DE282749C

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Publication number: DE282749C
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Den Gegenstand vorliegender Erfindung bildet eine elektrolytische Zersetzungszelle, bei welcher in bekannter Weise nur die Anode in der Flüssigkeit eingetaucht ist, während die Kathode dem Diaphragma aufliegt. Die Einrichtung ist hierbei derart getroffen, daß das Diaphragma mit der Kathode als Ganzes abgenommen werden kann, ohne daß der Zellrahmen dadurch beschädigt oder verbogen wird.The subject of the present invention is an electrolytic decomposition cell which in a known manner only the anode is immersed in the liquid while the cathode rests on the diaphragm. The device is made such that the diaphragm with the cathode can be removed as a whole without removing the cell frame it will be damaged or bent.

ίο Es wird dies im wesentlichen dadurch erreicht, daß Kathode und Diaphragma auf der Außenseite eines festen Zellrahmens angebracht sind, wodurch ein sich erweiternder Zellenraum geschaffen wird, dessen Erweiterung dazu benutzt wird, um durch Anbringung von Vorratsbehältern für den zu zersetzenden Elektrolyten die Konzentration der Flüssigkeit in üblicher Weise aufrechtzuerhalten, und ihr außerdem einen Kreislauf zu erteilen, was zur Folge hat, daß zu große Inanspruchnahme des Diaphragmas und der Kathode infolge des hydrostatischen Drucks der Flüssigkeit verhindert und diese Teile allseits gleichmäßig beansprucht werden und Rückfließen des Kations verhindert wird.ίο This is essentially achieved by that the cathode and diaphragm are attached to the outside of a solid cell frame, whereby an expanding cell space is created, the expansion of which is used for this purpose by attaching storage containers for the electrolyte to be decomposed to maintain the concentration of the liquid in the usual way, and also to circulate it, leading to the The consequence is that excessive use of the diaphragm and the cathode as a result of the prevents hydrostatic pressure of the liquid and these parts evenly on all sides are stressed and backflow of the cation is prevented.

Die beifolgende Zeichnung zeigt eine Zersetzungszelle dieser Art in beispielsweiser Ausführungsform in Fig. ι in der Ansicht, in Fig. 2 von der Stirnseite aus gesehen, in Fig. 3 in senkrechtem Querschnitt, und in Fig. 4 in senkrechtem Längsschnitt. Fig. 5 verdeutlicht die Einrichtung der aus mehreren Teilen bestehenden Anode, und Fig. 6 verdeutlicht die Anbringung von Unterlagsstützen an der Anode.The accompanying drawing shows a decomposition cell of this type in an exemplary embodiment in Fig. ι in the view, seen in Fig. 2 from the front side, in Fig. 3 in vertical cross section, and in Fig. 4 in vertical longitudinal section. Fig. 5 illustrates the set-up of the anode, which consists of several parts, and FIG. 6 clarifies the attachment of supports to the anode.

Der zur Aufnahme der an seiner Außenseite befestigten Kathode und des Diaphragmas dienende Zellraum besteht hier beispielsweise aus einer Bodenplatte 12, den Seitenwänden 10 und den diese auf ihren Oberseiten verbindenden Leisten 11. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel liegen die Leisten 11 mehr nach innen, und die Wandungen 10 und 12 sind auf deren Außenseite befestigt. Sämtliche Teile des Zellrahmens bestehen zweckmäßigerweise aus Schiefer, Zement oder anderem geeigneten widerstandsfähigen Material. Das Diaphragma 13 ist an den Seiten der Bodenplatte 12 und der anderen Rahmenteile mittels rechtwinkliger Rahmen 14 befestigt, welche aus leitendem Material bestehen und von den Rändern des aus Asbest oder anderem durchlässigen Stoff bestehenden Diaphragmas durch Dichtungsstreifen 15 aus Gummi oder anderem Isolationsmaterial getrennt sind. Die Ränder der Diaphragmen 13 liegen auf Dichtungsstreifen 16 aus Isolationsmaterial auf, welche an den Kanten der Stirnwände 13 der oberen Leisten 11 und der Bodenplatte 12 befestigt sind. Die Rahmen 14 selbst sind an den Seitenwänden des Zellrahmens beispielsweise durch Klemmen 17 befestigt, welche sich gegen an den Leisten 11 befindliche Flanschen oder Streifen 18 sowie gegen entsprechende Flansche oder Ansätze des Diaphragmarahmens 14 anlegen können und durch Schrauben 19The one to accommodate the cathode and diaphragm attached to its outside The cell space used here consists, for example, of a base plate 12, the side walls 10 and the strips 11 connecting them on their upper sides In the exemplary embodiment, the strips 11 are more inward, and the walls 10 and 12 are attached on the outside. All parts of the cell frame are expediently made made of slate, cement or other suitable resistant material. The diaphragm 13 is on the sides of the bottom plate 12 and the other frame parts fixed by means of right-angled frames 14, which consist of conductive material and permeable from the edges of the asbestos or other Substance existing diaphragm by sealing strips 15 made of rubber or other Isolation material are separated. The edges of the diaphragms 13 lie on sealing strips 16 made of insulation material, which at the edges of the end walls 13 of the upper Strips 11 and the base plate 12 are attached. The frame 14 itself are to the Side walls of the cell frame fastened for example by clamps 17, which are against located on the strips 11 flanges or strips 18 and against corresponding Can place flanges or lugs on the diaphragm frame 14 and screw 19

