DE1262248B - Zelle fuer die Elektrolyse von Alkaliloesungen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

COId

Deutsche KL: 121-1/12

Nummer: 1262248

Aktenzeichen: O 9092IV a/121

Anmeldetag: 26. November 1962

Auslegetag: 7. März 1968

Die Erfindung betrifft eine Zelle für die Elektrolyse von Alkalilösungen mit waagerechter Quecksilberkathode und mit mehreren im geringen Abstand über der Quecksilberkathode vorgesehene Anoden, deren sich von oben in die Zelle hineinerstreckenden Anodentragstäbe über der Zelle in vertikaler Richtung einstellbar gehalten sind.

Bei einer bekannten derartigen Zelle für die Elektrolyse von Alkalilösungen sind die Anoden in vertikaler Richtung einzeln einstellbar. Dies hat den Nachteil, daß für die Kompensation des Anodenabbrandes eine verhältnismäßig große Zeitspanne aufgewendet werden muß, da jede Anode eben einzeln nachgestellt werden muß. Außerdem ergibt sich damit die Gefahr, daß im Falle, in dem die Nachstellung an einer Anode vorgenommen wird, der Abbrand an den anderen noch nicht nachgestellten Anoden so groß wird, daß es durch Kombinationen der gasförmigen Produkte in der Elektrolysezelle zu Explosionen kommen kann, die das Bedienungspersonal in dem ao Raum, in dem die betreffende Elektrolysezelle untergebracht ist, erheblich gefährden können.

Es wurde nun gefunden, daß sich bei Elektrolysezellen der eingangs beschriebenen Art die einzelnen Anoden in der Regel gleichmäßig abnutzen, und auf Grund dieses gefundenen Ergebnisses wurde die bekannte Zelle für die Elektrolyse von Alkalilösungen erfindungsgemäß so verbessert, daß die Anodentragstäbe an einem gemeinsamen horizontalen Querträger in vertikaler Richtung einzeln einstellbar gehalten sind, der aus einem elektrisch leitenden Material besteht und die Stromzuführung für die Anoden der Elektrolysezelle bildet, und daß der Querträger von an dem Deckel der Zelle angebrachten Abstützsäulen getragen ist, längs deren der Querträger in vertikaler Richtung verstellt werden kann.

Eine derartige, erfindungsgemäß ausgebildete Elektrolysezelle bringt den Vorteil, daß die Anoden dieser Zelle nicht nur einzeln, sondern gleichzeitig auch in der Gesamtheit in vertikaler Richtung verstellt werden können. Dadurch ist es möglich, den Abbrand der einzelnen Anoden der Elektrolysezelle mit einer einzigen Einstellung zu kompensieren und dadurch die Nachteile und Gefahren, wie sie bei den Elektrolysezellen bekannter Art auftreten, vollkommen auszuscheiden. Gerade das ist ein bedeutender Fortschritt auf dem Gebiete der Elektrolyse von Alkalizellen, der mit einfachen Mitteln erreicht wird und insbesondere im Hinblick darauf für den Wert der erfindungsgemäßen Maßnahmen spricht, zumal bei der bekannten Vorrichtung die Anwendung der erfindungsgemäßen Maßnahmen nicht möglich ist, ohne Zelle für die Elektrolyse von Alkalilösungen

Anmelder:

Olin Mathieson Chemical Corporation,

New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr. E. Jung und Dr. V. Vossius, Patentanwälte,

8000 München 23, Siegesstr. 26

Als Erfinder benannt:

William C. Gardiner, Danen, Conn. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 4. Dezember 1961
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daß diese Vorrichtung völlig umkonstruiert wird. Bei dieser bekannten Vorrichtung sind nämlich die Anodentragstäbe an einzelnen Abstützplatten angeschraubt, wobei jede Abstützplatte mit ihrer Unterseite auf zwei in den Deckel der Elektrolysezelle eingeschraubten und durch Verdrehen in der Länge veränderbaren Schraubbolzen aufliegt, mittels denen die betreffende Abstützplatte mit ihren Enden in Richtung nach oben gegen die nach innen weisenden Schenkel von zwei auf dem Zellendeckel befestigten und sich in Abstand gegenüberliegenden Tragschienen angepreßt wird. Wollte man, dem erfindungsgemäßen Vorschlag folgend, bei dieser bekannten Anordnung eine gemeinsame Höhenverstellung der Anodentragstäbe erreichen, müßten nicht nur sämtliche Abstützplatten, sondern auch die diese Abstützplatten einzeln abstützenden Schraubbolzen zusammen mit den an dem Elektrolysezehendeckel befestigten Längsträgern entfernt werden, um den der Erfindung entsprechenden Aufbau zu ermöglichen, da kein Teil der bei der bekannten Elektrolysezelle vorgesehenen Elektrodenhalteeinrichtung für den erfindungsgemäßen Aufbau Verwendung finden kann. Beim Erfindungsgegenstand kann das Abstützen und Verstellen des die Anodentragstäbe gemeinsam haltenden Querträgers in besonders einfacher Weise dadurch erreicht werden, daß die Abstützsäulen mit Außengewinde versehen sind und aufgeschraubte Muttern tragen, auf deren nach oben weisenden Stirnflächen der Querträger aufruht. Zweckmäßigerweise sind dabei die Abstützsäulen an dem Deckel der

