[go: up one dir, main page]

DE29504323U1 - Elektrolysezelle zum Herstellen von Ozon bzw. Sauerstoff - Google Patents

Elektrolysezelle zum Herstellen von Ozon bzw. Sauerstoff

Info

Publication number
DE29504323U1
DE29504323U1 DE29504323U DE29504323U DE29504323U1 DE 29504323 U1 DE29504323 U1 DE 29504323U1 DE 29504323 U DE29504323 U DE 29504323U DE 29504323 U DE29504323 U DE 29504323U DE 29504323 U1 DE29504323 U1 DE 29504323U1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cathode
anode
electrolysis cell
cell according
membrane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE29504323U
Other languages
English (en)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE29504323U priority Critical patent/DE29504323U1/de
Priority to DE19606606A priority patent/DE19606606C2/de
Priority to CH00493/96A priority patent/CH690237A5/de
Priority to US08/617,055 priority patent/US5779865A/en
Publication of DE29504323U1 publication Critical patent/DE29504323U1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/17—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof
    • C25B9/19—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof with diaphragms
    • C25B9/23—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof with diaphragms comprising ion-exchange membranes in or on which electrode material is embedded
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/467—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction
    • C02F1/4672—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction by electrooxydation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01—Products
    • C25B1/02—Hydrogen or oxygen
    • C25B1/04—Hydrogen or oxygen by electrolysis of water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01—Products
    • C25B1/13—Ozone
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/01—Electrolytic cells characterised by shape or form
    • C25B9/015—Cylindrical cells
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
    • C02F1/46109—Electrodes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/78—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with ozone
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Description

