NO162144B - Innretning for aa oppnaa hakebenfrie fiskefileter. - Google Patents

Description

Elektrolysecelle med kvikksølvkatode.

Denne oppfinnelse vedrører en elektrolysecelle med kvikksølvkatode for elektro-

lyse av en vandig alkalimetalloppløsning, hvor kvikksølv bringes til å strømme fra en kvikksølvkretskanal anbragt under et elektrolysekammer vinkelrett på kvikksølv-strømmens retning langs og på bunnplaten i elektrolysekammeret, gjennom en kvikk-sølvstrømledespalte anbragt langs en sidevegg i kvikksølvelektrolysekammeret, og inn i elektrolysekammeret for å strømme horisontalt eller ned i en svak skråning for derved å oppnå elektrolyse av laken.

Det har tidligere vært foreslått elektrolyseceller med kvikksølvkatoder for å gjennomføre elektrolyse ved å bringe kvikk-

sølv til å flyte fra og vinkelrett på lang-sidene i et smalt elektrolysekammer, slik som beskrevet i norsk patent nr. 112 008. Denne elektrolysecelle har i sammenlik-ning med en vanlig horisontal kvikksølv-katode en bred kvikksølvstrøm og en kort strømningslengde for kvikksølvet, og den har i tillegg til å være istand til å utføre høyeffektiv elektrolyse med høy strømtett-

het, slike fordeler som at den bare trenger en liten mengde kvikksølv.

I en elektrolysecelle av denne art passerer kvikksølvet, som transporteres med en pumpe, først fra tverretningen i elektrolysecellen gjennom en kanal langs siden i lengderetningen og trer så inn i det indre av elektrolysecellen. I dette tilfelle, fordi strømmen av kvikksølv som passerer gjennom kanalen er tvunget til å gjennomgå

en skarp rettvinklet retningsforandring

ved stedet hvor det trer inn i elektrolysecellen, dannes det bølger ved strømover-flaten og det har lett for å bli brudd i kvikksølvstrømmen.

Det er et formål med oppfinnelsen å fremskaffe en forbedring av konstruksjo-

nen for innløpet til elektrolysecellen av den ovenfor nevnte art så at det oppnås en jevn strøm av kvikksølv fra tilførselska-nalen inn i elektrolysekammeret, og dessuten å forhindre bølgebevegelse i strøm-ningsoverflaten i elektrolysekammeret.

I samsvar med oppfinnelsen er det skaffet en kloralkalicelle med kvikksølv-katode av den art som er omtalt ovenfor,

og denne er karakterisert ved at kvikksøl-

vet som strømmer fra kvikksølvtilførselska-nalen er under et statisk overtrykk og fø-

res inn i elektrolysekammeret gjennom en kvikksølvstrømføringssliss som innbefatter og er kombinert med et stort antall små

hull formet i bunnplaten i elektrolysekammeret over og i retning av tilførselskana-

len, samt en åpning som er formet mellom bunnplaten og en ledeplate som er festet parallelt med bunnplaten og samtidig dan-

ner et tak som dekker utløpet fra de små hullene.

Arten av, prinsippet for og detaljer ved oppfinnelsen vil fremgå klarere av den følgende detaljerte beskrivelse av fore-trukne utførelser for oppfinnelsen som er illustrert i de medfølgende tegninger hvor like deler er angitt med like henvisnings-

tall, og hvor:

Fig. 1 viser et forenklet planriss av et eksempel på en elektrolysecelle ifølge oppfinnelsen. Fig. 2 viser et vertikalsnitt lagt etter linjen II.,-II i fig. 1. Fig. 3 viser et vertikalsnitt lagt etter linjen III-III i fig. 1. Fig. 4 og 5 viser vertikalsnitt lagt etter plan etter linjen III-III i fig. 1, og viser andre eksempler av elektrolysecellen ifølge oppfinnelsen. Figurene 6(a), 6(b) og 6(c) viser skje-matiske eksempler på små hull passende for bruk i samsvar med oppfinnelsen.

