DE2317359A1 - Hcl-elektrolyserahmen mit eingelegter graphitplatte - Google Patents
Hcl-elektrolyserahmen mit eingelegter graphitplatteInfo
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Description
- HCl-Elektrolyserahmen mit eingelegter Graphitplatte Die Erfindung betrifft eine Elektrolyseplattes bestehend aus einem äußeren, nicht leitfähigen Rahmen aus asbestverstärktem Kresolharz und einer darin gelagerten, elektrisch leitfähigen Graphitplatte.
- Derartige Platten werden allgemein in Blöcken zu äe 30 Platten angeordnet und bilden dann eine Einheit zur Elektrolyse von Salzsäure. Dabei wird durch die Graphitplatten ein Gleichstrom geleitet, wodurch die Salzsäure in Chlor und Wasserstoff aufgespalten wird. Die Rahmen aus asbestverstärktem Kresol- oder Phenolharz isolieren die Graphitplatten nach außen und gegeneinander. Durch die Rahmen wird die Salzsäure von unten zu- und oben wieder abgeleitet. Außerdem werden die bei der Elektrolyse entstehenden Gase (H2 und C1 in speziell angeordneten Kanälen abgeleitet.
- Bei der Herstellung der Elektrolyseur-Platten wurde bis jetzt so verfahren, daß jeweils getrennt die Graphitplatte und der äußere Rahmen aus asbestverstärktem Kresolharz gefertigt wurden. Nach der mechanischen Bearbeitung des Rahmens wurde die Graphitplatte in diesen eingesetzt und mit einer chemisch beständigen, balthärtenden Kittmasse mit dem Rahmen verbunden.
- Derartige Platten sind bis jetzt mehrere Jahre im Einsatz gewesen. Es zeigt sich, daß die äußeren Rahmen nach einer Betriebszeit von 6 - 12 Monaten zuerst an den Gaskanälen reißen. Später treten dann auch Risse im gesamten Rahmenquerschnitt an verschiedenen Stellen auf. Durch diese Rißbildung werden dann die einzelnen Elemente unbrauchbar.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zu zugrunde, die Rißbildung an diesen Elementen zu verhindern.
- Aufgrund von eingehenden Untersuchungen konnte festgestellt werden, daß das asbestverstärkte Kresolharz durch die vorliegenden Betriebsverhältnisse anomal stark schrumpft. Diese Schrumpfung wurde bei dem asbestverstärkten Eresol- und Phenolharz allgemein nicht festgestellt.
- Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einer Neukonstruktion die Graphitplatte und der Rahmen so miteinander verbunden werden, daß durch eine beanspruchungsbedingte Schrumpfung keine oder nur sehr geringe Spannungen entstehen können.
- Gegenstand der Erfindung ist ein HCl-Elektrolyserahmen mit eingelegter Graphitplatte, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Elektrolyserahmen (1) und der Graphitplatte (2) eine elastische Dichtung (3) eingelegt ist und durch lösbare Verbindungselemente (4) ein Herausfallen der Graphitplatte aus dem Elektrolyserahmen verhindert wird (Fig.1).
- Durch die nicht mehr starre Verbindung der Graphitplatte (2) mit dem äußeren Rahmen (1) durch Einkitten wird eine gewisse Verschiebung zwischen Rahmen und Platte, die durch Schrumpfung entsteht, ermöglicht. Durch diese Konstruktion können zwischen Rahmen und Graphitplatte beim Betrieb der Anlage keine Wärmespannungen entstehen.
- Als Verbindungselemente (4) können beispielsweise Verschraubungen, aufgeschraubte oder aufgekittete Laschen oder Sicherungsstäbe verwendet werden.
- Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 2 dargestellt. Im Betriebszustand ruht die in den Elektrolyserahmen (1) eingesetzte Graphitplatte (2) auf dem unteren Rahmenteil, so daß die in den Spalt eingesetzte Dichtung (3) aus einem elastischen und beständigen Material, zum Beispiel aus Polyetrafluoräthylen, chlorsulfoniertem Polyäthylen, Asbestschnur, Fluorkarbonkautschuk oder dergleichen nicht nur das Gewicht der Graphitplatte (2) belastet wird. Durch den oberen Spalt wird eine Verscniebung des Rahmens infolge Schrumpfung oder Wärmedehnung ermöglicht. Bei einer Schrumpfung des Rahmens (i) verkleinert sich der Spalt und die elastische Dichtung wird zusammengedrückt. Die Spaltbreite ist so bemessen, daß die zu erwartende Maßänderung voll kompensiert wird. Die Lagerung der Graphitplatte (2) auf den Seitenflächen entspricht dem Beispiel nach Fig. 2 oberer Teil.
- Durch einen etwa 3 bis 5 mm dicken Sicherungsstreifen (4) aus einem beständigen Material, z.B. normalen oder nachchloriertem PVC oder PP, werden der Elektrolyserahmen (1) und die Graphitplatte (2) fest miteinander verbunden.
- Dieses Sicherungselement (4) wird bei der Montage in die in der Graphitplatte (2) und im Elektrolyserahmen (1) vorhandene Nut eingeschoben.
- Bei der Ausführungsform nach Fig.3 ist der Elektrolyserahmen (1) durch einen O-Ring (3) aus einem beständigen Material abgedichtet. Bei der Montage wird der O-Ring (3) in die dafür vorgesehene Nut in der Graphitplatte (2) eingelegt, die dann in den Elektrolyserahmen (1) eingesetzt wird. Die Fixierung der Graphitplatte (2) im Elektrolyserahmen (1) erfolgt durch eine von außen auf den Elektrolyserahmen (1) aufgeschraubte oder aufgekittete Halteplatte (4), aus asbestverstärktem Resolharz oder GFK.
- Bei der Ausführungsform nach Fig.4 wird die Graphitplatte (2) direkt mit dem Elektrolyserahmen (1) durch Schrauben aus beständigem Material wie nachchloriertem PVC verbunden. Zwischen Graphitplatte (2) und Elektrolyserahmen (1) ist eine Flachdichtung (3) eingelegt für die Abdichtung zwischen dem Elektrolyserahmen (1) und der Graphitplatte (2). Eine Verschiebung zwischen Elektrolyserahmen (1) und Graphitplatte (2) wird hierbei dadurch ermöglicht, daß die Bohrungen für die Schrauben (4) im Durchmesser etwas größer sind als der Schraubenschaft. Da die Schrauben (4) aus einem elastischen Kunststoff bestehen, können sie sich beim Verschieben des Elektrolyserahmens (1) gegen die Graphitplatte (2) verbiegen, ohne daß sie brechen.
- Von außen werden die Schraubenlöcher mit einem beständigen Kitt verschlossen.
- Durch die erfindungsgemäße Konstruktion läßt sich das Auftreten von Rissen verhindern, was die Lebensdauer der Elektrolyseure erhöht und das Verfahren wirtschaftlicher gestaltet.
Claims (3)
- Patentansprüche01j HCl-Elektrolyserahmen mit mit eingelegter Graphitplatte, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zwischen dem Elektrolyserahmen (1) und der Graphitplatte (2) eine elastische Dichtung (3) eingelegt ist und durch lösbare Verbindungselemente (4) ein Herausfallen der Graphitplatte (2) aus dem Elektrolyserahmen (1) verhindert wird.
- 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als elastische Dichtung (3) ein O-Ring in einer Nut, eine Schnur oder eine Flachdichtung aus chlorsulfoniertem Polyäthylen, Polyetrafluoräthylen, Fluorkarbonkautschuk oder Asbest eingelegt ist.
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Verbindungselemente (4) Sicherungsstäbe, Halteplatten oder Schrauben aus asbestverstärktem Kresolformaldehydharz, GFK, PP oder nachchloriertem PVC dienen.
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