G 95
Beschreibung
Innovatec Gerätetechnik GmbH 53359 Rheinbach
Elektrolysezelle zum Herstellen von Ozon bzw. Sauerstoff
&Idigr;5 Die Neuerung bezieht sich auf eine Elektrolysezelle zur Herstellung von Ozon bzw. Sauerstoff aus Reinstwasser mit in einem mehrteiligen Gehäuse angeordneter Feststoffelektrolytmembran mit direkt mit der Membran verbundenen als poröse Strukturen ausgebildeten Elektroden, wobei die Membran den Kathodenraum vom Anodenraum trennt, und ein auf die Membran einwirkender Flächendruck beider Elektroden mittels einer auf mindestens eine der Elektroden einwirkende Anpreßvorrichtung erzeugbar ist.
Elektrolysezellen auf der Basis von direkt mit Elektroden kontaktierten Ionenaustauschermembranen, wobei die Elektroden aus einem porösen Material bestehen oder damit beschichtet sind, zeichnen sich durch die Fähigkeit zum Betrieb bei hohen Stromdichten und damit hohen Umsätzen aus. Die 0 Ionenaustauschermembran übernimmt dabei als Feststoffelektrolytmembran gleichzeitig die Funktion des Separators von Anoden- und Kathodenraum und des Elektrolyten. Zellen dieser Bauweise sind seit längerer Zeit bekannt, wobei hydratisierte, perfluorierte Kationenaustauschermembrane verwendet werden, welche eine elektrochemische Stabilität gegenüber der reduzierenden bzw. oxidierenden wirkung der Elektroden aufweisen (unbeschichtete oder beschichtete Nafion 117-Membran, s.S. Stucki: "Reaktion- und Prozeßtechnik der
Membrel-Wasser-elektrolyse", Dechema Monographien Verlag Chemie 94(1983)211). . .- .
Des weiteren wird auch auf das Handbook of Waterpurification, 2. Auflage, Walter Lorch/Ellis Horwood Ltd. 1987, Seite 513 bis 529 verwiesen, sowie auf das Sonderheft Suisse Chem 8(1986) Nr, 10a,, Seiten 31 bis 33, "Funktionsweise und Einsatzgebiete eines elektrochemischen Ozonerzeugers" von Baumann, Stucki.
Der Betrieb solcher Zellen ist grundsätzlich in Medien mit geringem Leitwert, wie z.B. chemisch reinem Wasser, möglich. Die elektrochemischen Reaktionen an den Elektroden führen beim Betrieb in Reinstwasser zu Wasserstoff und Sauerstoff; bei Verwendung besonderer Anodenmaterialien kann dabei auch an Stelle von reinem Sauerstoff ein Gemisch von Sauerstoff und Ozon entstehen.
Elektrolysezellen dieser Art erfordern ein Anpressen der porösen und planaren Anode und Kathode auf die Oberflächen der Feststoffelektrolytmembran. Der Anpreßdruck auf die Membran ist dabei ein wichtiger Parameter für optimalen Betrieb der Zelle. So sind die Zellspannung und die Stromausbeute vom Anpreßdruck abhängig. Der Anpreßdruck muß dabei zur Erreichung einer gleichmäßigen Stromverteilung über der gesamten Elektrodenfläche möglichst über diese gesamte Fläche homogen sein. Dies ist insbesondere bei großflächigen Elektroden problematisch.
0 Es ist dabei bekannt, Elektrolysezellen derart auszubilden, daß der Anpreßdruck durch einen Kranz von Schrauben oder Zugstangen auf das Zellengehäuse übertragen wird. Die über die Schrauben ausgeübte Preßkraft verteilt sich auf die Dichtflächen der miteinander zu verbindenden Gehäuseteile der Elektrolysezelle und auf den Flächendruck der Elektroden gegenüber der Feststoffelektrolytmembran. Die Elektroden müssen bei solchen Konstruktionen mit sehr geringen Toleranzen gefertigt sein, damit die Dicht- und Anpreßfunktion
gleichzeitig erfüllt werden können. Zusätzlich besteht beim Anziehen der Schrauben die Gefahr des Verkantens, was somit zu einer inhomogenen Verteilung des Anpreßdruckes und damit zu einer inhomogenen Stromverteilung führt. 5
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen einfachen wirtschaftlichen Aufbau einer Elektrolysezelle der gattungsgemäßen Art für die Herstellung von Ozon bzw. Sauerstoff zu schaffen, bei der es möglich ist, mit einfachen Mitteln einen gleichmäßigen Anpreßdruck der Elektroden auf die Feststoffelektrolytmembran zu erreichen und eine einfache Montage der Elektrolysezelle zu ermöglichen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer gattungsgemäßen Elektrolysezelle dadurch erreicht, daß als Anpreßvorrichtung eine mit balligem Kopf (Nl) ausgestattete Andruckschraube (N) vorgesehen ist, die derart angeordnet ist, daß der ballige Kopf (Nl) zentrisch unmittelbar auf die Kathode (J) oder Anode (G) aufgesetzt und unter Einwirkung von Anpreßdruck unter Ausbildung einer Delle in die Kathodenoberfläche eingedrückt ist. Da die Kathode für die Herstellung von Ozon bzw. Sauerstoff aus einem porösen Material, beispielsweise einem Sintermaterial hergestellt ist, das duktil ist, läßt sich der ballige Kopf der Andruckschraube gut unter Ausübung einer Anpreßkraft in die Oberfläche der Kathode eindrücken, wodurch eine Delle entsteht, und über diese Delle ein sehr gleichmäßiger Druck und sehr guter Kontakt mit der Kathode entsteht und ein sehr gleichmäßiger Druck über die Kathode auf die Membran ausgeübt wird, wobei Winkelfehler ausgeglichen werden. Voraussetzung für eine optimale Ausübung eines gleichmäßigen Anpreßdruckes der Kathode an die Membran ist die zentrische Führung der Andruckschraube. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Andruckschraube wird ein sphärischer zentrischer Eindruck geschaffen, nämlich eine Delle, die einen sehr guten Kontakt und damit eine sehr gute Druckübertragung in gleichmäßiger Verteilung über einen größeren Bereich ermöglicht. Insbesondere erfolgt die Druckübertragung von der
Anpreßvorrichtung, nämlich der Andruckschraube unmittelbar auf die Kathode. '■·-■-..·
