Gaserzeugungsanlage auf elektrolytischem Wege. Diese Erfindung bezieht sich auf eine elektrolytische Gaserzeugungsanlage, in wel cher für die Trennung des Gases von dem Elektrolyten gasabscheidende Behälter vor gesehen sind, nebst Leitungen für den Um lauf des Elektrolytes zwischen den Gaserzeu- gungszellen und den Abscheidebehältern.
Zweck gegenwärtiger Erfindung ist, eine Anlage der vorerwähnten Art zu schaffen, in welcher der Umlauf des Anolytes, bezw. des Katholytes, sowohl als die Abscheidung und die darauffolgende Behandlung der er zeugten Gase genauer 'geprüft und überwacht werden können, als dies bis jetzt ;der Fall gewesen war.
Zur Erreichung dieses Zweckes weisen die die obern Teile der Zellen mit den Gas abscheidebehältern verbindenden Leitungen eine Mehrzahl von Röhren ',auf, welche in verschiedener Höhe in diesem Behälter ein münden.
Zweckmässigerweise__ .werden noch dazu Massnahmen getroffen zur Erreichung eines lebhaften Umlaufes des Elektrolytes und der elektrolytischen Produkte, um das Speise wasser selbsttätig zum Elektrolyt zu leiten, um die feinen Gasblasen von dem Elektrolyt abzuschneiden, nachdem letztere die Erzeu gungszellen verlassen hat und bevor sie zu diesen zurückkehrt, um die Diffusion von Elektrolyt von dem Gasabscheidebehälter zu dem Speisewasservorrat zu verhindern, und um die durch die Tätigkeit der Elektrolyte in den Zellen entstehende Hitze zu erhalten und zu- benutzen.
Die Zeichnung stellt beispielsweise eine Ausführungsform einer erfindungsgemäss ge bauten Gaserzeugungsanlage dar.
In der Zeichnung ist: Fig. 1 eine Seitenansicht einer die Erfin dung verkörpernden Anlage, bei der einzelne Teile weggebrochen gedacht und im Schnitt dargestellt sind; Fig. 2 ist eine Schnittansicht durch eine Ventileinrichtung, die bei der Anlage. zweck mässig Verwendung findet; Fig. 3 stellt die in Fig. 1 veranschaulichte Anlage in Aufsicht dar; Fig. 4 ist eine Schnittdarstellung der durch einen Schwimmer kontrollierten Einrichtung für die Zuführung des Wassers;
Fig. 5 stellt in Aufsicht bezw. im Schnitt nach der Linie 5-5 der Fig. 1 die untern Rohrverbindungen dar; Fig. 6 veranschaulicht die in Fig. 1 darge stellte Anlage in Ansicht von der rechten Seite.
1VIit 10 sind allgemein die Erzeugerein- heiten bezeichnet, die von beliebiger Bauart und von denen je nach Wunsch eine oder mehrere vorgesehen- sein können. 1.1 und 12 sind die Scheide- und Zuführungsbehälter für den Anolyten bezw. Katholyten, das heisst für die Elektrolyte der Anoden- bezw. Katho denseiten der Zellen, die mit den Erzeuger- einheiten in weiter unten zu erklärender Weise verbunden sind,
während die Kammern 13 und 14 zur Regelung des Druckes des Sauerstoffes bezw. des Wasserstoffes zusam men mit der Zuführungskammer 15 für das Speisewasser eine Gaswisch-, Druclregelungs- und Speisewasserkontrollanlage bilden, die in weiter unten zu beschreibender Weise mit den Anolyt- und Katholytbehältern verbunden sind und zusammenwirken.
Die Erzeugereinheiten 10, von denen im vorliegenden Falle mehrere vorgesehen sind, können von beliebiger Bauart sein. Bei dem der Darstellung zugrunde gelegten Beispiele besteht jede Einheit aus mehreren flachen, im wesentlichen rechtwinklig gestalteten Zel len, die durch geeignete Mittel zur Bildung einer Einheit vom sogenannten Filterpressen typ zusammengehalten werden. Von derar tigen Einheiten können eine oder mehrere verwendet werden. Werden mehrere Ein heiten benutzt, so können sie mittelst geeig neter Verbindungen 16 elektrisch in Reihe geschaltet werden.
