HU192446B

HU192446B - Electrode arrangement for electrochemical desalinizing and thereafter electrokinetic desiccating wall structures

Info

Publication number: HU192446B
Application number: HU843483A
Authority: HU
Inventors: Peter Friese; Klaus Reckin; Karin Zacharzowsky; Hubertus Birkenhofer
Original assignee: Bauakademie Ddr
Priority date: 1983-10-04
Filing date: 1984-09-14
Publication date: 1987-06-29
Also published as: AT383170B; BG48633A1; FR2552796B3; GB2147313A; GB2147313B; HUT40185A; DE3430449A1; DK473784A; DK473784D0; IT1179140B; BE900745A; GB8424728D0; NL8402689A; DD234997A3; ATA267284A; IT8467984A1; FR2552796A1; IT8467984A0

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Elektrodenanordnung zur elektrochemischen Entsalzung mit nachfolgender elektrokinetischer Trocknung von Mauerwerk, das von aufsteigender Feuchtigkeit befallen ist. Ziel und Aufgabe der Erfindung ist, eine verbesserte Elektrodenanordnung zur elektrochemischen Entsalzung und Trocknung von Mauerwerk so zu gestalten, dass sie bei gleicher oder hoeherer Entsalzungs- und Trocknungsgeschwindigkeit, jedoch mit billigen und leicht verfuegbaren Materialien arbeitet und unter produktionsmaessigen Bedingungen eingesetzt werden kann. Erfindungsgemaess wird das mit einer Eisenelektrode erreicht, die so gestaltet ist, dass sich an der Elektrode eine formstabile Schicht mit moeglichst hohen Anteilen an Calciumhydroxid und Calciumcarbonat befinden, wobei eine Kunststoffrinne zum Ableiten der elektrochemisch gebildeten Calcium- und Eisen-(III)-chloridhydrate direkt ueber eine Manschette mit der Elektrode verbunden ist. Mit der Manschette wird dabei gleichzeitig verhindert, dass die Calcium- oder Eisen-(III)-chloridhydrate an die Kontaktierung der Elektrode gelangen und dort Korrosionsschaeden verursachen. Die Erfindung ist besonders geeignet, um Mauerwerk schnell und unter produktionsmaessigen Bedingungen zu entsalzen und zu trocknen. FigurThe invention relates to an electrode assembly for electrochemical desalination with subsequent electrokinetic drying of masonry infested with rising damp. The aim and object of the invention is to make an improved electrode assembly for the electrochemical desalting and drying of masonry so that it works at the same or higher desalting and drying rate, but with cheap and readily available materials and can be used under produktionsmaessigen conditions. According to the invention, this is achieved with an iron electrode which is designed such that a dimensionally stable layer with as high a content of calcium hydroxide and calcium carbonate as possible is present at the electrode, a plastic channel for deriving the electrochemically formed calcium and iron (III) chloride hydrates directly connected via a cuff to the electrode. At the same time, the cuff prevents the calcium or iron (III) chloride hydrates from contacting the electrode and causing corrosion damage there. The invention is particularly suitable for desalting and drying masonry quickly and under production conditions. figure

Description

A találmány tárgya elektróda elrendezés olyan falszerkezetek elektrokémiai sótanalítására és ezt követő elektrokinetikai kiszárítására, amelyeket a felszálló nedvesség megtámadott. A találmány rendkívül alkalmas arra, hogy a falszerkezeteket gyorsan és gyártási követelmények között sótanalítsa és kiszárítsa.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an electrode arrangement for electrochemically salinizing and subsequently electrochemically drying wall structures that have been attacked by rising moisture. The present invention is extremely suitable for salting and drying of wall structures rapidly and between production requirements.

