SE449759B - Sett att i en elektrolyscell, der gasutveckling eger rum pa en elektrod, alstra flerfaldiga atercirkulationsrorelser av elektrolyten - Google Patents

Sett att i en elektrolyscell, der gasutveckling eger rum pa en elektrod, alstra flerfaldiga atercirkulationsrorelser av elektrolyten

Info

Publication number
SE449759B
SE449759B SE8404276A SE8404276A SE449759B SE 449759 B SE449759 B SE 449759B SE 8404276 A SE8404276 A SE 8404276A SE 8404276 A SE8404276 A SE 8404276A SE 449759 B SE449759 B SE 449759B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
partitions
electrolyte
electrode
anode
screens
Prior art date
Application number
SE8404276A
Other languages
English (en)
Other versions
SE8404276L (sv
SE8404276D0 (sv
Inventor
A Pellegri
Original Assignee
Oronzio De Nora Impianti
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oronzio De Nora Impianti filed Critical Oronzio De Nora Impianti
Publication of SE8404276L publication Critical patent/SE8404276L/sv
Publication of SE8404276D0 publication Critical patent/SE8404276D0/sv
Publication of SE449759B publication Critical patent/SE449759B/sv

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B11/00Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
    • C25B11/02Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by shape or form
    • C25B11/03Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by shape or form perforated or foraminous

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
  • Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
  • Inert Electrodes (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)

