DE282749C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Den Gegenstand vorliegender Erfindung bildet eine elektrolytische Zersetzungszelle, bei welcher in bekannter Weise nur die Anode in der Flüssigkeit eingetaucht ist, während die Kathode dem Diaphragma aufliegt. Die Einrichtung ist hierbei derart getroffen, daß das Diaphragma mit der Kathode als Ganzes abgenommen werden kann, ohne daß der Zellrahmen dadurch beschädigt oder verbogen wird.

ίο Es wird dies im wesentlichen dadurch erreicht, daß Kathode und Diaphragma auf der Außenseite eines festen Zellrahmens angebracht sind, wodurch ein sich erweiternder Zellenraum geschaffen wird, dessen Erweiterung dazu benutzt wird, um durch Anbringung von Vorratsbehältern für den zu zersetzenden Elektrolyten die Konzentration der Flüssigkeit in üblicher Weise aufrechtzuerhalten, und ihr außerdem einen Kreislauf zu erteilen, was zur Folge hat, daß zu große Inanspruchnahme des Diaphragmas und der Kathode infolge des hydrostatischen Drucks der Flüssigkeit verhindert und diese Teile allseits gleichmäßig beansprucht werden und Rückfließen des Kations verhindert wird.

Die beifolgende Zeichnung zeigt eine Zersetzungszelle dieser Art in beispielsweiser Ausführungsform in Fig. ι in der Ansicht, in Fig. 2 von der Stirnseite aus gesehen, in Fig. 3 in senkrechtem Querschnitt, und in Fig. 4 in senkrechtem Längsschnitt. Fig. 5 verdeutlicht die Einrichtung der aus mehreren Teilen bestehenden Anode, und Fig. 6 verdeutlicht die Anbringung von Unterlagsstützen an der Anode.

Der zur Aufnahme der an seiner Außenseite befestigten Kathode und des Diaphragmas dienende Zellraum besteht hier beispielsweise aus einer Bodenplatte 12, den Seitenwänden 10 und den diese auf ihren Oberseiten verbindenden Leisten 11. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel liegen die Leisten 11 mehr nach innen, und die Wandungen 10 und 12 sind auf deren Außenseite befestigt. Sämtliche Teile des Zellrahmens bestehen zweckmäßigerweise aus Schiefer, Zement oder anderem geeigneten widerstandsfähigen Material. Das Diaphragma 13 ist an den Seiten der Bodenplatte 12 und der anderen Rahmenteile mittels rechtwinkliger Rahmen 14 befestigt, welche aus leitendem Material bestehen und von den Rändern des aus Asbest oder anderem durchlässigen Stoff bestehenden Diaphragmas durch Dichtungsstreifen 15 aus Gummi oder anderem Isolationsmaterial getrennt sind. Die Ränder der Diaphragmen 13 liegen auf Dichtungsstreifen 16 aus Isolationsmaterial auf, welche an den Kanten der Stirnwände 13 der oberen Leisten 11 und der Bodenplatte 12 befestigt sind. Die Rahmen 14 selbst sind an den Seitenwänden des Zellrahmens beispielsweise durch Klemmen 17 befestigt, welche sich gegen an den Leisten 11 befindliche Flanschen oder Streifen 18 sowie gegen entsprechende Flansche oder Ansätze des Diaphragmarahmens 14 anlegen können und durch Schrauben 19

in ihrer Lage festgehalten werden. Die unteren Längsleisten der Rahmen 14 werden im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch U-förmige Klammern 20 sowie durch durch ihre umgebördelten Enden hindurchtretende Schrauben 21 in ihrer Lage erhalten. Es können außerdem ähnliche Klammern 22 vorgesehen sein, welche, wie aus Fig. 2 ersichtlich, sich quer über die Stirnenden der Zelle legen und durch Schrauben 23 an den aufwärts gerichteten Leisten der Rahmen 14 befestigt werden. Auf die Außenseiten der. Diaphragmen 13 legen sich die Kathoden 24 auf, welche aus einer beliebigen Anzahl, beispielsweise zwei Lagen von Drahtgewebe oder einem gleichartigen durchlässigen Material bestehen können, das in seinen Poren die Flüssigkeit zurückhalten kann. Zur Befestigung sind in der vorliegenden beispielsweisen Ausführungsform die Ränder der Kathoden nach außen rechtwinklig umgebogen und in geeigneter Weise, z. B. durch Klemmschienen 25 und Schrauben 26, leitend mit den Diaphragmarahmen 14 verbunden. Die elektrolytische Wirkung geht dadurch nur an der freiliegenden Stelle der Diaphragmen vor sich.

