FI68267B - Expanderbar elektrod foer elektrolytceller och foerfarande foer dess montering - Google Patents

Description

RiiF*l ΓΒ1 f11xKUULUTUSJULKAISU

(11) UTLÄGGNINGSSKRIFT 6 02 6/ • C (45) Patentti eiySnnetty 12 08 1985

Patent oeddelat (51) Kv.lk.4/lnt.CI.4 C 25 B 11/02 SUOMI —FINLAND (21) P«enttlhakemu* — Patentansökning 801382 (22) Hakemispäivä — Ansöknlngsdag 29·04.80 (23) Alkupäivä — Giltlgheudag 29.0^.80 (41) Tullut lulkiseksi — Blivit offentlig 03 1 1 80

Patentti- ja rekisterihallitus M Nahtiväksipanon ,a kuu,.juikaisu„ pvm. _ ’ «ς

Patent- och registerstyrelsen ' ' Ansökan utlagd och utl.skrfften publicerad j u.UH.Op (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus — Begärd prioritet 02.05-79 Englanti-England(GB) 7915226 (71) Imperial Chemical Industries Limited, Imperial Chemical House, Millbank, London SW1P 3JF, Englanti-England(GB) (72) Geoffrey Charles Morton Byrd, Runcorn, Cheshire, Englanti-England(GB) (7*0 Oy Kolster Ab (54) Elektrolyysikennoissa käytettävä levitettävä elektrodi ja sen asennusmenetelmä - Expanderbar elektrod för elektrolytcel1er och förfarande för dess montering Tämän keksinnön kohteena on kalvotyyppisen elektrolyysikennon levitettävä elektrodi sekä menetelmä, jota käytetään asennettaessa elektrodeja elektrolyysikennoon. Keksintö koskee erityisesti levitettävää elektrodia (tavallisesti anodia), jota käytetään kalvotyyp-pisessä elektrolyysikennossa, jonka tarkoituksena on tuottaa klooria ja emäksisen metallihydroksidin vesiliuosta emäksisen metalliklo-ridin vesiliuosta elektrolysoimalla sekä menetelmä, jolla elektrodi asennetaan tällaiseen kennoon vahingoittamatta kalvoa elektrodia kennoon sijoitettaessa.

Nykyisin tunnetaan tai on esitetty useita kalvotyyppisiä elektrolyysikennoja, joille on yhteistä olennaisesti yhdensuuntaisten anodien ja katodien sarjan käyttäminen siten, että kunkin anodi- ja katodiparin vastakkaisia pintoja erottaa kalvo. Tyypillisessä tällaisessa elektrolyysikennossa katodit muodostavat yhtenäisen 2 68267 rakenteen, jota kutsutaan usein katodilaatikoksi ja jossa on useita vastakkaisten katodipintojen parien muodostamia rakoja. Katodi-pinnat ovat yleensä reikäisiä, ja ne voidaan tehdä esim. metalliverkosta. Katodilaatikon voi vaihtoehtoisesti muodostaa sarja ulokkeita, joista kukin muodostuu vastakkaisten katodipintojen parista. Anodit, jotka voivat olla asennetut yhteiselle alustalle, sijoitetaan kennossa katodilaatikon rakoihin tai ulokkeiden väliin, ja yleisesti käytetyssä kennotyypissä anodit muodostuvat anodilevyparista. Anodilevyt voivat olla reikärakenteisia, esim. verkosta tehtyjä, taikka rako- tai sälerakenteisia.

Tällaisessa kennossa on kunkin vastakkaisten anodi- ja katodi-pintojen parin välissä kalvo, joka siis jakaa kennon erillisiin anodi- ja katoditiloihin. Kalvo voi esimerkiksi peittää katodilaatikon reikäiset pinnat, esim. ainakin rakojen tai ulokkeiden pinnat. Katodipinto ja voi peittää esim. asbestikalvo, joka saadaan aikaan antamalla asbestikuitujen vesiseoksen tarttua katodipintoihin. Kato-dipinnoille voidaan vaihtoehtoisesti asettaa esivalmisteiset kalvo-materiaalista valmistetut kelmut.

Kennon sisäisestä rakenneratkaisusta riippumatta on käytännöllistä, että toisen elektrodisarjän elektrodit, yleensä katodit, kannattavat kalvoa ja että toisen elektrodisarjän elektrodit, tavallisesti anodit, sijaitsevat ensimmäisen sarjan elektrodien välissä siten, että kunkin vastakkaisten katodi- ja anodipintojen muodostaman parin välissä sijaitsee kalvo.