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Claims (1)

1. 3 4

   Elektrolysezelle in Nähe seiner seitlichen Randkan- kegeis 30 ist dicht gegen das durch die betreffende

   ten befestigt. Öffnung hindurchgezogene und auf der Oberseite des

   Damit der Querträger eine möglichst verlustarme Zellendeckels aufliegende Zellendeckelfutter 33 auf

   Stromzuführung für die Anoden der Elektrolysezelle abdichtende Weise angedrückt, wobei ein Spannring

   bildet, besteht der Querträger vorteilhafterweise aus 5 34 die Dichtung in ihrer vorschriftsmäßigen Lage

   Kupfer, Aluminium, Silber oder einer Legierung die- hält. Die Gummikegel 30 verschließen auf diese Weise

   ser Metalle, welche mindestens 60 % des betreffenden die Öffnungen in dem Zellendeckel 19 und verhindern

   Metalls enthält. . das Entweichen von Gasen aus dem Zelleninneren,

   Die Erfindung wird im folgenden unter Bezug- wobei aber eine vertikale Einstellung der einzelnen nähme auf die Figur, in der eine bevorzugte Ausfüh- io Anoden gegenüber dem Zellenboden 29 noch mög-

   rungsform des Erfindungsgegenstandes dargestellt ist, lieh ist.

   noch näher erläutert. Der Zellenboden 29 grenzt zusammen mit zwei Wie aus dieser Figur hervorgeht, umfaßt eine er- seitlichen U-förmigen Profilschienen 35 und dem ZeI-findungsgemäß ausgebildete Zelle für die Elektrolyse lendeckel 19 den Innenraum der Elektrolysezelle ab. von Alkalilösungen einen horizontalen Querträger 11, 15 Die seitlichen Profilschienen 35 sind mit einem Hartder durch eine Kupferschiene mit U-förmigem Quer- gummiüberzug 36 bedeckt und sind an ihren unteren schnitt gebildet wird, welche an ihrem einen Ende Schenkeln mittels Schraubbolzen 39 und Muttern 40 durch eine an den Querträger angelötete Kupfer- an dem Zellenboden 29 befestigt. Der auf den oberen platte 12 verschlossen ist. An die Kupferplatte 12 ist Schenkeln der U-förmigen Profilschienen 35 aufeine biegsame Leitung 13 aus Kupfer angeschlossen, 20 ruhende Deckel 19 wird mit Hilfe nicht dargestellter die mittels eines Schraubenbolzens 14 und einer C-förmiger Klammern angedrückt, die in geeigneten Schraubenmutter 15 an der Platte 12 befestigt und Abständen längs der seitlichen Begrenzungskanten an eine nicht dargestellte Sammelschiene für die des Zellendeckels 19 angebracht sind. Zwischen dem Anodenstromspeisung angeschlossen ist. Der Quer- Deckel 19 und dem Kautschukfutter 36 ist dabei ein träger 11 weist in geeigneten Abständen Bohrungen 25 Streuen 38 aus weichem Gummi zwischengelegt, und zur Aufnahme von Anodentragstäben 16 auf und wird in entsprechender Weise ist auch ein Weichgummian seinen beiden Enden von an dem Deckel 19 der streifen 37 zwischen dem Zellenboden 29 und den Zelle angebrachten Abstützsäulen 17 getragen, die mit unteren Schenkeln jeder Profilschiene 35 eingefügt. Außengewinde versehen sind und aufgeschraubte Um die durch den Zellenboden 29, die seitlichen Muttern 18 aufweisen, auf deren nach oben gerichte- 30 Profilschienen 35 und den Zellendeckel 19 gebildete ten Stirnflächen der Querträger 11 aufruht, wodurch Elektrolysezelle oberhalb des Erdbodens zu halten, ist der Querträger 11 in vertikaler Richtung verstellt eine die Elektrolysezelle tragende Abstützung vorwerden kann. Zum Anbringen der Abstützsäulen 17 gesehen, welche aus in Querrichtung verlaufenden an dem Deckel 19 der Elektrolysezelle sind die unte- Doppel-T-Trägern 41 und aus längsverlaufenden ren Enden dieser Säulen in mit Innengewinde ver- 35 Doppel-T-Trägern 42 besteht.

