Die Inbetriebnahme von geschlossenen, für die Erzeugung von Gasen durch Zersetzung wäßriger
Lösungen dienenden Elektrolyseuren, deren Anodenuiid
Kathodenraum durch ein Diaphragma voneinander getrennt sind, erfordert außerordentliche Vorsicht.
Zu Deginn der Gasentwicklung geht nämlich stets eine erhebliche Menge des gebildeten Wasserstoffes
in Lösung bzw. wird durch Okklusion an den Elektroden gebunden, so daß die Sauerstoffbzw.
Chlorproduktion zunächst überwiegt und Druckdifferenzen zwischen Anoden- und Kathodenraum
entstehen können, die das Diaphragma gefährden. Man muß den Elektrolyseur daher mit
sehr langsam und gleichmäßig ansteigender Strombelastung anfahren. Dies gilt in ganz besonderem
Maße für Elektrolyseure, die auf Überdruckbetrieb zugeschnitten sind. Da nämlich das Volumen der
erzeugten Gasblasen mit zunehmendem Druck abnimmt, wird dieses Volumen im normalen Betriebszustand
eines Überdruck-Elektrolyseurs sehr klein und ermöglicht es, den Elektrolytraum und die Gasabzugkanäle
entsprechend eng zu bemessen. Infolgedessen reichen bei der Inbetriebnahme des zunächst
drucklosen Elektrolyseurs alle diese Abmessungen nicht aus, und wenn man die Stromstärke
beim Anfahren nicht sehr vorsichtig und langsam steigert, so kommt es sowohl innerhalb der
einzelnen Zellen zu starken, das DiaphragmaThe commissioning of closed, for the generation of gases by decomposition of water
Electrolysers used for solutions, their anodic acid
The cathode compartments are separated from each other by a diaphragm, requires extreme caution.
A considerable amount of the hydrogen formed always goes to the start of the evolution of gas
in solution or is bound to the electrodes by occlusion, so that the oxygen or
Chlorine production predominates at first and pressure differences between the anode and cathode compartments
that endanger the diaphragm. You have to take the electrolyser with you
start very slowly and steadily increasing current load. This is particularly true
Dimensions for electrolyzers that are tailored for overpressure operation. Because the volume of the
generated gas bubbles decreases with increasing pressure, this volume is in the normal operating state
of an overpressure electrolyzer is very small and allows the electrolyte space and the gas exhaust ducts
to be dimensioned accordingly tight. As a result, when commissioning the initially sufficient
unpressurized electrolyser all these dimensions do not count, and if you consider the amperage
When starting not very carefully and slowly increases, it happens both within the
to strengthen individual cells, the diaphragm
gefährdenden Turbulenzen ate auch zwischen den über enge Gas- und Elektrolytleitungen verbundenen
Einzelzellen zu Druckdifferenzen, die eine Knallgasbildung verursachen können. Die erheblichen Gefahren, welche daher jedesmal
mit der Inbetriebnahme von Überdruck-Elektrolyseuren verbunden waren, stellen einen der
Hauptgründe für die Scheu dar, welche man bisher in der Industrie vor der technischen Anwendung
ίο solcher Überdruckapparate empfand. Die Erfindung, welche eine rasche und gefahrlose Inbetriebnahme
von Überdruck-Elektrolyseuren ermöglicht, stellt daher auf dem Gebiete der Druckelektrolyse einen
technisch entscheidenden Fortschritt dar. J5 Gemäß der Erfindung werden die Gasräume eines
Überdruck-Elektrolyseurs bei der Inbetriebnahme zunächst mit einem inerten Gas, wie.ζ. Β. Stickstoff,
unter einem Druck von mindestens ι atü gefüllt, und es wird dann erst unter diesem Zustand
ao der Druckfüllung der Strom eingeschaltet. Auf diese Weise entstehen bereits die ersten Gasblasen
unter Druck, und ihr Volumen bleibt daher angemessen klein, so daß die Gefahr der Entstehung von
zerstörenden Turbulenzen im Elektrolyt beseitigt ist. Weiterhin wird der prozentuale Einfluß des
durch Lösung und Okklusion anfangs gebundenen Wasserstoffes auf die in den getrennten Gasräumen
entstehenden Gesamtdrucke entscheidend herabgesetzt, und selbst eine vorübergehende, begrenzte
Gasmischung wird durch die Beimischung des inerten, die Detonationsfähigkeit unterdrückenden
Zusatzgases ungefährlich gemacht. Alle diese Wirkungen steigen natürlich mit wachsendem Druck
des eingefüllten inerten Gases, und man sollte daher in der Praxis auf mindestens 10 bis 20 °/o desjenigen
Druckes gehen, der als endgültiger Betriebsdruck des Elektrolyseurs vorgesehen ist.
