DE160750C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur elektrolytischen Behandlung von Flüssigkeiten jeder Art und auf eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens und bezweckt, einen Austausch der Flüssigkeiten durch Diaphragmen hindurch sowie eine Polarisation der Elektroden möglichst zu verhüten und dadurch die Vorbedingungen für die Erzielung chemisch reiner Produkte

ίο und die Konstanterhaltung der elektromotorischen Kraft, sowie auch für Unterdrückung der elektrolytischen Nebenprozesse zu schaffen. Diese Zwecke werden der Erfindung zufolge dadurch erreicht, daß die beiden Seiten eines aufrecht stehenden Diaphragmas mittels dünner Elektrolytschichten in der Art berieselt werden, daß den letzteren zwar von den

. nahe an das Diaphragma heranreichenden Elektroden Gelegenheit zur Stromaufnahme geboten wird, daß aber die Flüssigkeiten weder auf das Diaphragma noch auf die Elektroden einen wesentlichen Druck ausüben können.

Bei dem vorliegenden Verfahren wird also dafür Sorge getragen, daß die Rieselschichten auf der von dem Diaphragma abgewendeten Seite eine freie Oberfläche besitzen, während bei den bekannten Verfahren, bei welchen dünne, in Bewegung befindliche Elektrolytschichten der Elektrolyse unterworfen werden, die dünnen Rieselschichten beiderseitig zwi- , sehen Wänden eingeschlossen, sind, so daß sie Flüssigkeitssäulen bilden, die mit einem ihrer Höhe entsprechenden Druck auf das Diaphragma drücken und dadurch Anlaß zum Flüssigkeitsaustausch durch das Diaphragma hindurch geben. Es ist zwar auch ein elektrolytisches Verfahren bekannt (vergl. die Patentschrift 88001 der Kl. 75), nach welchem die eine Seite des Diaphragmas von einer Flüssigkeitsschicht berieselt und diese Rieselschicht nicht von festen Wänden begrenzt wird; mit dieser Berieselung, wozu Wasser dient, wird aber lediglich ein Abwaschen des an der Elektrodenfläche erzeugten Produkts bezweckt.

Der Apparat zur Ausführung des vorliegenden Verfahrens ist so beschaffen, daß er die Verteilung und die regelmäßige Bewegung der Flüssigkeit gewährleistet und daß die Bewegung der Flüssigkeit in der Weise erfolgt, daß die engen Zwischenräume zwischen den Elektroden und dem Diaphragma stets in der ganzen Ausdehnung der Elektroden mit Flüssigkeit gefüllt sind.

Das Verfahren ist auf die elektrolytische Behandlung beliebiger Flüssigkeiten anwendbar. Es soll jedoch im nachstehenden in der Anwendung auf die elektrolytische Zersetzung von Alkalichloriden, und insbesondere auf diejenige von Kochsalz beschrieben werden. Für die Verwendung bei der Elektrolyse von Kochsalz bietet das Verfahren ganz besondere Vorzüge, insofern das Chlor und das Ätznatron fast chemisch rein gewonnen werden, und da überdies die Bildung von Hypochlorit in den Anodenabteilungen verhindert wird, wodurch eine längere Dauer der Kohlenanoden gewährleistet wird.

Eine Ausführungsform der Vorrichtung zur Durchführung des oben angedeuteten

Verfahrens ist auf der beiliegenden Zeichnung in einem senkrechten Schnitt dargestellt. Der Apparat besteht aus einem Bottich a aus Glas oder einem anderen nicht leitenden, gegen chemische Einflüsse widerstandsfähigen Material, welcher durch feste Leisten b und bewegliche Leisten c in eine Anzahl Unterabteilungen geteilt ist.

Zwischen den Leisten b und c befinden sich

ίο poröse Diaphragmen d, welche senkrecht in Nuten der Leisten b c und der senkrechten Wände des Bottichs α gehalten werden und mit einem unangreifbaren Kitt m eingedichtet sind.

Zu beiden Seiten jedes Diaphragmas d ist eine Anode und eine Kathode in der Art angeordnet, daß zwischen den wirksamen Teilen jeder Elektrode und dem Diaphragma ein schmaler Zwischenraum verbleibt.

Die Anode wird zweckmäßig von einer Zahl graphitierter Kohlenprismen oder -platten e gebildet, welche sich über die ganze Länge des Diaphragmas erstrecken und auf der ganzen Höhe desselben so angeordnet sind, daß sie zur Wagerechten, und zwar dem Diaphragma zu geneigt stehen und zwischen sich Räume von einigen Millimetern frei lassen, um die Entfernung der Gasblasen zu ermöglichen. Die inneren Enden der geneigten Platten oder Prismen e reichen bis nahe an das Diaphragma heran.