Description

grund av en koncentrationsgradient mellan saltlösningen i mellanrummet mellan elektroderna och saltlösningsmas- san i cellen, vari anoderna är nedsänkta, eller genom en forcerad hydrodynamisk strömning, som överför koncentre- rad saltlösning från lösningsmassan inuti cellen till mellanrummet mellan elektroderna. _ Gasbubblor, som alstras på anoderna, verkar för att alst- ra en viss turbulens och inför konvektiva rörelser inom elektrolyten och de med små hål försedda metallanoderna är även ur denna synpunkt fördelaktiga relativt de omo- derna grafitanoderna. De höga strömtäthetern, som an- vänts, har icke desto mindre återigen åstadkommit pro- blem av stor betydelse med åtföljande begränsningar för användningen av anoder med grovmaskig struktur, vilka, ehuru de i sig själva är fördelaktiga för nämnda klorid- jontillförsel, medför icke tolererbara ohmska spännings- fall inom titanstrukturen.
Verkningarna av dålig kloridjontillförsel till anoden på grund av en alltför kraftig utarmning av saltlösning- en i mellanrummet mellan elektroderna är a) en ökning av syranivân i den vid anoden utvecklade kloren på grund av konkurrerande vattenelektrolys och framför allt b) en dramatisk reducering av anodernas livslängd, eftersom den katalytiska beläggningen blir passiverad och urlakas från titanhuvuddelen. För att övervinna dessa olägenheter har alltmer ökande ansträngningar gjorts under flera år för att förbättra tillförseln av koncentrerad saltlösning till anoden.
I det amerikanska patentet 3,795,603 beskrives en kons- truktion, där genom det ihåliga skaftet hos anoden och 449 759 .u I! en serie ledningar saltlösning pumpas och matas genom ett flertal hål, hela vägen till mellanrummet mellan elektroderna. Olyckligtvis blir enligt denna metod anod- strukturerna likaväl som saltlösningsmatningssystemet ytterst komplicerade. En bubbeleffekt observeras vidare vid anodytan på grund av en otillräcklig frigöring av anodgasbubblor från densamma med en åtföljande ökning i cellspänningen. _ I det amerikanska patentet 3,725,223 behandlas vertikala skärmar eller mellanväggar, som skjuter ut från kanten av en del anoder uppströms relativt saltlösningsflödet.
Dylika mellanväggar skär av saltlösningsflödet utmed cellen och bildar barriärer i tvärriktningen av cellen, vilka tvingar saltlösningen att strömma under underkan- ten av mellanväggarna och därifrån in i mellanrummet mellan elektroderna. Den hydrauliska effekten är emeller- tid icke alltför stor, då saltlösningen, som tvingas att passera under mellanväggarna, omedelbart åter "klättrar" upp nära intill dessa genom anodmaskorna. Nämnda mellan- väggar måste i varje fall begränsas till antalet för att hålla pumpningskostnaderna tolererbara och saltlösningen, som strömmar under mellanväggarna, kolliderar kraftigt med kvicksilvret undertill med möjliga avbrott av kvick- silvervätskeskiktet, som går ned utmed den lutande cell- bottnen i motström mot saltlösningen.
Vid det amerikanska patentet 3,035,279 behandlas använd- ningen av ett lock, som lutar över en grafitanod och däri- genom uppfångar anodgasen, som frigives utmed överkanten av det lutande locket. Gasvolymen för undan mer elektro- lyt genom en del av anodperimetern. En liknande metod föreslås vid det tyska patentet 2.327.303, som är lämp- eftersom elektrolytflödet, som undanskaffas genom att uppkomsten av en verklig strömtäthetsökning på de fort- anodytan. Denna metod är vi- dare ofördelaktig i det, att höjden hos elektrodkonstruk- tionen adderas till hojden för det lutande locket, som därför icke får vara alltför högt i förhållande till farande aktiva områdena av upp-över av gasvätskedispersionen med locket under en vinkel mycket större än 450. x 449 759 .v lande elektroden arrangerar ett flertal parvist och in- bördes parallellt anordnade samt mot elektrodytan kant- ställda mellanväggar eller skärmar, varvid de båda skär- marna i varje skärmpar anbringas så konvergerande mot varandra, att mellan dessas överkanter bildas en lång- sträckt spalt och att den av alstrade gasbubblors luft- verkan åstadkomma, uppåtriktade strömningen av elektro- lyten i utrymmet mellan mot varandra konvergerande skär- mar i varje par även medför att elektrolyten strömmar först nedåt i utrymmet mellan två divergerande skärmar i två varandra angränsande skärmpar och sedan genom hålen i elektrodplattan.
Mellanväggarna är likformigt fördelade över hela den ut- skjutande ytan av anoden och deras lutning kan vara lika med den för den anordning som för ström till anoden el- ler t o m större, men i varje fall lägre än elektrolyt- höjden i cellen för att undvika att hindra den reguljära strömningen av elektrolyt utmed cellen. Mellanväggarna utgör hydrodynamiska organ verksamma för att alstra en forcerad konvektiv rörelse av elektrolyten mellan den underliggande elektrolythuvudmassan och elektrolyten inom mellanrummet mellan elektroderna likformigt över anodens hela aktiva yta.
Den tillgängliga hydrauliska energin, som representeras av uppåtlyftkraften, som orsakas av gasbubblorna, vilka utvecklas på anodytan, utnyttjas icke endast pâ bästa sätt för att alstra en återloppsrörelse av elektrolyten utan framför allt för att undvika en olikformig åter- loppsrörelse av densamma på anodens aktiva yta.