Vorteilhafte Ausgestaltungen der neuerungsgemäßen Elektrolysezelle sind den kennzeichnenden Merkmalen der Unteransprüche entnehmbar. Für eine wirtschaftliche Fertigung ■der Elektrolysezelle wird vorgeschlagen, das Gehäuse aus einem mittleren Zellenkorpus mit beidseitigen Abdeckhauben auf der Anodenseite und der Kathodenseite zusammenzusetzen, wobei das Gehäuse bevorzugt aus einem korrosionsfesten nichtleitenden Material, beispielsweise einem geeigneten Kunststoff, wie Polyvinylidenfluorid gefertigt ist.
Für eine einfache Montage wird des weiteren vorgeschlagen, daß der Zellenkorpus symmetrisch zu seiner Mittelachse mit einer durchgehenden Bohrung mit von der Anodenseite ausgehend zur Kathodenseite hin stufenförmig sich erweiternden Absätzen ausgebildet ist, wobei der erste Absatz als Auflagerfläche für einen Anodenträger mit aufgebrachter Anode, der zweite Absatz als Auflagerfläche für die Membran und einen Zentrierring für die Kathode und der dritte Absatz als Auflagerfläche für eine Jochscheibe dient und in den Zentrierring die scheibenförmige Kathode eingepaßt ist und zwischen Jochscheibe und Kathode ein Spaltraum verbleibt, wobei die Jochscheibe an dem Zentrierring anliegt. Durch den zwischen der Kathode und der Jochscheibe verbleibenden Spaltraum ist es möglich, daß die Andruckschraube mit ihrem balligen Kopf unmittelbar auf die Kathode einwirkt, um den erforderlichen Flächendruck zu erzeugen.
Gemäß einem weiteren Vorschlag der Neuerung werden die Stromzuleitungen zur Anode und Kathode jeweils im Bereich der Abdeckhauben und dem Zellenkorpus vorgesehen.
Um die Kathode einwandfrei gegen die Membran mittels der Andruckschraube drücken zu können, wird vorgeschlagen, den Innendurchmesser des Zentrierringes gleich dem Innendurchmesser des vorangehenden die Anode aufnehmenden
Absatzes gebildeten Bohrungserweiterung zu machen, so daß die Kathode in diese Zentrierung eingesetzt und entsprechend in Richtung Membran und Anode drückbar ist. Für eine einfache Montage der Anode einschließlich Stromzuführung ist ein im Querschnitt T-förmiger Anodenträger aus Metall vorgesehen, der in den Zellenkorpus zentrisch in eine anodenseitige Bohrung eingesetzt ist. Durchbrechungen für die Zu- und Ableitung der Reaktionsmedien sind bevorzugt in den Wandungen des zentralen Zellenkorpus ausgebildet. Meßeinrichtungen, wie Thermometer und Temperatursensor, sind bevorzugt auf der Kathodenseite der Elektrolysezelle im Bereich der kathodenseitigen Abdeckhaube untergebracht.
Für den Betrieb der Elektrolysezelle ist eine &Idigr;5 Stromversprgungseinrichtung erforderlich, wobei die Stromleitungen sowie die Meßleitungen für Temperaturmessungen sowie weitere Meßwerte mit der Stromversorgungseinrichtung mit Netzanschluß und Akku mit Bedien- und Anzeigeelementen verbunden sind. Insbesondere sind hierbei Netzschalter, Vorwahlschalter, Potientiometer, Stromanzeige, Spannungsanzeige, Wassermangelalarm, Übertemperaturalarm, Zellenkurzschluß, Akku-Notbetrieb, Akku-Ladebetrieb, Net&zgr;Versorgung, Steuerkreis aktiv, Pufferstrom Zelle fließt und Akku geladen in Gestalt von Bedien- bzw. Anzeigeelementen vorgesehen.
Die Neuerung wird nachfolgend anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Es zeigen
0 Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Elektrolysezelle für
die Herstellung von Ozon
Fig. 2 die rechte Seitenansicht auf die Elektrolysezelle
nach Fig. 1
35
Fig. 3 die Unteransicht auf die Elektrolysezelle nach
Fig. 1 und
Fig. 4 die Stromversorgungseinrichtung für die Elektrolysezelle.
Die Elektrolysezelle 100 gemäß Fig. 1 weist ein mehrteiliges Gehäuse aus einem korrosionsfesten thermoplastischen Kunststoff, wie einem fluorierten thermoplastischen Kunststoff, wie Polyvinylidenfluorid, auf mit einem Zellenkorpus A sowie einer anodenseitigen Abdeckhaube Z und einer kathodenseitigen Abdeckhaube U, die jeweils beispielsweise mittels Schrauben mit dem Zellenkorpus A bei der Endmontage verbunden sind. Im ersten Schritt wird jedoch der Zellenkorpus A bestückt. Der Zellenkorpus A weist die Mittelachse XY auf und eine durchgehende Bohrung A3, die ausgehend von der Anodenseite zur Kathodenseite hin sich stufenförmig in drei Absätzen erweitert, nämlich erste Erweiterung Al, zweite Erweiterung A2 und dritte Erweiterung A4. Die Anode G aus einem porösen oder porös beschichteten Material, wie Titan, platiniert, PbO2 beschichtet, ist auf einem metallischen leitenden im Querschnitt T-förmigen Anodenträger C aufgebracht und in die Bohrung A3 des Zellenkorpus A eingesetzt. Mit dem T-förmigen Balken des Anodenträgers C und der Anode G füllt sie die durch den Absatz Al geschaffene Erweiterung der durchgehenden Bohrung des Zellenkorpus aus, nämlich bis zu dem zweiten Absatz A2. Im zweiten Absatz A2 liegt die Feststoffelektrolytmembran H an, die im Bereich des Absatzes A2 von dem Zentrierring I, einem Metallring, angepreßt wird, in dessen Innenraum die poröse Kathodenscheibe J untergebracht ist und an der Membran H anliegt. Während der Zentrierring I bis an den dritten Absatz 0 A4 reicht und mit diesem fluchtet, endet die Kathode J kurz davor, so daß die in der durch den Absatz A4 gebildeten Erweiterung eingelegte Jochscheibe L aus Metall zwar an dem Zentrierring anliegt, jedoch im Bereich der Kathode J ein kleiner Spaltraum f verbleibt. Den kathodenseitigen Abschluß bildet die Abdeckhaube U, die mittels Schrauben auf die Jochscheibe L aufgesetzt und mit dem Zellkorpus A unter Ausübung von Anpreßdrucken fest verbunden wird, so daß eine Druckübertragung von Jochscheibe L über Zentrierring I auf die