Die Verbindungsleitungen bestehen vorteilhafterweise aus nachgiebigen Schlaufen, wie am besten aus Fig. 3 ersicht lich ist. Jede Erzeugereinheit ist durch eine geeignete Rohrleitung mit den Anolyt- bezw. Katholytbeliältern 11 bezw. 12 in der Weise verbunden, dass der Anolyt und der erzeugte Sauerstoff von der Anodenkammer der Ein heit in den Anolytseheidebehälter 11.
geleitet wird, und der abgeschiedene Anolyt in die genannten Anodenkammern zurückgeführt wird, während der Katholyt zusammen mit dem Wasserstoff von den Kathodenkammern der erwähnten Finheit nach dem Scheidebe hälter 12 für den Katholy ten geleitet wirb, von dein der abgeschiedene Katholyt zu den Kathodenkammern zurückgeführt wird.
Auf diese Weise wird ein systematischer Umlauf des Elektrolytes in zwei besondern Kreisläufen unter gleichzeitiger Entfernung des Sauer stoffes und der Wasserstoffes getrennt von einander aufrechterhalten.
Bei der in den Zeichnungen veranschaulichten Ausführungs form verlässt der Anolyt und der Sauerstoff den obern Teil der Anodenkammern der Zel len jeder Einheit durch Ableitiuigsrohre <B>17,</B> die in ein Sammelrohr 18 führen, das durch Steigrohre 19 mit der Anolyt- und Sauer- stoffsammelleitung 20 in Verbimdung steht.
Diese Leitung tritt von oben in den obern Teil oder Gasraum des Scheidebehälters 11 für den Anolyten ein und mündet, wie bei 21 angedeutet, in diesen Behälter oberhalb des Flüssigkeitsspiegels. Das Sammelrohr 18 kann mit dein Scheidebehälter 11 ebenfalls durch ein Rohr 22 verbunden sein, das in wagrechter Richtung von dein Sammelrohr 18 ausgeht und zii dem Anolytbehälter führt, in den es unterhalb des normalen Spiegels des darin enthaltenen Elektrolytes eintritt.
Die Verbindungsleitung 22 ist nicht unbe dingt erforderlich; sie bietet aber gewisse Vorteile in der Praxis. In der Leitung 22 kann ein Thermometer 23 eingebaut sein, um die Temperatur des Ariolyten beobachten zu können.
Werden mehrere Erzeugerein- heiten benutzt, so können deren Sainixielrohre 18 mittelst abnehmbarer Verbindungsmuffen 24 aus Gummischlauch oder dergleichen an einander angeschlossen werden, um ein ge meinsames fortlaufendes Sammelrohr für die Ableitung zu bilden. In jedes der Steigrohre 19 ist ein Stück Glasrohr 25 eingesetzt, da mit man den Spiegel des Elektroly tes beob achten kann; ausserdem dienen die Glasrohr abschnitte zur Isolierung der Sammelrohre von der Sammelleitung 20.
Auch in die Verbindungsleitung 22 sind ähnliche Rohre 26 eingeschaltet. Die Sammelleitung 20 für dc,n Sauerstoff kann ebenfalls einen kurzen Abschnitt 2011 aus Isoliermaterial enthalten. Der in den Anolytbehälter übergehende Sauer stoff sammelt sich im Gasraum und wird durch ein Rohr 27 abgeleitet, während der Anolyt aus dem Unterteil des Scheidebehäl ters durch ein Rohr 28 austritt und in den untern Teil der Anolytkammern der Zellen durch eine Rückleitung 29, Zweigleitungen 30, Sammelrohre 31 und Einlassrohre 32 zu rückgeführt wird.
In das Rückleitungsrohr 29 kann gewünschtenfalls ebenfalls ein Ab schnitt 2911 aus Isoliermaterial eingefügt sein.
Das beschriebene Rohrnetz bildet ein voll ständiges System für den Umlauf des Ano- ly ten über die Anoden in den Anodenkam mern bei gleichzeitiger Entfernung des ent wickelten Sauerstoffes. Das System für den Umlauf des Katholyten durch die Kathoden kammern der Zellen, sowie für die Entfernung des entwickelten Wasserstoffes ist in allen wesentlichen Punkten dem beschriebenen ähnlich ausgebildet.