Ismeretesek elektrokémiai eljárások hosszabb idő óta a felszálló nedvességnek kitett falszerkezetek sótalanítására és kiszárítására. Ilyen eljárást ismertet pl. a 242 340 sz. NDK szabadalom. Ennél, a korrózióálló anódokat, amelyek üvegszerű grafitból vagy platinával bevont titánra dákból állhatnak, úgy helyezik be a falazatba, hogy az elektródák kalcium-hidroxid és kalciumkarbonát keverékébe vannak beágyazva és az elektródák alatt folyadékot át nem eresztő vályú van a folyékony, elektrokémiailag képződött kálciumklorid-hidrát levezetésére. Akalciumklorid-hidrát úgy keletkezik, hogy a klorid-ionok a villamos térben az anódhoz vándorolnak és az anód-térben kalciumklorid képződik, ami nagyon hidroszkópikus és a környezetből vizet von magához és így folyékony kalcíumklorid-hidrát képződik.Electrochemical processes for desalination and drying of wall structures exposed to rising moisture for a long time are known. Such a procedure is described e.g. No. 242,340. GDR patent. In this case, the corrosion-resistant anodes, which may consist of glassy graphite or platinum-coated titanium ducts, are placed in the masonry with the electrodes embedded in a mixture of calcium hydroxide and calcium carbonate and a liquid impermeable trough under the electrodes to form a liquid impermeable trough. hydrate. Calcium chloride hydrate is formed by migrating chloride ions to the anode in the electrical space and forming calcium chloride in the anode space, which is very hydroscopic and draws water from the environment to form liquid calcium chloride hydrate.

Ennek az eljárásnak az egyik változatánál kívülről a falazathoz műanyag síneket helyeznek el vaslap segítségével, amely egyben az anód szerepét is betölti és a falazat és az anódlap közé nedves, porózus réteget töltenek be, amelyben sok kalciumhidrát és kalciumkarbonát van.In one embodiment of this method, plastic rails are placed externally to the masonry by means of an iron plate which also serves as an anode and fills a moist porous layer between the masonry and the anode plate, which is rich in calcium hydrate and calcium carbonate.

Byen sótalanító és szárító berendezések beruházásához azonban viszonylag nagy kézi munkára van szükség. A korrózióálló anódrudak alkalmazásához adódik még az a hátrány, hogy az anyagok, amelyekből ezeket az anódrudakat készíteni kell, nagyon költségesek és azok ellopás vagy tönkretétele miatt nagy károk keletkezhetnek.However, investing in Byen's desalination and drying equipment requires relatively large manual labor. A further disadvantage of using corrosion-resistant anode rods is that the materials from which these anode rods are to be made are very expensive and can cause great damage due to theft or destruction.

A találmány célja olyan jobb elektródaelrendezés létesítése falazatok elektrokémiai sótalanítására és szárítására, amely gyorsan és egyszerűen behelyezhető a falszerkezetbe.The object of the present invention is to provide a better electrode arrangement for electrochemical desalination and drying of masonry, which can be quickly and easily inserted into the wall structure.

A találmány feladata olyan elektródaelrendezés létesítése, amely azonos és nagyobb sótalanítási és szárítási sebesség mellett olcsó és könnyen beszerezhető anyagokkal dolgozik és termelékeny.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an electrode array that utilizes inexpensive and readily available materials at the same and higher desalination and drying rates and is productive.

A találmány értelmében ezt a feladatot olyan vaselektródával oldjuk meg, amelynél az elektródán alakjábanstabilréteg van, amelyben lehetőleg nagy kalciumhidroxid és kalciumkarbonát rész van és az elektrokémiailag képződött kalciumklorid- és vas (III)-klorid-hidrát elvezetésére műanyag vályúja van, amely közvetlenül a karmantyún át az elektródával van összekötve. A karmantyúval egyidejűleg megakadályozható, hogy a kalcium- vagy vas(III)klorid-hidrát az elektróda érintkező rendszerébe kerüljön és ott korróziós károkat okozzon.According to the present invention, this object is solved by an iron electrode having an electrode-stable layer, preferably containing a large amount of calcium hydroxide and calcium carbonate, and having a plastic trough for directing electrochemically formed calcium chloride and ferric chloride hydrate it is connected to the electrode. Simultaneously with the sleeve, it is possible to prevent calcium or iron (III) chloride hydrate from entering the electrode contact system and causing corrosion damage there.

