PL29973B1 - Sposób elektrolitycznego rozkladu roztworów soli sposobem amalgamowym za pomoca katod osadzonych pionowo, wedlug którego rtec splywa cienka warstwa po podkladce metalowej, oraz urzadzenie do przeprowadzania tego sposobu - Google Patents

Description

W celu racjonalniejszej budowy apara¬ tów do elektrolizy roztworów soli, zwlasz¬ cza roztworów soli potasowcowych, usilo¬ wano wielokrotnie zastapic stosowane w tych aparatach osadzone poziomo katody rteciowe, zajmujace wiele miejsca, katoda¬ mi osadzonymi pionowo, w których rtec tworzy katode w postaci opadajacej cien¬ kiej warstwy, badz swobodnej, badz tez przesuwajacej sie po pionowej sciance, nie przewodzacej elektrycznosci. Stwierdzono jednak, ze opadajaca swobodnie rtec dzieli sie na krople i waskie, nie laczace sie z so¬ ba strumienie, wskutek czego nie jest mo¬ zliwe utrzymanie na powierzchni katody jednakowego potencjalu elektrycznego. Z tego powodu trzeba bylo stosowac do sply¬ wania rteci metalowe podkladki przewo¬ dzace prad. Tego rodzaju urzadzenie powo¬ duje jednak nowe trudnosci. Okazalo sie mianowicie, ze przy zastosowaniu znanych prostokatnych ipodkladek metalowych, osa¬ dzonych pionowo, których powierzchnie jak najstaranniej przygotowano do umozli¬ wienia zwilzania ich rtecia, strumien sply¬ wajacej w dól rteci zweza sie jednakze wskutek swego napiecia powierzchniowego, przez co boczne brzegi blachy pozostaja niepokryte rtecia, co z kolei pociaga za soba obfite wywiazywanie sie ^wodoru na obna¬ zonych czesciach podkladki. Niezaleznie od znacznej straty pradu zjawisko to moze spowodowac przy elektrolizie chlorków tworzenie sie chlorowego gazu piorunuja¬ cego.Wade 'te usuwa sie wedlug wynalazku przez dostosowanie ksztaltu podkladki do postaci, jaka przybiera cienka warstwa splywajacej w dól rteci pod dzialaniem na¬ piecia powierzchniowego, oddzialywania przyspieszenia ziemskiego i tarcia o pod¬ kladke. Poniewaz jednak z drugiej strony warstwa rteci moze dzieki swemu napieciu powierzchniowemu ulegac pewnemu napie¬ ciu poprzecznemu bez jednoczesnego rozer¬ wania jej spoistej postaci, mozna wedlug wynalazku zapobiec odslonieciu czesci pod¬ kladki wskutek oddzialywania przyspiesze¬ nia przy spadku splywajacej w dól rteci przez nadanie warstwie rteci postaci pla¬ szczyzny o zamknietym przekroju pozio¬ mym, a wiec nie posiadajacej bocznych brzegów, przez odpowiednie uksztaltowa¬ nie podkladki. W tym celu podkladce nada¬ je sie wedlug wynalazku postac powierzch¬ ni, której przelewowa linia grzbietowa i jej poziome przekroje poprzeczne tworza za¬ mkniete ciagi liniowe, np. kolo, elipse albo dwie równolegle, polaczone na koncach ze soba lukami pólkolistymi. Krzywizna tego ciagu liniowego nie powinna jednak zmie¬ niac sie w sposób neciagly i nie powinna przekraczac pewnych wartosci najmniej¬ szych; ciagi liniowe powinny byc tedy zwlaszcza pozbawione przegiec, poniewaz w tych miejscach mogloby z latwoscia na¬ stapic przerwanie oslony rteciowej w kie¬ runku pionowym.W tej, jak i w drugiej postaci wykona¬ nia podkladki nalezy wedlug wynalazku zwrócic uwage na to, aby rtec byla dopro¬ wadzana do strony pionowej podkladki po¬ nad przelewem o poziomej linii grzbieto¬ wej.Obydwie wymienione mozliwosci kon¬ strukcyjne podkladki moga byc równiez ze soba laczone, np. przez nadawanie podklad¬ kom ksztaltu postaci odwróconego stozka scietego lub podobnej.Na rysunku przedstawiono dwie posta¬ cie podkladki katodowej wedlug wynalaz¬ ku.Jak to przedstawiono na fig. 1, blasze katodowej nadaje sie postac wygieta tak, ze zarysy blachy odpowiadaja zwezaniu sie przeplywajacego strumienia rteci. Stwier¬ dzono, ze do uzyskania tego skutku wystar¬ cza zwezenie szerokosci blachy u dolu do okolo polowy jej szerokosci u góry. Katoda traci przy tym zaledwie okolo 1/a swej po¬ wierzchni prostokatnej. Na fig. 2 przedsta¬ wiono przekrój pionowy tego samego urza¬ dzenia. Korytko przelewowe r zawiera rtec, doprowadzana przez nasade l; rtec przeply¬ wa przez przelew u i splywa po podkladce t. Prad zostaje dorowadzony poprzez izolu¬ jaca scianke k naczynia za pomoca preta metalowego s.Inna postac wykonania podkladki me¬ talowej katody rteciowej, osadzonej piono¬ wo, przedstawiono na fig. 3 i 4, przy czym