Bei der der Darstellung zugrunde gelegten Ausführungsform führen die (nicht dargestellten) Ableitungen für den Katholyten und den Wasserstoff von den Kathodenkammern in die Kätholyt- und Was serstoffsammelrohre 33, die im vorliegenden Falle dieselbe Weite besitzen wie die Ano- lytsamrnelrohre 18. Für jede Einheit sind mit Rücksicht darauf, dass an Wasserstoff das Doppelte des Sauerstoffvolumens eritwik- kelt wird, zwei Sammelrohre 33 vorgesehen.
Natürlich könnte auch ein einziges Sammel- rohr von grösserem Durchmesser an Stelle der zwei parallelen Sammelrohre treten. Die Sammelrohre 33 sind durch Steigrohre 34 mit der Katholyt- und Wasserstoffsammel- leitung 35 verbunden, die in das obere Ende des Katholytscheidebehälters 12 eintritt und nach unten in den Gasraum dieses Behälters mündet. Auch die Anordnung dieses Rohres ist im wesentlichen dieselbe wie bei der Ano- lytsammelleitung 20.
Der in dein Gasraum des Katholytbehälters abgeschiedene Wasser stoff tritt durch das Auslassrohr 36 aus. Die Sammelrohre 33 der aufeinanderfolgenden Er- zeugereinheiten können, wie bei 37 angedeu- tet, miteinander gekuppelt werden. Jeder Satz Sammelrohre kann mit einem unmittel bar zu dem Katholytbehälter führenden wag rechten Verbindungsrobr <B>38</B> versehen sein; das dein Verbindungsrohr 22 für die Anolyt- sammelrohre entspricht.
Der von Wasser stoff befreite Katholyt wird aus dem Katlro- lytscheidebehälter mittelst eines am Boden vorgesehenen Auslasses 39, einer Sammel- leitung 40, sowie mittelst nicht dargestellter, aber ähnlich wie die Sammelrohre und Ein lässe 31 bezw. 32 für den Anolyten ausge bildeter Sammelrohre und Einlässe in die Kathodenkammern zurückgeführt.
Die Rohre 35, 38 und 40 enthalten ebenfalls isolierende Abschnitte 35a, 38a und 4011. Dadurch, dass sich die Auslassrohre 28 und 39 bis zu einer gewissen Entfernung oberhalb. des Bodens in die zugehörigen Scheidebehälter 11 bezw. 12 erstrecken, wie bei 2811 und 39b angedeutet ist, entstehen rings um die nach oben ge richteten Rohrenden ringförmige Schlamm sammelräume in den genannten Behältern, wodurch erreicht wird, dass der Elektrolyt in verhältnismässig klarem Zustande in die Zel len zurückfliesst.
Der den Gassammelraum des Änolytbe- hälters durch das Rohr 27 verlassende Sauer- stoff wird durch das Tauchrohr 41 geleitet und unterhalb des Spiegels 42 des im Gas- wascher und Druckregler 13 enthaltenden Wassers ausgelassen. Nachdem der Sauer stoff in Blusenform durch das in der betref fenden Kammer enthaltene Wasser gestiegen ist, wird er durch ein Rohr 43 abgeleitet und einem Gasometer oder einer andern Sam- mel- bezw. Gebrauchsstelle zugeführt.
Um ein wirksames Waschen und Abkühlen des Gases zu sichern, ist die Kammer 13 mit einer sich in der Querrichtung erstreckenden Verteilungs- oder Rückhaltvorrichtung 44 versehen, die unterhalb des Wasserspiegels angeordnet ist und die Kammer in einen obern und einen untern Teil unterteilt. Das Tauchrohr 41 geht durch die Vorrichtung 44 hindurch und ragt etwas auf der Unterseite vor. Die Vorrichtung 44 ist porös oder mit Durchbrechungen versehen und besteht zweck- mässig aus einer oder mehreren Lagen von Dralitgefleeht oder Metallsieben. Die einzelnen Lagen können entweder dicht aufeinander liegen oder durch Zwischenräume getrennt sein.
Auf diese Weise werden die Gasblasen, wenn sie nach oben durch die Vorrichtung 44 steigen, zerrissen, wodurch erreicht wird, dass die Gasteilchen mit dem Waschwasser in möglichst innige Berührung kommen. Auf diese Weise wird ein sehr vollkommenes Extrahieren des mitgerissenen Alkalis, sowie eine wirksame Kühlung des Gases erreicht.
