NO122535B - - Google Patents

Description

Elektrolysecelle med kvikksølvkatode.

Den foreliggende oppfinnelse angår ut-forming av celler for kloralkalielektrolyse hvor katoden utgjøres av et tynt kvikksølv - lag på cellebunnen.

De kjente elektrolyseceller av denne art hadde en glatt bunn, hvis bredde måt-te begrenses på en eller annen måte. Hvis man øket bredden av bunnen, hadde det tynne kvikksølvlag som dekket denne til-bøyelighet til å gå i stykker på grunn av de uunngåelige om enn meget små hellin-ger og ujevnheter i bunnen. For å holde cellebunnen fullstendig dekket behøvdes derfor en forholdsvis stor kvikksølvmengde som var i stand til å danne et tykkere lag.

For å unngå en slik ulempe ble det foreslått å dele opp cellens bunn, nemlig ved hjelp av fremstikkende isolerende ribber som ble skjøvet inn mellom de enkelte metallplater som dannet selve bunnen.

Det er også kjent elektrolyseceller hvis bunn er oppdelt ved i kvikksølvstrømmens retning med stor innbyrdes avstand forlø-pende, isolerende lister, som har et tre-kantformet tverrsnitt og som tjener til å fastlegge en bestemt avstand mellom gra-fittanode og kvikksølvkatode.

Ved den foreliggende oppfinnelse er det skaffet en elektrolysecelle med kvikksølv-katode for kloralkalielektrolyse, hvis cellebunn er oppdelt derved at de med sin brede basis i cellebunnen anordnete isolerende lister er anbragt med sådan kort innbyrdes avstand, at de mellom dem gjenværende, stripeformede mellomrom, som skal utfylles med kvikksølv, utgjør bare 1/3-1/2 av cellebunnflaten.

Derved oppnås den fordel, at en be-merkelsesverdig stor del av cellebunnens samlede flate kan dekkes, uten at strøm-mens gjennomgang til den ovenfor belig-gende anode hindres, til tross for den store nedsettelse av den katodeoverflate som skal bedekkes med kvikksølv.

På denne måte kan man erstatte katoden som hittil besto av en kontinuerlig kvikksølvflate eller av brede til hverandre støtende kvikksølvflate, ved hjelp av en katode som består av tallrike parallelt for-løpende kvikksølvstriper.

Den konstruktive utførelse av listene og deres befestigelse på cellebunnen kan i henhold til oppfinnelsen foretas på for-skjellige måter. I henhold til en særlig enkel utførelsesform blir listene utført av isolerende staver av glass, porselen eller annet, som har et i det vesentlige trekantet tverrsnitt og som med sin basis innfø-res i tilsvarende spor i bunnplaten.

Disse og andre kjennetegn ved oppfinnelsen og de fordeler som oppnåes ved denne fremgår tydelig av nedenstående be-skrivelse av utførelseseksemplet i forbin-delse med tegningen. Fig. 1 viser i vertikalt snitt en del av en kvikksølvcélle i henhold til oppfinnelsen. Fig. 2 er et tilsvarende grunnriss av

cellebunnen.

Fig. 1 viser cellebunnen bestående av en horisontal og sammenhengende metall-plate 1, på hvilken kvikksølvstripene danner katoden, mens cellens anode 2 består av en kullplate og hensiktsmessig er inn-stillbar oppover og nedover.

På cellens bunn 1 er det anbragt parallelle lister 3 som har liten innbyrdes avstand og som oventil ender i en spiss eller nesten i en spiss og nedentil mot basis har et betydelig utvidet profil. I det viste eksempel består listene 3 av staver av glass, porselen, ebonitt eller kunstharpiks som har et trekantet tverrsnitt og med sin basis er innført i spor 4 av svalehaleformig tverrsnitt i bunnmetallplaten 1.