   sehene Buchsen 20 eingeschraubt, welche auf den Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel hat die den

   Zellendeckel aufgeschweißt sind. Querträger 11 bildende Kupferschiene bei einer

   Jeder Anodentragstab 16 ragt mit seinem unteren Zellenbreite von 1,22 m eine Breite von 12,7 bis

   verzinnten Ende in eine Ausnehmung einer in die zu- 20,3 cm mit Flanschen von 5 bis 10 cm Länge und gehörige Anode 21 eingeschraubten Kopfschraube 22 40 einer Dicke von 9,5 bis 12,7 mm. Die Kupferschiene

   hinein, wobei zum Herstellen einer festen Verbindung ist dann so dimensioniert, daß sie sowohl die mecha-

   zwischen dem Anodentragstab 16 und der betreffen- nische als auch die elektrische Belastung aushalten

   den Kopfschraube 22 die Ausnehmung wie eine Gieß- kann.

   form mit Blei ausgefüllt ist. Um diesen Bleikopf ist Wie sich in der Praxis erwiesen hat, braucht bei

   jeweils eine Dichtung 23 aus Kautschuk gelegt, auf 45 der erfindungsgemäßen Elektrolyse zur Kompensa-

   der sich eine den betreffenden Anodentragstab 16 im tion des Abbrandes in der Regel nur der gemeinsame

   Bereich des Zelleninneren umschließende Schutz- Querträger 11 in vertikaler Richtung verstellt wer-

   hülle 24 abstützt. Diese Schutzhülle trägt an ihrem den, und nur in Ausnahmefällen war es erforderlich,

   oberen Ende eine elastische Kautschukdichtung 25, eine einzelne Anode 21 gegenüber der waagerechten,

   gegen die eine auf das Außengewinde des betreffen- 50 den Zellenboden 29 der Elektrolysezelle bedeckenden

   den Anodentragstabs 16 aufgeschraubte Mutter 26 Quecksilberkathode nachzustellen, angedrückt wird, um die Schutzhülle 24 festzuhalten.

   Die Anodentragstäbe 16 erstrecken sich mit ihren Patentansprüche: oberen Enden durch entsprechende Bohrungen des 1. Zelle für die Elektrolyse von Alkalilösungen Querträgers 11 hindurch und werden durch Schrau- 55 mit waagerechter Quecksilberkathode, mit mehrebenmuttern 27 und 28 gemeinsam an diesem Quer- _ren in geringem Abstand über der Quecksilberträger festgehalten. Dadurch ist es möglich, die kathode vorgesehenen Anoden, deren sich von Anodentragstäbe 16 auch einzeln in vertikaler Rieh- _oben in die Zelle hineinerstreckende Anodentragtung gegenüber dem Querträger 11 verstellen zu _stäbe über der Zelle in vertikaler Richtung einkönnen. 60 stellbar gehalten sind, dadurch gekenn-Die Öffnungen in dem Zellendeckel 19, durch die zeichnet, daß die Anodentragstäbe (16) an sich die einzelnen Anodentragstäbe 16 mit den Schutz- einem gemeinsamen horizontalen Querträger (11) hülsen 24 hindurch erstrecken, sind jeweils von einem in vertikaler Richtung einzeln einstellbar gehalten biegsamen Gummikegel 30 abgeschlossen, der mit sind, der aus einem elektrisch leitenden Material seinem oberen Rand mittels einer Klammer 31 und 65 besteht und die Stromzuführung für die Anoden einer Schraube 32 auf abdichtende Weise an der der Elektrolysezelle bildet, und daß der Quer-Schutzhülse 24 des betreffenden Anodentragstabes 16 träger (11) von an dem Deckel (19) der Zelle festgeklemmt ist. Der untere Rand jedes Gummi- angebrachten Abstützsäulen (17) getragen ist,

   längs deren der Querträger (11) in vertikaler Richtung verstellt werden kann.

   2. Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abstützen und Verstellen des Querträgers (11) die Abstützsäulen (17) mit Außengewinde versehen sind und aufgeschraubte Muttern (18) tragen, auf deren nach oben weisenden Stirnflächen der Querträger (11) aufruht.

   3. Zelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützsäulen (17) an dem

   Deckel (19) in Nähe seiner seitlichen Randkanten befestigt sind.

   4. Zelle nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Querträger (11) aus Kupfer, Aluminium, Silber oder einer Legierung dieser Metalle besteht, welche mindestens 60% des betreffenden Metalls enthält.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   USA.-Patentschrift Nr. 2 627 501.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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