Die Vorrichtung 41 wird zweckmässiger weise aas mehreren übereinanderliegenden Schichten von Drahtgewebe zusaunneugesetzt, deren Kanten durch Schweissen oder in an derer Weise verstärkt und mit einem Trag ring 46 verbunden sind, der in irgendwie geeigneter Weise in der gewünschten Höhe in den Kammern 13 und 14 befestigt sein kann.
In der Kammer 13, in der der Sauer stoff behandelt wird, wird die Vorrichtung 44 zweckmässig aus Metallgeweben aus Nickel oder lIonelmetall hergestellt, die nicht leicht oxy dieren, während für die Vorrichtung 44 in dem Wasserstoffwascher 14 Eisendrahtgewebe Verwendung finden können.
Die Bau- und Wirkungsweise der Kam- iner 14, in die der Wasserstoff durch das Rohr 36 geführt wird, ist in allen wesent lichen Punkten ähnlich der Bau- und Wir kungsweise der entsprechenden Kammer 13 für den Sauerstoff, so dass sich eine beson dere Beschreibung erübrigt. Das Wasserstoff gas verlässt, nachdem es in der Kammer 14 gründlich gewaschen ist, diese Kammer durch das Auslassrohr 45.
Das Wasser, das in den Kammern 13 und 14 '.zum 'Auswaschen des Alkalis aus dem Sauerstoff und Wasserstoff, sowie zur Abführung der in den Gasen enthaltenen Wärme benutzt wird, dient zur Ergänzung des in dem System umlaufenden Elektrolytes, der infolge der elektrolytischen Wirkung in nerhalb der Zellen, sowie durch Verdampfung ständig verbraucht wird.
Auf diese Weise wird das Speise- oder Nachfüllwasser, das dem System zugeführt wird, vorgewärmt; gleichzeitig wird dafür gesorgt, dass das mit gerissene Ätzuatron oder Ätzkali, das sonst mit den erzeugten Gasen abgeführt würde, wieder in das System zurückgelangt. Das warme Waschwasser strömt also von der Sauerstoffwasch- und Druckregelungskammer 13 durch die Rohre 47 und 48 abwärts in den untern Teil der Anolytscheidekammer 11.
In entsprechender Weise strömt das Wasch wasser von der Wasserstoffwasch- und Druck regelungskammer 14 durch die Rohre 49 und 50 in den untern Teil des Katholytscheide- behälters 12. Lm zu verhindern, dass Alkali durch die erwähnten Verbindungsrohre in die Waschkammern 13 und 14 zurückfliesst, kann jedes der Rohre 49 und 50 an der Stelle, wo es in den betreffenden Scheidebehälter eintritt, mit dem Rückschlagventil versehen seit), wie bei 51 in Fig. 1 angedeutet.
Die betreffende Vorrichtung kann verschiedenartig ausgebildet sein. Eine besonders vorteilhafte Bauart ist in Fig.2 veranschaulicht, wo mit 52 das Ventilgehäuse bezeichnet ist, das eine kurze -senkrechte Ventilkammer 53 enthält. In diese Kammer mündet der Einlassstutzen 54, und vom obern Teil geht der Auslass- stutzen 55 aus, der in den Anolyt- bezw. Katholytscheidebehälter führt.
Durch einen kugelförmigen oder in anderer geeigneter Weise gestalteten Ventilkörper 56, der auf dem konischen Ventilsitz 57 aufruht, wird der Durchgang der Flüssigkeit durch das Ventil überwacht. Das obere Ende der Ven tilkammer 53 kann durch einen Schraub stöpsel 58 verschlossen werden, so dass das Innere der Ventilkammer und der Ventilsitz leicht zugänglich sind.
Der Spiegel des Waschwassers in den Kammern 13 und 14 wird auf solcher Höhe gehalten, dass die Säule verhältnismässig rei nem Waschwassers der Elektrolytsäule in dem entsprechenden Scheidebehälter 11 bezw. <B>12</B> im wesentlichen das Gleichgewicht hält.