Under henvisning til figurene 1 og 3 er hovedarbeidsdelen i elektrolysecellen et elektrolysekammer 1 som har en bunn-plate 2 av stål som danner en katode. Langs den ene siden av elektrolysekammeret 1 og under bunnplaten 2 er det anbragt en underliggende kvikksølvkretskanal 3, og man-ge små gjennomgående hull 4 er anbragt i en rekke i bunnplaten 2 over kanalen 3, idet hullrekken strekker seg over nesten hele lengden av kanalen 3 og sørger for kommunikasjon fra kanalen 3 til elektrolysekammeret 1. Diameteren av hullene 4 er øket progressivt med små inkrementer mot endesiden IIa av kammeret 1 for å gi en nesten jevn grad av kvikksølvstrøm gjennom alle hullene 4.

En kvikksølvledeplate 5 er anbragt slik at den stikker frem innover fra sideveggen i elektrolysekammeret 1 over hullene 4, med en åpning 6 dannet mellom ledeplaten 5 og overflaten av bunnplaten, 2. Et kvikk-sølvutløp 8 er anbragt langs siden i kammeret 1 på motsatt side av kanalen 3 og er forbundet ved utløpsenden derfra til en amalgamspalter 9 eller et rensetårn. Kvikk-sølvet som gjenvinnes fra amalgamspalte-ren 9 resirkuleres av en kvikksølvpumpe 10 gjennom en kvikksølvkrets-sidepassasje

11 forbundet med kanalen 3.

Kvikksølvet 7 som er blitt pumpet av pumpen 10 inn i sidepassasjen 11 tvinges av det statiske overtrykk til å strømme gjennom den underliggende kvikksølvkrets-kanal 3, hvorfra kvikksølvet passerer gjennom hullene 4 og flyter jevnt ut ved over-sideflaten av bunnplaten 2. Her har kvikk-sølvet en strømningshastighet i vertikalret-ningen på grunn av overtrykket, men blir deretter tvunget av ledeplaten 5 til å skifte strømningsretning til den av pilene indi-kerte retning og flyter jevnt ut fra åpningen 6.

Det vil si at en strømningsledespalte dannes av hullene 4 og åpningen 6, og kvikksølvet som strømmer ut av denne spalte har allerede en j evn hastighet i samme retning som kvikksølvstrømmen i elektrolysekammeret. Likeledes, selv når urenheter som grafittpartikler og kvikksølv-smør er dannet i elektrolysecellen i nærhe-ten av utløpet for strømningsledespalten, blir slike urenheter øyeblikkelig spylt av-gårde med kvikksølvstrømmen og ført bort. Derfor er det ingen muligheter for at disse urenheter skal bygge seg opp og senke effektiviteten hos elektrolysecellen eller at hydrogen skal danne seg inne i cellen.

Når kvikksølvet flyter gjennom elektrolysekammeret 1 for å elektrolysere laken, blir amalgam som da danner seg sam-let opp i utløpet 8 og renses av amalgam-spalteren 9 og det resulterende kvikksølv blir igjen sirkulert av pumpen 10 til elektrolysecellen.

I den ovenfor beskrevne elektrolysecelle er det mulig å oppnå å unngå kvikk-sølvkrets-sidepassasjen 11 og presse kvikk-sølvet ved hjelp av pumpetrykk direkte inn i innløpskanalen 3. Dessuten, de små hullene 4 er ikke nødvendigvis begrenset til sirkelformete hull, men kan være sirkel-formet, elliptiske, ovale, firkantete eller av en annen passende form som vist i fig. 6. Dessuten kan disse hull i noen tilfeller an-bringes i flere rekker.

Overflaten av strømningsledeplaten 5 som er direkte i kontakt med elektrolytten, er laget av et klorbestandig elektrisk iso-lerende materiale som gummi, en syntetisk harpiks eller et keramisk stoff, men under-siden som er i kontakt med kvikksølvet er fortrinnsvis et slikt materiale som jern som har høy fukteevne med hensyn til kvikksølv.

Mens den foregående beskrivelse pas-ser til et eksempel på en elektrolysecelle hvor elektrolysekammeret som et hele er nesten horisontalt, kan denne oppfinnelsen også brukes til en elektrolysecelle av ver-tikaltypen der det primære elektrolysekammer er nesten vertikalt, og det sekun-dære elektrolysekammer er skråstillet, som beskrevet i norsk patent nr. 112 008. Eksempler på elektrolyseceller i samsvar med oppfinnelsen som hver har en horisontal elektrolysørdel er vist i figurene 4 og 5.