na fig. 3 przedstawiono widok z góry, a na fig. 4 — przekrój pionowy podkladki me¬ talowej w kierunku osi podluznej fig. 3.Podkladke metalowa do katody rtecio¬ wej sporzadza sie np. w ten siposób, ze dwie równolegle i ustawione pionowo w odleglo¬ sci 60 mm blachy zelazne a o szerokosci 800 mm i wysokosci 1500 mm zostaja po¬ laczone na swych bocznych brzegach za po¬ moca blach pólkolistych & o wysokosci 1500 mm. O 40 mm ponizej zupelnie pla¬ skiego i poziomego brzegu c, przez który przelewa sie rtec, przymocowane jest przez spawanie dno d. Dno d jest zaopatrzone w prety e w celu umozliwienia doprowadza¬ nia pradu i rury / z otworami i, przez któ¬ re doprowadza sie rtec do katody. Prety e, jak i rury /, o ile stykaja sie one z elek¬ trolitem, sa elektrycznie odizolowane, np. — 2 —za pomoca powlok g z gumy. Przestrzen h pomiedzy dnem d i brzegiem przelewowym c zawiera rtec.Dzialanie urzadzenia katodowego we¬ dlug wynalazku mozna znacznie usprawnic przez uprzednie przygotowanie powierzch¬ ni blachy w celu lepszego jej zwilzania splywajaca rtecia; uzyskuje sie to np. po¬ wlekajac blache cienkimi warstwami cyny, miedzi, olowiu, lub rozpuszczajacymi sie w rteci metalami. Zabieg ten jest przede wszystkim wówczas celowy, gdy jako ma¬ terial do podkladek katodowych stosuje sie zelazo, poniewaz w przeciwnym .przypadku trudno jest spowodowac calkowite pokry¬ wanie zelaza rtecia.Katode rteciowa wedlug wynalazku mo- zna stosowac do elektrolizy roztworów wszystkich soli metali, wytwarzajacych amalgamaty, niezaleznie od anionów tych soli, zwlaszcza zas do elektrolizy chlorków i siarczanów potaaowcowych. Zaleta tej katody, a zwlaszcza jej postaci plytowej, czynnej obustronnie, polega na tym, ze jej zdolnosc obciazenia pradem daje sie regu¬ lowac w bardzo szerokich granicach, na¬ wet wówczas, gdy przy wzroscte obciazenia ilosc doprowadzanej rteci zwieksza sie mniej niz proporcjonalnie, oraz na tym, ze przy minimalnym obiegu rteci i malych ge¬ stosciach pradu uzyskuje sie bardzo duza wydajnosc energii. Na przyklad elektrolize chlorku potasowcowego mozna przeprowa¬ dzac stosujac prad o napieciu okolo 3,7 woltów przy gestosci pradu 1200 amp/m2 na kazdej z obydwóch powierzchni elektro¬ dy, przy czym wystarcza doprowadzanie na minute 4 1 rteci na 1 m biezacy brzegu przelewowego. W porównaniu z poziomymi elektrodami rteciowymi nalezy tu podkres¬ lic bardzo korzystne z punktu widzenia technicznego i gospodarczego male zuzycie miejsca; np. kapiel o 4 katodach i 5 ano¬ dach, pobierajaca 14 000 — 20 000 am|p pradu wymaga tylko okolo 2 m2. Katode wedlug wynalazku mozna stosowac zarów¬ no w zwyklej temperaturze, jak i w tem¬ peraturze podwyzszonej prawie do punktu wrzenia elektrolitu. PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób elektrolitycznego rozkladu roztworów soli sposobem amalgamowym za pomoca katod, osadzonych pionowo, we¬ dlug którego rtec splywa cienka warstwa po podkladce metalowej, znamienny tym, ze rtec doprowadza sie do podkladki metalo¬ wej pozwalajac rteci przelewac sie, przy czym rozrywaniu warstwy rteci zapobiega sie przez nadanie odpowiedniego ksztaltu podkladce metalowej, posiadajacej gladka powierzchnie.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze przed rozpoczeciem elektrolizy na¬ daje sie podkladce metalowej zdolnosc do¬ brego zwilzania sie rtecia przez odpowied¬ nie jej przygotowanie, na przyklad przez pokrycie metalami, rozpuszczajacymi sie w rteci.
3. 3. Urzadzenie do przeprowadzania sposobu wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze szerokosc metalowej podkladki zmniej¬ sza sie ku dolowi.
4. 4. Urzadzenie do przeprowadzania sposobu wedlug zastrz. 1 — 4, znamienne tym, ze metalowa podkladka katody jest wykonana w postaci (powierzchni, której przelewowa linia grzbietowa i przekroje poziome tworza wygiete w sposób ciagly (o krzywiznie wlacznie az do R = r^), za¬ mkniete w sobie ciagi liniowe, np. kolo, elipse, lub dwie równolegle, ipolaczone na koncach ze soba lukami pólkulistymi. I. G. Farbenindustrie Aktiengesellschaft Zastepca: inz. J. Wyganowski rzecznik patentowy Mi* M ARCT CZERNIAKOWSKA 216Do opisu patentowego Nr 29973 Fig.J Fiff-3 jJZA jT & !a L& 0 ery Kg-'*. *|* i h 1 4 ^ hf 9 i. Lz w— - Ul PL