in ihrer Lage festgehalten werden. Die unteren Längsleisten der Rahmen 14 werden im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch U-förmige Klammern 20 sowie durch durch ihre umgebördelten Enden hindurchtretende Schrauben 21 in ihrer Lage erhalten. Es können außerdem ähnliche Klammern 22 vorgesehen sein, welche, wie aus Fig. 2 ersichtlich, sich quer über die Stirnenden der Zelle legen und durch Schrauben 23 an den aufwärts gerichteten Leisten der Rahmen 14 befestigt werden. Auf die Außenseiten der. Diaphragmen 13 legen sich die Kathoden 24 auf, welche aus einer beliebigen Anzahl, beispielsweise zwei Lagen von Drahtgewebe oder einem gleichartigen durchlässigen Material bestehen können, das in seinen Poren die Flüssigkeit zurückhalten kann. Zur Befestigung sind in der vorliegenden beispielsweisen Ausführungsform die Ränder der Kathoden nach außen rechtwinklig umgebogen und in geeigneter Weise, z. B. durch Klemmschienen 25 und Schrauben 26, leitend mit den Diaphragmarahmen 14 verbunden. Die elektrolytische Wirkung geht dadurch nur an der freiliegenden Stelle der Diaphragmen vor sich.be held in their position. The lower longitudinal strips of the frame 14 are in present embodiment by U-shaped brackets 20 and by their Get flanged ends penetrating screws 21 in their position. It can In addition, similar brackets 22 can be provided, which, as can be seen from FIG. 2, are Place across the front ends of the cell and screw 23 to the upward Bars of the frame 14 are attached. On the outside of the. Diaphragms 13 lay on the cathodes 24, which of any number, for example two Layers of wire mesh or a similar permeable material can exist, that can hold back the liquid in its pores. For attachment are in the In the present exemplary embodiment, the edges of the cathodes are perpendicular to the outside bent over and in a suitable manner, e.g. B. is conductively connected to the diaphragm frame 14 by clamping rails 25 and screws 26. As a result, the electrolytic effect only takes place at the exposed point of the diaphragms.

