NO752659L - - Google Patents

Description

Ele^rolyeecelie wsck Mpolare elementer.

Foreliggende oppfinnelse angår en elektrolysecelle ised bipolare eleæenter, særlig for elektrolyse av alkalisalter.

Sådanne elektrolyseceller med bipolare elementer har lenge veart alminnelig Kjent. Sådanne celler oppviser fordelen av ea kompe kt konstruksjon, hvorved det oppnås plasahespareise og en lettere stromtilforsel på grunn av den enkle elektriske seriesaon^Qsj©av de enkelte celleavdelinger.

i?å tross av deres åpenbare fordeler, er imidlertid sådanne celler likevel lite anvendt. Dette forhold har sia hovedsakelige grunn i de konstruksjonsvanskeligheter som foreligger, og som særlig er av teknologisk ert.

I sådanne celler tilstrebes nemlig en liten interpolaravstand, hvilket betyr at store plane flater må anordnes rett ovenfor hverandre på sådan måte at parallellitet sikres, isen egsa i lioy grad tetthet mellom de forskjellige avdelinger og elementer, hvilket viser seg å være meget vanskelig å g j ennomfore i pr a'ksis i forbindelse raed losminger sons er så korroderende sota de væsker©om behandles i celler av denne type.

Videre finner det sted en strSa^jennoHigeag og sirkulasjon av gass

og væske i sådanne celler, hvilk&t røsdforer at gass raa kunne unnslippe uten vanskelighet og vasker sirkulere uhecsset på tross sv cellens trange anode- og katode-svdelinger. På denne bakgrunn er det kjent at dat på ingen mate er lett å samtidig tilfredsstilla da mekaniske og elektriske fordringer til eell©konstruksjonen.

Dat er også foreslått forskjellige typer lesninger jsed det formål å oppnå bipolare elementer som samtidig er plane og tillater tilfredsstillend©strdntgjennomgang, enten ved å forsake å adskilie cellens elektriske og mekaniske funksjon eller ved at de forskjellige delers understottelse på elektrodens basispiate utfores på en spesiell©åte, slik sost angitt i©okerens franske patentaasokning nr. 73/25917, hvori det er angitt at str5mtiiforsei3-skinneae også gjor tjeneste som avstivere for å sikre planhet for anode~og katode-partiene i forhold til basisplaten.

Sn annan alvorlig vanskelighet som foreligger ved denne teknologi utgjoxas imidlertid av den påkrevede tetthet raeiloKt de forskjellige organer som utgjor cellen.

En losaing sos» ofte anvendes, består i at det anbringes en

pakning raelloas to påfølgende stive organer. Denne enkle lesning oppfyller imidlertid dessverre ikke de aktuelle fordringer, hvilket har fort til at det i den siste tid er foreslått å gi rammene en spesiell fora som tillater direkte anlegg mot de tilstøtende raissær og oppviser $inst en uttagning hvori det er anordnet minst en tettende pakning.

f sen hvis en sådan lesning skal£fore tii et godt resultat, forutsetter den at de forskjellige bipolatre eleatenter bringes på plass korrekt og at låsende krefter er jevnt fordalt sauit konstante. Dette krav har '$* hdy grad påvirket konstruksjonsteknikken for sådanne celler, inntil nå har konstruksjonsteknikken for fremstilling av celler mad bipolare elementer kunnet oppdeles i to store Ici asser. Den ene utgjøres av celler av f iiterpreese-typen. i dette tilfelle er de forskjellige elementer 1 cellen låst saarøea mot hverandre ved hjelp av skssrestikJar eller andre trekkinnretnjfenger sots forbinder de ytterste elementer i esHssenstiIlingen.

Ea sådan anordning oppviser imidlertid to vesentlige uleaspør,

hvorav den ene består i at det er praktisk talt umulig å oppnå en jevnt fordelt låsefcraftlællom alle par av elementer. Videre vil en liten* feil i planheten forplante seg fra eleraent til eleiaent. Dette resulterer i at selv oa tetningsorganen© i og for seg fungerer tilfredsstillende, vil en sådan sananenstilling vere praktisk talt r;

umulig å gjennoajfore i praksis på tilfredsstillende måte med en enkel monteringsprosess og rimelige omkostninger. Den andre ovenfor angitte ulempe ligger i det forhold at svikt i et element forer til at cellens drift må avbrytes og heie cellen demonteres.

For å forbedre utforelsar av denne art har man forsdkt å gå bort fra en vertikal satasienstiliing, og i stedet forsoke en horisontal etabling. I dette tilfelle vil imidlertid den gass som utvikles under elektrolysen ha meget vanskeligere for å unnslippe.

Den annen ovenfor angitte celiekonstruksjons—type går ut på en sacsaenstilling analogt med monteringen av en aknraulator. I dette tilfelle plasseres de forskjellige -«|leinenter side ved side i et kssf. Hvis delenes plassering utfdres og sikres med utilfredsstillende noyaktighet, kraves det intet ertar med hensyn til låsning, montasje, deiaontasje og tetninger.

