DE2607427A1

DE2607427A1 - Diaphragmaelektrolysezelle

Info

Publication number: DE2607427A1
Application number: DE19762607427
Authority: DE
Inventors: Jacques Guillaumont; Daniel Masure; Jean-Marie Pigeaud
Original assignee: Rhone Poulenc Industries SA
Current assignee: Chloe Chimie SA
Priority date: 1975-02-26
Filing date: 1976-02-24
Publication date: 1976-09-09
Also published as: DE2607427C3; ES445509A1; CA1065277A; BR7601159A; JPS51142484A; US4060474A; SE7602382L; BE838871A; DE2607427B2; ATA137376A; NL7601937A; SU664571A3; GB1490468A; FR2302351B1; CH595461A5; NO760642L; AT341547B; FR2302351A1; JPS5433800B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Diaphragmaelektrolysezelle mit mehreren Anoden, die am Boden der Zelle mittels diesen durchquerenden Verlängerungen befestigt sind, wobei diese Verlängerungen wenigstens einen Kern aus elektrisch gut leitendem Metall aufweisen. Die Elektrolysezellen, mit denen sich die Erfindung beschäftigt, dienen in erster Linie zur Elektrolyse von wässrigen Alkalichloridlösungen.

Um eine optimale Stromverteilung zu erreichen, wurde bereits vor langer Zeit vorgeschlagen, eine Stromzuführung mit Hilfe einer Elektrode in eine Elektrolysezelle zu verwenden, die eine gleichmäßige Stromdichte aufweist, wie beispielsweise aus der US-PS 1 368 206 oder der US-PS 1 555 424 ersichtlich. Ein solcher Stromverteiler hat eine rechteckige Form.

In der US-PS 3 432 422 wurde weiter vorgeschlagen, Anoden senkrecht in einer Bleimatrize zu befestigen; die Stromzufuhr und Stromverteilung erfolgt dort über vollständig aus Kupfer bestehende Stäbe, wobei jeder Stab axial relativ zu. einer Bank von Anoden

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zentriert ist und die Stange dreieckig ist, damit eine gleichmäßige Stromdichte erzielt wird.

Es ist bekannt, daß eine Elektrolysezelle einer ganzen Reihe von Anforderungen genügen muß. Zunächst ist die zu elektrolysierende Lauge, wenn es sich um wässrige Lösungen von Alkalichloriden, wie beispielsweise Natriumchlorid handelt, sehr korrosiv.

Desweiteren muß die Montage der Anoden in einwandfrei dichter Weise geschehen.

Zusätzlich werden in Elektrolysezellen mehr und mehr metallische Anoden verwendet, die den Vorteil aufweisen, daß ihre Abmessungen im Zeitverlauf konstant bleiben. Dieser Vorteil ermöglicht, den Polabstand zwischen Anode und Kathode so weit wie möglich zu verringern, wodurch aber eine sehr genaue und mechanisch sehr stabile Montage der Anoden notwendig ist.

Aus Gründen der Pflege und der Wartung muß die Befestigungsvorrichtung leicht zugänglich sein.

In der FR-PS 1 600 249 und der Zusatz-Anmeldung 71.46.266 dazu wurde daher vorgeschlagen, ebene und hohle senkrechte Anoden zu verwenden, bei denen wenigstens eine der beiden parallelen Seiten aus einer durchbrochenen Folie oder einem Gitter aus Titan, einem analogen Metall oder einer Legierung solcher Metalle gebildet ist. Diese Anoden sind auf dem Boden der Zelle mittels den Boden durchquerender Verlängerungen befestigt, die einen Kern aus elektrisch gut leitendem Metall aufweisen, der mit einer Beschichtung aus Titan, einem analogen Metall oder einer Legierung dieser Metalle bedeckt ist. Zwischen der Beschichtung und dem Kern besteht guter elektrischer Kontakt.

Wenn diese Lösung auch eine gute Stromleitung in die Elektrode selbst und eine einwandfreie Positionierung der Elektrode ermög-

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licht, erlaubt sie doch keine einwandfreie Behebung der weiteren, oben geschilderten Schwierigkeiten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Elektrolysezelle mit einer Anordnung der Bauteile zu schaffen, die sowohl eine gute Stromverteilung mit minimalen Verlusten als auch eine stabile und dauerhaft zuverlässige Montage, eine gute Zugänglichkeit und eine einwandfreie Dichtheit verwirklicht.

Diese Aufgabe wird mit einer Elektrolysezelle der eingangs beschriebenen Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der von den Verlängerungen durchquerte Boden der Zelle aus elektrisch isolierendem Material besteht und auf einem starren Rahmen aufruht, auf dem auch wenigstens eine zwischen dem Rahmen und dem Boden angeordnete Stromverteilstange aufliegt, an die elektrische Verbindungen angeschlossen sind.

Das elektrisch isolierende Material des Bodens ist selbst chemisch inert oder chemisch inert gemacht. Mit Hilfe des Bodens geschieht die Anordnung, die Isolierung und die Abdichtung des elektrolytisch aktiven Teils, indem der Kern aus elektrisch leitendem Metall mittels Leitern an wenigstens eine Stromverteilstange angeschlossen wird.

Der Boden kann aus jeglichem chemisch inerten, elektrisch isolierendem und mechanisch widerstandsfähigem Material bestehen, wie beispielsweise aus einem Polyesterharz.