Mellom listene 3 dannes det på cellebunnen 1 små parallelle kanaler 5 som opp-tar et tynt kvikksølvlag 6, og danner celle-katoden som elektrolytten flyter på. Katoden består altså av tallrike i avstand fra hverandre liggende kvikksølvrenner og det oppnåes at kvikksølvlagstripene alltid dek-ker cellebunnen 1 og at ingen restdel av bunnen forblir udekket. Cellen kan da ha en ønsket praktisk talt ubegrenset bredde og være langt bredere enn de hittil van-lige celler.

På grunn av det i det vesentlige tre-kantede profil av de isolerende lister vil disse siste alltid praktisk talt ikke dekke noe av anodens 2 overflate, mens en bestemt del — eksempelvis av størrelsesorde-nen 1/3 å 2/3 — av cellebunnens 1 samlede overflate blir dekket, hvorved man tilsvarende forminsker den katodeoverflate som skal dekkes med kvikksølv, hvorved det oppnåes en betydelig nedsettelse av den kvikksølvmengde som er nødvendig i cellen.

Det er videre kjent at en økning av strømtettheten på katoden medfører en forhøyelse av overspenningen som er betydelig mindre enn den forhøyelse av overspenningen på anoden som man ville ha ved en tilsvarende økning av strømtetthe-ten på anoden. Derfor medfører den i henhold til oppfinnelsen oppnådde nedsettelse av katodeoverflaten ikke noen betydelig spenningsforhøyelse og altså ingen økning av den forbrukte energi, da praktisk talt hele eller nesten den hele anodeoverflate forblir udekket.

En ytterligere, ikke ubetydelig nedsettelse av kvikksølvmengden, oppnåes i henhold til oppfinnelsen derved at de enkelte isolerende lister 3 på cellebunnen anbrin-ges tilstrekkelig nær hverandre, da over-flaten av kvikksølvstripene 6 mellom listene danner en mer eller mindre utpreget menisk som skjematisk vist i fig. 1.

I cellen blir i henhold til oppfinnelsen

kullanoden 2 forbrukt svarende til de i kanalene 5 flytende elektrolytter, mens de rett overfor toppene av de isolerende lister forblir intakt eller nesten intakt, slik at det dannes renner 7 slik som vist i fig. 1.

Por å kompensere et sådant ikke jevnt forbruk av anoden 2 og derved unngå at den må utskiftes for tidlig eller planeres mekanisk, blir i henhold til oppfinnelsen anoden 2 montert slik at den kan innstil-les etter ønske, nemlig parallelt med cellebunnen 1 og på tvers i passende stykker i forhold til listene 3, f. eks. minst halv-delen av avstanden mellom toppene av to nabolister 3. Etter at cellen har vært i drift en viss tid og det på anoden 2 er blitt dannet utpreget bueformige uthulninger 7, blir anoden forskjøvet horisontalt, f. eks. i pilens A retning. De på grunn av slitasjen dannede fremstående ribber på anoden 2, som er blitt igjen mellom uthulningene 7, blir på denne måte ført innover de små kanalene 5 og forbrukes i en neste drifts-periode av cellen, inntil det er dannet ytterligere uthulninger 7, hvoretter anoden forskyves horisontalt men da i motsatt retning (pilen B).

Naturligvis kan de isolerende lister 3 som i henhold til oppfinnelsen er anbrakt på cellebunnen 1 monteres på en hvilken som helst annen egnet måte og de kan også ha et tilnærmet trekantet profil med kon-vekse eller konkave sider og/eller mer eller mindre avrundede eller også avplattede topper.

Claims (1)

1. Elektrolysecelle med kvikksølvkatode for kloralkalielektrolyse, hvis cellebunn er oppdelt ved i kvikksølvstrømmens retning forløpende isolerende lister som har et tre-kantformet tverrsnitt, karakterisert ved at de med sin brede basis i cellebunnen anordnete isolerende lister er anbragt med sådan kort innbyrdes avstand, at de mellom dem gjenværende, stripeformede mellomrom, som skal utfylles med kvikksølv, utgjør bare 1/3—1/2 av cellebunnflaten.