AT151940B - Vorrichtung für die Elektrolyse wäßriger Natriumsulfatlösungen. - Google Patents

Description

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  Vorrichtung für die Elektrolyse wässriger   Natriumsulfatlösungén.   



    Bei der Elektrolyse wässriger Lösungen von Alkalisulfat nach dem Amalgamverfahren wird anodisch Schwefelsäure frei, die von der Quecksilberkathode durch ein Diaphragma ferngehalten werden muss. Im Interesse einer möglichst niedrigen Badspannung ist es wünschenswert, den Elektrodenabstand, und damit auch den Abstand des Diaphragmas von der Quecksilberoberfläche möglichst klein zu halten. Dabei darf aber eine Berührung des Diaphragmas mit dem Quecksilber wegen der hiedurch meist bedingten heftigen Zersetzung des Amalgams und der Gefahr einer Zerstörung des Diaphragmas keinesfalls erfolgen. 



  Bei den üblichen Zellen mit horizontal angeordneten Elektroden, in denen die Quecksilberkathode sich am Boden der Zelle befindet, bereitet bei Verwendung eines freitragenden Diaphragmas (bestehend beispielsweise aus einem tragenden Gewebe und einer auf dieses aufgebrachten Paste aus Schwerspatpulver und Asbestfasern, oder aus einem andern mechanisch wenig widerstandsfähigem Werkstoff wie Asbestpapier) die Einhaltung des richtigen Abstandes zwischen Diaphragma und Quecksilberkathode erhebliche Schwierigkeiten. Auch die Verwendung von nicht freitragenden Diaphragmen erweist sich bei dieser Bauweise als nicht angängig, da die Anordnung der Stützen auf der unteren Seite des Diaphragmas zu grosse Elektrodenabstände bedingen würde.

   Vielmehr erfordern solche Zellen Diaphragmen, die in mechanischer und elektrochemischer Hinsicht hohen Ansprüchen genügen und praktisch nur schwierig und auf kostspielige Weise herzustellen sind. 



  Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung für die Elektrolyse wässriger Natriumsulfatlösungen nach dem Amalgamverfahren mit horizontaler Anordnung der Elektroden unter Verwendung eines Diaphragmas, bei welcher diese Schwierigkeiten vermieden werden, indem die Anode in bekannter Weise unterhalb und die Quecksilberkathode oberhalb des Diaphragmas angeordnet ist, wobei jedoch erfindungsgemäss das Quecksilber von dem Diaphragma durch Führung in entsprechend ausgebildeten unmittelbar auf dem Diaphragma aufliegenden mit Isolierstoffe versehenen Rinnen getrennt ist. Im Hinblick auf die Herabminderung'des Badwiderstandes hat sich dabei eine Ausbildung der Anode mit wellenförmigem Querschnitt als geeignet erwiesen, derart, dass die das Quecksilber führenden Rinnen jeweils in den Wellentälern angeordnet sind.

   Bei dieser Anordnung ist es möglich, das Diaphragma unmittelbar auf der wellenförmigen Anodenfläche, deren Welle zweckmässig die Form einer Sinuslinie aufweist, und ihren Wellen folgend anzuordnen, wobei die Anodenfläche durchlöchert ist, um den Austritt des Anolyten in einen darunter liegenden Sammelraum zu ermöglichen. 



  In der Zeichnung ist eine Vorrichtung gemäss Erfindung in Aufsicht (Fig. 1) und Querschnitt (Fig. 2) beispielsweise wiedergegeben. Im unteren Teile eines Badbehälters 1, der mit einem unteren Auslass 2 für die Abführung bzw. Zirkulation der Anodenflüssigkeit versehen ist, ist die wellenförmig ausgebildete, durchlöchert Bleianode 3 horizontal angeordnet. Dicht auf ihr aufliegend ist ein Diaphragma 4 aus Asbestpappe angebracht. Auf dem letzteren ist ein mit einer S ?, ? ? starken Auflage von Hartgummi versehenes Rinnengestell 5 angeordnet, das aus Eisenwellblech durch entsprechendes Ausschlitzen der Wellenberge hergestellt ist. Der Abstand der Wellenberge beträgt im vorliegenden Falle 60mm.

   Die Wellentäler dienen zur Führung des Quecksilbers, das bei 6 in das Gestell eintritt und es bei 7 in Form von Amalgam wieder verlässt. 8 stellt den Elektrolyten (Natriumsulfatlösung) dar. Man erhält durch Elektrolyse einer neutralen Sulfatlösung von der Dichte 1'32 bei einer kathodischen   

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Stromausbeute. 



   Mit Hilfe der Vorrichtung gemäss Erfindung werden insbesondere die folgenden Vorteile erzielt :
1. Der Elektrolyt fliesst unter seinem eigenen hydrostatischen Druck von oben nach unten, braucht also nicht wie bisher abgesaugt zu werden. 



   2. Das Diaphragma liegt in seiner g nzen Ausdehnung auf der Anode auf und ist daher mechanisch praktisch völlig   unbeansprucht,   so dass hiefür auch mechanisch wenig widerstandsfähige Werkstoffe verwendet werden können. 



   3. Das Quecksilber kommt nicht mit dem Diaphragma in direkte Berührung, so dass es in dessen Poren nicht eindringen kann. 



   An sich war zu befürchten, dass die Badspannung bei der vorliegenden Anordnung der Elektroden erheblich höher als bei einer Zelle mit zueinander parallelen, übereinander liegenden Elektroden sein würde. Überraschenderweise hat sich ergeben, dass bei richtiger Wahl der Massverhältnisse von Quecksilberrinnen und Anodenbergen gemäss Angabe sich für vergleichbare Zellen fast völlig übereinstimmende Stromdichte-Spannungskurven ergeben. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung für die Elektrolyse wässriger Natriumsulfatlösungen nach dem Amalgamverfahren mit horizontaler Anordnung der Elektroden unter Verwendung eines Diaphragmas, wobei die Anode unterhalb und die Quecksilberkathode oberhalb des Diaphragmas angeordnet ist, dadurch   gekenn-   zeichnet, dass das Quecksilber von dem Diaphragma durch entsprechend ausgebildete, unmittelbar auf dem Diaphragma aufliegende Führungsrinnen getrennt ist.

Claims (1)

1. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die durchlöcherte Anode in Form einer Wellenfläehe, zweckmässig mit Sinuslinienförmigem Verlauf, ausgebildet ist und dass das Dia- phragma unmittelbar auf ihr aufliegt.

   3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsrinnen für das Quecksilber aus einem mit Hartgummi umkleideten Wellblechrahmen bestehen. EMI2.2