Elektrolysecellen av den ovenfor beskrevne konstruksjon og arrangement har følgende effektivitet, nytte og fordeler. I samsvar med vanlig syn angående teknik-kens stand, sett i forhold til elektrolyseceller av den foreliggende art, er bredden av kvikksølvstrømfilmen begrenset til et maksimum av omtrent 3 meter, og i de fleste tilfeller er den fra 0,8 til 1,5 meter, og ved enhver større bredde har det vært svært vanskelig å oppnå en ensartet og jevn kvikksølvstrøm over hele strømfilm-bredden.

Man har imidlertid funnet at ved å la kvikksølvet bli presset under et statisk overtrykk gjennom de små hullene 4 som har en utglattende og utjevnende virkning på strømmen, og ved å forandre strømmen av kvikksølvet som således er presset i en jevn strøm i tverretningen ved hjelp av en horisontal ledeplate 5 slik som ifølge oppfinnelsen, er det mulig å presse kvikksølvet til å strømme ut jevnt over hele bredden av kvikksølvstrømfilmen, som derved kan økes til så meget som 5—-8 meter.

Ved konstruksjon av elektrolyseceller med høye strømtettheter, er det følgelig ikke nødvendig å bruke en elektrolysekam-merlengde på 10 til 15 meter i kvikksølvets strømretning, slik som i vanlig praksis, og det er mulig å konstruere en elektrolysecelle av en lengde på bare 1 til 2 meter i kvikksølvstrømmens retning for å oppnå samme ytelse.

Dette trekk ved denne oppfinnelse gjør at oppholdstiden (eller strømningstiden) for kvikksølvet inne i elektrolysecellen kan bli innkortet, og amalgamkonsentrasjonen kan holdes konstant på et lavt nivå, hvorved dannelse av kvikksølvsmør er minsket, og de små mengdene av kvikksølvsmør som måtte dannes blir øyeblikkelig ført ut av cellen. Følgelig dannes det nesten ikke noe hydrogen.

Dessuten, da kvikksølvet underkastes tvungen strømning, kan det oppnåes en hurtig, tynn og jevn strøm av kvikksølv ved nesten ingen skråning av bunnplaten i elektrolysecellen. Følgelig blir spennings-regulering gjort lettere, og det er mulig å utføre elektrolyseprosessen ved en lav spen-ning. Enn videre er en svært liten dybde hos elektrolysekammeret tilstrekkelig, hvorved produksjonsomkostningene for elektrolysecellen kan senkes.

Claims (3)

1. Elektrolysecelle med kvikksølvka-tode for elektrolyse av en vandig alkalime-tallkloridoppløsning, hvor kvikksølv bringes til å strømme fra en kvikksølvkretskanal anbragt under et elektrolysekammer vinkelrett på kvikksølvstrømmens retning langs og på bunnplaten i elektrolysekammeret, gjennom en kvikksølvstrømledespal-te anbragt langs en sidevegg i kvikksølv-elektrolysekammeret, og inn i elektrolysekammeret for å strømme horisontalt eller ned en svak skråning for derved å oppnå elektrolyse av laken, karakterisert v e d at kvikksølvet som flyter fra den nevnte kretskanal (3) står under et statisk overtrykk, og at den nevnte kvikksølvstrømle-despalte (5) omfatter, i kombinasjon, et stort antall små hull (4) gjennom bunnplaten (2) av elektrolysekammeret over og i retning av kvikksølvkanalen (8) og en åpning formet mellom bunnplaten av elektrolysekammeret og en strømningsledeplate (5) som er festet parallelt med bunnplaten (2) og danner et tak som dekker utløpet av de nevnte små hull (4).

2. Elektrolysecelle i samsvar med på-stand 1, karakterisert ved at de relative størrelser, fasonger og avstander av de små hull (4) er slik valgt at de gir en jevn kvikksølvstrøm av jevn tykkelse langs hele strømningsbredden for kvikksøl-vet i elektrolysekammeret.

3. Elektrolysecelle i samsvar med på-stand 2, karakterisertvedat nevnte statiske overtrykk er kontrollerbart.