DE846688C - Verfahren zur Inbetriebnahme von mehrzelligen UEberdruck-Elektrolyseuren - Google Patents

Description

Die Inbetriebnahme von geschlossenen, für die Erzeugung von Gasen durch Zersetzung wäßriger Lösungen dienenden Elektrolyseuren, deren Anodenuiid Kathodenraum durch ein Diaphragma voneinander getrennt sind, erfordert außerordentliche Vorsicht. Zu Deginn der Gasentwicklung geht nämlich stets eine erhebliche Menge des gebildeten Wasserstoffes in Lösung bzw. wird durch Okklusion an den Elektroden gebunden, so daß die Sauerstoffbzw. Chlorproduktion zunächst überwiegt und Druckdifferenzen zwischen Anoden- und Kathodenraum entstehen können, die das Diaphragma gefährden. Man muß den Elektrolyseur daher mit sehr langsam und gleichmäßig ansteigender Strombelastung anfahren. Dies gilt in ganz besonderem Maße für Elektrolyseure, die auf Überdruckbetrieb zugeschnitten sind. Da nämlich das Volumen der erzeugten Gasblasen mit zunehmendem Druck abnimmt, wird dieses Volumen im normalen Betriebszustand eines Überdruck-Elektrolyseurs sehr klein und ermöglicht es, den Elektrolytraum und die Gasabzugkanäle entsprechend eng zu bemessen. Infolgedessen reichen bei der Inbetriebnahme des zunächst drucklosen Elektrolyseurs alle diese Abmessungen nicht aus, und wenn man die Stromstärke beim Anfahren nicht sehr vorsichtig und langsam steigert, so kommt es sowohl innerhalb der einzelnen Zellen zu starken, das Diaphragma

gefährdenden Turbulenzen ate auch zwischen den über enge Gas- und Elektrolytleitungen verbundenen Einzelzellen zu Druckdifferenzen, die eine Knallgasbildung verursachen können. Die erheblichen Gefahren, welche daher jedesmal mit der Inbetriebnahme von Überdruck-Elektrolyseuren verbunden waren, stellen einen der Hauptgründe für die Scheu dar, welche man bisher in der Industrie vor der technischen Anwendung ίο solcher Überdruckapparate empfand. Die Erfindung, welche eine rasche und gefahrlose Inbetriebnahme von Überdruck-Elektrolyseuren ermöglicht, stellt daher auf dem Gebiete der Druckelektrolyse einen technisch entscheidenden Fortschritt dar. J5 Gemäß der Erfindung werden die Gasräume eines Überdruck-Elektrolyseurs bei der Inbetriebnahme zunächst mit einem inerten Gas, wie.ζ. Β. Stickstoff, unter einem Druck von mindestens ι atü gefüllt, und es wird dann erst unter diesem Zustand ao der Druckfüllung der Strom eingeschaltet. Auf diese Weise entstehen bereits die ersten Gasblasen unter Druck, und ihr Volumen bleibt daher angemessen klein, so daß die Gefahr der Entstehung von zerstörenden Turbulenzen im Elektrolyt beseitigt ist. Weiterhin wird der prozentuale Einfluß des durch Lösung und Okklusion anfangs gebundenen Wasserstoffes auf die in den getrennten Gasräumen entstehenden Gesamtdrucke entscheidend herabgesetzt, und selbst eine vorübergehende, begrenzte Gasmischung wird durch die Beimischung des inerten, die Detonationsfähigkeit unterdrückenden Zusatzgases ungefährlich gemacht. Alle diese Wirkungen steigen natürlich mit wachsendem Druck des eingefüllten inerten Gases, und man sollte daher in der Praxis auf mindestens 10 bis 20 °/o desjenigen Druckes gehen, der als endgültiger Betriebsdruck des Elektrolyseurs vorgesehen ist.

Als noch günstiger hat es sich erwiesen, den Druck der inerten Gasfüllung bis auf die Höhe des vorgesehenen endgültigen Betriebsdruckes zu steigern. Denn in diesem Falle kann man vom ersten Augenblick an mit der endgültigen Einstellung aller Regel- und Sicherheitsventile anfahren, während man deren Einstellung bisher jeweils nach Maßgabe des langsam ansteigenden Gasdruckes allmählich hochregeln mußte, um ihrer vorgeschriebenen Funktion in jedem Augenblick sicher zu sein.

Nimmt man auf diese Weise die Einschaltung des Stromes erst nach Erreichen des vollen Betriebsdruckes vor, so ist es nicht nur zulässig, sondem sogar besonders vorteilhaft, den Betriebsstrom unmittelbar bis zur vollen Betriebsstromstärke hochzufahren. Denn hierdurch erreicht man, daß alle durch das Anlaufen bedingten Anormalitäten der Funktionsweise des Apparates sich in den Zeitraum zusammendrängen, in dem die inerte Gasfüllung noch überwiegt und durch ihre detonationshemmende Wirkung das entscheidende Gefahrenmoment unterdrückt.

Es ist zwar schon vorgeschlagen worden, Elektrolyseure vor dem Einschalten mit Stickstoff auszuspülen, um den Luftsauerstoff aus den für die Wasserstoffaufnahme bestimmten Räumen zu verdrängen. Eine solche Spülung erweist sich aber in der Praxis als zwecklos, weil die bei Inbetriebnähme anfangs unvermeidbar wieder eintretende Knallgasbildung infolge der nur geringen Stickstoffverdünnung die zuvor erzielte Beseitigung der Explosionsgefahr wieder neu entstehen läßt.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Inbetriebnahme von mehrzelligen Überdruck-Elektrolyseuren, deren Zellen mit Diaphragmen ausgerüstet sowie über Gas- und Elektrolytleitungen miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasräume des Apparates mit einem inerten Gas (Stickstoff od. dgl.) von mindestens 1 atü gefüllt werden und dann unter diesem Druck der Strom eingeschaltet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das inerte Gas bis zur Höhe des Betriebsdruckes eingepreßt und unter diesem Druck der Strom eingeschaltet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom unmittelbar auf volle Betriebsstromstärke hochgefahren wird.

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