Mellanväggarna är företrädesvis utförda av flata eller något krökta plåtar av en längd väsentligen lika med 449 759 anodens bredd och är förlagda med sina kanter parallella, på ett visst avstånd från varandra alternerande lutande i ena riktningen och motsatta riktningen i förhållande till vertikalaxeln. Mellanväggarnas underkanter är i kon- takt med eller ligger nära intill överytan av anodmask- anordningen. I vertikalsektion vinkelrätt mot mellanvägg- arnas ytor representeras den struktur, som innefattas av anodmaskkonstruktionen och mellanväggarna av en serie om- vända trapetsfigurer, varvid anodmasksektionerna och väg- garnas sektioner respektive representerar de mindre bas- ytorna och lutande sidorna av desamma, medan mellanväg- garnas överändar genom punkter definierar de övre baser- na. Uppenbarligen kan de lutande sidorna även ha en krökt form för att bilda Venturi-typens tvärsektionskonturer eller en bruten linjeform med segment, som har varieran- 'de lutningsvinklar. Ännu hellre är anodmasksektionen med fördel uppdelad till alternerande långa och korta segment, vilka respektive definieras av a) underändarna av två an- gränsande uppåt konvergerande mellanväggar och b) under- ändarna av en av mellanväggarna och underänden av nästa mellanvägg intill densamma i serien, varvid sistnämnda båda i sin tur bildar ett par uppåt divergerande mellan- väggar. De långa och korta segmenten i sektionen svarar mot respektive stora och små elektrodiska areor i planet.
Hela anodytan är sålunda uppdelad till en serie reguljärt alternerande stora och små areor. Detta bidrar i hög grad till att öka den åstadkomma återcirkulationsrörelsen, t o m med mellanväggar av relativt liten effektiv höjd.
Med beaktande av att under konstanttillståndsförhållan- den de mängder gas som utvecklas per enhet av anodytan är konstant, uppfângas gasen, som utvecklas på anodytan, som svarar mot en stor area, som definieras i anodplanet 449 759 genom ett par uppåt konvergerande mellanväggar, och av- gränsas av nämnda mellanväggars yta, och stiger genom elektrolytmassan däremellan, medan på samma sätt den gas som utvecklas på anodarean svarande mot en liten area stiger genom elektrolytmassan, som innefattas mel- lan två uppåt divergerande mellanväggars ytor.
För enkelhets skull kan man anse, att tätheten för flui- dumblandningen, som bildas av elektrolyten och gasbubb- lorna, därför är mycket mindre i fluidumkroppen mellan de konvergerande mellanväggarna än i fluidummassan mel- lan de divergerande mellanväggarna. En rörelse uppåt av elektrolyten upprättas sålunda inom varje par av uppåt konvergerande mellanväggar likaväl som en nedåtrörelse av elektrolyten inom varje par av uppåt divergerande mellanväggar. Som resultat av dessa kombinerade effek- âtercirkulationsrörelser från elektro- anodstrukturen till elektrolytmassan, ter alstras många lytmassan ovanför som innehålles mellan anodytan och katoden undertill, genom öppningarna hos den hålförsedda elektrodplåten. Återcirkulationsrörelsen inbegriper i praktiken hela anodytan, varigenom undvikes uppträdandet av koncentra- tionsgradienter av anjoniska slag utmed anodytan med efterföljande obalanser i anodströmtätheten, som i sin tur befrängaravaktiveringen av anoderna. Sättet enligt uppfinningen är vidare fördelaktigt, i det att återlopps- hastigheten kan varieras för anpassning till funktions- förhållandena hos en särskild anläggning, såsom exempel- vis strömtätheten, saltlösningsåterloppshastigheten el- ler -utarmningshastigheten, förhållandet mellan slutna och tomma områden hos anod- eller maskstrukturen, etc. Återcirkulationshastigheten, som orsakas genom ovan be- skrivna mellanväggar, kan varieras inom ett stort områ- de, varvid mellanväggarnas effektiva höjd, d v s av- * ståndet mellan mellanväggarnas överkant och anodytan är konstant, genom justering av arean hos anodytan, som definieras av varje par av divergerande mellanväg- gar, d v s genom att variera förhållandet mellan stor och liten area. Detta genomföres lätt genom lämplig böjning mer eller mindre av mellanväggarna i förhållan- de till vertikalaxeln.
Detta har experimentellt visats, att nämnda förhållande måste vara större än 1 för att åstadkomma en kraftig återcirkulation t o m med relativt små mellanväggshöj- der och att det större än 2 för ännu hellre skall vara lika med eller att alstra en kraftig återcirkulation med en effektiv mellanväggshöjd av blott cirka 50 mm.
Dock kan förhållandet även vara lika med eller t o m mindre än 1, fastän det i detta fall är nödvändigt att göra mellanväggarnas höjd mycket större för att genom- föra en tillräcklig återcirkulation. Då å andra sidan detta förhållande ökas till värden mellan 7 och 10, kom- mer gasbubblorna, som utvecklas på de små areorna av ano- den, att alltför kraftigt dragas nedåt, d v s mot kato- den som ett resultat av den höga hastigheten nedåt av elektrolyten genom anodmaskorna mellan underkanterna av varje par av uppåt divergerande mellanväggar. Vid kvick- silverkatodceller för natriumkloridsaltlösningselektro- lys skall anslag av gasformig klor och amalgam begränsas eller undvikas. I sådana fall skall förhållandet mellan liten och stor area önskvärt hållas mellan 2 och 5. Ge- nom sådana fiöredragna gränser kan nämnda förhållande med fördel varieras beroende på strömtätheten och anod- strukturens egenskaper för att uppnå de bästa resultaten. äs 449 759 Mellanväggarna kan anta en rak, krökt eller bruten-pro- fil och med fördel bildar de över en väsentlig del av sin effektiva höjd en vinkel lika med eller större än 450 och ofta mellan 450 och 75° med den hålförsedda strukturen, ehuru andra profiler kan tillgripas. Mel- lanväggarna är lämpligen utförda av något material, som är resistent mot de besvärliga förhållanden som föreligger i en elektrolyscell. Titan, polyvinylklorid eller polyester är lämpliga för användning vid elektro- lys av en alkalimetallkloridsaltlösning.
Medan för enkelhets skull vid beskrivningen och utföran- det de hydrodynamiska organen beskrives som ensriktade och representerade av längsgående mellanväggar med sina kanter i parallellrelationsförhâllande, inses att det uppenbart för fackmannen att samma process för återcir- kulation kan genomföras precis lika lyckosamt med an- vändning av flerdirektionella eller cellartade struktu- rer innefattande celler i form av stympade koner eller pyramider i en alternerande följd av normalt och upp- och nedvänt läge.
