DE940352C

DE940352C - Elektrolytische Zelle mit beweglicher Quecksilberkathode

Info

Publication number: DE940352C
Application number: DEN753D
Authority: DE
Original assignee: Dr-Ing Oronzio De Nora
Current assignee: Dr-Ing Oronzio De Nora
Priority date: 1941-06-16
Filing date: 1942-06-17
Publication date: 1956-03-15
Also published as: ES176696A1; GB624129A; CH233392A; FR890000A; BE470981A; US2544138A

Description

N 753

Die elektrolytischen Zellen mit beweglicher Quecksilberkathode, die industriell für die Herstellung· vom Hydroxydeni oder Sulfiden der Alkalimetalle und Chloir verwendet werden, bestehen: im wesentlichen aus zwei nebeneinander angeordnetem Zellen, wobei in .einer dieser Zellen die Darstellung¹ des Amalgams durch elektrolytische Wirkung und in der anderen die Zerlegung des Amalgams selbst mit geeigneten Reagenzien vorgenommen wird; aus der letztgenannten Zelle, dem Amalgamzersetzer, wird das regenerierte Quecksilber gehoben und kehrt in, den Kreislauf zurück, um neues Amalgam zu regenerieren.

Der Kreis ist geschlossen und kontinuierlich. Die vorliegende Erfindung betrifft eine besondere Ausbdidung der Einrichtung und hat den Zweck, die verwendete Quecksilbermenge sowie die erforderliche Kupfermenge für die Verbindung der Zellen im Kreislauf und die von der Anlage eingenommene Oberfläche erheblich herabzusetzen.

Die Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß in der Umlauf leitung — das ist diejenige Leitung, die das Amalgam einerseits dem Amalgamzersetzer zuführt und andererseits das^: regenerierte Quecksilber wieder zur Eintrittsseite der elektrolytischen Zelle zurückführt —■ eine ungefähr lotrecht verlaufende Steigleitung vorgesehen ist, deren, höchster Punkt in bezug auf das- Eintrittsende der Zelle so hoch gelegen, ist, daß der Rücklauf des regenerierten Quecksilbers zu dem Einitrittsende

der elektralytisciheni Zelle durch das Eigengewicht des Quecksilbers erfolgt. Durch diese Ausbildung¹ wird die durch das Hubwerk zu leistende Arbeit auf ein Mindestmaß-· herabgesetzt und außerdem - 5 erreicht, daß die im Umlauf befindliche Quecksilbermenge auf das- unbedingt notwendige Mindestmaß vermindert werden kann. Hierdurch werden nicht nur die Anlagekasten der Vorrichtung, sondern auch deren Betriebskosten, wesentlich ίο reduziert, weil die Kraftverluste und die unvermeidlichen Verluste an Quecksilber der in der Vorrichtung enthaltenen gesamten: Quecksilber menge proportional sind.

Weitere Merkmale der Erfindung sind aus der Beschreibung ersichtlich, in welcher die Erfindung an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert ist. . Die Zeichnung stellt schematisch ein Ausführung¹^ beispiel der elektrolytischen Einrichtung mit beweglicher Quecksilberkathode gemäß der Erfinr ao dung dar.

Fig". .1 ist ein· schematischer Längsschnitt durch die Einrichtung gemäß Erfindung;

Fig. 2 ist ein gleicher etwas abgeänderter Schnitt;
Fig. 3 ist ein Grundriß.

Fig. ι stellt die elektrolytische - Zelle A dar, die mit dem Atnalgamzersetzer B verbunden ist, aus dem das Quecksilber mittels der Pumpe C in das Rohr D gehaben wird, das die elektrolyt!sehe Zeile A speist. Der Kreislauf ist geschlossen und kontinuierlich.

Fig. 2 stellt eine zweite Ausführungsfocm der Einrichtung im Schnitt dar, in der die elektroilytische Zelle A mit der den Amalgamzersetzer B speisenden Pumpe C verbunden ist, aus der das Quecksilber über das· Rohr D in die elektrolytische ZeIIeA zurückkehrt.

Fig. 3 zeigt im Grundriß die Verbindung von zwei elektrolytischen Zellen, die dem in Fig. 1 beschriebenen Einrichtungen ähnlich und elektrisch in Reihe geschaltet sind.

Beispiel

Nach dem Schema der Fig. 1 bildet sich in der elektrolytischen, mit fast gesättigter Alkali-ChloridKLösung gespeisten ZeIIeA Natriumamalgam oder Kalianialgam; dabei entwickelt sich Chlor. Das erzeugte Alkaliamalgam gelangt· durch - sein eigenes Schwergewicht auf den Boden¹ der elektrolytischen Zellen und läuft von. dort aus in den Amalgaanzersetzer B.