Der auf auf diese Weise von den Diaphragmen 13 bzw. den Kathoden 24 und "den Leisten 14 gebildete Raum wird auf der Außenseite durch Platten 27 geschlossen, welche durch Befestigungsrahmen 28 und Schrauben 29 in ähnlicher Weise in ihrer Lage erhalten werden können und beim vorliegenden Ausführungsbeispiel noch durch eine beliebige Anzahl von Verstärkungsrippen 30 abgesteift werden, die hier beispielsweise aus kleinen mit U-förmigen Biegungen versehenen Stangen bestehen und sich mit diesen gebogenen Teilen teils gegen die Außenplatte 27, teils gegen die Kathode anlegen. Man erhält auf diese Weise eine vollständig geschlossene, als Ganzes abnehmbare Kathodenkammer, welche vom Zellrahmen beliebig entfernt und daran befestigt werden kann und daher auch eine leichte Reinigung aller Teile ermöglicht, ohne daß der Zellrahmen dadurch verbogen oder beschädigt wird. Dadurch, daß man diese Kathodenkammern auf der Außenseite des Zellrahmens anbringt, so daß sie gewissermaßen den von den Leisten 11 frei gelassenen Teil der Seitenwandungen ausfüllen, wird ein an dieser Stelle erweiterter Zelleninnenraum geschaffen, welcher es ermöglicht, die Anoden, welche hier in der üblichen Weise aus mehreren Teilen bestehen können, in beliebigem Abstand voneinander und von der Kathode anzubringen, und auch Raum genug zur Aufnahme eines Vorrats des zu zersetzenden bzw. aufzulösenden Elektrolyten schafft, der so angebracht sein kann, daß zwischen den Teilen der Anode und den von den Kathodenkammern geschaffenen Seitenwandungen eine Flüssigkeitszirkulation ermöglicht wird, welche gleichmäßige Konzentration und Beseitigung schädlicher Wirkungen des hydrostatischen Druckes der Flüssigkeit sichert. Der Vorratsbehälter 50 für den Elektrolyten ist zwischen den Anodenplatten 35 angeordnet und wird beispielsweise mittels einer Röhre 51, die in einen Flüssigkeitsverschluß 53 o. dgl. mit ihrem umgebogenen Rande 52 abnehmbar eingesetzt sein kann und deren offenes Ende gegebenenfalls durch eine Kappe 54 überdeckt sein kann, während des Betriebes mit dem die Konzentration aufrechterhaltenden Vorrat an aufzulösendem Elektrolyten versehen. Der Behalter 50 und das Zuführungsrohr 51 bestehen beispielsweise aus Kautschuk, Schiefer, Glas oder anderem geeigneten Material. Es können selbstverständlich auch mehrere solcher Nachfüllbehälter 50, die zum Durchtritt der Flüssigkeit durchbohrt sind, vorgesehen werden. Die Vorratsbehälter sind unmittelbar unter der Oberfläche der Flüssigkeit angeordnet, um einesteils die Flüssigkeit auf alle Teile des aufzulösendes Stoffes einwirken zu lassen und um eine gleichmäßige Konzentration zu erzielen, da an der Oberfläche die Flüssigkeit am schwächsten ist. Durch das Heruntersinken, der frisch aufgelösten bzw. zugeführten Teile entsteht zwischen den Anodeoplatten 35 eine Strömung, welche sich durch Schlitze c oder andere Durchlässe der Anodenplatten nach außen fortsetzt und die Anodenplatten vollständig umfließt. Dadurch wird auch bewirkt, daß dem Diaphragma in seiner ganzen Höhe Flüssigkeit derselben Konzentration dargeboten wird, und die Wirkung des nach unten zunehmenden Druckes der Flüssigkeit gegen die Wandungen der Kathodenkammer bzw. das Diaphragma und das sich sonst durch den hydrostatischen Druck leicht ergebende Ausbeulen dieser Teile wird vermieden, ohne daß man das Diaphragma oder die Kathoden nach unten zu zu verstärken braucht.The in this way of the diaphragms 13 or the cathodes 24 and "the strips 14 formed space is closed on the outside by panels 27, which by Mounting frame 28 and screws 29 can be maintained in position in a similar manner can and in the present exemplary embodiment still by any number of Reinforcing ribs 30 are stiffened, here for example from small with U-shaped Bends provided rods exist and with these bent parts partly against the outer plate 27, partly against the cathode. In this way you get a complete closed cathode chamber, removable as a whole, which can be freely removed from the cell frame can be removed and attached to it and therefore also allows easy cleaning of all parts without the cell frame it is bent or damaged as a result. By attaching these cathode chambers to the outside of the cell frame, so that they to a certain extent fill the part of the side walls left free by the strips 11, an expanded cell interior is created at this point, which makes it possible the anodes, which can consist of several parts in the usual way, at any distance from each other and from the cathode, and also space enough to hold a supply of the electrolyte to be decomposed or dissolved creates, which can be attached so that between the parts of the anode and those of The side walls created in the cathode chambers enable liquid to circulate will, which uniform concentration and elimination of harmful effects of the hydrostatic pressure of the liquid. The reservoir 50 for the electrolyte is arranged between the anode plates 35 and is for example by means of a tube 51, which can be removed with its bent edge 52 in a liquid seal 53 or the like can be used and its open end is optionally covered by a cap 54 can be, during operation with the concentration-maintaining supply of provided electrolyte to be dissolved. The container 50 and the supply pipe 51 are made for example made of rubber, slate, glass or other suitable material. It can of course, several such refill containers 50, which are used for the passage of the liquid are pierced, are provided. The reservoirs are placed just below the surface of the liquid in order to on the one hand to let the liquid act on all parts of the substance to be dissolved and in order to achieve an even concentration, since the liquid on the surface is at the weakest. Due to the sinking of the freshly dissolved or supplied parts creates a flow between the anodeo plates 35, which flows through slots c or other passages of the anode plates continues to the outside and the anode plates completely flows around. This also has the effect that the entire height of the diaphragm is presented with liquid of the same concentration is, and the effect of the downward increasing pressure of the liquid against the Walls of the cathode chamber or the diaphragm and otherwise through the hydrostatic Buckling of these parts, which easily results in pressure, is avoided without one the diaphragm or the cathodes need to be reinforced downwards.

