NO138254B - Membrancelle for utfoerelse av elektrolyseprosesser, saerlig for elektrolyse av alkalikloridloesninger - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår memhrancellér, særlig for elektrolyse av alkalikloridlbsninger, og som omfatter flate og hule metalliske anoder, hvori minst en av de to parallelle sider utgjores av en perforert plate eller et gitter fremstilt av titan, eller av et metall eller en legering med analoge anodeegenskaper, samt utstyrt med forlengelser for strominntak og fastspenning av anodene på bunnplaten i cellene.

Det er kjent at <3et i forbindelse med elektrolyseceller er interesse for å erstatte tidligere anvendte grafittanoder med anoder av titan eller av metaller eller legeringer med analoge anodeegenskaper; og som er dekket av et ledende belegg som ikke angripes av de elektrolytiske losninger.

I det franske patentskrift nr. 1.600.249 er det beskrevet ut-forelser hvor slike metallanoder er forlenget med metallstykker som tjener som fastmontering av anodene på bunnplaten i cellene og samtidig for inntak av elektrisk strom.

Fra britisk patentskrift nr. 1.127.484 er det videre prinsippielt kjent en membrancelle for utforelse av elektrolyseprosesser, særlig for elektrolyse av alkalikloridlbsninger, og som omfatter en bunnplate av metall samt et antall vertikale og hule anoder som hver er utstyrt med to parallelle sider, hvorav i det minste den ene utgjores av en perforert plate av titan eller et metall med likeartede egenskaper, eventuelt en legering av sådanne metaller, idet anodene er forbundet med bunnplaten ved hjelp av hver sin forlengelse i form av en hovedsakelig vertikal, sylindrisk monteringsstav som utgjores av en aksial indre kjerne av et metall med god elektrisk ledningsevne og som er omsluttet av en kappe av titan eller et metall med likeartede egenskaper, eventuelt en legering av sådanne metaller, hvorunder nevnte monteringsstaver ved sin ovre ende er fastsveiset mellom anodens to parallelle sider og ved sin nedre ende er fort inn i utborede hull i bunnplaten, som sammen med sidevegger danner et elektrolysékar som inneholder nevnte anoder.

På denne bakgrunn av kjent teknikk har imidlertid membrancellen

i henhold til foreliggende oppfinnelse som særtrekk at kappen slutter ved bunnplatens overside og den ytterste, blottlagte ende av kjernen befinner seg, direkte eller gjennom en distan-sering med god ledningsevne, i kontakt med bunnplaten, mens en ringformet skive som er sveiset til kappens nedre ende, er anordnet for avtetning av bunnplatens overside rundt det tilordnede hull. Ytterligere særtrekk ved oppfinnelsens membrancelle vil fremgå av de oppstilte underkrav.

Foreliggende anordning i henhold til oppfinnelsen er basert på den grunnleggende erkjennelse at det for å sikre såvel god elektrisk kontakt forbindelse som hensiktsmessig tetning, er nodvendig å innbyrdes adskille de midler som sikrer elektrisk forbindelse og de som sorger for tetningen og samtidig for feste av elektroden.

I henhold til foreliggende oppfinnelse er således de forlengelser som understotter anodene festet til cellens bunn på en slik måte at det sikres en godt ledende elektrisk strombane beskyttet mot korrosjon, samtidig som det oppnås tett forbindelse på sådan måte at elektroden sammen med sin understottende forlengelse kan demonteres fra cellen. Det skal også spesielt påpekes at det innvendig i cellen, hvilket vil si i kontakt med de korroderende forbindelser, ikke finnes noen festeanordninger som bolter, stifter, nagler eller lignende, idet alle anordninger av denne type er forlagt på cellens ytterside og således kan være utfort i godt ledende metall, slik som f.eks. kobber eller aluminium, uten hensyn til om disse metaller er folsomme for korrosjon.