Hazardous turbulence also ate between the narrow gas and electrolyte lines connected
Individual cells lead to pressure differences that can cause oxyhydrogen gas to form. The considerable dangers which, therefore, every time
associated with the commissioning of overpressure electrolysers represent one of the
Main reasons for the shyness that one has so far in the industry of the technical application
ίο felt such overpressure apparatus. The invention, which enables a quick and safe start-up
made possible by overpressure electrolysers, therefore represents one in the field of pressure electrolysis
technically decisive progress. J5 According to the invention, the gas chambers are one
Overpressure electrolyser when commissioning initially with an inert gas, such as. Β. Nitrogen,
filled under a pressure of at least ι atü, and it is only then under this condition
ao the pressure filling the current switched on. In this way, the first gas bubbles are created
under pressure, and their volume therefore remains reasonably small, so that there is a risk of
destructive turbulence in the electrolyte is eliminated. Furthermore, the percentage influence of the
hydrogen initially bound by solution and occlusion on the in the separate gas spaces
resulting overall prints are decisively reduced, and even a temporary, limited one
Gas mixture is made by adding the inert, suppressing the detonation ability
Make additional gas harmless. All of these effects, of course, increase with increasing pressure
of the inert gas charged, and should therefore in practice be at least 10 to 20% of that
Go pressure, which is intended as the final operating pressure of the electrolyzer.
Als noch günstiger hat es sich erwiesen, den Druck der inerten Gasfüllung bis auf die Höhe des
vorgesehenen endgültigen Betriebsdruckes zu steigern. Denn in diesem Falle kann man vom ersten
Augenblick an mit der endgültigen Einstellung aller Regel- und Sicherheitsventile anfahren, während
man deren Einstellung bisher jeweils nach Maßgabe des langsam ansteigenden Gasdruckes allmählich
hochregeln mußte, um ihrer vorgeschriebenen Funktion in jedem Augenblick sicher zu sein.It has proven to be even more favorable to reduce the pressure of the inert gas filling up to the level of the
intended final operating pressure to increase. Because in this case you can start from the first
Start now with the final setting of all control and safety valves while
their setting has so far been made gradually in accordance with the slowly increasing gas pressure
had to turn it up in order to be sure of its prescribed function at every moment.
Nimmt man auf diese Weise die Einschaltung des Stromes erst nach Erreichen des vollen Betriebsdruckes
vor, so ist es nicht nur zulässig, sondem sogar besonders vorteilhaft, den Betriebsstrom
unmittelbar bis zur vollen Betriebsstromstärke hochzufahren. Denn hierdurch erreicht man, daß
alle durch das Anlaufen bedingten Anormalitäten der Funktionsweise des Apparates sich in den Zeitraum
zusammendrängen, in dem die inerte Gasfüllung noch überwiegt und durch ihre detonationshemmende
Wirkung das entscheidende Gefahrenmoment unterdrückt.In this way, if the current is only switched on after the full operating pressure has been reached
before, so it is not only permissible, but even particularly advantageous, the operating current
to start up immediately to full operating current. Because in this way one achieves that
all abnormalities in the functioning of the apparatus caused by the start-up are reflected in the period
crowd, in which the inert gas filling still predominates and due to its detonation-inhibiting
Effect suppresses the decisive element of danger.
Es ist zwar schon vorgeschlagen worden, Elektrolyseure
vor dem Einschalten mit Stickstoff auszuspülen, um den Luftsauerstoff aus den für die
Wasserstoffaufnahme bestimmten Räumen zu verdrängen. Eine solche Spülung erweist sich aber in
der Praxis als zwecklos, weil die bei Inbetriebnähme anfangs unvermeidbar wieder eintretende
Knallgasbildung infolge der nur geringen Stickstoffverdünnung die zuvor erzielte Beseitigung der
Explosionsgefahr wieder neu entstehen läßt.It has been proposed to use electrolysers
Flush with nitrogen before switching on to remove the oxygen from the air for the
To displace hydrogen uptake in certain spaces. Such a rinse proves to be in
in practice as pointless, because the initially unavoidable reoccurrence when the system is put into operation
Oxyhydrogen formation as a result of the only slight nitrogen dilution, the previously achieved elimination of
Danger of explosion can arise again.