Det©r imidlertid nå funnet at det på enkel og ikke tidligere kjent såte er mulig å overvinne de ovenfor angitte ulender ved h|j#lp av en celiekonstruksjon som i henhold til foreliggende oppfinnelse har som særtrekk at den ugjores av en saramenstiIling av raoduler, hvis innbyddes sanaaeafoyning er utfort ved hjj^l^av samraenstiliingsorganec.

Fortrinnsvis er sådanne saaaoenstillingsorganer fast forbundet med hverEsodul. På enkel måte utcfjores disse organer av organer for henhv. innstilling, forbindelse og låsning.

Mevnte forbln$elseorganer kan utgjares av ruller anordnet på hver modul, eller dat kan anvendes hvilke som helst andre midler, sara f.eks. meier, glidere eller luftputesyst eiser.

Selv om det sen» nevnte forbindelseorganer kan anvendes et hvilket som beist hensiktsmessig systera av nagler, bolter etc, og som nevnte låseorganer kan anvendes et hvilket soærø(he|Est passend© systera av gjenger, f.eks. bolker eller eventuelt skruestikkar, foretrekkes det i henhold til oppfinnelsen at nevnte forbiudelse-og låseorganer utgjøres av minst et element fast forbundet med hver modul, og som oppviser et bevegelig parti tilordnet forut innstillbare, elastiske forbindelsesinnretninger, som itsia tur omfatter en raottagerdel som kan gj ermomtrenges av en bevegelig innforingadel av et element i fast forbindelse raed en tilstøtende rsodui, idet nevnte mottager^ % innforingsdeier er utfort innbyrdes konformt tilpasset, således fjfc innforing av innforingsdelea i tnotta<g>eroelen fressbringer s amnient rykki ag av nevnte elastiske forbiadelsesinnretning©som bsres av det bevegelige parti.

t

På enkel måte oppnås således den ©nskede innbyrdes sacaaenstilling

av de bipelare elementer.

Oppfinnelsen antas imidlertid å bli bedre forstått ved hjelp av folgende ut f opel seseksejnpler, som på, i ingen måte er av begrensende art, men bare angitt f pr å anskueliggj ore oppfinnelsen.

■ i

Fig. 1 viser i oppriss en sammenstilling av vedkoEsaende elementer. Fig. 2 viser ætt forfra et element som særlig er utstyrt; m&å sammanstillingsorganer i henhold tii oppfinnelsen. Fig. 3 viser i snitt en anordning soss anskueliggjor en utféaelse av et forbindelse- og låseorgan i henhold til oppfinnelsen.

Soiri vist i fig. 1, omfatter en elektrolysecelle i henhold tii oppfinnelsen et visst antall bipolare elementer, som hver otnf atter ea katoder amme sota angitt ved 1, samt en katoderaisme som angitt ved 2.

Disse ransaer er anbragt side ved side. Ved den utfdreise som©r

vist i fig. 1, utgjores yt terrassen av en anodebeereade ranrøe 3, hvorpå det erEontert en anode 4 ved hjelp av en mellomliggende taakplate 5, idet avstivere 6 og 7 også gjor tjeneste som strorøf-tilforselsskinner, hvilket også er i overensstenaaelse med de bipolare elementer som er beskrevet i sokerens nevnte franske patentansøkning nr. 73/2591?.

Hver katoderasaae er utftfrt i stivt material, somff .eks. mykt

stål dekket med et material som©r bestandig mot korrosjon, som f.©ks. et skikt av titan. Anoderamæne er hovedsakelig av samme ert som katoderasaaene, bortsett fra et de er utfart i atopt polyester og har storre hoyde på grunn av foreliggende skillevegger, som f .eks. 8.

Den anodebæreade rasane 3 er fast forbundet med en endestolpe 9 med mellomliggende avstaadsstykker 10 av elektriskiisoierend© material, idet den elektriske stroratilfdrsel finner sted over en strdmskinne 12. De bipolare elementer hviler på en betongsokkel 13 ved hjelp av mellomliggende skliaafer so® angitt ved 14, samt trinser 15 anordnet ved nedre ende av hver katoderausae 1.

Som vist i fig. 2, er hver katoderamme foruten trinsen 15 utstyrt med organer for forbindelse og låsning, som angitt ved 16, 17, 18

og 19, langs rammens omkrets.

Et sådant organ for forbindelse og låsning er forøvrig nearmere vist

i fig. 3.

Dette organ omfatter et stykk© 20 fast forbundet med katoderammen, og sota bærer en hylse 21 hvorigjennom det er fort en bevegelig låsetapp 22.