For ytterligere å anskueliggjøre oppfinnelsen vil denne i det folgende bli nærmere beskrevet under henvisning til de ved-fbyete tegninger, hvorpå: Figurene 1, 2 og 3 viser hvert sitt utfbrelseseksempel av oppfinnelsens anordning. Fig. 1 viser den nedre del av en anodeforlengelse som er festet til bunnplaten i en celle. Selve anoden er sammensatt av to titanplater som langs sine vertikale midtakser er sveiset på en kappe 20 av titan som omslutter en sylindrisk kobberstav 12. Forlengelsen 11 utgjores av nevnte sylindriske sammensatte stav av kobber og titan. Den nedre del av kjernen 12 er blottet over et avsnitt som tilsvarer tykkelsen av cellens bunnplate 13, som er fremstilt av stbpt aluminium. En kanal 14 i kjernen 12 av kobber gjor det mulig ved sirkulasjon av flytende nitrogen å senke kjerneendens temperatur på en slik måte at montering og demontering kan utfores ved termisk krympning i et tilpasset hull i bunnplaten 13. For å oppnå beskyttelse mot korrosjon er bunnplaten i cellen dekket av en plate 15 av titan, hvori det er anordnet koaksiale, sirkulære åpninger omkring de hull hvor anodeforlengelsene skal festes. Den oppbbyde kant rundt en av disse åpninger er vist ved 16. Et stykke 17 i form av en skive forsynt med kant 18 og fremstilt av en plate av titan med samme tykkelse som titanplaten 15, er sveiset ved 19 til kappen 20 på forlengelsen 11, mens kantene 16 og 18 er sammensveiset ved 21. Denne sveis kan åpnes for demontering av anoden. Fig. 2 viser likeledes en forlengelse av en anode som er festet til bunnplaten av en celle. Denne figur viser også en sylindrisk stav 11 sammensatt av kobber og titan, idet en titankappe 20 er påfbrt en kobberkjerne 12, hvis nedre ende er blottlagt og forsynt med en indre kanal 14 for avkjbling. I denne utfbrelse er bunnplaten 13 i cellen dekket av en titanplate 22 som er forsynt med sirkulære åpninger for innfbring av forlengelsene i feste-hull i bunnplaten. På kappen 20 av den sammensatte stav 11 er det sveiset en skive 23 av titan som sammen med en ringpakning 24 sikrer avtetning av bunnplatens overside rundt festehullet. Fig. 3 viser den nedre del av en anodeforlengelse samt en anordning for elektrisk forbindelse mellom kjernen av for-

lengelsen og den metalliske bunnplate i cellen. I denne figur består anodeforiengelsen av en sylinderformet kobberkjerne 25

belagt med en titankappe 26. En skive 27 er sveiset til kappen 26 og forsynt med en ringpakning 28. Den blottlagte nedre ende 29 av kjernen er her forsynt med en kanal 30 for uttapping av eventuell elektrolytt-lekkasje samt en skruegjenge helt ytterst. Bunnplaten 31 av kobber er forsynt med hull for feste av den blottlagte ende av de forskjellige anodeforlengelser samt beskyttet av en plate 32 av titan som er forsynt med åpninger som tilsvarer nevnte hull i bunnplaten 31. Diameteren av festehullene i bunnplaten 31 er slik at det oppnås et ring-

formet mellomrom på utsiden av den blottlagte kjerneende 29,

hvilket gjor det mulig å plassere en eller flere elastiske kontaktringer 33 for å sikre den elektriske forbindelse mellom anodeforiengelsene og cellens bunnplate, som tjener som strom-

leder for tilforsel av strom til anodene. Fastmontering av anodeforiengelsene på bunnplaten 31 utfores ved hjelp av en mutter 34 som påsettes den gjengete ytterste ende av kjernen 12.

Claims (5)

1. Membrancelle for utforelse av elektrolyseprosesser, særlig for elektrolyse av alkalikloridlbsninger, og som omfatter en bunnplate (13) av metall samt et antall vertikale og hule anoder som hver er utstyrt med to parallelle sider (1), hvorav i det minste den ene utgjores av en perforert plate av titan eller et metall med likeartede egenskaper, eventuelt en legering av sådanne metaller, idet anodene er forbundet med bunnplaten ved hjelp av hver sin forlengelse (11) i form av en hovedsakelig vertikal, sylindrisk monteringsstav som utgjores av en aksial indre kjerne (12) av et metall med god elektrisk ledningsevne og som er omsluttet av en kappe (20) av titan eller et metall med likeartede egenskaper, eventuelt én legering av sådanne metaller, hvorunder nevnte monteringsstaver ved sin ovre ende er fastsveiset mellom anodens to parallelle sider og ved sin

nedre ende er fort inn i utborede hull i bunnplaten (13)/ som sammen med sidevegger danner et elektrolysekar som inneholder nevnte anoder, karakterisert ved at kappen (20) slutter ved bunnplatens overside og den ytterste, blottlagte ende av kjernen (12) befinner seg, direkte eller gjennom en distanse-ring med god ledningsevne, i kontakt med bunnplaten (13), mens en ringformet skive (17, 23, 27) som er sveiset til kappens nedre ende, er anordnet for avtetning av bunnplatens overside rundt det tilordnede hull.

2. Celle som angitt i krav 1, karakterisert ved at den blottlagte ende av kjernen (12) er festet ved termisk krympning i det tilordnede hull i bunnplaten (13).

3. Celle som angitt i krav 2, karakterisert ved at den blottlagte ende av kjernen (12) er forsynt med indre kanaler (14) for tilforeel av kjolevæske ved den termiske krympning.

4. Celle som angitt i krav 1-3, karakterisert ved at en tetningsforbindelse

(16) er anordnet mellom den ringformede skive (17) og bunnplaten/ (13). /..../'.'.-i-v'

5. Celle som angitt i krav 4, 'i karakterisert ved at tetningsforbindelsen utgjores av en sveiseforbindelse (16, 18) mellom den ringformede skive (17) og et belegg (15) som utgjor bunnplatens Sverste skikt.. 6„ Celle som angitt i krav 4, karakterisert ved at tetningsforbindelsen utgjores av en pakning (24, 27) mellom den ringformede skive (23, 27) og bunnplaten (13, 31).