Tällaisissa elektrolyysikennoissa on toivottavaa, että anodin ja katodin välinen rako on pieni tai jopa "nollarako", ts. sekä anodi että katodi ovat kalvon lähellä tai sen kanssa kosketuksessa. Tällaista kennoa koottaessa, etenkin sijoitettaessa anodeja katodien välisiin tiloihin, on olemassa vaara, että kalvot vaurioituvat .

Tämän kennon kokoamisen yhteydessä esiintyvän vaurioitumis-vaaran pienentämiseksi samalla, kun anodien ja katodien väliset raot pysyvät pieninä tai olemattomina, on esitetty käytettäväksi levitettävää elektrodia, joka asetetaan kennoon kokoonpuristetussa tilassa ja levitetään sitten paikallaan ollessaan. Normaalisti tämä levitettävä elektrodi on anodi, joka levitetään paikalleen asennettuna, ts. ollessaan paikallaan vierekkäisten kalvopeitteisten kato- 3 68267 dien välissä, siten, että anodien ja katodien väliset raot pienenevät ja että kalvot jäävät haluttaessa vastakkaisten katodi- ja ano-dipintojen väliin.

Levitettävässä elektrodissa on yleensä kaksi vastakkain sijaitsevaa elektrodilevyä, jotka on kytketty toisiinsa siten, että niiden välistä rakoa voidaan muuttaa.

Esim. US-patentissa nro 4 026 785 on esitetty säädettävä elektrodi, jossa on kaksi rinnakkaista elektrodipintaa, joiden välissä on tila ja jotka on kumpikin kiinnitetty jäykästi omaan elek-trodipylvääseensä.

Elektrodipintojen yläosiin on kiinnitetty poistettavat pu-ristuslaitteet, joilla elektrodipinnat on taivutettu toisiaan ja elektrodipylvästä kohti. Kun puristuslaitteet poistetaan, elektrodipinnat etääntyvät toisistaan. US-patentissa nro 3 674 676 on esitetty elektrodi, jonka elektrodipylväs sijaitsee kahden olennaisesti yhdensuuntaisen ja toisistaan erillään olevan elektrodipinnan välissä ja on kiinnitetty näihin pintoihin sähköä johtavilla laitteilla, jotka taivuttavat elektrodipintoja pylvästä kohti eli ko-koonpuristettuun tilaan. Elektrodipintojen välistä rakoa voidaan leventää sijoittamalla välitankoja elektrodipintojen väliin. US-patentissa nro 4 080 279 on esitetty anodiratkaisu, jossa kaksi reikäistä työpintaa on taivutettu toisiaan kohti esijännityksellä ja jossa on lisäksi käännettävistä erotuslevyistä muodostuvat levitys-laitteet. US-patentissa nro 3 941 676 on edelleen kuvattu vielä yksi levitettävä elektrodityyppi, jossa on kahden olennaisesti yhdensuuntaisen elektrodipinnan välissä sijaitseva ja niihin kiinnitetty käännettävä polvekas elektrodipylväs. Pylvään kääntäminen saa elektrodipinnat liikkumaan poispäin toisistaan.

Esillä olevan keksinnön kohteena on kalvotyyppisessä elektro-lyysikennossa käytettävä, rakenteeltaan erittäin yksinkertainen levitettävä elektrodi, jossa ei tarvita elektrodipylvästä eikä pylvään ja elektrodien välistä sähkökosketusta ylläpitäviä laitteita, joka on helppokäyttöinen ja jolla voidaan muuttaa elektrodilevyjen välistä etäisyyttä halutulla tavalla.

Tämän keksinnön mukaisessa kalvotyyppisessä elektrolyysi-kennossa käytettäväksi soveltuvassa levitettävässä elektrodissa on kaksi elektrodilevyä, joiden yhtä reunaa yhdistää levyjen pintoja 4 68267 vastaan olennaisesti kohtisuorassa tasossa levyjen välissä sijaitseva erotuselin, joka sisältää yhden tai useampia profiililtaan kii-lanmuotoisia osia ja jota voidaan liikuttaa elektrodilevyihin nähden? ja elektrodilevyissä on yksi tai useampia poikittaiselimiä, jotka erotuselintä elektrodilevyjen suhteen liikutettaessa osuvat erotuselimen (-elinten) kiilanmuotoiseen (-siin) osaan (osiin) elektrodilevyjen välin säätämiseksi.

