DE8803441U1 - Membranelektrolysevorrichtung - Google Patents
MembranelektrolysevorrichtungInfo
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Description
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Die Erfindung betrifft eine Membranelektrolysevorrichtung zum Erzeugen von Wasserstoff, Chlor und Alkalihydroxid aus
einer Alkalichloridlösung, mit einer semipermeablen Membran mit Kationenaustauscheigenschaften zwischen jeder
Anode und Kathode, wobei die Membranelektrolysevorrichtung Teile aus einer Diaphragma-Elektrolysevorrichtung aufweist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellungskosten für eine Membranelektrolysevorrichtung
dadurch wesentlich zu verringern, daß Teile einer Diaphragma-Elektrolysevorrichtung, die auch gebraucht sein
können, mitverwendet werden. Erfindungsgemäß geschieht
dies dadurch, da® die Anoden der
Membranelektrolysevorrichtung einen Rahmen aufweisen, in
welchem 1 bis 3 Anoden aus einer
Diaphragma-Elektrolysevorrichtung befestigt sind, wöbe*
jede Anode elektrochemisch aktive Anodenflächen mit Gitterstruktur und einen zwischen den Anodenflachen
angeordneten Stromleiter aufweist und der Stromleiter mit dem Rahmen verbunden ist.
Die im Rahmen befestigten Anoden können bereite in einer
Diaphragma-Elelctrolyee verwendet worden sein oder sie wurden ursprünglich für diesen Zweck hergestellt und auf
Vorrat gehalten.
Die Anoden der Diaphragma-Elektrolyse besitzen Anodenflächen mit Gitterstruktur, wot ei z.B. Streckmetall
verwendet wird,, Bei ihrer Herstellung werden teure Metalle wie etwa Titan verwendet. Wenn Elektrolysevorrichtungen
auf das modern« und viel leistungsfähigere
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Membranverfahren umgestellt werden, let es für die Kosten
von wesentlicher Bedeutung, vorhandene Anoden der Diaphragma-Elektrolyse weiterbenutzen zu können. Dadurch
können die Herstellungskosten der
Membranelektrolysevorrichtung um 20 bis 30 % gesenkt
werden.
Mernbranelektrolysevorrichtung werden mit Hilfe der
Zeichnung erläutert. Es zeigt:
Fig. 4 die Ansicht einer Kathode in verkleinerter Darstellung und
Fig. 5 eine Anode mit feinmaschigem, elektrochemisch
inaktivem Netz im Querschnitt.
Die für die Membranelektrolyse bestimmte Anode der Fig. 1 und 2 weist einen Rahmen (1) z.B. aus Titan, auf, in
welchem zwei Anoden (2) und (3) befestigt sind, die für
eine Diaphragma-Elektrolyse bestimmt waren oder bereits in einer solchen verwendet wurden. Die Anoden (2) und (3)
besitzen elektrochemisch aktive Anodenflächen (2a, 2b) und
(3a, 3b) mit Gitterstruktur. Die vordere Anodenfläche (3b) ist in Fig. 1 weggelassen, um den Innenbereich der
Anode (3) besser darstellen zu können.
• ·
Zwischen den Anodenflächen einer jeden Anode verläuft ein Stromleiter (S)/ der zumeist aus Kupfer hergestellt ist.
Das untere Ende des Stromleiters (5) ist durch den Rahmen hindurchgeführt, so daß sein freies Ende (5a) mit einer
stromführenden Platte (7) verbunden werden kann.
Die zu elektrolysierende Alkalichlorid-Sole wird durch ein Röhrchen (10), das durch den Rahmen hindurchgeführt ist,
in die jeweilige Zelle geleitet, Anolyt und Chlor zieht man durch die Leitung (11) ab. Wenn man im Innenraum der
Anode einen gasfreien Raum erzeugen will, kann man zwischen die Anodenflächen ein Metallrohr (12) einsetzen.
Es sorgt dafür, daß die Flüssigkeit in ihm ungehindert abwärts strömen kann, während Gasblasen außerhalb des
Rohres (12) und insbesondere vor den Anodenflächen aufwärts strömen. Es entsteht dadurch eine erwünschte
Zirkulation des Elektrolyten, wodurch einer Verarmung des Elektrolyten an NaCl in der Nähe der Membran vorgebeugt
wird.