Da die Konzentration des Alkalis im Elektrojyt- und Scheidebehälter viel grösser ist als die des Waschwassers, ist die Höhe der den Aus gleich bewirkenden Waschwassersäule not wendigerweise wesentlich grösser als die der durch sie ausgeglichenen tlektrolytsäule. Da die Tendenz besteht, dass die Menge des Elektrolytes im System beim Fortschreiten der elektrolytischen Wirkung sich vermin dert, zeigt der Elektrolytspiegel innerhalb der Scheidebehälter die Tendenz, zu fallen,
wodurch der Druck auf der betreffenden Seite der Ventilvorrichtung 51 vermindert wird so dass der Ventilkörper 56 sich unlieben kann und dern Nacbfüllwasser den Zugang in den Scheidebehälter durch das betreffende Einlassrohr 48 Scheidebehälter 50 gestattet. Ist das Gleichgewicht wieder hergestellt, so setzt sich der Ventilkörper 56 wieder auf und un terbricht die Verbindung zwischen dem Schei debehälter und der zugehörigen Wasch- und Regelungshammer.
Infolge Wiederzuführung von Wasser aus der Regelungskammer in den Scheidebehälter wird aber der Wasser spiegel in der Scheidekammer gesenkt. Es ist deshalb, tim diesen Spiegel auf gleicher Höhe und damit die Elektrolytzufuhr für das Generatorsystein konstant zu halten, dafür zu sorgen, dass den Wasch- und Druckrege lungskammern selbsttätig Wasser zugeführt wird, und zwar so schnell, dass die Flüssig keitsspiegel in den genannten Kammern kon stant erhalten werden.
Zu diesem Zwecke ist die oben erwähnte Speisewasserzuführungs- kammer 15 vorgesehen, in die von irgend einer Zuführungsquelle ans frisches Wasser durch das Rohr 59 zugeleitet werden kann. Die Zuführung des Wassers aus dein Rohre 59 in das in' die Kammer 15 mündende Ein lassrohr 61 wird durch ein Ventil 60 über wacht (Fig. 4).
Die Wirkung des Ventils 60 wird ihrer seits durch einen an dein Hebel 63 einstell- bar-en Schimmer 62 kontrolliert, derart, dass der Einlass 61 bei beliebiger, vorher bestimm ter Höhe des Flüssigkeitsspiegels in der Kammer 15 abgeschlossen wird, während der Eimass geöffnet wird, sobald der Flüssigkeits- spiegel unter den vorher bestimmten Punkt fällt.
Die Kammer 15 ist durch ein Rohr 64 und nach entgegengesetzten Seiten sich erstreckende Seitenrohre 65 und 66, die iso lierende Zwischenstücke 652 und 6611 enthal- ten, mit den oben erwähnten .Kammern 13 bezw. 14 verbunden, so dass eine etwa eintre tende Senkung des Flüssigkeitsspiegels in jeder der Kammern 13 und 14 eine entspre chende Senkung des Spiegels in der Kammer 15 zur Folge hat. Dadurch wird .der Schwim mer veranlasst, das Einlassventil zu öffnen und genug Wasser zuzulassen, um das Gleich gewicht herzustellen.
Im wirklichen Betriebe hat die dauernde Abführung von Flüssigkeit aus den Wasch- und Druckregelungskammern zwecks Ergänzung der Flüssigkeitsmenge des Gaserzeugungssystems einen mehr oder weni ger konstanten Zufluss frischen Wassers in die Kammer 15, sowie eine Verteilung dieses Wassers in die Kammern 13 und 14 zur Folge.
Es ergibt sich also, dass. die beschriebene Anlage die Regelung des Gasdruckes da durch ermöglicht, dass sie dem aus den Zel len kommenden Gase gestattet; unter einer gegebenen Wasserdruckhöhe, die auf den einer Wassersäule von beliebiger Höhe ent sprechenden Betrag eingestellt werden kann, auszuströmen bezw. in Blasenforin hochzu steigen. Der Druck kann für die Ausströ inung des Sauerstoffes derselbe sein wie für die Ausströmung des Wasserstöffes; die Aus- strömungsdruckhöhe kann aber auch verschie den sein.
Die Verbindung 65, 66 zwischen den Wasch- und Druckregelungsbehältern hat die Wirkung einer Ausgleichverbindung, die jeden Wechsel des betreffenden Druckes auf der Wasserstoff- und Sauerstoffseite verhin dert.
Da das Mass der Ausströmung des Wassersxoffes seinem Volumen nach zweimal so gross ist als das der Sauerstoffausströmung, kann der Rauminhalt des Rohrsystems ein schliesslich der Gasbehälter usw. jenseits der Druckregelungskammern 13, 14 doppelt so gross sein wie der für den Sauerstoff vorge sehene, um auch weiterhin eine Störung des Gleichgewichtes der Drucke der beiden Grase innerhalb des Systems zu verhindern.
