DE265168C

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Publication number: DE265168C
Application number: DENDAT265168D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, bei der Elektrolyse von Salzlösungen, insbesondere bei Lösungen der Alkalichloride mit horizontaler Anordnung Kathoden zu verwenden, die den Anodenraum nicht völlig abschließen, sondern Zwischenräume frei lassen, durch welche die Lösung ungehindert zirkulieren kann. Bei dieser Anordnung hatte man aber damit zu kämpfen, daß sich Niederschläge von Magnesia, Kalk usw., die sich aus der Salzlösung abscheiden, sobald diese in die alkalische Schicht eindringt, auf den Membranen bzw. den Kathodendecken ablagern, statt mit der Lösung aus der Zelle abzufließen. Diese Ablagerungen können sich im Laufe der Zeit so weit anhäufen, daß sie sogar die Zwischenräume zwischen den Kathoden stellenweise oder durchweg überbrücken, die gleichmäßige Verteilung der Zirkulation über die ganze Fläche stören und einen elektrischen Widerstand bilden, dessen Überwindung nutzlosen Spannungsverbrauch verursacht. Außerdem hat man mit dem Übelstand zu kämpfen, daß sich Gaspolster oberhalb der Kathode bilden, die zu Spannungssteigerangen und sogar zu Stromunterbrechungen führen können.

Gegenstand vorliegender Erfindung ist nun eine Einrichtung, durch die die erwähnten beiden Übelstände behoben werden, und zwar für die in der Hauptpatentschrift beschriebene Kathodenanordnung. Es geschieht dadurch, daß man die osmotische Membran m, mit welcher man die Kathode bedeckt oder einhüllt, zu beiden Seiten steil abfallen läßt. Es ist zwar schon bekannt, bei nicht streifenförmigen Kathoden die Gasschirme, welche die Kathoden bedecken, als ebene, etwas geneigte Fläche auszubilden, hierdurch wird aber nicht verhindert, daß die entwickelten Gase größere Gaspolster oberhalb der Kathoden bilden, auch kann der Schlamm, der auf die Membranen niederfällt, ruhig auf denselben liegenbleiben. Im Gegensatz hierzu wird bei dem Erfindungsgegenstand der Wasserstoff gezwungen, sich in dem stark verjüngten Räume oberhalb jeder streifenförmigen Kathode zusammenzudrängen, so daß der größte Teil der Membran mit Flüssigkeit und nicht mit Wasserstoffgas in Berührung steht, auch gleitet der Schlamm, der sich auf den Membranen absetzt, infolge der starken Neigung der Seitenflächen ab.

Die Zeichnung stellt beispielsweise Ausführungsformen dar.

Man verwendet zur Herstellung der Kathoden K dabei zweckmäßigerweise, wie auf Fig. ι und 2 skizziert wird, umgekehrte T-Eisen oder Winkeleisen und benutzt als Gasschirm vorteilhafterweise Asbestpappe, Asbestgewebe o. dgl. Die Gasschirme können völlig geschlossene Schläuche bilden oder auch Schläuche, die an ihrer Unterseite stellenweise oder der ganzen Länge nach geöffnet sind, oder auch unten offene Rinnen.

Der Schlamm, der sich auf die Membran ab-

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setzt, gleitet infolge der Neigung ihrer Seitenwände nunmehr ungehindert ab und wird mit der Lösung aus der Zelle abgeführt.

Die Gase, welche sich bei der Elektrolyse entwickeln, sammeln sich oben an und können infolge der sich nach oben verjüngenden Form des Querschnittes der Gasschirme die Stromlinien nicht mehr stark einschnüren oder gar abschneiden. Immerhin ist es zweckmäßig,

ίο auch hier das Entweichen des elektrolytisch entwickelten Wasserstoffes dadurch zu erleichtern, daß man die Firstlinie der Kathodendecken nach der Seite, an welcher der Wasserstoff austreten soll, schwach ansteigen läßt.

Um dies erreichen zu können, ohne daß der Abstand der Kathoden von den Anoden nach dieser Seite kleiner wird, und ohne Anode oder Kathode neigen zu müssen, was für die ruhige Schichtbildung schädlich wäre, ist es zweckmäßig, bloß der Membran die erforderliche Neigung zu erteilen, während die Kathode horizontal bleibt. Dies kann zweckmäßigerweise dadurch herbeigeführt werden, daß man die Kathode aus zwei Winkelseien zusammensetzt und durch ein Zwischenstück r trennt, dessen oberer Rand, wie auf Fig. 4 und 4a ersichtlich, die erforderliche Neigung besitzt. Man kann auch das Zwischenstück, wie auf Fig. 5 und 5a gezeichnet ist, nach unten fortsetzen und gewinnt dadurch unterhalb der Kathode noch einen Raum, in dem sich Kathodenlauge ansammelt. Läßt man diesen Raum mit dem Raum, welcher sich oberhalb der horizontalen Teile des Winkeleisens befindet, etwa durch Bohrungen oder Ausnehmungen in den horizontalen Teilen der Winkeleisen kommunizieren, so erzeugen die innerhalb der Membran aufwärts gleitenden Wasserstoffblasen eine Zirkulation innerhalb der Membran, welche einerseits das Entweichen des Wasserstoffs noch befördert und anderseits zu einem völligen Konzentrationsausgleich innerhalb der Membran führt und deshalb sehr vorteilhaft wirkt.

Zur Herstellung der Zwischenstücke verwendet man vorteilhafterweise isolierende Materiale, wie Glas, Zement, Schiefer, Porzellan usw. Ordnet man eine Platte aus isolierendem Material nach Fig. 6 auch unterhalb der Kathode an, so kann man zur Herstellung des Gasschirmes feinmaschige Drahtnetzgewebe benutzen.

Um solche Kathoden nun leicht in Zellen verschiedenartiger Konstruktion einführen zu können, ist es zweckmäßig, die einzelnen Kathoden nach Fig. 7 aus zwei unabhängigen Teilen, einem horizontalen Teil K (der mit r und m versehen sein kann) und einem vertikalen Teil H, der vorteilhafterweise durch Einschrauben in die Enden von K mit demselben verbunden werden kann. Um dieses Einschrauben zu erleichtern, ist es vorteilhaft, nur den horizontalen Teil der Kathode mit der Membran m zu umgeben.

Claims

Patent-Ansprüche: g

1. Streifenförmige Kathoden, die mit Gasschirmen bedeckt sind, gemäß Patent 263432, dadurch gekennzeichnet, daß diese Schirme sich nach oben verjüngen und an ihren Seiten bis unter die' Kathode nach unten abfallen, zum Zweck, das Abgleiten des sich absetzenden Schlammes zu bewirken und um zu verhindern, daß die oben sich sammelnden Gase einen größeren Querschnitt einnehmen können.

2. Ausführungsform der Kathode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathoden mit einem Streifen, der vorzugsweise aus isolierendem Material besteht, verbunden werden, dessen oberer Rand die zum leichten Entweichen des Gases erforderliche Neigung besitzen kann.

3. Ausführungsform der Kathode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Streifen auch unterhalb der Kathode fortsetzen und die Räume oberhalb und unterhalb der Kathode kommunizieren

(z. B. durch Bohrungen oder Ausnehmungen) zum Zwecke, eine Zirkulation innerhalb der Membran herbeizuführen.

4. Ausführungsform der Kathode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß feinmaschige Drahtnetzgewebe als Membran verwendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.