DE160750C

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Publication number: DE160750C
Application number: DENDAT160750D
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Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

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 ProdukteThe present invention relates to a method of electrolytic treatment of liquids of any kind and to a device for carrying out the process and aims to provide an exchange of fluids through diaphragms as well to prevent polarization of the electrodes as much as possible and thereby the preconditions for the achievement of chemically pure products

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 denίο and the constant maintenance of the electromotive Power, as well as for the suppression of the electrolytic secondary processes. These purposes are achieved according to the invention in that the two sides an upright diaphragm sprinkled in the way with thin layers of electrolyte be that the latter are indeed affected by the

. 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.. Electrodes close to the diaphragm have the opportunity to draw current it is offered that the liquids neither on the diaphragm nor on the Electrodes can exert significant pressure.

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.In the present method, care is therefore taken that the trickle layers have a free surface on the side facing away from the diaphragm, while in the known processes in which thin electrolyte layers in motion are subjected to electrolysis, the thin trickle layers on both sides between, see walls are enclosed, so that they form columns of liquid that are with one pressure on the diaphragm corresponding to its height and thereby cause the Allow fluid to be exchanged through the diaphragm. It is also an electrolytic one, though Process known (see. The patent specification 88001 of class 75), according to which the one side of the diaphragm is sprinkled with a layer of liquid and this trickle layer is not bounded by solid walls; with this sprinkling, for which water is used, becomes but only intended to wash off the product generated on the electrode surface.

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.The apparatus for carrying out the present process is such that it ensures the distribution and regular movement of the liquid and that the movement of the liquid takes place in such a way that the narrow spaces between the electrodes and the diaphragm always in the entire extent of the electrodes are filled with liquid.

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.The method is applicable to the electrolytic treatment of any liquids. However, it will be applied to electrolytic decomposition in the following of alkali chlorides, and in particular that of table salt. The process is very special for use in the electrolysis of table salt Advantages, insofar as the chlorine and caustic soda are obtained almost chemically pure, and there, moreover, the formation of Hypochlorite in the anode compartments is prevented, thus increasing the duration the carbon anodes is guaranteed.

Eine Ausführungsform der Vorrichtung zur Durchführung des oben angedeutetenAn embodiment of the device for carrying out the above-indicated

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.The method is shown in a vertical section on the accompanying drawing. The apparatus consists of a vat a made of glass or some other non-conductive material resistant to chemical influences, which is divided into a number of sub-compartments by fixed strips b and movable strips c.

Zwischen den Leisten b und c befinden sichBetween the bars b and c are

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.ίο porous diaphragms d, which are held vertically in grooves in the strips bc and the vertical walls of the tub α and sealed with an unassailable cement m .

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.An anode and a cathode are arranged on both sides of each diaphragm d in such a way that a small space is left between the effective parts of each electrode and the diaphragm.

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.The anode is expediently formed by a number of graphitized carbon prisms or plates e , which extend over the entire length of the diaphragm and are arranged over its entire height so that they are inclined to the horizontal, namely towards the diaphragm, with spaces between them Leave a few millimeters free to allow the gas bubbles to be removed. The inner ends of the inclined plates or prisms e come close to the diaphragm.

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.The outer, higher ends of the plates e are connected on each tub side by lead strips h which are covered with an insulator and attached to a conductor g which is connected to the positive pole of the dynamo. The ends of the carbon facing the diaphragm form the effective part of the 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.The cathode compartment has a similar device, but instead of carbon there are thin iron plates f , which are connected to the negative pole of the dynamo by conductors ik.

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.At the upper end of each container compartment a liquid distributor / is arranged, which is under pressure and is connected through a pipe η to a collecting container, not shown in the drawing, which feeds several containers.

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.Each container compartment is closed by a lid q which is sealed against the strips c and the vertical walls of the container a by a water seal r.

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.When the apparatus is in operation, the liquid, which in the present case is a saturated sodium chloride solution for the anode compartments and a caustic soda solution for the cathode compartments, flows out of the lower part of the distributor / funnel t and is distributed between the diaphragms and the Electrodes. The inclined electrode elements regulate the outflow of the liquid to the lower part of the diaphragm in such a way that the space between the diaphragm and the electrodes is always completely filled with liquid.

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.The liquid collects at the lower end of each compartment, escapes through openings, as indicated in solid lines at u for the cathode compartments, and is returned with the help of a pump to the upper container, which feeds the tubes η. The drainage openings associated with the anode spaces are assumed to be on the opposite side of the apparatus and are indicated by dashed lines.

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.When the caustic soda and the sodium chloride flow down between the diaphragm surface and the electrodes, an electric current is sent through and the alkali chloride decomposes. The chlorine is deposited on the anode e and escapes immediately between the prisms. Since each compartment is closed by the cover q , the gas escapes through suitable discharge pipes w and is collected in a collector.

An der Kathode f scheidet sich Natrium ab und zersetzt das Wasser, wobei Wasserstoff frei wird.Sodium is deposited on the cathode f and decomposes the water, releasing hydrogen.

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.The hydrogen bubbles, which under normal circumstances would have the tendency to attach themselves to the cathode and to polarize it, are torn loose by the constant fall of the alkali and are able to separate from the liquid. The hydrogen escapes either through the chamber which is open at the top or through suitable openings ν and is then collected in a special collector.

Claims

Patent Claims:

1. Process for the electrolytic treatment of liquids of all kinds, characterized in that the two sides of a diaphragm are sprinkled in the manner by means of thin layers of liquid be that the latter has the opportunity to do so from the electrodes which are close to the diaphragm Current consumption is offered, but that the liquids neither on the diaphragm nor on the electrodes can exert substantial pressure. _

2. Apparatus for performing the method according to claim 1, characterized in that a diaphragm (d) between laterally perforated, fnit

their effective areas close to the diaphragm reaching electrodes (ef) is arranged.

3. Device according to claim 2, characterized in that the perforated electrodes consist of louvre-like superimposed, to the diaphragm (d) inclined and close to the latter reaching elements, the lower ends of which form the effective parts of the electrodes, for the purpose of the irrigation fluids to hold against the diaphragm surfaces, only to transfer the electric current in their vicinity and to allow the gases to escape to the side.

1 sheet of drawings.