Denna typ av dubbelriktad struktur kan lämpligen repre- senteras genom de välkända äggbehâllarna, där kontoppar- na är stympade på båda sidor. Genom att placera en sådan struktur på anodmaskanordningen alstras samma effekt som ovan beskrivits vid fallet ensriktad struktur. Då här uttrycket "mellanvägg" användes skall det därför tolkas såsom omfattande både längsgående eller ensriktade struk- turer och varje slag av struktur av en liknande form i sin tvärsektion orienterad på godtyckligt sätt relativt det beskrivna systemet i samband med längsgående mellan- väggar med sina kanter inbördes parallella. 449 759 En kvicksilverkatodcell utnyttjad för natriumkloridsalt- lösningselektrolys och utrustad med de hydrodynamiska organen för utövande av föreliggande uppfinning känne- tecknas, om den jämföres med en liknande cell, som inte har nämnda organ, av en lägre arbetsspänning och ett lägre syreinnehâll i den klor, som alstras och kan sä- kert drivas med mycket högre utarmningshastighet. Ut- över dessa fördelar observeras en avsevärd ökning i anodlivslängden, såsom bestämmes genom snabba jämföran- de åldringsprov och uppskattas vara i storleksordningen en och en halv till två gånger livslängden för samma anoder utan tillämpningen av uppfinningen för återlopp av elektrolyten.
Uppfinningen skall närmare beskrivas i samband med bi- fogade ritning.
Fig 1 är en perspektivvy av en anodstruktur, som vanligen användes i kvicksilverkatodceller för utövande av sättet enligt uppfinningen.
Fig 2 visar en förstorad detalj av en elevationstvärsek- tion av strukturen i fig 1. _ Fig 3 är en perspektivvy av en anod.
Fig 4 är en längdsektionsvy av en kvicksilverkatodelek- trolyscell, vid vilken uppfinningen tillämpas.
Fig 1 visar en typisk anodkonstruktion för kvicksilver- katodceller såsom i detalj beskrives i det italienska patentet 894.567. Konstruktionen är utförd av titan och den aktiva ytan av anoden består av en plan, med små hål försedd titankonstruktion 1 belagd med ett skikt av kata- 1-1. v 449 759 ,o I 11 - -' lytiska, ledande oxider av platinagruppens metaller. Ström fördelas till anoden med hjälp av fyra ledande kopparsta- var 2, iskruvade i titanskorna 3, som är svetsade vid ti- tanprimärfördelningsstängerna 4. Åtta sekundära titanför- delningsstänger 5 är svetsade vid de två primära stängerna 4 och titannätet 1, som är försett med en elektrokataly- tisk beläggning, är svetsat vid underkanterna av sekundär- stängerna 5. Titanhylsor 6 svetsade vid titanskorna 3 för- hindrar att de ledande stavarna av koppar kommer i kontakt med elektrolyten och utvecklar klor.
De använda hydrodynamiska organen består av titanmellan- väggar eller skärmar i form av avlånga plåtar 7 på lämp- ligt sätt svetsade eller fixerade med klämmor på var och en av de sekundära fördelningsstängerna 5. Underkanterna av mellanväggarna 7, som lutar omväxlande i ena riktning- en och motsatta riktningen i förhållande till en vertikal axel, definierar en omväxlande följd av stora områden A och små områden B på ytan av anodnätet 1, medan vätske- massan, som omger anodstrukturen, är på liknande sätt uppdelad av mellanväggarna 7 till en serie av volymer var och en definierad genom ytorna av tvâ angränsande mellanväggar.
Fig 2 visar en förstorad detalj av en elevationstvärsek- tion av konstruktionen enligt fig 1. För illustratione- ändamâl innefattar fig 2, där delar svarande mot dem i fig 1, har samma hänvisningsbeteckningar även kvicksil- verkatoden 8, som flyter på cellbottnen 9.
Såsom framgår av fig 2 uppfångas klorgasbubblorna, som utvecklas på de stora områden A av anoden 1 i fig 1, av de uppåt konvergerande ytorna av två angränsande mellan- 449 759 12 väggar 7. Tätheten för bubblorna i elektrolyten tenderar att bli högre upp mot överkanterna av mellanväggarna på grund av förträngningen av sektionen vinkelrätt mot bubblornas rörelse uppåt. Omvänt stiger de klorgasbubb- lor som utvecklas på de små områdena av anoden 1 i fig 1 genom elektrolytmassan, som finns mellan de uppåt di- vergerande ytorna av tvâ angränsande mellanväggar 7.
Fluidummassorna bestående av elektrolyten och klorgas- bubblorna dispergerade i denna och respektive innefat- tade mellan två uppåt konvergerande ytor och två uppåt divergerande ytor kan därför tänkas som om de har olika täthetsvärden, varigenom en rörelse uppåt upprättas inom fluidummassan, som ligger mellan de konvergerande ytorna, likaväl som en nedåtgående rörelse inom fluidummassan, som ligger mellan de divergerande ytorna. En sådan rörel- 'se, som schematiskt visas med pilar i fig 2, verkar för att överföra koncentrerad saltlösning uppifrån gapet mel- lan elektroderna och för att reducera uppkomsten av en hög koncentrationsgradient mellan saltlösningen inom mel- lanelektrodgapet och saltlösningen ovanför anodstrukturen på grund av kloranjonutarmning som resultat av elektro- lysen. Återloppsrörelsen av saltlösningen bringar den- samma att kraftigt svepa genom anodnätet, varigenom den konvektiva massans (d v s kloridernas) överföring till anodytan kraftigt förbättras. En sådan effekt är i prak- tiken likformig över hela anodytan och koncentrations- gradienter hindras effektivt från att uppträda utmed anodytplanet.
Mellanväggarnas effektiva höjd är generellt mellan 30 och 100 mm och de kan fixeras vid antingen stängerna 5 eller anodstrukturen 1 likaväl som vid bådadera. Då så '25 449 759 13 erfordras eller är möjligt, kan det emellertid vara mer önskvärt att fixera dem utmed deras övre eller undre kanter, så att deras verkan kan varieras allt efter öns- kan genom att justera deras lutning eller genom att va- riera förhållandet mellan den stora ytan A och den lilla ytan B i fig 1 allt efter fordringarna i en särskild elektrolyscell. Mellanväggarnas effektiva höjd kan även ökas genom att vertikalt förlänga densammas överkanter.