In Fig. 3 ist im Querschnitt eine abgewandelte Diaphragma-Anode (15) etwas vergrößert dargestellt, die
ebenfalls in den Rahmen (11) eingebaut werden kann. Ihre Anodenflächen (15a) und (15b) liegen am Stromleiter (16)
nicht an, sie erhalten den Strom durch Stromverteilungsbleche (17, 18, 19), die mit dem
Stromleiter (16) verbunden sind. Hierbei bildet das Stromverteilungsblech (19), welches zusammen mit dem
Stromleiter (16) einen geschlossenen Querschnitt aufweist, einen zum Stromleiter (16) achsparallelen Hohlkörper oder
Kanal (20) aus. Dieser Kanal (20) begünstigt ebenso wie das Metallrohr (12) der Fig. 1 die abwärts gerichtete
Strömung des Elektrolyten zwischen den Anodenflächen (15a) und (15b) und damit die Elektrolyt-Zirkulation mit den
erwähnten Vorteilen.
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Die beschriebenen Anoden für die Membranelektrolyse bilden
zusammen mit passend gestalteten Kathoden in der Aufeinanderfolge von Anode - Membran - Kathode Membran
- Anode - usw. eine Elektrolysevorrichtung vom Filterpressentyp. Die Kathode kann hier beliebig und vor
allem plattenförmig ausgestaltet sein. Ein Beispiel für eine Kathode ist in Fig. 4 dargestellt. Hierbei sind in
einem Rahmen (21) horizontale Platten (22) befestigt, zwischen denen Spalte (23) zur Gasabführung bestehen. Eine
seitliche Zunge (25) dient dem Stromanschluß, durch die Leitung (26) wird Alkalichlorid-Sole zugeführt und durch
die Leitung (27) zieht man Katholyt und Wasserstoff ab. Einzelheiten der an sich bekannten Kathode sind im
US-Patent 4 474 612 beschrieben.
In Fig. 5 ist in einer Darstellung entsprechend Fig. 2 die Anordnung eines elektrochemisch inaktiven Netzes (29) vor
den Anoden (2) und (3) gezeigt. Das Netz kann z.B. aus Titan bestehen und ist nicht aktivierend beschichtet. Eine
Aktivierungsbeschichtung, z.B. mit Rhuteniumoxid, findet sich ab~r auf den Anoden (2) und (3). Das Netz ist am
Rahmen (1) befestigt, es dient der Abstützung der Membran und überbrückt Spalte, Ecken und spitze Kanten auf der
Oberseite der Anoden (2, 3). Ein Netz (29) kann auf beiden Außenseiten der Anode angeordnet sein.
Claims (5)
1. Membranelektrolysevorrichtung zum Erzeugen von Wasserstoff, Chlor und alkalihydroxid aus einer
Alkalichloridlosung, mit einer semipermeablen Membran mit Kationenaustauscheigenschaften zwischen jeder Anode
und Kathode, wobei die Membranelektrolysevorrichtung Teile aus einer Diaphragma-Elektrolysevorrichtung
aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Anoden der Membranelektrolysevorrichtung einen Rahmen aufweisen,
in welchen 1 bis 3 Anoden aus einer Diaphragma-Elektrolysevorrichtung befestigt sind, wobei
jede Anode elektrochemisch aktive Anodenflächen mit Gitterstruktur und einen zwischen den Anodenflachen
angeordneten Stromleiter aufweist und der Stromleiter mit dem Ra.imen verbunden ist.
2. Membranelektrolysevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromleiter der Anoden durch
den Rahmen hindurchgeführt und mit einer stromführenden Schiene oder Platte verbunden sind.
3. Membranelektrolysevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Anodenflächen
einer Anode ein zum Stromleiter achsparalleles
Metallrohr angeordnet ist.
4. Membranelektrolysevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Stromleiter verbundene
Stromverteilungsbleche zum Metallrohr oder zu einem Metallhohlkörper ausgeformt sind«
5. Membranelektrolysevorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß auf
den Anodenclachen ein feinmaschiges, elektrochemisch
inaktives Netz angeordnet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE8803441U DE8803441U1 (de) | 1988-03-15 | 1988-03-15 | Membranelektrolysevorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE8803441U DE8803441U1 (de) | 1988-03-15 | 1988-03-15 | Membranelektrolysevorrichtung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE8803441U1 true DE8803441U1 (de) | 1988-04-21 |
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ID=6821836
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE8803441U Expired DE8803441U1 (de) | 1988-03-15 | 1988-03-15 | Membranelektrolysevorrichtung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE8803441U1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006007773A1 (de) * | 2006-02-20 | 2007-09-20 | Walter Dr. Kothe | Anordnung und Verfahren zum Spalten von Wasser |
-
1988
- 1988-03-15 DE DE8803441U patent/DE8803441U1/de not_active Expired
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006007773A1 (de) * | 2006-02-20 | 2007-09-20 | Walter Dr. Kothe | Anordnung und Verfahren zum Spalten von Wasser |
DE102006007773B4 (de) * | 2006-02-20 | 2010-02-11 | Walter Dr. Kothe | Anordnung zum Spalten von Wasser |
US8652319B2 (en) | 2006-02-20 | 2014-02-18 | Walter Kothe | System and method for splitting water |
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