Der starre Rahmen ist selbst isolierend oder isoliert und kann beispielsweise aus Beton bestehen oder metallische, isolierte Elemente aufweisen, die beispielsweise aus Stahl bestehen.

Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung

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ist der starre Rahmen als schalenförmiger, isolierter metallischer Träger ausgebildet, der auf Stützen aufruht und auf dem unter Zwischenanordnen von isolierenden Bauteilen wenigstens eine Stromverteilstange aufruht, die eine Äquipotentialfläche darstellt und mit den Verlängerungen der Anode über biegsame Leiterbündel aus Kupfer verbunden ist.

Vorteilhafterweise teilt sich jedes Leiterbündel in zwei Äste und versorgt zwei Anoden, deren Achsen in der gleichen senkrechten Ebene angeordnet sind.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Stromverteilstangen mit einem vor der Zelle angeordneten Anschlußbereich verlängert, von dem aus in einfacher Weise die Verbindung zwischen Zellen beispielsweise mittels Leiterbündeln erfolgt, die den anodischen Teil mit kathodischen Verteilelementen der nachfolgenden Zelle verbinden.

Erfindungsgemäß kann auch ein Element vorgesehen sein, das den besagten Anschlußbereich seitlich verlängert und als Kurzschlußelement dient.

Die Erfindung ermöglicht eine einfache Anordnung der Elemente zueinander, wobei die Montage der Anoden sehr bequem ist, und ents pricht allen elektrischen,chemischen und mechanischen Erfordernissen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert.

Es stellen dar:

Fig.1 eine Seitenansicht eines Schnittes durch einen Teil einer Elektrolysezelle und

Fig.2 in Aufsicht Stromverteilelemente und die Art der Befestigung von Anschlüssen mittels Leiterbündeln aus Kupfer.

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Gemäß Fig. 1 ist eine Zelle 1 auf einen starren, metallischen Rahmen 2 gesetzt, der auf Füßen 3 ruht.

Stromverteilstangen 4, die Äquipotentialflächen bilden, sind an dem starren Rahmen 2 unter Zwischenanordnung eines isolierenden Bauteils 5, beispielsweise aus Polyester, befestigt.

Leiterbündel 6 in Form von flexiblen Bändern sind an der Stromverteilstange 4 mittels Schraubbolzen 7, Scheiben 8 und Muttern 9 befestigt.

Jedes Leiterbündel 6 teilt sich in zwei Äste 10 und 11, die an Verlängerungen 12 und 13 von Anoden angeschlossen sind.

Jede Anodenverlängerung, beispielsweise 12, ist an den isolierenden Boden 14 aus Polyester mittels einer Zwischenscheibe 15 und einer Mutter 16 angebracht.

Eine chemisch inerte Beschichtung 17, beispielsweise aus Titan, bewirkt die Dichtheit des elektrolytisch aktiven Teils der Zelle 1.

Der isolierende Boden 14 ruht mit Ansätzen 18 auf dem starren Rahmen 2.

Gemäß Fig. 2 sind mehrere Stromverteilstangen 4 und 19 starr oder einteilig mit einer vorderen Platte 20 verbunden, die zur elektrischen Verbindung zwischen zwei aufeinander folgenden Zellen dient.

Ansprüche; X27

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Claims

Ansprüche

1. Diaphragmaelektrolysezelle mit mehreren Anoden, die am Boden der Zelle mittels diesen durchquerenden Verlängerungen befestigt sind, wobei dieseVaiängerungen wenigstens einen Kern aus elektrisch gut leitendem Metall aufweisen, dadurch gekennzeichnet , daß der von den Verlängerungen (12, 13) durchquerte Boden (14) der Zelle (1) aus elektrisch isolierendem Material besteht und auf einem starren Rahmen (2) aufruht, auf dem auch wenigstens eine zwischen dem Rahmen (2) und dem Boden (14) angeordnete Stromverteilstange (4; 19) aufliegt, an die elektrische Verbindungen (5, 10, 11) angeschlossen sind.

2. Elektrolysezelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der starre Rahmen (2) als schalenförmiger, isolierter metallischer Träger ausgebildet ist, der auf Stützen (Füße 3) aufruht und auf dem unter Zwischenanordnung von isolierenden Bauteilen (5) wenigstens eine Stromverteilstange (4) aufruht, die mit den Verlängerungen (12, 13) der Anode über biegsame Leiterbündel (6) elektrisch verbunden ist.

3. Elektrolysezelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß sich jedes Leiterbündel (6) in zwei Äste (10, 11) teilt, die an zwei mit ihren Achsen in der gleichen senkrechten Ebene angeordnete Anoden (Verlängerungen 12, 13) angeschlossen sind.

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4. Elektrolysezelle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß mehrere Stromverteilstangen (4; 19) durch einen vor der Zelle (1) angeordneten Anschlußbereich (Platte 20) verlängert sind, von dem aus die elektrische Verbindung zwischen Zellen ausgeht.

5. Elektrolysezelle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die elektrische Verbindung zwischen Zellen aus Leiterbündeln besteht.

6. Elektrolysezelle nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Anschlußbereich (Platte 20) seitlich durch ein Kurzschlußelement verlängert ist.

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