A találmány előnye, hogy az elektródák a karmantyúval és a folyadék át nem eresztő vályúval együtt iparilag előre gyárthatók, úgyhogy a sótalanító és szárító berendezés felszerelésekor csupán a megfelelő méretű lyukakat kell a falazatba kifúrni, hogy az elektródákat be lehessen helyezni. Az elektródák nem használhatók fel újra, azonban megfelelő anyagok alkalmazása esetén a karmantyút a folyadékot át nem eresztő vályúval ismételten fel lehet használni,An advantage of the present invention is that the electrodes together with the sleeve and the liquid impermeable trough can be industrially pre-fabricated, so that when desalination and drying equipment is installed, only holes of sufficient size are to be drilled in the masonry for insertion of the electrodes. The electrodes cannot be reused, but if the appropriate materials are used, the socket can be reused with a liquid impermeable trough,

A találmányt részletesebben az alábbi kiviteli példa kapcsán ismertetjük.The invention will now be described in more detail with reference to the following embodiment.

Az 1. ábrán a találmány szerinti elektróda elrendezést ábrázoltuk vázlatosan, oldalnézetben.Figure 1 is a schematic side view of an electrode arrangement according to the invention.

A 2. ábra az 1. ábra A-B vonala mentén vett metszét.Figure 2 is a sectional view taken along line A-B of Figure 1.

A 3. ábra az 1. ábra C-D vonala mentén vett metszet.Figure 3 is a sectional view taken along line C-D in Figure 1.

Olyan épület sótalanítására és kiszárítására, amely több évtizeden keresztül ki volt téve a felszálló nedvességnek és amelynek falszerkezete viszonylag nagy részben tartalmaz kloridokat és oldható szulfátokat, sótalanító és szárító berendezést építünk be, amelynél iparilag előregyártott elektródákat alkalmazunk. Ezek anódként kerülnek behelyezésre a falazatba, amikoris egy vagy több földelőrúdra viszonylag nagy egyenfeszültséget kapcsolunk.For desalination and drying of a building that has been exposed to rising humidity for decades and whose wall structure is relatively high in chlorides and soluble sulphates, we use desalination and drying equipment using industrially prepared electrodes. These are inserted into the masonry as an anode, whereby a relatively high DC voltage is applied to one or more earthing rods.

Az 1. ábrán látható elektródánál alapként vasrudat alkalmazunk, amely felső részén úgy van kiképezve, hogy a 2 kötőelem segítségével az 1 vasrúdra kalciumhidroxid és kalciumkarbonát keveréke vihető fel olymódon, hogy a teljes elektróda hengeres legyen. Ebben az alakban egy lehetséges kielégítő mechanikai stabilitása van. Az 1. ábra egy lehetséges változatot mutat.The electrode shown in Fig. 1 is based on an iron rod, the upper part of which is formed so that a mixture of calcium hydroxide and calcium carbonate can be applied to the iron rod 1 by means of the fastener 2 so that the entire electrode is cylindrical. In this form, there is a possible satisfactory mechanical stability. Figure 1 shows a possible variant.

Másik változatként alkalmazható olyan 1 vasrúd, amelyen hosszanti és/vagy keresztirányú vájatok vannak, ill olyan 1 vasrúd, amelynek spriál alakja van. A hosszanti és/vagy keresztirányú vájatokat, ill. a spirálokat szintén kalciumhidroxid, kalciumkarbonát és kötőanyag keverékével töltjük ki, úgy hogy ezeknél is a teljes elektróda alakja hengeres legyen.Alternatively, an iron rod 1 having longitudinal and / or transverse grooves or an iron rod 1 having a spiral shape may be used. The longitudinal and / or transverse grooves, respectively. the spirals are also filled with a mixture of calcium hydroxide, calcium carbonate and binder so that the entire electrode is cylindrical in shape.