Um den oder die Vorratsbehälter für den Elektrolyten in der richtigen Lage' mit Bezug auf die Anode zu erhalten, werden die Anodenplatten 35, die beispielsweise aus oberen Teilen a und unteren Teilen b bestehen können, und durch Stäbchen 39 oder durch Fußansätze χ, χ no in einiger Entfernung vom Boden erhalten werden, durph Stege 37, 38 miteinander verbunden, welche hier beispielsweise bei 36 in schwalbenschwanzförmige Einschnitte der Anodenplatten (Kohlen, Graphit o. dgl.) eingesetzt sind. Diese Stege sind mit öffnungen 40, 41 versehen, durch welche Stäbchen oder Stangen 42 aus Kohle, Graphit oder anderem geeigneten Material hindurchgesteckt werden können, welche durch öffnungen des Deckes 33 hindurchtreten und hier gegebenenfalls durch eine zwischen ihnen und Flanschen 43 desIn order to get the storage container (s) for the electrolyte in the correct position with respect to the anode, the anode plates 35, which can consist, for example, of upper parts a and lower parts b , and by rods 39 or by footings χ, χ no at some distance from the ground are connected to one another by webs 37, 38, which are inserted here, for example at 36, into dovetail-shaped incisions in the anode plates (carbon, graphite or the like). These webs are provided with openings 40, 41 through which rods or rods 42 made of carbon, graphite or other suitable material can be inserted, which pass through openings in the cover 33 and here, if necessary, through one between them and flanges 43 of the

Deckels befindliche Dichtung 44 aus Teer, Paraffin ο. dgl. abgedichtet sein können. Mittels dieser Stäbe 34 geschieht die Zuführung des Stromes durch Klemmen oder Quecksilbernäpfchen 45, während die Stromzuführung zur Kathode durch Klemmen oder Quecksilbernäpfe 46 geschieht, welche mit dem Metallrahmen 14, an welchem die Kathoden 24 befestigt sind, leitend verbunden sind. Am Deckel ist noch eine Auslaßöffnung 34 zur Abführung der sich etwa entwickelnden Gase angebracht. Lid located seal 44 made of tar, paraffin ο. Like. Can be sealed. Means These rods 34 the supply of the current is done by clamps or mercury cups 45, while the power supply to the cathode is through clamps or mercury bowls 46 happens, which with the metal frame 14 to which the cathodes 24 are attached are conductively connected. There is also an outlet opening 34 on the cover for discharge of the gases that may develop.

Das sich an der Kathode ausscheidende Kation wird ständig herabgewaschen bzw. aufgelöst, fließt an der Kathode nach unten und kann in geeigneter Weise entfernt werden. ' Es sind noch Öffnungen 60 vorgesehen, um die sich in der Kathodenkammer entwickelnden Gase abzuführen. Die Zelle wird mit dem flüssigen Elektrolyten, beispielsweise durch Röhren 55, von einem Vorratsbehälter aus beschickt. Der über der Anode befindliche, bei der Zersetzung etwas ansteigende Flüssigkeitsstand ist beispielsweise in Fig. 4 bei x¹ angedeutet. The cation which separates out at the cathode is constantly washed down or dissolved, flows downwards at the cathode and can be removed in a suitable manner. Openings 60 are also provided in order to discharge the gases developing in the cathode chamber. The cell is charged with the liquid electrolyte, for example through tubes 55, from a storage container. The liquid level above the anode, which rises somewhat during decomposition, is indicated , for example, in FIG. 4 at x ^1.

Durch die hier bewirkte Zirkulation der Flüssigkeit und infolge des vollkommen gleichmäßigen Flüssigkeitsdruckes wird auch die schnelle Verstopfung des Diaphragmas yerhindert, wozu noch der Umstand beiträgt, daß die Flüssigkeit sich stets in der Höhe des oberen Randes des Diaphragmas befindet, undDue to the circulation of the liquid brought about here and as a result of the perfectly even Liquid pressure also prevents the diaphragm from clogging quickly, To which the fact that the liquid is always at the level of the upper edge of the diaphragm also contributes, and

daß hier stets eine große Konzentration vorhanden ist. Dadurch wird auch das Rückfließen des Kations in die Anodenkammer 35 und übermäßige Bildung von Hypochloriten verhindert.that there is always a great deal of concentration here. This also prevents backflow of the cation into the anode compartment 35 and excessive formation of hypochlorites prevented.

Claims

Patent Claims:

1. Electrolytic decomposition cell, characterized in that the one the cathode (24) receiving frame (14) and outer walls (27) existing, as Entire cathode chamber on the removable from or with the diaphragm The outside of the open, frame-shaped side walls (11) of the cell is arranged, while in the enlarged one formed thereby, opposite to the cathode (24) Cell interior the anode plates (35) are attached, between which the iii known way the concentration the liquid-maintaining supply of the body to be decomposed is located.

2. decomposition cell according to claim 1, characterized in that the container (50) for the refill of the electrolyte immediately below the surface of the liquid and between the upper edges of the separated anode plates connected to one another by webs (37) (35) are arranged.

1 sheet of drawings.