Dieser besteht aus- einem Behälter geeigneter Gestalt in bezug auf die Leistung der elektrolytischen Zelle und enthält Wasser oder Alkali-Hydrat-Lösung", in welcher sich regelmäßige Graphitstücke oder anderes gut leitendes Material befinden.

Das aus der ZeWeA kommende Amalgam verteilt sich, bei seinem. Fall auf das untergetauchte Graphit od. dgl. in feinen Tropfen, so daß eine innige Berührung zwischen Amalgam! und Wasser unter Bildung von Alkalihydroxyd und Wasserstoff erreicht wird.

Um mit dem Amalgam Lösungen von. Alkali-Metallsulfiden zu erzeugen, ist die Einrichtung B . in geeigneter Weise so gebaut oder mit nicht leitendem Werkstoff überzogen, daß sie eine alkalische Polysulfidlösung enthält. Anstatt der metallischen leitenden Füllung verwendet man eine nicht leitende Füllung wie Steinzeug, Glas od. dgl.

Aus dem Reaktiotisapparat fließt das· Quecksilber durch sein eigenes Schwergewicht in die Pumpe C₁ mittels der es. in das Rohr D befördert wird, das wiederum die elektrolytische ZeWeA speist, um neues Amalgam zu erzeugen:. Der Kreislauf ist somit kontinuierlich.

Der Betrieb der in Abb. 2 dargestellten Einrichtung ist dem der Abb. 1 vollkommen gleich, die Änderung besteht nur in der Lage der verschiedenen Teile gegeneinander.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Aus. einer langgestreckten Quecksilberzelle . mit schwacher Bodenneigung und einem. Berieselungs-Amalgamzersetzer vertikaler Bauart bestehende Vorrichtung zur Herstellung von Alkalilauge oder Alkalisulfid mit einer durch ein Hubwerk betriebenen Umlaufleitung zur Rückführung des regenerierten Quecksilbers in die elektrolytische Zelle oder zur Zuführung des Amalgams in den Zersetzer, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlaufleitung eine ungefähr lotrecht verlaufende Steigleitung aufweist, deren höchster P.unkt in bezug auf das Eintrittsende der Zelle so hoch gelegen ist, daß der Rücklauf des regenerierten Quecksilbers zu dem Eintrittsende der elektrolytischen Zelle durch das Eigengewicht des Quecksilbers erfolgt.
2. Vorrichtung nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß das· Austrittsende der elek- trolytischen Zelle (A) auf der Seite des¹ Amalgamzersetzers (B) angeordnet ist, während deren Eintrittsende durch ein oberhalb der Zelle mit Gefälle angeordnetes. Rohr (D) mit verhältnismäßig großem Querschnitt mit dem höchsten Punkt der Steigleitung verbunden ist, in welchem Rohr der Zulauf des regenerierten Quecksilbers zur Zelle durch die Schwerkraft bewirkt wird (Fig. 1).
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da- no durch gekennzeichnet, daß die Steigleitung unter Zwischenschaltung des Hubwerkes (C) an das Austrittsende des Amalgamzersetzers: angeschlossen ist (Fig. 1).
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hubwerk (C) im Bereich des· Austrittsendes der elektrolytischen Zelle ' (A) angeordnet ist und durch, die Steigleitung das. Amalgam in den oberen Teil des Amalgamzersetzers. (B) fördert, aus welchem das Queck- silber über ein oberhalb der Zelle (A) mit Gefälle angeordnetes Rohr (D) durch die Schwerkraft zum Eintrittsende der Zelle (A) gelangt (Fig. 2).
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Höhenunterschied, zwi-

sehen Austrittsende des Amalgamzersetzers (B) und Eintrittsende der elektrolytischen Zelle (A) ungefähr gleich ist dem Höhenunterschied zwischen, Austritts- und Eintrittsende der elektroilytischen Zelle (A).
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche ι bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der lotrechten, Steigleitung größer ist als die Summe aus- wirksamer Höhe des. Amalgatnzersetzers (B) und Höhenunterschied zwischen Eintritts- und Austrittsende der elektrolytischen Zelle (A).

j. Vorrichtung nach einem der Ansprüche ι bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere aus einer elektrolytischen Zelle und einem Amal- ι= gamzersetzer bestehende Einheiten paarweise parallel nebeneinander aufgestellt sind, wobei die Steigleitungen zwischen den beiden Amalgamzersetzern und die Zuführungsleitungen zu den Eintrittsenden der elektrolytischen Zellen zwischen je zwei benachbarten Zellen angeord,-net sind.

Angezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 643 157;
Engelhardt, Handbuch der Elektrochemie (1933), Bd. II, i. Teil, S. 328.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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