Fastän mellanväggarna visas väsentligen flata, kan de även lämpligen ha en krökt form, d v s lutningsvinkeln kan variera utmed höjden av mellanväggen för att bilda Venturi-typens passage med variabel tvärsektion för det uppåtstigande fluidet mellan de uppåt konvergerande mel- lanväggsytorna eller kan lutningsvinkeln variera stegvis för att ge en mellanväggsprofil i form av en bruten lin- je. Företrädesvis har dock mellanväggarnas lutningsvinkel i förhållande till den plana hålförsedda elektrodstruktu- ren ett värde lika med eller större än 450 på åtminstone en avsevärd del av mellanväggarnas effektiva höjd.
Fig 3 visar en annan, föredragen utföringsform av det hydrodynamiska organet, där det hydrodynamiska organet är integrerat i anodströmfördelningsstrukturen och i verkligheten ersätter sekundärstängerna 5 i fig 1 och 2.
En titan- eller annan plåt 10 av anodiskt oxidfilmbildan- de metall är böjd för att åstadkomma trapetsartade vågor.
De övre och undre baserna av de trapetsartade vågorna är öppna utmed nästan hela sin längd med undantag för små sträckor 11 vid sidändarna och ett eller flera ställen utmed vågorna. Detta kan genomföras efter böjning av plåten eller före böjning av densamma och i sistnämnda fall åstadkommande av lämpliga slitsar i plåten före böj- ningen. 14 . _ En eller flera primärfördelningsstänger 12 av titan är svetsade vinkelrätt mot de trapetsartade vågorna och är förbundna med en eller flera ledande stänger 13. vinkelrätt mot baserna hos trapetsvågorna av plå- ten 10 är sedan svetsade en serie titanstänger 14 be- _ lagda med ett skikt av elektrokatalytiskt material för att bilda anoden 15. En expanderad plåt av titan- el- ler annan anodiskt oxidfilmbildande metall på liknande sätt försedd med en elektrokatalytisk beläggning kan ersätta serien stänger 14. De lutande sidorna av de trapetsartade vågorna hos plåten 10 genomför samma funk- tion som mellanväggarna 7 i fig 1 och 2 likaväl som den för sekundärstängerna 5 visade i fig 1 och 2.
Med konstruktionen i fig 3 är möjligheten att justera lutningen för mellanväggarna efter hopmonteringen av anodstrukturen icke längre möjlig. Formen av de trapets- artade vågorna måste därför i preventivt syfte skräddar- sys för att passa förhâllandena för en särskild cell. I detta fall kan vidare de hydrodynamiska organen icke gö- ras av något plastmaterial. Strukturen i fig 3 medför den ytterligare fördelen att öka antalet svetsade punkter mel- lan plåten 10 och den hâlförsedda anodstrukturen 15 för samma titanvikt och för samma strömförande metalltvärsek- tion. Detta reducerar det ohmska spänningsfallet genom den hâlförsedda strukturen 15.
Fig 4 visar en längssektion av en modern kvicksilverka- todcell för elektrolys av natriumklorid utrustad med det hydrodynamiska organet för utövande av uppfinningen för saltlösningsâtercirkulation inom gapet mellan elektro- derna. Cellen består väsentligen av en flat stålbotten 16 något lutad i längsled och ansluten till negativa po- f) 449 759 len hos en elektrisk strömkälla. Kvicksilver matas genom inloppet 17 och strömningen bildar ett kontinuerligt och likformigt vätskeskikt på cellbottnen. Ett gummiark 18 tätt fixerat till cellväggarna verkar såsom ett lock för elektrolyscellen 1 och serier av anoder 19, som hänger ner från bockar över arket 18, icke visat i figuren, är förlagda parallellt relativt den flytande kvicksilver- katoden på en sträcka av nâgra millimeter från densamma.
Anoderna är på lämpligt sätt anslutna till den positiva polen hos den elektriska strömkällan. Den mättade salt- lösningen matas till cellen genom inloppet 20 och den utarmade saltlösningen tillsammans med den utvecklade kloren undanskaffas genom utloppet 21.
Under drift av cellen urladdas kloridjonerna på anoder- nas 19 ytor för att ge molekylär klor, medan natriumjo- nerna reduceras vid kvicksilverkatoden för att bilda ett ,m natriumkvicksilveramalgam, som kontinuerligt avgives genom utloppet 23. Amalgamet föres sedan genom en sönder- delare, där kvicksilvret återställes till sitt metall- tillstånd med bildandet av natriumhydroxid och vätgasut- veckling.
Det hydrodynamiska organet för saltlösningsåtercirkula- tion i mellanrummet mellan elektroderna betecknas 24 i fig 4. Mellanväggarnas 24 riktning angives vinkelrätt mot cellängden men den kan även vara parallell med cell- längden, eftersom sådan orientering icke har någon nämn- värd effekt på mellanväggarnas funktion, speciellt då saltlösningshöjden över mellanväggarna är mycket högre än deras höjd.
I det följande exemplet beskrives olika föredragna ut- föranden för att illustrera uppfinningen. x 449 759 -w Exempel En kvicksilverkatodelektrolyscell med en area av 15 m2 utrustas med 28 dimensionsstabila anoder enligt konstruk- tionen i fig 1. Anoderna var tillverkade av titan och anodytan var belagd med ett blandat kristallmaterial av ruteniumoxid och titanoxid såsom beskrives i det ameri- kanska patentet 3,778,307. Anodytan hade en ytarea av 690 mm x 790 mm och anoderna var utrustade med 16 mel- lanväggar gjorda av titanplât med en tjocklek av 0,5 mm och en höjd av 40 mm. Förhållandet mellan stor area A ioch liten area B enligt fig 1 var 3,2 och vinkeln mellan mellanväggarna öch anodytan var 580.
Cellen användes för att elektrolysera under en lång drifts- tid en saltlösning innehållande 300 g/l natriumklorid och med pH lika med 4. Temperaturen hos matningssaltlösningen var 70°C och strömtätheten refererad till anodarean var 11 kA/m2. För jämförelseändamål drevs en liknande cell i samma utrustning försedd med samma anoder men utan mel- lanväggarna eller skärmarna under samma förhållanden och resultaten framgår av tabell I.
Tabell I Cell utan Cell med mellanväggar mellanväggar cellspänning 4 ,3o v 13 , 97 v Saltlösningstemperatur i utloppet 83°C 81°C pH för saltlösningen i utloppet 2,8 - 3,2 2,5 - 2,7 Volymprocent syre i kloren 0,3 - 0,5 n.d.till 0,2 Volymprocent väte i kloren 0,1 till 0,4 n.d.till 0,2 n.d. = icke märkbar (1 /J