Membran H, die Anode G und den Anodenträger C erfolgt dergestalt, daß diese jeweils unter Zwischenlage von ' " Dichtungsringen, siehe Dichtungsring D, Dichtungsring F, Dichtungsring K und Dichtungsring W dicht und fest miteinander verbunden werden.
Der gleichmäßige Anpreßdruck der Elektroden an die Membran H wird mittels der durch die kathodenseitige Abdeckhaube U eingeführte Andruckschraube N erzielt, die einen balligen Kopf Nl aufweist, mit dem sie unmittelbar an der Kathode J zentrisch anliegt und aufgrund des Anpreßdruckes eine Delle Jl in das poröse duktile Material der Kathode J eindrückt, wodurch eine gleichmäßige homogene Druckverteilung und Druckübertragung im gewünschten Sinne erfolgt. Am Kopfende der Andruckschraube N ist noch eine Zylinderkopfschraube M angeordnet. Im Bereich der kathodenseitigen Abdeckhaube U ist des weiteren ein Thermometer V untergebracht sowie ein Temperatursensor Y mit Steuerleitung S3. Das Thermometer ist in einer Ausnehmung U2 der Abdeckhaube U untergebracht, die Andruckschraube N in einer Durchgangsbohrung Ü3 der Abdeckhaube U. Des weiteren ist eine weitere Ausnehmung Ul in der Abdeckhaube U vorgesehen, durch die Stromzuleitung S2 für die Kathode mit Kabelschuh R, Federring F und Zylinderschraube T zur Fixierung in der Jochscheibe L ausgebildet ist.
Die Stromzuleitung Sl auf der Anodenseite erfolgt ebenfalls im Bereich zwischen Abdeckhaube Z und Zellenkorpus A, wobei in der Abdeckhaube Z eine Ausnehmung Zl ausgebildet ist. Über Kabelschuh O, Federring P und Zylinderschraube Z wird die Stromzuführung mit dem Anodenträger C zusätzlich mittels Zylinderschraube B befestigt. Die Zu- und Abflüsse für die Reaktionsmedien sind in dem Zellenkörper A, und zwar quer zur Mittelachse XY ausgebildet in Gestalt von Bohrungen A5, A6, A7. Hierbei dient die Bohrung A5, die in den anodenseitigen Raum führt, der Zuführung von Reinstwasser H2O und auf der Gegenseite der Auslaß A6 für H2O und Ozon 03 und Sauerstoff 02. Auf der Kathodenseite der Zelle ist der Ausgang A7 für H2O und den sich bildende Wasserstoff H2. Die Membran H teilt
zugleich den Zeilinnenraum in den Anodenraum und den Kathödehraum. Tm-Bereich der Einlasse für die"Zu- und Abfuhr der Reaktionsmedien sind für die Anschlüsse noch Dichtungsringe E vorgesehen. Auch die Andruckschraube N mit Zylinderkopfschraube M ist gegenüber der Abdeckhaube U mittels Ringdichtungen abgedichtet.
Die Elektrolysezelle 100 weist somit eine gekapselte Temperaturmeßeinrichtung auf, isolierte Anschlüsse, ein korrosionsfestes nichtleitendes Gehäuse.
In der Fig. 2 ist die Seitenansicht auf die Elektrolysezelle 100 mit eingebautem Thermometer V, kathodenseitiger Abdeckhaube U, den Befestigungsschrauben Tl, T2, der in der Bohrung U3 der Abdeckung eingesetzten Zylinderkopfschraube M sowie der Anschluß S3 für den Temperatursensor Y ersichtlich sowie in Aufsicht die Stromzuleitungen Sl, S2 für die Anode und Kathode.
In der Fig. 3 ist eine Seitenansicht auf die Elektrolysezelle 100 ersichtlich mit zentralem Zellenkorpus A, den seitlichen Abdeckhauben Z und U, den Stromanschlüssen Sl, S2 sowie S3 als Steuerleitungskabel für die Temperaturüberwachung des Temperatursensors, die mittels der Verschraubung Vl an der Abdeckhaube U befestigt ist.
Das Beispiel zeigt eine Elektrolysezelle mit Anpreßvorrichtung, einwirkend auf die Kathodenoberfläche. Es ist auch möglich, den Aufbau umgekehrt zu machen, d.h. die Positionen von Anode und Kathode zu vertauschen, so daß die Andruckschraube dann unmittelbar auf die Anodenoberfläche einwirkt. Entsprechend sind die Anschlüsse des Zellenkorpus zu vertauschen.
In der Fig. 4 ist die Stromversorgungseinrichtung für die Elektrolysezelle gemäß Fig. 1 dargestellt, an die die Stromzuführungsleitungen Sl, S2 geführt sind sowie die Steuerleitung S3 und gegebenenfalls weitere Meßleitungen für
Meßsignale der Elektrolysezelle. In dem vorliegenden Fall ist die Stromversorgungseinrichtung 17 mit Netzanschluß und einem Bedienelement 1 hierfür sowie Akku ausgerüstet und weist im oberen Bereich Einlaßgitter 6 und Auslaßgitter 7 für einen in der Stromversorgungseinrichtung untergebrachten Lüfter auf. Mit dem Bedienelement 2, einem Schalter, können Regelungsarten eingestellt werden in bezug auf Stromwerte..3 ist ein Bedienelement für ein Potientiometer für internen Stromsollwert für die gewünschte Ozonleistung, 4 und 5 bilden die Stromanzeige und Spannungsanzeige, 8 ist an Anzeigeelement für Wassermangelalarm LED, rot, 9 ist ein Anzeigeelement für Übertemperaturalarm LED, rot, 10 ist ein Anzeigeelement für Zellenkurzschluß LED, rot, 11 ist ein Anzeigeelement für Akku-Notbetrieb LED, rot, 12 ist ein Anzeigelement für Akku-Ladebetrieb LED, rot, 13 ist das Anzeigeelement für die Net&zgr;Versorgung LED, grün, 14 ist ein Anzeigeelement für den aktiven Steuerkreis LED, grün, unter anderem Fern- Ein/Aus-Schaltung, 15 ist ein Anzeigeelement für Pufferstrom Zelle fließt LED, grün und 16 ist ein Anzeigeelement für Akku geladen LED, grün.
Je nach verwendetem Anodenmaterial kann Sauerstoff allein oder ein Ozon-Sauerstoffgemisch erzeugt werden.
Die neuerungsgemäße Elektrolysezelle mit Stromversorgungseinrichtung kann zur Herstellung von Ozon, das ein äußerst wirksames Oxidationsmittel darstellt, in vielfältigen Anwendungsgebieten eingesetzt werden in der Chemie und Pharmazie, Trink-, Mineral-, Schwimmbecken-, Brauch-, Kühl- und Abwasser, Entkeimung, Desinfektion u.a., Zellstoff-, Papier-, Textildruck- und KunststoffIndustrie, Nahrungsmittelindustrie, Metallurgie, RohstoffIndustrie, Abgase und Abluft, Umweltschutz und Ökologie.