In den zu den Elektrolytscheidebehältern 11, 12 führenden Speisewasserverbindungen können von Hand-zu betätigende Ventile 67 vorgesehen sein für den Fall, dass es sich als notwendig herausstellen sollte, die eine oder andere der Zuführungsleitungen ganz abzuschliessen oder eine von ihnen auf einen Betrag, der eine gute Wirkung unter bestimm ten Verhältnissen sichert, abzudrosseln.
Es hat sich in der Praxis ferner als wün schenswert herausgestellt, in jedem der Schei debehälter 11, 12 eine durchbrochene Ver- teilungs- oder Rückhaltvorrichtung bezw. ein Sieb 68 vorzusehen ähnlich der oben beschrie benen Rückhaltvorrichtung 44.
Wird die Vorrichtung 68 unterhalb der Stelle ange bracht, wo die von den Zellen herkommenden Ableitungsrohre in die Scheidebehälter ein treten (vergleiche Fig. 1), so dient jedes Dia phragma 68 zur Verhinderung des Durch trittes feiner Glasblasen mit dem Elektro lyten in den Unterteil des Scheidebehälters und damit des Rückwanderns solcher Blasen in die betreffenden Zellenkammern, aus denen sie ursprünglich kamen.
Die Wirkung der Siebfläche besteht darin, dass sie die Glas bläschen veranlasst, auf der Oberseite mit einander zu verschmelzen und grössere Blasen zu bilden, die nach oben in den Gassammel- raum steigen und von hier durch das Gas auslassrohr in die zugehörige Waschvorrich tung gelangen.
Die Gasfilterflächen oder Rückhaltvorrichtungen 68 dienen ferner dazu, irgend welche feste Bestandteile, wie Eisen oxy d oder dergleichen, die sich in den Zellen gebildet oder sich dort abgelöst haben und durch das Gas und den Elektrolyten in die Scheidebehälter mitgeführt sein sollten, zu rückzuhalten, so dass derartige Verunreini gungen nicht in die Zellen zurückkehren und die Kanäle, Leitungen und dergleichen nicht verstopfen können. Das auf diese Weise auf der Oberseite der Siebflächen als Schlamm oder dergleichen zurückgehaltene Material dient ferner als wirksames Filtermittel.
Die genannten Siebe oder Rückhaltflächen wir ken ferner als Mittel zur Beruhigung und Dämpfung der Wallungen des Elektrolytes, die durch Änderungen des Gasdruckes wäh rend des Betriebes verursacht werden, und verhindern auf diese Weise starke Schwan- kungen der hydrostatischen Druckhöhe. Die Sieb- oder Rückhaltflächen 68 werden vor teilhafterweise so angeordnet, dass@sie zwecks Entfernung allzu starker Schlammablagerun gen leicht aus den Scheidebehältern entfernt werden können.
Zu diesem Zwecke werden die einzelnen Drahtgeflechtlagen, aus denen die Siebflächen wie oben bei Besprechung der Vorrichtung 41 erwähnt, zweckmässig gebil det werden, durch Schweissen oder in anderer Weise mit ihrem Rande an einem flachen Ringe oder Flansch 69 befestigt, der zwischen die Flanschen 70 der die Scheidebehälter bildenden obern und untern Abschnitte ein geklemmt werden kann. Auf diese Weise lassen sich die Siebvorrichtungen 68 zum Zwecke des Reinigens, Ausbesserns oder des Austausches durch andere leicht entfernen.
Zwischen den untern Teilen der Scheide behälter 11 und 12 kann eine mit einem iso- lierenden Einsatzstück 7111 versehene Aus gleichverbindung 71 vorgesehen sein, die dazu dient, die hydrostatische Druckhöhe der Elektrolytsäulen in den genannten Behältern auszugleichen.
Die Steigrohre 19 und 34 haben solchen Durchmesser, dass die durch sie hindurchge henden Gasblasen einen Auftrieb oder eine Pumpwirkung veranlassen, durch die ein wirk samer Umlauf des Elektrolytes durch die Zellen der Erzeugereinheiten aufrechterhalten wird.
