NO820092L - Vannelektrolysoer av filterpressebygningstypen - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en vannelektrolysør av filterpressebygningstypen med trykkfaste spaltningsceller som hver har élektrolyttrom oppdelt ved hjelp av et diafragma i to elektroderom, er utvendig omsluttet av ved hjelp av en mellomliggende tetningsring fra hverandre elektrisk isolerte halvdeler av to cellerammer, ved sidene ved hjelp av metalliske celleskillevegger avdelt fra de naboplasserte celler og er gjennomtrukket av minst tre av delstykker sammensatte kanaler for tilførsel av elektrolytt og bortføring av hydrogen og oksygen, idet delstykkene er dannet av ved driftsbetingelsene resistente mot.hverandre isolerte bokser som er anordnet i i celleskilleveggene anbragte og med metallringer innfattede gjennomføringsåpninger.

Trykkvannelektrolysører av filterpressebygningstypen består

av et flertall av til hverandre koplede ved hjelp av strekk-anker til en pakke sammenspente elektrolytiske celler.

Hver celle begrenses av to celleskillevegger som vanligvis

er preget vaffellignende og fullstendig forniklet. Foran celleskilleveggene befinner det seg forniklede ståltrådvev-nader som virker som egentlige elektroder. Ved hjelp:av et diafragma,vanligvis av asbest, foregår en adskillelse av cellen i et anoderom og et katoderom. Til adskilt bortfør-

ing av frembragt hydrogen og oksygen tjener derved to kanaler som på langs er ført igjennom hele cellepakken.

Den ene kanal er forbundet med katoderommene og den andre

med anoderommene av samtlige celler. Ved drift av trykk-vannelektrolysøren kommer de dannede gasser og elektrolytt inn i gasskanalene. Elektrolytt adskilles i utskillere fra gass. Elektrolytten kompletteres med destillert vann tilsvarende hydrogen- og ok.sygendannelsen og tilføres igjen til cellene over en elektrolyttkanal.

Det er kjent å danne de umiddelbart gjennom cellerommene

førte gasskanaler av enkelte kanalstykker ved f.eks. de til hverandre koplede bokser i det minste delvis består av fluorholdig kunststoff (sveitsisk patent nr. 334 612).

Boksene fastgjøres på de bipolare celleskillevegger og sluttes til hverandre under anvendelse av diafragma som tetningsring mellom på hverandre følgende bokser til en gjennomgående gasskanal. Ved en egnetanordning av tverrboringer er det tilveie-bragt en forbindelse fra katoderom til hydrogenkanalene og fra anoderommet til oksygenkanalen.

Ved siden av det i det siterte patent behandlende problem med mest mulig nedsettelse av bislutningsstrømmer er et ytterligere minst likeså viktig problem for unngåelse av knallgass-dannelse å hindre overgang av hydrogen fra katoderommet til oksygenkanalen og av oksygen.fra anoderommet til hydrogen-kanalen. Hertil foreskrives vanligvis kanalstykkene som om-fatter celleskilleveggene og som består av et flensstykke og en påskrubar ring.

En ytterligere utførelse av kanalstykket for den tettende omfatning av en gasskanalåpning av celleskilleveggen av en trykkvannelektrolysør i filterpressebygningstype består i å utstyre det med tverrboringer utstyrte flensstykke med tilhørende hals med en ring som er utformet som trykkring og har en uttagning for en i det minste gassugjennomtrenge-lig permanent elastisk og elektrolyttbestandig tetnings-masse i form av en mansjett.

På tross: av høy passnøyaktighet av delene som danner kanalstykket som forlanger snevre fremstillingstoleranser og betraktelig kontroll ble det fastslått av spesielt etter lengere driftskampanjer har så vel skrue- som også stikk-forbindelser ikke den ønskede tetthet og gjennom kanalstykkene diffunderer hydrogen til oksygensiden resp. oksygen til hydrogensiden. Spesielt oksygenet som diffunderer til hydrogensiden forbrennes øyeblikkelig til vann, hvilket er forbundet med en betraktelig lokal oppvarming og sterke korrosjonsforetreelser.

Oppfinnelsens oppgave er å tilveiebringe en vannelektrolysør som ikke har ulempene ved den kjente innretning og er konsipert således at spes:ielt en gassdif fus jon inn i fremmede gassrom unngåes tilforlatelig.

Oppgaven løses idet vannelektrolysøren av den innledningsvis nevnte type ifølge oppfinnelsen utformes således at metallringene på celleskilleveggeiie er fastgjort ved en gass- og væsketett sveiseforbindelse og boksene er skjøvet inn i metallringene.