Erotuselimen ja poikittaiselimen (-elimien) mitat ja poik.it-taiselimen (-elimien) sijainti elektrodilevyihin nähden voidaan valita siten, että elektrodin ollessa kokoonpuristetussa tilassa eli erotuselimen ollessa asennossa, jossa kiilanmuotoinen osa (osat) eivät kosketa poikittaiselimeen (-elimiin), erotuselin voi sijaita kokonaan elektrodilevyjen välissä.

Vaihtoehtoisessa ja suositeltavammassa ratkaisussa, etenkin, jos elektrodilevyt ovat suhteellisen paksuhkot, levyihin voidaan tehdä raot siten, että erotuselimen ollessa sisäänvedetyssä asennossa, sen leveämmät kiilanmuotoiset osat ovat levyjen raoissa tai ulottuvat niiden läpi.

Tämän keksinnön mukaisen levitettävän elektrodin edullisessa suoritusmuodossa elektrodilevyissä onkin useita rakoja, jotka voivat olla olennaisesti pystysuorassa, sekä yksi tai useampia poikittaiselimiä, jotka silloittavat raot.

Tämän keksinnön erään suoritusmuodon mukaisessa kalvotyyppi-sessä elektrolyysikennossa käytettäväksi soveltuvassa levitettävässä elektrodissa on kaksi toisesta reunastaan silloitettua raoilla varustettua elektrodilevyä ja ainakin yksi näiden välissä levyjen pintoja vastaan olennaisesti kohtisuorassa tasossa sijaitseva erotuselin, joka on profiililtaan kiilanmuotoinen ja jota voidaan liikuttaa elektrodilevyihin nähden suunnassa, joka on levyjen ja levyissä olevien rakojen suuntainen siten, että elektrodin ollessa kokoon-puristetussa tilassa, erotuselimen kiilanmuotoinen (-set) osa (t) ovat rakojen sisällä tai ulottuvat niiden läpi, ja levyjen rakoja silloittaa yksi tai useampia poikittaiselimiä siten, että liikutettaessa erotuselintä levyjen suhteen, erotuselimen kiilanmuotoiset osat osuvat levyjen poikittaiselimiin ja säätävät elektrodilevyjen väliä.

Tämän keksinnön mukaisessa elektrodissa erotuselimen kiilan-muotoisten osien suurin poikkimitta on yhtä suuri tai suurempi kuin 68267 se suurin erotusväli, joka tarvitaan elektrodilevyjen poikittais-elinten välillä, joihin erotuselin osuu.

Erotuselimessä on tavallisesti useampi kuin yksi kiilaranuo-toinen osa, jolloin se pystyy erottamaan useamman kuin yhden elek-trodilevyn poikittaiselimenj yleensä erotuselimessä on kaksi tai kolme kiilanmuotoista osaa. Tavallisesti käytetään myös useampaa kuin yhtä erotuselintä. Esimerkiksi usean jalan pituisessa elektrodissa on tavallisesti erotuselimiä tietyin välein (esim. 15 cm) elektrodilevyjen koko pituudelta.

Sälelevyt ovat erityisen sopivia rakolevyjä tämän keksinnön mukaisen levitettävän elektrodin yhteydessä käytettäviksi. Tällaisen elektrodin elektrodilevyt muodostuvat useista yhdensuuntaisista toisistaan erossa olevista säleistä, joiden välit muodostavat levyjen pintaan useita rakoja. Erotuselin voi olla minkä tahansa tällaisen raon kohdalla. Lujuuden lisäämiseksi kunkin sälelevyn säleet voivat olla kiinnitetty toisiinsa eri kohdista pituussuunnassaan esim. levyn säleettömällä osalla tai levyn poikki säleitä vastaan kohtisuorassa kulkevalla yhdystangolla. Tässä rakenteessa levyn sä-leetön osa tai yhdystanko toimii siltana vierekkäisten säleiden ja samalla säleiden välisten rakojen välillä ja muodostaa siten poi-kittaiselimen, johon erotuselin osuu, kun sitä siirretään käyttö-asentoon elektrodilevyjen suhteen.

Elektrodilevyt voivat olla sähköä johtavaa metallia, ja tämän keksinnön mukainen levitettävä elektrodi toimii yleensä elektro-lyysikennon anodina.

Elektrolyysikennon elektrodilevyt on silloitettu yhdestä reunastaan siten, että ne muodostavat elektrodiyksikön. Etenkin silloin, kun levitettävää elektrodia käytetään anodina, voidaan levyt asentaa sähköä johtavasta materiaalista tehdylle levylle, joka muodostaa kennon pohjalevyn sekä toimii silloituslaitteena. Elektrodi-levyt voidaan vaihtoehtoisesti kytkeä erilliseen silloitusiaittee-seen, joka voidaan asentaa kennon pohjalevyyn. Silloitus.laite voi muodostaa sähköyhteyden elektrodilevyjen välille.

