DE902844C - Wasserzersetzer nach Filterpressenbauart - Google Patents

Description

• Wasserzersetzer nach Filterpressenbauart Die bisher bekannten Wasserzersetzer wurden so gebaut, daß entsprechend der Belastung die Elektroden vergrößert wurden. Dadurch entstanden bei höheren Belastungen große Elektrodenflächen, die unter Berücksichtigung des Raumbedarfes für den Apparat möglichst hoch gebaut wurden. Die an den unteren Teilen der Elektroden entstehenden Gase mußten infolgedessen in den Elektrodenräumen hochgeführt werden, so daß je nach Bauhöhe und Stromdichte weiter nach oben eine starke Emulgierung der Lauge eintrat. Auf der Sauerstoffseite erhöhten sich so die Korrosionen an den oberen Teilen der Elektroden. Das Elektrolytvolumen mußte entsprechend der Emulgierung vorgesehen werden.
• Nun ergibt sich bei der Beurteilung von Apparaten und Maschinen ,aus dem Raumbedarf ein gewisses Kriterium für den Entwicklungsstand. Bei gleicher Leistung und Lebensdauer wird die kleinere Einrichtung normalerweise die zweckmäßigere und in der Werkstoffausnutzung bessere Lösung darstellen. Daß auch die Wasserzersetzer im Zuge der foftschreitenden Entwicklung eine immer mehr steigende Leistung im Verhältnis zum Laugenbedarf erzielten, geht aus dem Vergleich des erforderlichen Laugenvolumens hervor. Während ältere Bauarten zur Erzeugung von i o cbm Wasserstoff je Stunde 30001 Laugenvolumen benötigten, fanden moderne Ausführungen mit etwa einem Zehntel dieses Laugenvolumens das Auslangen.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Leistung der Wasseraersetzer je Raumeinheit noch weiter zu steigern, ohne daß dabei irgendwelche Schwierigkeiten für den Betrieb auftreten. Erfindungsgemäß wird das dadurch .erreicht, daß das Elektrodenpaket in lotrechter Richtung in mehrere elektrolytisch wirksame Teile unterteilt ist; wobei für jeden dieser Teile ein- oder mehrmals Elektrolytumlauf und Gasabführung vorgesehen sind.
• Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung ist in Abb. i dargestellt. Man erkennt, daß die Elektrodenfläche in diesem Fall in vier elektrolytisch wirksame Teile Ei, E2, E'3 und EI unterteilt ist. Es kann auch eine größere Anzahl von Unterteilungen vorgesehen sein. Jede der in Fig. i dargestellten Etagen besteht aus drei Feldern Fi, F2, F3. Jedes dieser Felder erhält separate Gasabführungskanäle O und H. Dadurch wird erreicht, daß das Gas in kleinsten Mengen aus dem Zellenkörper herausgeführt wird und nicht mehr durch -*vVirbelung die Diaphragmen beschädigen kann. Jedes Feld erhält auch Elektrolytzuführungskanäle L. Hierdurch wird eine gleichmäßige Verteilung des Elektrolyts und eine gleichmäßige Kühlung gewährleistet.
• Ein Feld der oben beschriebenen Bauart wird in Abb.2 im vergrößerten Maßstab wiedergegeben. Die eingezeichneten Pfeile deuten die gleichmäßig verteilte Elektrolytzuführung und Gasabfuhr an. Mit H und O sind wiederum die Ableitungsrohre für Wasserstoff und Sauerstoff, mit L das Elektrolytzuführungsrohr bezeichnet. Die senkrechten Striche deuten das Vorblech des Feldes F1 an. Die wellenartige Anordnung des Vorbleches unterstützt die Verteilung des Elektrolyts.
• Einen Seitenriß der Anordnung gibt die Abb.3 wieder. Die Elektrodenmittelplatten M1 und 1Y12 tragen die Vorbleche V, und V2, von denen V, als Kathode. V2 als Anode wirksam ist. Die Vorbleche legen sich an das Diaphragma D an. Die Bewegung des Elektrolyts, der durch den Kanal L eintritt, und das Emporsteigen der Gase werden durch die Pfeile ,angedeutet. Durch Zusammenpressen des Elektrodenpaketes wird unter Verwendung entsprechender, abdichtend wirkender dünner Zwischenlagen eine vollkommene Abdichtung erzielt. Auch das Diaphragma wirkt an den einzelnen Stellen abdichtend.
• Der Zellenabstand läßt sich sehr schmal halten. Der lichte Raum zwischen dem Diäphragma und den Mittelelektroden braucht nur .einige Millimeter zu betragen.
• Die Gase werden zusammen mit der Lauge in Behälter geführt, in denen sie sich von dem mitgerissenen Elektrolyt scheiden und aus denen sie weiter abgeleitet werden. Der Elektrolyt wird durch Rückführungsleitungen den Zellen wieder zugeführt. Man kann auch bei Aufrechterhaltung der Unterteilung in mehrere elektrolytisch wirksame Teile die Anordnung -so treffen, daß die einzelnen Gas-und Elektrolytleitungen etwas schräg gestellt sind, während die Elektroden und Diaphragmen in senkrechter Richtung stehenbleiben. Dieses bietet für die Gasabführung in manchen Fällen einen Vorteil.
• Der erfindungsgemäße Wasserzersetzer ermöglicht die höchste Intensivierung des Betriebes. Das Laugenvolumen, das für eine Erzeugung von io cbm Wasserstoff pro Stunde benötigt wird, beträgt nur etwa ein Fünftel des Laugenvolumens, das bei den bisher besten Konstruktionen notwendig war. Irgendwelche Störungen des Betriebes treten nicht auf, da die Lauge im steten Strom und in gleichmäßiger Verteilung zugeführt wird, -so daß keine Konzentrationsverschiebungen entstehen können und außerdem die Gase rasch und ohne jede Stauung abgeführt werden. Diese Vorteile bieten die Möglichkeit, Anlagen von bisher unerreicht großer Leistung mit geringem Platz- und Werkstoffbedarf und größter Betriebssicherheit zu bauen.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Wasserzersetzer nach Filterpressenbauart; dadurch gekennzeichnet, daß die Zellenräume des Elektrodenpaketes vorzugsweise durch waagerechte Leisten in mehrere elektrolytisch wirksame Teile unterteilt sind.
2. 2 . N Vasserzersetzer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß jeder elektrolytisch wirksame Teil in horizontaler Anordnung ein oder mehrere Elektrolytzu- und -abführungen sowie Gasabführungen besitzt..
3. 3. Wasserzersetzer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Diaphragma zur Abdichtung der übereinanderliegenden Zellenräume dient. q..
4. Wasserzersetzer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß durch Abdichtung und Diaphragma die Zellenspannung mehrmals unterbrochen wird.
5. 5. Wasserzersetzer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Bauelemente durch stufenweise Anordnung schräg liegende Kanäle bilden, wodurch bei lotrechtem Diaphragma die Gasabführung .erleichtert wird.