Claims (10)

G 95 Schutzansprüche
1. Elektrolysezelle zur Herstellung von Ozon bzw. Sauerstoff aus Reinstwasser mit in einem mehrteiligen Gehäuse angeordneter Feststoffelektrolytmembran (H) mit direkt mit der Membran (H) verbundenen als poröse Strukturen ausgebildeten Elektroden (G, J), wobei die Membran (H) den Kathodenraum vom Anodenraum trennt, und ein auf die Membran (H) einwirkender Flächendruck beider Elektroden (G, J) mittels einer auf mindestens eine der Elektroden einwirkende Anpreßvorrichtung erzeugbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Anpreßvorrichtung eine mit balligem Kopf (Nl) ausgestattete Andruckschraube (N) vorgesehen ist, die derart angeordnet ist, daß der ballige Kopf (Nl) zentrisch unmittelbar auf die Kathode (J) oder Anode (G) aufgesetzt und unter Einwirkung des Anpreßdruckes unter Ausbildung einer Delle in die Kathodenoberfläche bzw. Anodenoberfläche eingedrückt ist.
2. Elektrolysezelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus einem mittleren Zellenkorpus (A) mit einer Abdeckhaube (Z) auf der Anodenseite und einer Abdeckhaube (U) auf der Kathodenseite zusammengesetzt ist.
3. Elektrolysezelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zellenkorpus (A) symmetrisch zu seiner Mittelachse (XY) mit einer durchgehenden Bohrung mit von der Anodenseite ausgehend zur Kathodenseite hin stufenförmig sich erweiternden Absätzen (Al, A2, A4) ausgebildet ist, wobei der erste Absatz (Al) als Auflagerfläche für einen Anodenträger (T)
mit aufgebrachter Anode (G), der zweite Absatz (A2) als ··· ·* ·· ·· ·· ···· *···!**· *· &idigr; .# *.*·*,.%
Auflagerfläche für die Membran (H) und einen Zentrierring (I) für die Kathode und der dritte Absatz (A4)' als ■· Auflagerfläche für eine Jochscheibe (L) dient und in den Zentrierring (I) die scheibenförmige Kathode (J) eingepaßt ist und zwischen Jochscheibe (L) und Kathode (J) ein Spaltraum (f) verbleibt, wobei die Jochscheibe (L) an dem Zentrierring (I) anliegt.
4. Elektrolysezelle nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser des Zentrierringes (I) gleich dem Innendurchmesser des durch den Absatz (Al) gebildeten Bohrungserweiterung ist.
5. Elektrolysezelle nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch, gekennzeichnet, daß der metallische und leitende Anodenträger (C) im Querschnitt T-förmig ausgebildet und in die Bohrung (A3) des Zellenkorpus (A) auf der Anodenseite des Zellenkorpus (A) eingesetzt ist und die Stromzuleitung (Sl) für die Anoden zwischen Zellenkorpus
(A) und Abdeckhaube (Z) zugeführt und an den Anodenträger (C) angeschlossen ist.
6. Elektrolysezelle nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Jochscheibe (L) aus leitendem Metall hergestellt ist und die Stromzuleitung (S2) für die Kathode zwischen Zellenkorpus (A) und Abdeckhaube (TJ) zugeführt und an die Jochscheibe (L) angeschlossen ist.
7. Elektrolysezelle nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseteile (A, Z, U) aus einem nichtleitenden korrosionsfesten Werkstoff, wie einem Kunststoff, wie Polyvinylidenfluorid oder wie keramische Werkstoffe, gefertigt sind.
8. Elektrolysezelle nach einem der Ansprüche 1 bis 7, ■ dadurch gekennzeichnet, daß in die Wandung des
Zellenkorpus (A) Durchbrechungen (A5, A6, A7) für die Zu- und Ableitung der Reaktionsmedien ausgebildet sind. 5
9. Elektrolysezelle nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß unter der kathodenseitigen Abdeckhaube (U) ein Thermometer (V) und ein Temperatursensor (Y) angebracht sind.
10. Elektrolysezelle nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromzuleitungen (Sl, S2) sowie die Meßleitungen (S3) sowie gegebenenfalls weitere Meßleitungen mit einer Stromversorgungseinrichtung (17) mit Netzanschluß und Akku mit Bedien- und Anzeigeelementen, wie Netzschalter (1), Vorwahlschalter für Regelungsarten (2), Potientiometer für internen Strorasollwert (Ozonleistung) (3), Stromanzeige (4), Spannungsanzeige (5), Wassermangel-Alarm (8), Übertemperaturalarm (9), Zellenkurzschluß (10), Akku-Notbetrieb (11), Akku-Ladebetrieb (12), Net&zgr;Versorgung (13), Steuerkreis aktiv (14), Pufferstrom Zelle fließt (15) und Akku geladen (16) verbunden sind.
DE29504323U 1995-03-17 1995-03-17 Elektrolysezelle zum Herstellen von Ozon bzw. Sauerstoff Expired - Lifetime DE29504323U1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE29504323U DE29504323U1 (de) 1995-03-17 1995-03-17 Elektrolysezelle zum Herstellen von Ozon bzw. Sauerstoff
DE19606606A DE19606606C2 (de) 1995-03-17 1996-02-22 Elektrolysezelle zum Erzeugen von Ozon bzw. Sauerstoff
CH00493/96A CH690237A5 (de) 1995-03-17 1996-02-26 Elektrolysezelle zum Erzeugen von Ozon bzw. Sauerstoff.
US08/617,055 US5779865A (en) 1995-03-17 1996-03-18 Electrolysis cell for generating ozone and/or oxygen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE29504323U DE29504323U1 (de) 1995-03-17 1995-03-17 Elektrolysezelle zum Herstellen von Ozon bzw. Sauerstoff