Etenkin silloin, kun levitettävää elektrodia käytetään anodina elektrolyysikennossa, esimerkiksi klooria ja emäksistä metalli-hydroksidiliuosta emäksisen metallihalidiliuoksen elektrolyysillä tuottavassa kennossa, elektrodilevyt voivat olla kalvon muodostavaa 6 68267 metallia tai seosta (esim. titaania), ja elektrodilevyjen ne pinnat, jotka tulevat kennossa anodeja vastaan, voidaan päällystää sähköä johtavalla, sähkökatalyyttisesti aktiivisella aineella. Tällaiset aineet ovat alan tuntijoille hyvin tuttuja, ja niitä ovat mm. platinaryhmän metallit, näiden oksidit sekä platinaryhmän metallien oksien ja epäjalon metallin oksidin (esim. titaanidioksidi) seokset.

Erotuselin voi olla metallista, muovista tai jostain muusta sopivasta, erotuselimen kennossa kohtaaman aineen kestävästä aineesta valmistettu liuska tai tanko, johon on tehty kiilanmuotoisia osia, taikka se voi olla esim. lanka (esim. titaanilanka), joka on taivutettu halutun muotoiseksi siten, että siinä on kiilanmuotoisia osia. Kiinteällä elimellä, esim. muotoillulla liuskalla tai tangolla, on se etu, että se on helppo valmistaa esim. levystä puristamalla .

Erotuselin sijaitsee elektrodiyksikössä siten, että se on elektrodilevyn pintoja vastaan olennaisesti kohtisuorassa tasossa. Käytettäessä rakolevyjä, esim. sälelevyjä, kiilanmuotoisen (-siä) osan (osia) sisältävän erotuselimen leveimpien osien sijainti elektrodilevyjen raoissa tai ulottuessa niiden läpi levyjen ollessa maksimierotustaan lähempänä toisiaan takaa sen, että erotuselin ei pääse taipumaan pois halutusta tasosta, ja erotuselin on edullisinta muotoilla siten, että levyjen välin ollessa suurin haluttu, pysyy pieni osa erotuselintä vielä levyjen urissa, jolloin elin ei pääse taipumaan pois halutusta tasosta. Tämä voidaan saada aikaan esimerkiksi tekemällä erotuselimen kiilanmuotoisen (-sten) osan (osien) suurin mitta hieman suuremmaksi kuin sen kohtaamien levyjen poikittaiselinten suurin haluttu väli. Raottomiin elektrodilevyi-hin voidaan tehdä erotuselimen ohjaimet esimerkiksi poikittaisen-meen, jolloin nämä estävät erotuselimen taipumisen pois halutusta tasosta.

Koottaessa tämän keksinnön mukaista elektrolyysikenncn anodiksi tulevaa levitettävää elektrodia, elektrodi tai useita esim. kennon pohjaan asennettuja elektrodeja sijoitetaan yhteenpuristuneessa eli levittämättömässä tilassa katodien välisiin tiloihin, esim. rakoihin tai katodilaatikon ulokkeiden väliin. Elektrodin elektrodilevyt voidaan tarvittaessa pitää levittämättömässä tilassa elektrodilevyjen yläosan yli sijoitetulla lukkopinteellä. Erotus- 7 68267 elin on levittämättömänä anodien paikoilleen sijoituksen aikana esimerkiksi siten, että erotuselimen kiilanmuotoiset osat ovat elektrodilevyjen rakojen sisällä tai ulottuvat niiden läpi, jolloin kalvo ei vahingoitu kokoonpanon aikana.

Elektrodilevyt levitetään poistamalla lukkopinna ja siirtämällä erotuselintä (-elimiä) levyihin nähden siten, että erotuselimen kiilanmuotoiset osat osuvat levyjen poikittaiselimiin ja erottavat levyt toisistaan halutun määrän verran. Tällainen elektrolyysi-kennon asennustapa on osa tätä keksintöä.

Tämän keksinnön mukaisen elektrodin erityisen edullisessa suoritusmuodossa elektrodilevyt on kiinnitetty yhdestä reunastaan ja taivutettu ulospäin esijännityksellä siten, että ne muodostavat suunnilleen V-muotoisen rakenteen. Kun tällainen elektrodi asennetaan kennoon, elektrodia levittämättömänä pitävän pinteen poistaminen saa elektrodilevyt erkanemaan toisistaan. Elektrodilevyjen vapaissa päissä käytetään yleensä toista pinnettä, joka yhdessä erotuselimen (-elinten) kanssa rajoittaa levyjen erkanemisväliä.