Die genannten Rohre können ferner mit Ventilen 72 ausgerüstet sein, mittelst deren die Strömung der Elektrolyten und derGase kontrolliert undgeregelt werden kann. Dies kann erforderlich oder erwünscht sein, um gewisse Ergebnisse beim Betriebe eines Systems zu erzielen, das mehrere Erzeuger- einheiten enthält, oder aber zum vollständi gen Schliessen der Steigrohre für den Fall, dass es erwünscht sein sollte, die betreffenden Einheiten von dem übrigen System abzu schalten. Andere Ventile 73 können, wie angedeutet, gewünschtenfalls in andern Teilen des Rohrnetzes vorgesehen sein.
Beim Betriebe mit hohen Stromdichten ist es besonders erwünscht, den Elektrolyten auf einer so hohen Temperatur zu halten, wie es sich mit den Erfordernissen des prak- tischen Betriebes verträgt, um den innern Widerstand der Zellen möglichst niedrig zu halten. Es empfiehlt sich deshalb, soweit es sich praktisch durchführen lässt, die durch die elektrolytische Wirkung innerhalb der Zellen entwickelte Wärme innerhalb- des Sy stems zusammenzuhalten. Dies wird zum Teil bereits durch die beschriebene Einrich tung zur Wiederverwendung des Waschwas sers für die heissen Gase als Speisewasser erreicht.
Dies ist aber erwünscht, ausserdem die durch Strahlung und Wärmeleitung be dingten Verluste durch Einhüllung- einiger oder aller Teile des Systems einschliesslich des Rohrnetzes mittelst geeigneten wä rcne- isolierenden Materials möglichst niedrig zu halten. Die Isolierung der Scheidebehälter, sowie der Druckregelungs- und Waschbehäl ter, wie sie in der Zeichnung bei 74 und<B>75</B> durch gestrichelte Linien angedeutet ist, ist besonders wirksam für die Zurückhaltung der Wärme innerhalb des Systems, die sonst verloren gehen würde.
Die Rohrleitungen und andern Teile des Systems einschliesslich der Zellengruppen können in ähnlicher Weise in wärmeisolierendes Material eingehüllt wer den. In der Zeichnung ist von einer ent sprechenden Darstellung im Interesse der Übersichtlichkeit abgesehen. Eine wirksame Isolierung aller Teile des Systems gegen Wärmeverluste ist ferner praktisch von grosser Bedeutung, wenn die Anlage als Ausgleich belastung für eine elektrische Zentrale, bei spielsweise eine Kraftstation für eine elek trische Strassenbahn oder dergleichen, dient. In solchen Fällen kann die Anlage während der Spitzenbelastungsperiode leer laufen, wäh rend sie in der Zeit, wo die Zentrale schwach belastet ist, voll in Betrieb genom men wird.
Durch geeignete Wärmeisolation wird die Temperatur des Elektrolytes wäh rend der Leerlaufzeiten auf der gehörigen Höhe gehalten und Zeitverlust durch. Auf wärmen des Elektrolytes bei Betriebsbeginn vermieden. In gewissen Fällen ist es er wünscht, an passenden Stellen des Systems besondere Heizvorrichtungen H zu verwenden, um Unterbelastungsperioden durch die elek- trische Anlage möglichst auszunutzen.
Solche Heizvorrichtungen können entweder Gleich strom oder Wechselstrom aufnehmen und während der Spitzenbelastungsperiode in Tä tigkeit gesetzt werden, um die Elektrolyt temperatur auf ihrer vollen normalen Höhe zu halten und auf diese Weise eine unmittel bare Inbetriebsetzung des Elektrolysers bei sofortiger Höchstleitung zu erreichen.
Die beschriebene Anlage ist gegen Erde durch geeignete Mittel elektrisch zu isolieren. Bei \der dargestellten Ausführung wird das die Scheidebehälter tragende Rahmenwerk 76 durch rohrartige Streben 77 unterstützt, die mit Blindmuffen 78 aus Porzellan oder einem andern Isoliermaterial versehen sind. Der artige Muffen sind auch in die wageechten Teile des Rahmenwerkes eingefügt. Ähnliche rohrartige Tragstreben und isolierende Blind muffen für andere Teile des Systems sind bei 79 bezw. 80 dargestellt.
Die beschriebene Anlage bietet noch einen weitern Vorteil von grosser praktischer Be deutung. Beim normalen Betriebe einer elektro lytischen Zelle zeigt der Elektrolyt die Ten denz, in den Katholytkammern der Zellen konzentrierter, in den Anolytkammern dage gen schwächer zu werden.