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE29504323U1 true DE29504323U1 (de) 1996-07-25

Family

ID=8005309

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE29504323U Expired - Lifetime DE29504323U1 (de) 1995-03-17 1995-03-17 Elektrolysezelle zum Herstellen von Ozon bzw. Sauerstoff
DE19606606A Expired - Lifetime DE19606606C2 (de) 1995-03-17 1996-02-22 Elektrolysezelle zum Erzeugen von Ozon bzw. Sauerstoff

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19606606A Expired - Lifetime DE19606606C2 (de) 1995-03-17 1996-02-22 Elektrolysezelle zum Erzeugen von Ozon bzw. Sauerstoff

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5779865A (de)
CH (1) CH690237A5 (de)
DE (2) DE29504323U1 (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0822271A3 (de) * 1996-08-01 1998-09-30 Fischer Labor- und Verfahrenstechnik GmbH Elektrolysezelle, insbesondere zur Erzeugung von Ozon für die Abwasserbehandlung sowie dessen Verwendung
US5993618A (en) * 1996-12-19 1999-11-30 Dirk Schulze, Wolfgang Beyer Bonn Device for generating oxygen or a mixture of ozone and oxygen
DE10025167A1 (de) * 2000-05-24 2001-12-06 Dirk Schulze Elektrode für die elektrolytische Erzeugung von Ozon und/oder Sauerstoff, dieseenthaltende Elektrolysezelle sowie Verfahren zur Herstellung einer solchen Elektrode
DE102004015680A1 (de) * 2004-03-26 2005-11-03 Condias Gmbh Elektrodenanordnung für eine elektrochemische Behandlung von Flüssigkeiten mit einer geringen Leitfähigkeit
DE102007042171A1 (de) 2007-09-05 2009-03-12 Eilenburger Elektrolyse- Und Umwelttechnik Gmbh Elektrolysezelle mit hoher Stromkapazität zur Herstellung eines Ozon-Sauerstoffgemisches
EP2671974A1 (de) 2012-06-06 2013-12-11 Manfred Völker Elektrochemischer Ozonerzeuger und Wasserstoff-Generator