Koska erotuselintä on siirrettävä elektrodilevyihin nähden sen jälkeen, kun elektrodi on kennossa, on toivottavaa, että erotus-elimen pää on hyvin käsillä elektrodin ollessa paikallaan kennossa. Kun levitettävä elektrodi on anodi, erotuselimeen päästään käsiksi asennettujen anodi- ja katodiryhmien yläpuolelta, ja erotuselin on yleensä pystysuorassa ja sitä liikutetaan pystysuorassa.

Erotuselin voidaan muotoilla siten, että se aiheuttaa elek-trodilevyille halutunlaisen pintamuodon. Eräässä yksinkertaisimmista suoritusmuodoista erotuselimen prodiilissa on useampia kuin yksi kiilanmuotoinen osa, joilla kaikilla on samat mitat, jolloin elimen käyttöasennossa elektrodilevyjen välissä levyjen välit ovat samat kauttaaltaan ja levyjen pinnat ovat olennaisesti yhdensuuntaiset niiden pituuden suurimmalta osalta. Elektrodilevyjen välisen sähkökytkennän mitat ovat kuitenkin kiinteät, joten levyjen väli ei muutu niiden kiinnityskohdissa, mikä saattaa aiheuttaa levyjen suuntauksen poikkeamisen yhdensuuntaisuudesta sähkökytkentäkohtien lähellä.

On kuitenkin mahdollista mitoittaa kiilanmuotoiset osat eri tavoin erotuselimen eri osissa, jolloin elimen ollessa käyttöasennossa elektrodilevyjen välissä sen aiheuttama levyjen erkanemisväli 68267 voi olla eri suuri erotuselimen eri kohdissa. Erotuselimen toisen pään aiheuttama levyjen erkaneminen voi esimerkiksi olla suurempi kuin sen toisen pään aiheuttama, jolloin elektrodilevyt muodostavat olennaisesti V-muotoisen rakenteen.

Jos esimerkiksi anodin elektrodilevyt tehdään erisuuntaisiksi, on selvää, että anodin sijainti kahden yhdensuuntaisen katodi-pinnan välillä tarjoaa menetelmän, jolla vastakkaisten anodi- ja katodipintojen väliä voidaan muutella eri kohdissa. Kun elektrolyy-sikennon katodit ovat esimerkiksi pystysuorassa, edellä kuvattu anodin V-muotoisuus voi aiheuttaa suuremman anodin ja katodin välin anodin pohjalevyjen kohdalla kuin anodilevyjen yläosan kohdalla, kuten hakijoiden belgialaisessa patentissa nro 857 237 on esitetty.

Elektrolyysikenno, johon tämän keksinnön mukainen levitettävä elektrodi voidaan asentaa, voi olla kalvotyyppinen. Kalvo voi olla mikrohuokoinen kalvo (esim. asbestia), joka läpäisee kennossa olevaa elektrolyyttiä, taikka se voi olla orgaanisestapolymeer.materiaalista valmistettu kalvo, etenkin fluoropolymeerista valmistettu huokoinen kalvo (esim. polytetrafluoroetyleeniä).

Kun elektrolyysikenno on kalvotyyppinen, sen kalvo voi hyvin olla hydraulisesti olennaisesti läpäisemätön, ionien läpäisyn suhteen selektiivinen, etenkin kationien suhteen selektiivinen.

Kalvo voidaan valita kennossa elektryloitavan elektrolyytin mukaan (viitteitä kirjallisuudesta), eikä tässä selostuksessa tarvitse antaa osviittaa kalvon valinnan suhteen.

Tämän keksinnön mukainen levitettävä elektrodi sopii käytet-väsäksi (varsinkin anodina) elektrolyysikennossa, jolla elektroly-soidaan emäksistä metallikloridiliuosta emäksisen metallihydroksidin ja kloorin tuottamiseksi esimerkiksi elektrolyysikennossa, jolla tuotetaan klooria ja natriumhydroksidia natriumkloridin vesiliuosta elektrolysoimalla. Levitettävän elektrodin käyttö ei kuitenkaan rajoitu tämäntyyppiseen elektrolyysikennoon.