Claims (3)

10 15 20 449 759 17 _ _ Resultaten i tabell I visar klart de oväntade fördelarna med uppfinningen, där cellen är utrustad med mellanväggar, eftersom de visar en avsevärd minskning i cellspänningen likaväl som en minskning i syre- och vätenivåerna i klor- produkten med förbättrad verkningsgrad. Vidare har det lägre pH-värdet hos utloppssaltlösningen den ytterligare fördelen, att mindre syra måste tillsättas till saltlös-' ningen vid avkloreringssteget före dess âtermättning. Olika modifikationer av sättet enligt uppfinningen kan göras inom ramen för uppfinningen och uppfinningens om- fattning begränsas endast av patentkraven. P a t e n t k r a v
1. Sätt att i en elektrolyscell, där gasutveckling äger rum på en elektrod, alstra flerfaldiga återcirkulations- rörelser av elektrolyten till och från ett mellanrum mel- lan elektroderna, vilka definieras av en väsentligen hori- sontell, plan elektrod och av en väsentligen plan, med små hål eller öppningar försedd, gasutvecklande elektrod, pa- rallellt med och upphängd på ett avstånd ovanför den sam- verkande elektrodytan och nedsänkta i ett elektrolytbad, k ä n n e t e c k n a t av att man över den väsentligen plana, med små hål försedda, gasutvecklande elektroden arrangerar ett flertal parvist och inbördes parallellt 10 15 20 449 759 -- f? anordnade samt mot elektrodytan kantställda mellanväggar fr. eller skärmar, varvid de båda skärmarna i varje skärmpar anbringas så konvergerande mot varandra, att mellan des- sas överkanter bildas en långsträckt spalt och att den av alstrade gasbubblors lyftverkan åstadkomna, uppåtrik- tade strömningen av elektrolyten i utrymmet mellan mot varandra konvergerande skärmar i varje par även medför att elektrolyten strömmar först nedåt i utrymmet mellan tvâ divergerande skärmar i två varandra angränsande skärm- par och sedan genom hälen i elektrodplattan.
2. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att förhållandet mellan två angränsande areor av den med hål försedda elektroden, som bildas på bakdelen av elek- trodytan genom ett par av uppåt konvergerande mellanväg- gar respektive ett par av uppåt divergerande mellanväg- gar, är större än ett.
3. Sätt enligt krav 1, åtminstone på en väsentlig del av den effektiva höjden av k ä n n e t e c k n a t av att mellanväggarna vinkeln mellan ytan av elektroden och mel- lanväggytorna ligger mellan 45 och 750.
SE8404276A 1979-05-03 1984-08-28 Sett att i en elektrolyscell, der gasutveckling eger rum pa en elektrod, alstra flerfaldiga atercirkulationsrorelser av elektrolyten SE449759B (sv)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT22318/79A IT1165047B (it) 1979-05-03 1979-05-03 Procedimento per migliorare il trasporto di materia ad un elettrodo e mezzi idrodinamici relativi