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6576096B1 (en) 1998-01-05 2003-06-10 Lynntech International, Ltd. Generation and delivery device for ozone gas and ozone dissolved in water
US6287431B1 (en) 1997-03-21 2001-09-11 Lynntech International, Ltd. Integrated ozone generator system
JPH11172482A (ja) * 1997-12-10 1999-06-29 Shinko Plant Kensetsu Kk オゾン水製造装置及びその装置によるオゾン水の製造方法
JP3389520B2 (ja) * 1998-12-28 2003-03-24 有限会社テエイク・ワン総合事務所 ガス生成用水電解セル
EP1077499A3 (de) * 1999-08-17 2005-10-05 Schmidlin Labor + Service AG Elektrolyse- beziehungsweise Brennstoff-Zelle, Elektrode für Elektrolyse- beziehungsweise Brennstoff-Zelle und Verwendung der Elektrolyse-beziehungsweise Brennstoffzelle
US6180014B1 (en) 1999-12-10 2001-01-30 Amir Salama Device and method for treating water with ozone generated by water electrolysis
US6860976B2 (en) * 2000-06-20 2005-03-01 Lynntech International, Ltd. Electrochemical apparatus with retractable electrode
CN1315738C (zh) * 2000-12-12 2007-05-16 沃特皮克公司 一种产生和使用臭氧处理水的装置和方法
DE20107921U1 (de) * 2001-05-10 2001-07-26 Beyer, Wolfgang, 53359 Rheinbach Vorrichtung zur Erzeugung von Ozon, Sauerstoff, Wasserstoff und/oder anderen Wasserelektrolyseprodukten
CA2547183A1 (en) 2006-05-17 2007-11-17 Ozomax Inc. Portable ozone generator for purifying water and use thereof
CA2547373A1 (en) * 2006-05-18 2007-11-18 Ozomax Inc. Miniature ozone generator with internal or external power supply for purifiying water
DE102009039290A1 (de) * 2009-08-31 2011-03-03 Eilenburger Elektrolyse- Und Umwelttechnik Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Ozon und/oder zum oxidativen Abbau von Wasserinhaltsstoffen in natürlichen, elektrisch leitenden Wässern
DE202009015450U1 (de) 2009-11-16 2010-02-25 Schulze, Dirk Elektrochemischer Ozonerzeuger
DE202014101423U1 (de) 2013-03-28 2014-04-16 Dieter Girlich Elektrolysezelle zur Gastrennung
CN104864172A (zh) * 2014-02-26 2015-08-26 魏亚亚 一种多功能水龙头的核心装置
CN105675680B (zh) * 2014-04-21 2019-07-19 南通大学 一种双室光电化学电解池
CN111254453B (zh) * 2020-03-27 2025-02-07 广州德百顺蓝钻科技有限公司 一种臭氧电解室以及臭氧电解室应用模块
US20220023452A1 (en) * 2020-07-24 2022-01-27 3Oe Scientific, LLC Aqueous ozone sanitizing system controller and methods

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2626569C2 (de) * 1976-06-14 1986-01-16 Sachs Systemtechnik Gmbh, 8720 Schweinfurt Vorrichtung zur Regelung und Überwachung der Stromversorgung eines Versorgungssystems für entkeimte Flüssigkeiten
US4107021A (en) * 1976-11-24 1978-08-15 Okazaki Manufacturing Company Ltd. Water pot with an electrolyzing device
US4290873A (en) * 1979-06-25 1981-09-22 Weaver Ron L Chlorine gas generator apparatus
US4676882A (en) * 1985-09-24 1987-06-30 Tatsuo Okazaki Electrolysis unit with membrane support means
US5205990A (en) * 1990-08-02 1993-04-27 Lawless William N Oxygen generator having honeycomb structure
DE4227732C2 (de) * 1992-08-21 1996-05-02 Fischer Labor Und Verfahrenste Elektrolysezelle, insbesondere zur Erzeugung von Ozon, mit einer den Anoden- und Kathodenraum voneinander trennenden Feststoffelektrolytmembran