Die äußeren, höher liegenden Enden der Platten e sind an jeder Bottichseite durch Bleistreifen h verbunden, welche mit einem Isolator bedeckt und an einem Leiter g befestigt sind, der an den positiven Pol der Dynamo angeschlossen ist. Die dem Diaphragma zugekehrten Stirnenden der Kohlen bilden den wirksamen Teil der Anode.

Der Kathodenraum besitzt eine ähnliche Einrichtung, aber an Stelle von Kohlen sind dünne Eisenplatten f angeordnet, welche durch Leiter i k mit dem negativen Pol der Dynamo verbunden sind.

An dem oberen Ende jeder Behälterabteilung ist ein Flüssigkeitsverteiler / angeordnet, welcher unter Druck steht und durch ein Rohr η mit einem auf der Zeichnung nicht dargestellten Sammelbehälter in Verbindung steht, der mehrere Behälter speist.

Jede Behälterabteilung wird durch einen Deckel q geschlossen, welcher durch einen Wasserverschluß r gegen die Leisten c und die senkrechten Wände des Behälters a abgedichtet ist.

Wenn sich der Apparat im Betriebe befindet, so fließt die Flüssigkeit, welche im vorliegenden Falle für die Anodenräume eine gesättigte Kochsalzlösung und für die Kathodenräume eine kochsalzhaltige Ätznatronlösung ist, aus dem unteren Teil der Verteiler / in Trichter t und verteilt sich zwischen den Diaphragmen und den Elektroden. Die geneigt liegenden Elektrodenelemente regeln den Abfluß der Flüssigkeit bis zum unteren Teil des Diaphragmas in der Art, daß der Zwischenraum zwischen dem Diaphragma und den Elektroden stets völlig mit Flüssigkeit gefüllt ist.

Am unteren Ende jeder Abteilung sammelt sich die Flüssigkeit, entweicht durch Öffnungen, wie solche bei u für die Kathodenräume in ausgezogenen Linien angedeutet sind, und wird mit Hilfe einer Pumpe in den oberen Behälter zurückgeführt, welcher die Röhren η speist. Die den Anodenräumen zugeordneten Abflußöffnungen sind als auf der gegenüberliegenden Seite des Apparates liegend angenommen und durch gestrichelte Linien angedeutet.

Wenn die Ätznatronlauge und die Kochsalzlauge zwischen der Diaphragmafläche und den Elektroden niederfließen, schickt man einen elektrischen Strom durch, und die Zersetzung des Alkalichlorides geht vor sich. Das Chlor scheidet sich an der Anode e ab und entweicht sofort zwischen den Prismen. Da jede Abteilung durch den Deckel q geschlossen ist, entweicht das Gas durch geeignete Ableitungsrohre w und wird in einem Sammler aufgefangen.

An der Kathode f scheidet sich Natrium ab und zersetzt das Wasser, wobei Wasserstoff frei wird.

Die Wasserstoff blasen, welche unter gewohnlichen Umständen die Neigung haben würden, sich an der Kathode festzusetzen und dieselbe zu polarisieren, werden durch den beständigen Fall der Lauge losgerissen und vermögen sich von der Flüssigkeit zu trennen. Der Wasserstoff entweicht entweder durch die oben offene Kammer oder durch geeignete Öffnungen ν und wird dann in einem besonderen Sammler aufgefangen.

Claims (3)

Patent-Ansprüche :

1. Verfahren zur elektrolytischen Behandlung von Flüssigkeiten jeder Art, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Seiten eines Diaphragmas mittels dünner Flüssigkeitsschichten in der Weise berieselt werden, daß letzteren zwar von den nahe an das Diaphragma heranreichenden Elektroden Gelegenheit zur Stromaufnahme geboten wird, daß aber die Flüssigkeiten weder auf das Diaphragma noch auf die Elektroden einen wesentlichen Druck ausüben können. _

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Diaphragma (d) zwischen seitlich durchbrochenen, fnit

ihren wirksamen Flächen nahe an das Diaphragma heranreichenden Elektroden (e f) angeordnet ist.

3. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die durchbrochenen Elektroden aus jalousieartig übereinander liegenden, zu dem Diaphragma (d) geneigten und bis nahe an letzteres heranreichenden Elementen bestehen, deren untere Enden die wirksamen Teile der Elektroden bilden, zum Zwecke, die Berieselungsflüssigkeiten gegen die Diaphragmaflächen zu halten, nur in deren Nähe den elektrischen Strom überzuführen und das Entweichen der Gase nach der Seite zu gestatten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.