Bei Anlagen, in denen der Umlauf des Anolyten und Katho- lyten im wesentlichen gesondert und unab hängig voneinander aufrechterhalten wird, kann infolgedessen die Konzentration des Anolyten einerseits und des Katholyten an derseits stark voneinander abweichen, was nicht erwünscht ist.
Bei der den Gegenstand der Erfindung bildenden Anlage tritt dieser Übelstand nicht ein, da die Rohrverbindungen solche sind, dass die sich ausgleichenden hydrostatischen Druckhöhen in Verbindung mit der selbsttätigen Zuführung von Ergän zungswasser zu dem System dauernd dahin wirken, dass dem Katholyten ein grösserer Wasseranteil zugeführt wird als dem Anoly- ten. Es ist ersichtlich, dass vermöge der Querverbindung 65-66 der Waschwasser spiegel in beiden Waschbehältern 13, 14 im wesentlichen derselbe ist, und dass dieser Spiegel durch das Schwimmerventil im Be- kälter 15 auf gleicher Höhe gehalten wird.
Eine etwaige Zunahme der Konzentration des Katholyten im Behälter 12 würde wegen der Ausgleichverbindung 71 eine geringe Senkung des Katholytspiegels gegenüber dem Anolyt- spiegel zlrr# Folge haben.
Durch den Wasser verbrauch in den Zellen wird aber der wäs serige Bestandteil des Ariolyten und des hatholy ten gleiehmä ssig verzehrt, so dass auch der Flüssigkeitsspiegel in den Behältern 11 und 12 die Neigung hat, sich gleichmässig zu senken. Die Neigung des Katholyten, sich zu koitzenti,iei-en, und die des Anolyten, seine Konzentration zu verringert),
stört aber dieses gleichmässige Senken der Flüssigkeitsspiegel, so dass eilte übermässige Serikcnig des Katho- ly tspiegels und eine geringere Senkung 'des Anoly tspiegels zustande kommt. Da der Flüssigkeitsspiegel in den Behältern 13, 14 konstant und auf gleicher Hölle gehalten wird, wird mehr Waschwasser aus dem Be hälter 14 in den Behälter 12 als aus dem Behälter 13 in den Behälter 11 fliessen,
wo ' durch also der Neigung des Arioly teri und Katholyten, verschiedene Konzentrationen an zunehmen, entgegengewirkt wird. Es ist ferner ersichtlich, dass das Nachfüllwasser beim Einführen in den Anolyten und Katho- lyten mit grossen Flüssigkeitsmengen in Be rührung kommt, so dass es Gelegenheit hat. sich innig zu mischen, was einen erheblichen Vorteil gegenüber Einrichtungen bedeutet, wo das Nachfüllwasser unmittelbar in die Zellenkammern eingeführt wird.
Die erwähnte Wirkung, dass dein Katlio- lytbehälter 12 mehr Nacllfüllwasser zugeführt wird, kann ferner durch Einstellung der Tiefe beeinflusst und geregelt werden, bis. zu der die Gasableitungsrohre 27 und 36 in den Waschbehälter 13 bezw. 14 reichen, bezw. durch Eilstellung der Entfernung der Mün dungsstellen der genannten Rohre unterhalb des Flüssigkeitsspiegels in den erwähnten Behältern.
Zu diesem Zwecke kann jedes Tauchrohr mit einem in senkrechter Rich tung einstellbaren Endabschnitt 411 versehen sein, wie im Falle des Sauerstofftauchrohres 41 in Fig. 1 angedeutet.
Durch Vergrösse- rung des Abstandes der Austrittstelle für den Wasserstoff vom Flüssigkeitsspiegel wird der Druck des Wasserstoffes im Scheidebe hälter 12 erhöht, damit der Spiegel des Ka- tholyten in diesem Behälter gesenkt und die Tendenz eines stärkeren Zuflusses von Nach füllwasser in den Behälter<B>12</B> erhöht.
Auf diese Weise lassen sich die günstigsten Be dingungen für die Verteilung des Nachfüll- wassers auf die Scheidebehälter durch Ein stellung eines oder beider einstellbaren Tauch rohre erzielen.
Jede der verschiedenen Erzeugereinheiten kann auf einem Fahrgestell 81 angebracht seit), um das Anort- und Stellebringen, sowie die Entfernung jeder einzelnen Einheit aus der betreffenden Gruppe zu erleichtern.