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE8404276L SE8404276L (sv) 1984-08-28
SE8404276D0 SE8404276D0 (sv) 1984-08-28
SE449759B true SE449759B (sv) 1987-05-18

Family

ID=11194586

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE8003100A SE449760B (sv) 1979-05-03 1980-04-24 Plan, med sma hal forsedd elektrodplatta for anvendning i horisontella elektrolysceller
SE8404276A SE449759B (sv) 1979-05-03 1984-08-28 Sett att i en elektrolyscell, der gasutveckling eger rum pa en elektrod, alstra flerfaldiga atercirkulationsrorelser av elektrolyten

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE8003100A SE449760B (sv) 1979-05-03 1980-04-24 Plan, med sma hal forsedd elektrodplatta for anvendning i horisontella elektrolysceller

Country Status (21)

Country Link
US (1) US4263107A (sv)
JP (1) JPS6023194B2 (sv)
BE (1) BE883092A (sv)
BR (1) BR8002730A (sv)
CS (1) CS221549B2 (sv)
DD (1) DD150353A5 (sv)
DE (1) DE3017006A1 (sv)
FI (1) FI66210C (sv)
FR (1) FR2455637B1 (sv)
GB (1) GB2051131B (sv)
HU (1) HU183118B (sv)
IL (1) IL59813A (sv)
IT (1) IT1165047B (sv)
NL (1) NL178892C (sv)
NO (1) NO156834C (sv)
PL (2) PL223985A1 (sv)
RO (1) RO82023A (sv)
SE (2) SE449760B (sv)
SU (1) SU1364243A3 (sv)
YU (1) YU41360B (sv)
ZA (1) ZA802543B (sv)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1229874B (it) * 1989-02-13 1991-09-13 Permelec Spa Nora Procedimento per migliorare il trasporto di materia ad un elettrodo in una cella a diaframma e mezzi idrodinamici relativi.
SE465966B (sv) * 1989-07-14 1991-11-25 Permascand Ab Elektrod foer elektrolys, foerfarande foer dess framstaellning samt anvaendningen av elektroden
DE4224492C1 (de) * 1992-07-24 1993-12-09 Uhde Gmbh Vorrichtung zum elektrolytischen Behandeln von Flüssigkeiten mit einer Anoden- und einer Kathodenkammer sowie deren Verwendung
DE4438124A1 (de) * 1994-10-27 1996-05-02 Eilenburger Elektrolyse & Umwelttechnik Gmbh Gas-Lift-Elektrolyse- und Reaktionssysteme zur Herstellung von Produkten und zur Anwendung in der Umwelttechnik
WO2000040781A1 (en) * 1999-01-08 2000-07-13 Moltech Invent S.A. Electrolytic cell with improved alumina supply
ITMI20010643A1 (it) * 2001-03-27 2002-09-27 De Nora Elettrodi Spa Struttura anodica per celle elettolitiche a catodo di mercurio
DE102004014696A1 (de) * 2004-03-25 2005-10-13 De Nora Deutschland Gmbh Hydrodynamische Einrichtungen für elektrochemische Zellen
IT201700004794A1 (it) * 2017-01-18 2018-07-18 Andrea Capriccioli Elettrolizzatore per la produzione di h2
RU2698162C2 (ru) 2017-03-01 2019-08-22 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Перфорированный металлический инертный анод для получения алюминия электролизом расплава
CN108588747A (zh) * 2018-06-29 2018-09-28 山东新日电气设备有限公司 一种等梯度间距电极电解装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2725223A (en) * 1952-08-27 1955-11-29 Goodman Mfg Co Integral oil tank and main frame structure for mining machines
US3035279A (en) * 1961-03-27 1962-05-22 Zelma M Stead Head rest
FI43428C (fi) * 1963-05-06 1971-04-13 Avesta Jernverks Ab Elektrolyysikenno joka on tarkoitettu erikoisesti kloorikaasun valmistamiseen
US3409533A (en) * 1964-03-23 1968-11-05 Asahi Chemical Ind Mercury-method cell for alkali chloride electrolysis
GB1068992A (en) 1964-03-31 1967-05-17 Asahi Chemical Ind Anode assembly
GB1068991A (en) * 1964-04-02 1967-05-17 Asahi Chemical Ind Process for the electrolysis of alkali metal salts and electrolytic cell therefor
FR1540586A (fr) * 1966-09-30 1968-09-27 Hoechst Ag Anode métallique pour cellules électrolytiques
US3507771A (en) * 1966-09-30 1970-04-21 Hoechst Ag Metal anode for electrolytic cells
GB1200272A (en) * 1967-11-13 1970-07-29 Nautchno Izsledovatelski Inst Improvements in or relating to electrodes for electrolysis
DE1667812C3 (de) * 1968-01-20 1979-03-22 Uhde Gmbh, 4600 Dortmund Elektrolysezelle mit dimensionsstabilen Anoden und Quecksilberkathode
US3725223A (en) 1971-01-18 1973-04-03 Electronor Corp Baffles for dimensionally stable metal anodes and methods of using same
DE2135873B2 (de) * 1971-07-17 1980-05-14 Conradty Gmbh & Co Metallelektroden Kg, 8505 Roethenbach Zellenoberteil für Amalgamhochlastzellen
US3795603A (en) * 1971-08-26 1974-03-05 Uhde Gmbh Apparatus for the electrolysis of alkali metal chloride solutions with mercury cathode
JPS5235030B2 (sv) * 1973-04-19 1977-09-07
IT989421B (it) * 1973-06-25 1975-05-20 Oronzio De Nora Impiantielettr Cella di elettrolisi con elettrodi di forma particolare e deflettori atti ad allontanare i gas che si sviluppano agli elettrodi fuori dal lo spazio interelettrodico
DE2552286B2 (de) * 1975-11-21 1980-11-13 Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt Elektrolysezelle