Der auf auf diese Weise von den Diaphragmen 13 bzw. den Kathoden 24 und "den Leisten 14 gebildete Raum wird auf der Außenseite durch Platten 27 geschlossen, welche durch Befestigungsrahmen 28 und Schrauben 29 in ähnlicher Weise in ihrer Lage erhalten werden können und beim vorliegenden Ausführungsbeispiel noch durch eine beliebige Anzahl von Verstärkungsrippen 30 abgesteift werden, die hier beispielsweise aus kleinen mit U-förmigen Biegungen versehenen Stangen bestehen und sich mit diesen gebogenen Teilen teils gegen die Außenplatte 27, teils gegen die Kathode anlegen. Man erhält auf diese Weise eine vollständig geschlossene, als Ganzes abnehmbare Kathodenkammer, welche vom Zellrahmen beliebig entfernt und daran befestigt werden kann und daher auch eine leichte Reinigung aller Teile ermöglicht, ohne daß der Zellrahmen dadurch verbogen oder beschädigt wird. Dadurch, daß man diese Kathodenkammern auf der Außenseite des Zellrahmens anbringt, so daß sie gewissermaßen den von den Leisten 11 frei gelassenen Teil der Seitenwandungen ausfüllen, wird ein an dieser Stelle erweiterter Zelleninnenraum geschaffen, welcher es ermöglicht, die Anoden, welche hier in der üblichen Weise aus mehreren Teilen bestehen können, in beliebigem Abstand voneinander und von der Kathode anzubringen, und auch Raum genug zur Aufnahme eines Vorrats des zu zersetzenden bzw. aufzulösenden Elektrolyten schafft, der so angebracht sein kann, daß zwischen den Teilen der Anode und den von den Kathodenkammern geschaffenen Seitenwandungen eine Flüssigkeitszirkulation ermöglicht wird, welche gleichmäßige Konzentration und Beseitigung schädlicher Wirkungen des hydrostatischen Druckes der Flüssigkeit sichert. Der Vorratsbehälter 50 für den Elektrolyten ist zwischen den Anodenplatten 35 angeordnet und wird beispielsweise mittels einer Röhre 51, die in einen Flüssigkeitsverschluß 53 o. dgl. mit ihrem umgebogenen Rande 52 abnehmbar eingesetzt sein kann und deren offenes Ende gegebenenfalls durch eine Kappe 54 überdeckt sein kann, während des Betriebes mit dem die Konzentration aufrechterhaltenden Vorrat an aufzulösendem Elektrolyten versehen. Der Behalter 50 und das Zuführungsrohr 51 bestehen beispielsweise aus Kautschuk, Schiefer, Glas oder anderem geeigneten Material. Es können selbstverständlich auch mehrere solcher Nachfüllbehälter 50, die zum Durchtritt der Flüssigkeit durchbohrt sind, vorgesehen werden. Die Vorratsbehälter sind unmittelbar unter der Oberfläche der Flüssigkeit angeordnet, um einesteils die Flüssigkeit auf alle Teile des aufzulösendes Stoffes einwirken zu lassen und um eine gleichmäßige Konzentration zu erzielen, da an der Oberfläche die Flüssigkeit am schwächsten ist. Durch das Heruntersinken, der frisch aufgelösten bzw. zugeführten Teile entsteht zwischen den Anodeoplatten 35 eine Strömung, welche sich durch Schlitze c oder andere Durchlässe der Anodenplatten nach außen fortsetzt und die Anodenplatten vollständig umfließt. Dadurch wird auch bewirkt, daß dem Diaphragma in seiner ganzen Höhe Flüssigkeit derselben Konzentration dargeboten wird, und die Wirkung des nach unten zunehmenden Druckes der Flüssigkeit gegen die Wandungen der Kathodenkammer bzw. das Diaphragma und das sich sonst durch den hydrostatischen Druck leicht ergebende Ausbeulen dieser Teile wird vermieden, ohne daß man das Diaphragma oder die Kathoden nach unten zu zu verstärken braucht.