Låsetappen 22 er anordnet £or å kunne forskyves inn i et gjennom-gående hull 23 gjennom en bevegelig anordning, som utgjdres av en stang 24 og et føringsstykke 25. Stangen 24 er glidbart anordnet innvendig i en isolerende ring 26, som er plassert ved enden av et stykke 27 av sama©art sea stylticet 20 og f éifc forbundet med den tilstøtende katoderaraste.

forbindelse g.og sammenlåsning av d©innbyrdes tilstdtende rammer oppnås ved hj<*lp av et forut ianstlilbart låsesystea, som på den en®sid©utgjores av en lamelif j@sr 28 med forut innstilt f jærspen&ing ved hjelp av en mutter 29 og en kontraiautter 3ø,.s©sa er skrudd på stangen 24, samt på daa annen sids av nevnte hule føringsstykke 25, Ksotfsris hullkant 24 dea ytre konisk avskrånede ende 32 av låsetappen 22 er anordnet for å tre i glidende inngrep under låseproseseen.

Dette forut innftillhare låsesyetem er særlig interessant med hensyn til de forhindelsesorganer som er snorket ved cellens ovre og nedre del.

l>en ovre del av en sådan celle er faktisk lite tilgjengelig på grunn av de foreliggende skillevegger, og det vtlssåledes være vanskelig for en monter å foreta en regulering ved direkte påvirkning ev vedkommende element.

Ved oppfinnelsens låsesysfeea kan imidlertid forbindelse og sammenlåsning av elementene utfores bare ved påvirkning av hodet 33

på lå©etappen>22.

Istedet for å anvende som låsetapp 22 es anordning som kan glidends innf5re& innvendig i hylsen 21, kan det naturligvis anvendes en gjenget stav, idet den bevegelige anordning som utgjor s av stykkene 24 og 25 erstattes med hvilken som helst bevegelig anordning i samarbeide med en inaatillbar utrustning som kan utgjores av hvilket som helst hensiktsmessig elastisk ; organ i stedet for ismellf je&rea 28 og mutteren 29 samt kontrarautteren 30.

Oppfinnelsens omfang er naturligvis ikke begrenset tii de spesielle utforelsesformer som er beskrevet ovenfj<y>p, idet oppfinnelsen» anordning også ken utfores som forbindelser mellom anode;*- og katocte-rammer, eller innbyrdes forbindelse mellom amoderammer, eller eventuelt mellom små grupper av elementer som danner moduler.

På grunn av st det på selve de elementer som skal sarrøeaf dyes er anordnet bevegelige innstillingsorganer som ruller eller glidere, og idet forbindelsesorganene©r utfort sélvlåseade og forut Innstiilbare, kan det oppnås en meget noya%tlg og intim forbindelse mellom elementene, hvilket er uomgjengelig nødvendig for å oppnå tilfredsstillende industriell drift. Den enkle utforeles ev de anvendte organer og den anvendte moduloppbygning tillater lett utskiftning av elementer eller grupper av elementer, hvilket også er roeget viktig under drift av et stort antall elementer, da det er av vesentlig betydning under sådanne forhold at svikt i et enkelt element ikke farer til driftstopp for hele elektrolyseanlegget.

Claims (9)

1. Elektrolysecelle med bipolare elementer anordnet alde ved side, karakterisert ved at den utgjores av en sajoaenstilliag sv usod uler, hvis innbyrdes saramenfdyning er utfort ved hjelp av sammenstilling3organer som omfatter organer for henhv. innstilling, forbindelse^ og låsning.

2. Elektrolysecelle som angitt i krav 1, karakterisert ved at hver modul bssrer sammens t i 1 li ngsorganer.

3. Elektrolysecelle som angitt i krav 1, <k> arakt, erisert ved at innstillingsorganene utgjoijes av ruller.

4. Elektrolysecelle som angitt i krav 1, karakterisert ved at innstillingsorganene utgjores av meier.

5. Elektrolysecelle som angitt i krav 1, karakterisert ved at innstillingsorganene utgjord s av luftputer.

6. Elektrolysecelle som angitt i krav 1-5, karakta ril sert ved at forbindelse- og låse-© rganene utgjore© av minst ett element fast forbundet med hver modul, og som oppviser et bevegelig parti tilordnet forut innstillbare, elastiske forbindelsesinnretdnger, som i sin tur omfatter en mottagerdel som kan gjennomtrenges av en bevegelig innfSringsdel av et tilsvarende element i fast forbindelse mad en tilstøtende modul, idet nevnte mottager# og innfdriagsdeler er utfort innbyrdes konformt tilpasset, séiedes at innføring av innfftringscieleri i mottagerdelen frembringer saiæeatrykning av nevnte elastiske forbiiideieesinnretninger, som bieres av det bevegelige parti.

7. Elektrolysecelle som angitt i krav 6, i; karakterisert ved at de elastiske '-^' forbindelsasorganer omfatter en lamellfjær.

8. Elektrolysecelle som angitt i krav 1-7, karakterisert ved at den «tgjores av en sammenstilling av bipolare elementer hvis innbyrdes sammenfoyniag er sikret ved hjelp av sasrøenstilliagsorganar mellom hvert par av innbyrdes tilstøtende elementer.

9. Elektrolysecelle som angitt ikkrav 8, karakterisert ved at nevnte sammenf Syning er sikret ved sassB enstiilingsorganer mellom tiijÉbtende par åv katode- og anoderasmer.