Also Published As

Publication number Publication date
BR8002730A (pt) 1980-12-16
SE8404276L (sv) 1984-08-28
US4263107A (en) 1981-04-21
PL133880B1 (en) 1985-07-31
HU183118B (en) 1984-04-28
YU116180A (en) 1983-02-28
GB2051131B (en) 1983-03-02
DE3017006C2 (sv) 1987-09-03
FI66210C (fi) 1984-09-10
RO82023B (ro) 1983-05-30
NL8002533A (nl) 1980-11-05
FR2455637B1 (fr) 1985-09-13
IT7922318A0 (it) 1979-05-03
NO801266L (no) 1980-11-04
DD150353A5 (de) 1981-08-26
RO82023A (ro) 1983-06-01
DE3017006A1 (de) 1980-11-13
SE8003100L (sv) 1980-11-04
IL59813A (en) 1983-09-30
PL223985A1 (sv) 1981-02-13
SE8404276D0 (sv) 1984-08-28
NO156834B (no) 1987-08-24
NL178892C (nl) 1986-06-02
YU41360B (en) 1987-02-28
ZA802543B (en) 1981-07-29
IT1165047B (it) 1987-04-22
FR2455637A1 (fr) 1980-11-28
NO156834C (no) 1987-12-02
BE883092A (fr) 1980-09-01
JPS6023194B2 (ja) 1985-06-06
GB2051131A (en) 1981-01-14
IL59813A0 (en) 1980-06-30
FI801311A (fi) 1980-11-04
SU1364243A3 (ru) 1987-12-30
NL178892B (nl) 1986-01-02
CS221549B2 (en) 1983-04-29
JPS565987A (en) 1981-01-22
SE449760B (sv) 1987-05-18
FI66210B (fi) 1984-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU733521A3 (ru) Вертикальный бездиафрагменный бипол рный электролизер
US3682809A (en) Electrolytic cell constructed for high circulation and uniform flow of electrolyte
SE449759B (sv) Sett att i en elektrolyscell, der gasutveckling eger rum pa en elektrod, alstra flerfaldiga atercirkulationsrorelser av elektrolyten
PL107640B1 (pl) Urzadzenie do elektrolitycznego osadzania metalu z roztworu wodnego i sposob elektrolitycznego osadzania metalu z roztworu wodnego
US4375400A (en) Electrolyte circulation in an electrolytic cell
JPH02247391A (ja) 改良された電解装置およびアノード
JP2609125B2 (ja) 1つ又は複数の多孔性ボリュミックエレクトロードを横切るパーコレーションによる電解方法及び設備
US3725223A (en) Baffles for dimensionally stable metal anodes and methods of using same
US3409533A (en) Mercury-method cell for alkali chloride electrolysis
US3451914A (en) Bipolar electrolytic cell
US4075077A (en) Electrolytic cell
KR880000708B1 (ko) 환원전해조
US3907651A (en) Method for the molten salt electrolytic production of metals from metal chlorides and electrolyzer for carrying out the method
US3308043A (en) Method of discharging amalgam for inclined plane mercury cells
US3310482A (en) Electrolytic cell and anode assembly therefor
CN110382744B (zh) 用于通过电解熔体生产铝的金属惰性阳极
US9976222B2 (en) Bubble collector guide and use thereof
US3767558A (en) Silver recovery system
US3841989A (en) Electrolytic cell including a plurality of anodes grouped around each cathode for increased electrolyte circulation in the cell
US1092369A (en) Process of making chlorates and apparatus therefor.
US3445374A (en) Alkali chloride electrolytic mercury cells
JPS59193290A (ja) 電解槽
US3617461A (en) Spaced anode assembly for diaphragm cells
NO158466B (no) Poroes elektrodekonstruksjon for bruk ved horisontale elektrolyseceller.
GB760102A (en) Methods and apparatus for electrolytic decomposition

Legal Events

Date Code Title Description
NAL Patent in force

Ref document number: 8404276-1

Format of ref document f/p: F

NUG Patent has lapsed

Ref document number: 8404276-1

Format of ref document f/p: F