Seuraavassa käsitellään tämän keksinnön suoritusmuotoja ainoastaan esimerkinluontoisest.i viitaten oheisiin piirustuksiin, jotka esittävät tämän keksinnön mukaisia levitettäviä, anodikayttöön sopivia ja erotuselimiä sisältäviä elektrodeja sekä niiden asentamista elektrolyysikennoon. Piirustuksissa 68267 kuviot 1, la ja 2 esittävät anodeja, joissa on erotuselin (-elimiä) levittämättöminä (kuviot 1 ja la) sekä toiminta-asennossa kuvio 2), kuviot 3 ja 4 esittävät kuvioissa 1, la ja 2 esitetyn anodin vaihtoehtoista muotoa, kuviot 5 ja 6 esittävät anodin edelleen erilaista muotoa, ja kuvio 7 esittää tämän keksinnön mukaisen levitettävän (-viä) anodin (anodeja) sisältävää kalvotyyppistä elektrolyysikennoa, jonka erotuselin (-elimet) on (ovat) levittämättöminä sekä toiminta-asennossa .

Kuvioissa 1, la ja 2 esitetyssä anodissa on kaksi sälelevyä 1 ja 2, jotka on kiinnitetty yhdestä reunastaan siltakappaleeseen 3, jonka kautta anodilevyihin voidaan syöttää sähkövirtaa. Levyjä taivuttaa ulospäin esijännitys, joka tekee anodin poikkileikkauksen olennaisesti V-muotoiseksi. Kummassakin anodilevyssä on kolme sarjaa 4, 5 ja 6 anodisäleitä. Säleryhmien välissä on poikittaistangot 7 ja 8, jotka muodostavat sillat vierekkäisten anodisäleiden välisten rakojen yli. Anodilevyjen yläpäät on kytketty poikittaistan-koon 9. Anodilevyjen 1 ja 2 välissä on erotuselin 10, jonka profiilissa on kolme kaksoiskiilan muotoista osaa 11, 12 ja 13. Erotus-elin on valmistettu titaanilangasta ja muotoiltu halutun muotoiseksi .

Kuvioiden 1 ja la esittämässä levittämättömässä asennossa erotuselin ei vaikuta anodilevyihin 1 ja 2 erottuvasti, ja sen kii-lanmuotoiset osat 11 ja 12 ovat anodilevyjen vierekkäisten .säleiden välisten rakojen sisällä ja ulottuvat rakojen läpi. Erotuselimen kiilanmuotoinen osa 13 on anodilevyjen 1 ja 2 yläpuolella tankojen 9 vieressä. Tangot 9 on lukittu yhteen taivutetusta langasta tehdyllä pinteellä 14. Tässä tilassa anodi on levittämättömänä, ja se voidaan asettaa kennoon jäljempänä kuvattavalla tavalla.

Kuvio 2 esittää kuvion 1 anodiyksikköä levitettynä. Pinne 14 on nyt poistettu, ja erotuselin 10 on siirretty anodilevyjen 1 ja 2 välissä siten, että kiilamaiset osat 11, 12 ja 13 ovat osuneet poikkitankoihin 7, 8 ja 9 ja ovat erottaneet anodilevyt toisistaan eli anodi on nyt levitettynä. Levyihin 1 ja 2 vaikuttava ulospäin-taivutus on kumottu taivutetusta langasta tehdyllä pinteellä 15, joka on sijoitettu levyjen 1 ja 2 päällä olevien tankojen 9 yli. Pinne 15 rajoittaa myös levyjen erotusväliä.

10 68267

Kuvioissa 3 ja 4 on kuvioita 1 ja 2 vastaavia osia merkitty samoilla viitenumeroilla. Kuvioissa 3 ja 4 esitetty anodi eroaa kuvioiden 1 ja 2 anodista ainoastaan siinä,, että erottimet 16 on kiinnitetty anodilevyn 1 tankoihin 7 ja 8 siten, että anodin ollessa levittämättömänä, on anodilevyjen väli mahdollisimman pieni.

Kuviot 5 ja 6 esittävät vaihtoehtoista .anodiratkaisua, jossa anodilevyt ovat sähköä johtavaa ainetta, joka on esimerkiksi reiällistä eikä sisällä rakoja. Yksinkertaisuuden vuoksi on kuvioiden 1-4 osia vastaavia osia merkitty samoilla viitenumeroilla. Kuten kuviosta 5 ja 6 näkyy, ovat poikkitangot 7, 8 ja 9 erillään anodi-levyjen päätasosta·, ja ne sijaitsevat anodilevyjen pintojen sisäpuolella.