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0822271A3 (de) * 1996-08-01 1998-09-30 Fischer Labor- und Verfahrenstechnik GmbH Elektrolysezelle, insbesondere zur Erzeugung von Ozon für die Abwasserbehandlung sowie dessen Verwendung
US5993618A (en) * 1996-12-19 1999-11-30 Dirk Schulze, Wolfgang Beyer Bonn Device for generating oxygen or a mixture of ozone and oxygen
DE10025167A1 (de) * 2000-05-24 2001-12-06 Dirk Schulze Elektrode für die elektrolytische Erzeugung von Ozon und/oder Sauerstoff, dieseenthaltende Elektrolysezelle sowie Verfahren zur Herstellung einer solchen Elektrode
DE10025167B4 (de) * 2000-05-24 2004-08-19 Dirk Schulze Elektrode für die elektrolytische Erzeugung von Ozon und/oder Sauerstoff, diese enthaltende Elektrolysezelle sowie Verfahren zur Herstellung einer solchen Elektrode
DE102004015680A1 (de) * 2004-03-26 2005-11-03 Condias Gmbh Elektrodenanordnung für eine elektrochemische Behandlung von Flüssigkeiten mit einer geringen Leitfähigkeit
US7704353B2 (en) 2004-03-26 2010-04-27 Condias Gmbh Electrode assembly for the electrochemical treatment of liquids with a low conductivity
DE102007042171A1 (de) 2007-09-05 2009-03-12 Eilenburger Elektrolyse- Und Umwelttechnik Gmbh Elektrolysezelle mit hoher Stromkapazität zur Herstellung eines Ozon-Sauerstoffgemisches
EP2671974A1 (de) 2012-06-06 2013-12-11 Manfred Völker Elektrochemischer Ozonerzeuger und Wasserstoff-Generator
DE102012011314A1 (de) 2012-06-06 2013-12-12 Manfred Völker Elektrochemischer Ozonerzeuger undWasserstoff-Generator

Also Published As

Publication number Publication date
DE19606606C2 (de) 1999-05-06
DE19606606A1 (de) 1996-09-19
US5779865A (en) 1998-07-14
CH690237A5 (de) 2000-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE29504323U1 (de) Elektrolysezelle zum Herstellen von Ozon bzw. Sauerstoff
EP0068522B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur synthetischen Herstellung von Ozon durch Elektrolyse und deren Verwendung
EP1730080B1 (de) Elektrodenanordnung für eine elektrochemische behandlung von flüssigkeiten mit einer geringen leitfähigkeit
EP2201157B1 (de) Bipolarplatte für einen pem-elektrolyseur
DD211130A5 (de) Elektrodenbauteil
EP0561047A1 (de) Elektrochemische Zellen zur Durchführung elektrochemischer Prozesse
EP4093901B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur kohlenstoffdioxid- oder kohlenstoffmonoxid-elektrolyse
DE2646463A1 (de) Plattenelektrode fuer eine elektrolysezelle
DE2821981A1 (de) Elektrolysezelle mit mehreren aneinandergereihten elektrodenrahmen
DE4227732C2 (de) Elektrolysezelle, insbesondere zur Erzeugung von Ozon, mit einer den Anoden- und Kathodenraum voneinander trennenden Feststoffelektrolytmembran
WO2023179904A2 (de) Elektrochemische zelle für einen hochdruckelektrolyseur
EP2847366A1 (de) Elektrolysezelle, insbesondere zur verwendung in einer anlage zur erzeugung einer elektrochemisch aktivierten kochsalzlösung, sowie anlage mit einer anzahl derartiger elektrolysezellen
EP0463438A1 (de) Chromsäure-Herstellung unter Verwendung von bipolaren Membranen
DE102012111229B4 (de) Bipolarplatte für einen PEM-Stapelreaktor und PEM-Stapelreaktor
DE2538000C3 (de) Bipolare Elektrodenkonstruktion für eine membranlose Elektrolysezelle
WO2006092125A1 (de) System zur desinfektion von flüssigkeiten mit einer geringen leitfähigkeit
DE10022592B4 (de) Bipolare Mehrzweckelektrolysezelle für hohe Strombelastungen
DE2645121B2 (de) Elektrolysezelle
WO1993020261A1 (de) Bipolare filterpressenzelle zur herstellung von peroxodisulfaten
DE69601797T2 (de) Membranelement für eine elektrolytische filterpresse
DE19653034A1 (de) Vorrichtung zur Erzeugung von Sauerstoff bzw. Ozon-Sauerstoffgemisch
DE10108452C2 (de) Elektrolyseeinrichtung
EP1961706B1 (de) Vorrichtung zur elektrochemischen verarbeitung von wasser
DE4000505C1 (de)
AT527374B1 (de) Vorrichtung zur Durchführung eines elektrochemischen Verfahrens

Legal Events

Date Code Title Description
R207 Utility model specification

Effective date: 19960905

R165 Request for cancellation or ruling filed
R150 Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years

Effective date: 19980429

R151 Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years

Effective date: 20010518

R152 Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years

Effective date: 20030611

R071 Expiry of right