Overraskende bid. denne utførelsesform hittil ikke erkjent, enskjønt vannelektrolysør av den innledningsvis nevnte type allerede har arbeidet i ca. 25 år, de angitte ulemper har vært omtrent like lenge kjent og ved utbedringer og delvis fornyelser av anleggsdeler måtte korrosjonsskader fjerne de bestemte tidsintervaller.

Den ved sveiseforbindelsen fastgjorte metallring hindrer en inndiffundering av gas~s i det naboplasserte elektroderom, således at de ovennevnte uheldige effekter ikke kan opptre. Sveiseforbindelsen hindrer ikke at eventuell gass kommer

over boksens påleiring på celleskilleveggen inn i gasskanalen. Herved er imidlertid bare en tilgang til gasskanalen mulig, hvori, den allikevel føres ved hjelp av de i boksens befinn-ende tverrboringer.

En foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen består i å utruste vannelektrolysøren med metallringer som hver har en hals som griper inn i den tilsvarende større utførte gjennomføringsåpning av celleskilleveggen og hvis lengde er omtrent lik celleskilleveggens tykkelse.

Denne utførelse er spesielt fremstillingsteknisk fordelaktig, idet den gass— og væsketette sveiseforbindelse på grunn av metallringens sentrering i celleskilleveggen er fremstill-bar på spesielt enkel måte. Boksene som danner delstykker av kanalen kan være fremstilt av de forskjelligste materialer. Det er bare nødvendig at de under driftsbetingelsene er resistente og isolert mot hverandre. Således er metallbokser mulig som minst på en frontside har en isolering. Det er også egnet bokser som har en metallkjerne og et på alle sider på-bragt resistente og isolerende overtrekk.

Det er spesielt fordelaktig å fremstille boksene av egnet kunststoff, spesielt av polytetrafluoretylen.

Boksene har vanligvis en sylindrisk del og en hals til føring av diafragma samt en skulder til påleiring på celleskilleveggen.

De ytterligere elementer som danner vannelektrolysøren er

av i og for seg kjent type. Således er det hensiktsmessig å fremstille celleskilleveggen av såkalt vorteblikk og de (aktive) elektroder som bevirker vannspaltning av metalltrådvevnad. Metalltrådvevnaden støttes derved av forhøyriingene på vorteblikket og trykket mot diafragma som fortrinnsvis består av asbest. Såvel vorteblikk som også metalltrådvevnad består vanligvis av forniklet stål.

Oppfinnelsens gjenstand skal forklares nærmere under henvis-ning til tegningen.

Tegningen viser et snitt gjennom en vannelektrolysør langs

en gasskanal og viser to fullstendige celler i utsnitt.

Hver av de på figuren viste celler har to celleskillevegger

1, foranliggende metalltrådvevnad 3 og et mellom metalltråd-vevnadene 3 plassert diafragma 4. Med 5 er det betegnet den mellom to cellerammer 2 liggende tetningsring. 6 viser en av de to i vannelektrolysøren tilstedeværende gasskanaler. Boksen 7 som danner kanalstykket er skjøvet over den med 8 betegnede metallring. Den fikseres i sin stilling på den : ene side-ved hjelp av diafragma 4 og på den annen side ved hjelp av metallringen 8. 9 betegner boringen i boksen 7

som danner forbindelse mellom elektroderom og tilhørende gasskanal 6.

Claims (4)

1. Vannelektrolysør av filterpressebygningstypen med trykkfaste spaltningsceller som hver har ved hjelp av et diafragma i to elektroderom oppdelte elektrolyttrom utvendig er omsluttet av ved hjelp av en mellomliggende tetningsring fra hverandre elektrisk isolerte halvdeler av to cellerammer, ved sidene adskilt ved hjelp av metalliske celleskillevegger fra de naboplasserte celler og er gjennomtrukket av minst tre av delstykker sammensatte kanaler for tilførsel av elektrolytt og bortføring av hydrogen og oksygen, idet delstykkene er dannet av ved driftsbetingelsene resistente mot hverandre isolerte bokser som er anordnet i i celleskilleveggene anbragte og med metallringer innfattede gjennomføringsåpninger, karakterisert ved at metallringene (8) ved celleskilleveggene (1). er fastgjort ved hjelp av en gass- og væsketett sveiseforbindelse og boksene (7) er skjøvet inn i metallringene (8)..

2. Vannelektrolysør Ifølge krav 1, karakterisert ved at metallringene (8) hver har en hals som griper inn i den tilsvarende større utførte gjennomføringsåpning av celleskilleveggen (1) og hvis lengde er omtrent lik tykkelsen av celleskilleveggeji (1)..

3. Vannelektrolysør ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at boksen (.71 består av kunststoff.

4. Vannelektrolysør ifølge krav 3, karakterisert ved at boksen (7). består av polytetrafluoretylen.