Az 1 elektródának a falazatból kiálló végén helyezkedik el a 3 karmantyú, amely szorosan az 1 elektródán fekszik fel. A 3 karmantyú rugalmas 4 összekötőrész segítségével van a műanyagból lévő 5 vályúval összekötve. Az vályú meg van döntve annyira, hogy a sótalanításnál képződő vas(III)klorid- és kalciumklorid-hidrát kifelé ki tudjon folyni. Az elektróda külső lezárását a 6 sapka biztosítja, amely az 1 elektródára szorosan rá van sajtolva. A 6 sapka és a 3 karmantyú közé a kifolyó cas(III)klorid-hidrát felfogására szolgáló 7 felfogótartály van függesztve.At the end of the electrode 1 protruding from the masonry is the socket 3, which rests tightly on the electrode 1. The sleeve 3 is connected to the trough 5 of plastic by means of a flexible connecting part 4. The trough is tilted so that iron (III) chloride and calcium chloride hydrate formed during desalination can flow outwards. The outer closure of the electrode is provided by a cap 6 which is pressed tightly against the electrode 1. Between the cap 6 and the sleeve 3, there is suspended a receptacle 7 for receiving the spill cas (III) chloride hydrate.

Ahhoz, hogy az elektródarendszert a falszerkezetbe be tudjuk helyezni két különböző átmérőjű lyukat kell fúrni a falszerkezetbe. Az elektródarendszert úgy helyezzük a falszerkezetbe, hogy az 1 elektródák felső része szorosan felfeküdjék'a falazaton és ebben a helyzetükben a rugalmas 4 összekötőrész tartja.In order to insert the electrode system into the wall structure, two holes of different diameters must be drilled in the wall structure. The electrode system is placed in the wall structure so that the upper part of the electrodes 1 is resting firmly on the wall and is held in this position by the resilient connecting part 4.

A falazatba behelyezett elektródákat egymással vezetően összekötjük, amikoris az érintkeztetéshez célszerűen a 3 karmantyú és a 6 sapka közötti helyet használjuk fel. A 3 karmantyú megakadályozza, hogy a folyékony vas(HI)klorid-hidrát és kalciumkloridhidrát az érintkezőbe befolyjék és azt szétrombolja.The electrodes inserted into the masonry are connected to each other in a conductive manner, whereby the contact between the sleeve 3 and the cap 6 is preferably used. The sleeve 3 prevents liquid iron (HI) chloride hydrate and calcium chloride hydrate from coming into contact and destroying it.

Az elektródarendszer és az egy vagy több földelőrúd közé kb. 50 V nagyságú egyenfeszültséget kapcsolunk és a falazatba behelyezett 1 elektródákat anódként kapcsoljuk be. 6—12 hét eltelte után a falszerkezet sótalanítva van és elektrokinetikailag ki van szárítva. Ekkor az 1 elektródákat a falazatból kihúzzuk és a lyukakat habarccsal kitöltjük.Between the electrode system and one or more earthing rods, approx. A 50 V DC is applied and the electrodes 1 inserted into the masonry are turned on as an anode. After 6-12 weeks, the wall structure is desalted and electrokinically dried. At this point, the electrodes 1 are pulled out of the masonry and the holes are filled with mortar.

Annak elkerülésére, hogy a falszerkezet ismételten vízzel telítődjék, más módszereket kell alkalmazni, pl. elektrokinetikai gátakat vagy víztaszító közegekkel való injektálást,To prevent the wall structure from being saturated with water again, other methods should be used, eg. electrokinetic barriers or injection with water repellents,

Claims

1. Electrode Arrangement for Teaching Electrochemical Salt and Electrokinetic Drying of Wall Structure Attacked by Rising Moisture, e 11e-21

192.446 mcd having an electrode system consisting of an anode iron rod (1) embedded in the wall structure, which, for mechanical stability, is provided with a form-supporting layer of calcium hydroxide, calcium carbonate and one or more binders such that the entire electrode is cylindrical a protruding portion of the masonry forms a contact and a plastic sleeve (3) is provided to protect the contact from the ferrous chloride and calcium chloride hydrate, which, by means of a resilient body of quartz (4), forms electrochemically formed ferric chloride hydrochloride and -hydrate is connected externally to a holding tank (7) for liquid impermeability (5).

An electrode assembly according to claim 1, wherein the applied voltage is about 1 to about 5 minutes. 50V