Um den oder die Vorratsbehälter für den Elektrolyten in der richtigen Lage' mit Bezug auf die Anode zu erhalten, werden die Anodenplatten 35, die beispielsweise aus oberen Teilen a und unteren Teilen b bestehen können, und durch Stäbchen 39 oder durch Fußansätze χ, χ no in einiger Entfernung vom Boden erhalten werden, durph Stege 37, 38 miteinander verbunden, welche hier beispielsweise bei 36 in schwalbenschwanzförmige Einschnitte der Anodenplatten (Kohlen, Graphit o. dgl.) eingesetzt sind. Diese Stege sind mit öffnungen 40, 41 versehen, durch welche Stäbchen oder Stangen 42 aus Kohle, Graphit oder anderem geeigneten Material hindurchgesteckt werden können, welche durch öffnungen des Deckes 33 hindurchtreten und hier gegebenenfalls durch eine zwischen ihnen und Flanschen 43 des

Deckels befindliche Dichtung 44 aus Teer, Paraffin ο. dgl. abgedichtet sein können. Mittels dieser Stäbe 34 geschieht die Zuführung des Stromes durch Klemmen oder Quecksilbernäpfchen 45, während die Stromzuführung zur Kathode durch Klemmen oder Quecksilbernäpfe 46 geschieht, welche mit dem Metallrahmen 14, an welchem die Kathoden 24 befestigt sind, leitend verbunden sind. Am Deckel ist noch eine Auslaßöffnung 34 zur Abführung der sich etwa entwickelnden Gase angebracht.

Das sich an der Kathode ausscheidende Kation wird ständig herabgewaschen bzw. aufgelöst, fließt an der Kathode nach unten und kann in geeigneter Weise entfernt werden. ' Es sind noch Öffnungen 60 vorgesehen, um die sich in der Kathodenkammer entwickelnden Gase abzuführen. Die Zelle wird mit dem flüssigen Elektrolyten, beispielsweise durch Röhren 55, von einem Vorratsbehälter aus beschickt. Der über der Anode befindliche, bei der Zersetzung etwas ansteigende Flüssigkeitsstand ist beispielsweise in Fig. 4 bei x¹ angedeutet.

Durch die hier bewirkte Zirkulation der Flüssigkeit und infolge des vollkommen gleichmäßigen Flüssigkeitsdruckes wird auch die schnelle Verstopfung des Diaphragmas yerhindert, wozu noch der Umstand beiträgt, daß die Flüssigkeit sich stets in der Höhe des oberen Randes des Diaphragmas befindet, und

daß hier stets eine große Konzentration vorhanden ist. Dadurch wird auch das Rückfließen des Kations in die Anodenkammer 35 und übermäßige Bildung von Hypochloriten verhindert.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Elektrolytische Zersetzungszelle, dadurch gekennzeichnet, daß die aus einem die Kathode (24) aufnehmenden Rahmen (14) und Außenwänden (27) bestehende, als Ganzes vom bzw. mit dem Diaphragma abnehmbare " Kathodenkammer auf der Außenseite der offenen, rahmenförmigen Seitenwände (11) der Zelle angeordnet ist, während in dem dadurch gebildeten, den Kathoden (24) gegenüberliegenden erweiterterten Zelleninnenraum die Anodenplatten (35) angebracht sind, zwischen welchen der iii bekannter Weise die Konzentration der Flüssigkeit aufrechterhaltende Vorrat des zu zersetzenden Körpers sich befindet.

2. Zersetzungszelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter (50) für den nachzufüllenden Vorrat des Elektrolyten unmittelbar unter der Oberfläche der Flüssigkeit und zwischen den oberen Rändern der getrennten und durch Stege (37) miteinander verbundenen Anodenplatten (35) angeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.