Kuvio 7 esittää menetelmää, jolla kuvioiden 1-6 anodit asennetaan elektrolyysikennoon.

Kuvion 7 suoritusmuodossa on yhdestä reunastaan siltakappa-leeseen 3 kiinnitetyt kaksi anodisälelevyä 1 ja 2 asennettu esim. titaanista tai jostain muusta kalvon muodostavasta metallista valmistetun kennopohjan 23 tapeille 22. Elektrolyysikennossa on myös katodilaatikko 20, jossa olennaisesti yhdensuuntaiset reiälliset katodipinnat 19 muodostavat useita rakoja 18. Katodipinnat 19 on peitetty kalvomateriaalista 21 tehdyillä peitteillä, jotka on sijoitettu rakoihin 18 ja kiinnitetty kalvon ylempään tukielimeen 24 ja alempaan tukielimeen 25, jotka ovat raollisia.

Kuvion 7 esittämässä suoritusmuodossa kuvioissa 1, la ja 2 esitetty anodi on kuvion 7 vasemmassa laidassa, kuvioiden 3 ja 4 anodi on keskellä ja kuvioiden 5 ja 6 anodi on oikeassa laidassa.

Elektrolyysikennoa koottaessa anodi (kuvion 7 vasemmassa laidassa) sijoitetaan levittämättömänä katodilaatikon 20 rakoon 18 siten, että kalvo tulee vierekkäisten anodi- ja katodipintojen väliin. On selvää, että jos anodia yritetään sijoittaa rakoon 18 levitettynä, se todennäköisesti vaurioittaa kalvoa. Levittämätön anodi (kuviot 1, la, 3 ja 5) taas voidaan sijoittaa rakoon 18 siten, että kalvon vaurioitumisen vaara on pieni. Kun levittämätön anodi on sijoitettu rakoon 18, pinne 14 poistetaan, jolloin levyt 1 ja 2 erkanevat toisistaan.

Erotuselintä 10, jonka päähän päästään koskemaan elektrodien yläpuolelta, painetaan alaspäin, jolloin kiilaosat 11, 12 ja 13 osu- 68267 vat poikkitankoihin 7, 8 ja 9, ja tämän jälkeen sijoitetaan pinne 15 paikalleen. Erotuselin erottaa nyt anodilevyt 1 ja 2 toisistaan halutun matkan verran, ja anodien ja katodien väli on halutun suuruinen. Kalvo voidaan haluttaessa lukita anodin ja viereisten katodien väliin, jolloin anodien ja katodien väli on nolla.

On helppo ymmärtää, että vaikka anodeissa on esijännitys, joka erottaa elektrodilevyt toisistaan pinteen 14 poistamisen jälkeen, ei elektrodien esijännitys ole olennainen, vaan elektrodilevyt voidaan saada erkanemaan toisistaan halutulle etäisyydelle erotus-elimen liikkeen avulla.

Claims (19)

1. Kalvotyyppisessä elektrolyysikennossa käytettäväksi, sopiva levitettävä elektrodi, tunnettu siitä, että se koostuu parista yhdestä reunastaan siltakappaleella toisiinsa kiinnitettyjä elektrodilevyjä (1, 2), joiden välissä on levy-pintoja vastaan olennaisesti kohtisuorassa tasossa vähintään yksi erotuselin (10), jossa on yksi tai useampia profiililtaan kiilanmuotoisia osia ja jota voidaan siirtää elektrodilevyihin nähden, ja että elektrodilevyissä on yksi tai useampia poikit-taiselimiä (7, 8, 9), joihin erotuselimen {-elinten) kiilanmuo-toinen (-set) osa (t) (11, 12, 13) osuu (osuvat), kun erotus- elintä siirretään elektrodilevyihin (1, 2) nähden levyjen välin säätämistä varten.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen levitettävä elektrodi, tunnettu siitä, että erotuselin (10) sijaitsee kokonaan elektrodilevyjen välissä, kun erotuselimen (-elinten) (10) kii-lanmuotoinen (-set) osa (—t) (11, 12, 13) ei (vät) osu elektro dilevyjen poikittaiselimeen (-elimiin) (7, 8, 9).

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen levitettävä elektrodi, tunnettu siitä, että elektrodilevyissä on useita rakoja sekä yksi tai useampia poikittaiselimiä, jotka muodostavat sillan näiden rakojen yli.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen levitettävä elektrodi, tunnettu siitä, että kun erotuselimen (-elinten) (10) kiilanmuotoinen (-set) osa (t) (11, 12, 13) ei (vät) ole kos ketuksessa elektrodilevyjen poikittaisosan (-osien) (7, 8, 9) kanssa, nämä kiilanmuotoiset osat ovat kokonaan elektrodilevyjen (1, 2) rakojen sisällä tai ulottuvat niiden läpi.

5. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen levitettävä elektrodi, tunnettu siitä, että elektrodilevyjen (1, 2) raot ovat olennaisesti pystysuorassa.

6. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 3...5 mukainen levitettävä elektrodi, joka sopii käytettäväksi kalvotyyppisessä elektrolyysikennossa, tunnettu siitä, että siinä on 68267 kaksi raolla varustettua, siltakappaleella (3) yhdestä reunasta kiinnitettyä elektrodilevyä (1, 2), joiden välissä on levvpin-toja vasten olennaisesti kohtisuorassa tasossa vähintään yksi erotuselin (10), jossa on yksi tai useampia profiililtaan kii-lanmuotoisia osia (11, 12, 13), että erotuselin (10) on sii-rettävissä levyjen kanssa yhdensuuntaisessa suunnassa, että erotuselin on levyissä olevien rakojen suuntainen siten, että elektrodin ollessa levittämättömänä erotuselimen leveä (t) kiilan-muotoinen (-set) osa (t) on (ovat) levyissä olevissa raoissa tai ulottuvat niiden läpi, ja että levyissä on yksi tai useampia poi-kittaiselimiä (7, 8, 9), jotka muodostavat sillan levyissä olevien rakojen yli ja joihin erotuselimen (10) kiilanmuotoinen (-set) osa (t) (11, 12, 13) osuu (osuvat), kun erotuselintä siir retään levyihin nähden näiden välin säätämistä varten.

7. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1...6 mukainen levitettävä elektrodi, tunnettu siitä, että kiilanmuotoi-sessa elimessä (10) on useita kiilanmuotoisia osia (11, 12, 13).

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen levitettävä elektrodi, tunnettu siitä, että kiilanmuotoisessa elimessä (10) on kaksi tai kolme kiilanmuotoista osaa (11, 12, 13).

9. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1...8 mukainen levitettävä elektrodi, tunnettu siitä, että kiilanmuotoiset osat (11, 12, 13) ovat kaksoiskiilojen muotoisia.

10. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 3...9 mukainen levitettävä elektrodi, tunnettu siitä, että elektrodilevyis-sä (1, 2) olevat raot on leikattu siten, että yhdensuuntaisten rakojen väliin jää levyn osa, joka muodostaa poikittaiselirnen (7, 8, 9).

11. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1...10 mukainen levitettävä elektrodi, tunnettu siitä, että siinä on useita erotuselimiä (10).

12. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 3 ... 11 mukainen levitettävä elektrodi, tunnettu siitä, että eiektrodilevyt (1, 2) ovat sälelevyjä. 14 68267

12 68267

13. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1...12 mukainen levitettävä elektrodi, tunnettu siitä, että se sopii käytettäväksi anodina ja on valmistettu kalvon muodostavasta metallista tai seoksesta.

14. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1...13 mukainen levitettävä elektrodi, tunnettu siitä, että elektrodilevyt (1, 2) on asennettu sähköä johtavasta materiaalista valmistetulle levylle (23) , joka muodostaa elektrolyysikennon pohjalevyn ja e-lektrodilevyjen väliset siltakappaleet.

15. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1...13 mukainen levitettävä elektrodi, tunnettu siitä, että elektrodilevyt (1, 2) on asennettu erilliselle siltalaitteelle (3), joka on puolestaan asennettu elektrolyysikennon pohjalevylle (23).

16. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1...15 mukainen levitettävä elektrodi, tunnettu siitä, että erotuselin (10) on lankaa, joka on muotoiltu siten, että sen profiilissa on yksi tai useampia kiilanmuotoisia osia (11, 12, 13).

17. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1...16 mukainen levitettävä elektrodi, tunnettu siitä, että siinä on pinne (14), joka pitää elektrodilevyt (1, 2) levittämättöminä.

18. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1...17 mukainen levitettävä elektrodi, tunnettu siitä, että elektrodilevyt (1, 2) on esitaivutettu ulospäin.

19. Patenttivaatimuksen 18 mukainen levitettävä elektrodi, tunnettu siitä, että siinä on pinne (15) , joka yhdessä erotuselimen (-elinten) (10) kanssa rajoittaa sitä etäisyyttä, jonka verran elektrodilevyt (1, 2) pystyvät liikkumaan toisistaan erilleen. 15 68267