connections to be closed by means of a blind flange "

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~By guiding the supply pipe Io up to the vicinity of the connection corner of the uppermost cell assemblies, care is taken that the electrolyte circulation path at the - *>"-> .αγι v _n ii ° rmqk-eten is shorter than with the lower. ^R The uppermost cells are therefore in themselves in this respect bts ~

-jliteiligt, weil der Antrieb des ElektrolytstTomes durch die Differenz des f vichtes der leichter aufwärtssteigenden und schwerer abwärtsfallenden- Partly because the electrolyte flow is driven by the difference in the weight of the easier ascending and the heavier descending

. ktrolytsäule gegeben ist. Diese Differenz ist bei den unteren Zellen . .-"cjder als bei den oberen. Dazu kommt, dass die in den unteren Zellen. ctrolyte column is given. This difference is in the lower cells. .- "cjder than in the upper cells. In addition, those in the lower cells

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■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.■ the resulting heat rises upwards and the upper cell packs also be heated. In the case of Zex.set.zexJbauarten, "in which, contrary to the arrangement according to the invention, the lower and upper cells are structurally connected to one another are united, this disadvantage is particularly great.

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. As a result of the complete filling of the central body with freshly supplied lye, a significant increase in operational reliability is achieved in addition to cooling. If namely gas-carrying pipes are leaking vverdeßg. can SiOH now form the central body no explosive mixture more "about rising gas bubbles are guided outdoor nyoh through the vent tube I7 immediately, this venting device fird monitored so it int possible to check at any time the degree of tightness of the pipeline system ira central body.

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 <$urch Kanalwände 23 bzw, 23^f gebildet, die in der Höhe ^sder Zweigkanali-"wandungen abgebogene Kanten 23a, 23b bzw. 23a', 23b· besitzen. Diese ■sind j-e mit einem fianschartigenj, lotrechten Teilstück verschweisst, das mit einer Anzahl nebeneinander linsenden Öffnungen 24 versehen ist,, durch äie die Verbindung der lotrechten Schächte mit den waagrechten Zweigkan&len hergestellt ist»In the water decomposer according to the filter type shown in FIGS. 5 'to 7, two opposite decomposition blocks are braced together with a center piece 22 by clamping plates on the left and right outside. As can be seen schematically in FIG. 5, the middle piece 22 is divided into vertical shafts. It can be seen from FIGS. 6 and 7 that this subdivision is achieved by a frame system welded to one another and made of iron sheets that are perpendicular to one another. The borders to the Zersetzerzellen <$ is or hrough channel walls 23, formed 23 ^f that ^s walls bent edges 23a · possess the level of Zweigkanali- "23b and 23a, 23b. These ■ are sorted fianschartigenj with one, vertical welded portion provided with a lens number of adjacent apertures 24 is provided ,, n is made by AEIE the compound of the vertical shafts with the horizontal Zweigka & len "

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.. In the arrangement of Figure 6 there are the edges 23a, 23b and butt-welded with the Teilstiiofce'n 25 ,, while in the in Fig * 7 darfp · * ⁴ - - ^'1 ~ * th Ausftihrungsform that with the Edges 23a ^r , 2Jb * versoiiAtxoi.iw ± 'eilstück 26' protrudes outward over the named edges.

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 In this way, a simple system of gas and caustic ducts is achieved which, without the use of cumbersome pipelines, allows the gases to be collected and discharged separately according to water, air and oxygen, as well as a

"c;.führung der Lauge zu den Zellen ermöglicht.. 33a die Öffnungen 24 j<=- -■■ Us sehr dicht nebeneinander stehen, ist die Erzielung der notwendigen"c; .duction of the lye to the cells enables .. 33a the openings 24 j <= - - ■■ Us standing very close to one another is the achievement of the necessary

-4. ' ^r--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« "ϊ · activity cannot be achieved without further ado. But it is achieved through the t u.ftisah-siei & e ^^ a-Ätese 21, which at the same time limits the ei over ο Ine η perpendicular SaHoaelkaxiale for the hydrogen £ ^ ~ Tm £ -> S ^ iLer _; . Substance ■ drainage and the lye return line with one another. Especially with the Pig arrangement. 7 a sufficient seal is provided around the openings 24 ""

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«The KUhier are arranged above the Sersetzers ao that they compensate at Differenzdrüoken between oxygen and hydrogen side of the pressure against the diaphragm without affecting the circulation of the electrolyte "Furthermore, they take over the cooling as well as gas separation" • $ uräa the arrangement of the radiator At this level, the circulation of the electrolyte is effectively supported by the thermosiphon effect «

2 Patentansprüche
7 Figuren2 claims
7 figures

Claims

PA

^^ . ^. atent ans ^ ruche.

Χ «Wasserzersetzer ,, especially the ^ li ^ TpsA ^ ss ^^^ i ^ t ^ _L _ ^^ dujrch ^ _r 3kjiim ^ -...., draws _f that either a-smaller or larger number of cell groups with smaller or Larger electrolyte areas can be connected to one or two common caustic supply and / or gas discharge lines in a modular manner. 2e iFasserzersetzer according to claim 1 characterized .gekennzeichnet that provided in particular the © asabführungsleitungen compositions containing body is _t,? with which cell clusters can be coupled across the bfcid. . · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · Wa Y transfer by by. Claim 1 or 2, characterized in that the component containing the supply and discharge lines is completely filled with electrolyte

4.?, ⁷ jsserzersetzer according to claim 3, characterized in that the component (18) at the upper edge has a ventilation device (1.7.) «· ?. ', Water decomposer according to claim 3 or 4 »dadur-oh, characterized in that the electrolyte supply line opens into the main space filled with electrolyte," of the connection component,

6 «barrel decomposer according to claim 5? characterized in that the mouth opening the electrolyte supply line is at least three quarters of the height of the connection component in the main room.

·% Φ _: water decomposer according to claim 5 »characterized in that the mouth of the electrolyte feed line is at least at the level of the connection points of the caustic feed line to the uppermost cells, & · water decomposer according to one of claims 1 · to 7 * characterized» 'that the or the riser-containing components consist of welded webs and frames, which form vertically running multiple ducts, each duct having a plurality of ■ lateral openings (24) through which the connection with Torrag. ^ · wise vertical branch ducts to and from the Decomposer cells produced

ι. Water disintegrator with components containing one or more channel systems according to claim 1, characterized in that it consists essentially of lachniotail parts which are perpendicular to one another. l'J ¹ . .Vasserzersetzer with one or more components containing Xanal sy stars - ■ · ■ rinaeh claim 8 or J, characterized in that the channel walls facing the branch channels have bent edges approximately at the level of the branch channel walls (2Ja, 23b) , which are each welded to an assigned, ... one or more openings for connection to the branch duct having, flange-like section.

lie Wasseraeje-e ^ H ^ aey -ait ei. "" "- odei · meJarex" ö- £ .analsysterne containing building parts Claim Io, characterized in that the parts are blunt

are welded.
12. 7 / water decomposer with one or more channel systems containing

partöAiach. Claim lo, characterized in that the flange joint
, tige leilatäck (26) each over the bent edges (23%

after auseen protrudes.