CH196337A - Vorrichtung für die Elektrolyse wässriger Natriumsulfatlösungen. - Google Patents

Description

  Vorrichtung für die Elektrolyse wässriger     Natriumsulfatlösungen.       Bei :der Elektrolyse wässriger Lösungen  von     Alkalisulfat    nachdem     Am:aIgamverfah-          ren    wird     anodi:sch        Schwefelsäure    frei, die von  der Quecksilberkathode :durch ein Dia  phragma ferngehalten     werden    muss.

   Im Inter  esse einer möglichst     niedrigen        Badspannung          ist    es     wünschenswert,    den     Elektrodenab-          stand,    und :damit     auch    den Abstand     .des    Dia  phragmas von der Quecksilberoberfläche  möglichst     klein    zu halten.

   Dabei darf aber  eine     Berührung    des.     Diaphragmas    mit dem       Quecksilber    wegen :der     hierdurch    meist be  dingten heftigen Zersetzung     des    Amalgams  und der Gefahr einer     Zerstörung    des,     Dia-          ph.ragmas    keinesfalls: erfolgen.  



  Bei den üblichen     Zellen    mit horizontal  angeordneten     Elektroden,    in :denen die Queck  silberkathode sich am Boden :der     Zelle    be  findet, bereitet bei     Verwendung        eines    frei  tragenden     Diaphragmas,    bestehend beispiels  weise     aus    einem tragenden Gewebe und einer  auf     dieses        aufgebrachten    Paste aus Schwer-         spatpulver    und     Asbestfasern,    oder aus einem       au@d:

  em        mechanisch    wenig widerstandsfähi  gem     Werkstoff,        wie        Asbestpapier,    die Ein  haltung des     richtigen        Abstandes    zwischen       Diaphragma    und     Quecksilberkathode    erheb  liche     Sehwierigkeiten.    Auch die     Verwendung     v an nicht freitragenden     Diaphragmen    erweist  sich bei     dieser        Bauweise    als nicht angängig.

         :da    die Anordnung der     Stutzen    auf :der un  tern     Seite    des     Diaphragmas    zu grosse     Elek-          trodenabstände    bedingen würde. Vielmehr er  fordern solche Zellen     Diaphragmen,    die in       mechanischer        und        elektrochemiech:er    Hinsicht  hohen     Ansprüchen    genügen     und        praktiseh     nur     schwierig    und auf kostspielige Weise  herzustellen     sind.     



  Gegenstand der vorliegenden Erfindung       ist    eine Vorrichtung für :die     Elektrolyse          wäss.riger        Natriumsulfatlösungen    nach dem       Amalgamverfahren    mit horizontaler Anord  nung :

  der Elektroden     unter        Verwendung    eines       Diaphragmas,    bei welcher diese .Schwierig-           keiten    vermieden werden, indem die Anode  unterhalb und die Quecksilberkathode ober  halb des     Diapliragmas        angeordnet    ist, wobei  das Quecksilber von dem     Diaphragma        dureli     unmittelbar auf dem     Diaphragma    auflie  gende     Füht2ingsrinnen        getrennt    ist.

   Im Hin  blick auf die Herabminderung des     BadNvider-          stan.des.    hat ;sich     dabei    eine Ausbildung     dur     Anode mit wellenförmigem Querschnitt als  geeignet     erwiesen.        Bei    .dieser     Anordnung    ist  es möglich,     idasi        Diaphragma,    unmittelbar auf  der     wellenförmigen    Anodenfläche, deren  Welle zweckmässig die Form einer     Sinuslinie     aufweist, und ihren Wellen folgend anzuord  nen, wobei die das     Quecksilber    führenden  Rinnen jeweils.

   in den     Wellentälern    des     Dia.-          phragmas:    angeordnet sind und wobei die  Anodenfläche durchlöchert ist, um den Aus  tritt     :des        Anolyten    in einen darunter     liegen-          ,den        :Sammelraum    zu ermöglichen.  



  In der Zeichnung ist ein Ausführungs  beispiel der Vorrichtung schematisch dar  gestellt.         Fig.    1 ist ein Grundriss und         Fig.    2 ein Schnitt nach Linie     a-b    von       Fig.    1.  



  Im untern Teile eines     Badbehälters    1, der       mit    einem untern     Auslass        2?    für dies Abfüh  rung     bezw.    Zirkulation der Anodenflüssig  keit versehen ist, ist die     wellenförmig    ausge  bildete, durchlöcherte Bleianode 3 horizontal  angeordnet.

   Dicht auf ihr aufliegend ist. ein       Diaphragma    4 aus Asbestpappe     a.ngebraeht.     Auf dem letzteren     i,st        ein    mit. einer 2 mm  starken Auflage von Hartgummi versehenes       Rinnengestell    5 angeordnet, das aus Eisen  wellblech durch Ausschneiden der -Wellen  berge hergestellt     ist.    Der     Ab-stand    der Wel  lentäler beträgt im vorliegenden Falle 60 mm.

    Die Wellentäler dienen zur Führung des       Quecksilbers,    das bei 6 .dem Gestell zuge  führt wird und es bei 7 in Form von Amal  gam wieder     verlässt.    8 stellt den     Elektroly        toll          (Natriumsulfatlösung)    dar. Man erhält durch  Elektrolyse einer neutralen     Sulfatlösung        von     der Dichte 1,32 bei einer     kathodisehen    Strom  dichte von<B>2700</B>     Amp./m\    eine Anodenlösung    mit 125g     H_SOy!Liter    bei 6,9 Volt Span  nung und 9 7     rn        ;troniausbeute.     



  Mit Hilfe der     soeben        hesehriebenen    Vor  richtung  -erden     insbesondere    die folgenden  Vorteile erzielt:  1. Die     Qiteeks        illierfläehe    der Kathode ist  im Gegensatz zu der bekannten Bauweise frei       zugänglieh.     



  2. Der Elektrolyt fliesst unter     seinem     eigenen     hy        drosta.tischen        Druck    -von oben nach  unten, braucht also nicht wie bisher abge  saugt zu werden.  



  3. Das     Diaphragina    liegt     m    einer gan  zen Ausdehnung auf der Anode auf und ist  daher     niecbaniscli        praküsch    völlig     unbean-          sprucht,    so dass hierfür auch     mechanisch     wenig     widerstandsfällige        -#V'erl@stoffe    ver  wendet     werden    können.  



  An sich war zu     befürchten,    dass die Bad  spannung     bei    der     vorliegenden    Anordnung  der Elektroden     erheblich    höher als bei einer       Zelle    mit     zueinander    parallelen.

       übereinander     liegenden     Elektroden    sein     würde.        Über-          rasehenderweise    hat sieh aber ergeben,     dass     bei richtiger Wahl der     Massverhältnisse    von       Quecksilberrinnen    und Anodenbergen sieh  für     vergleichbare    Zellen fast. völlig überein  stimmende     Stromdichte-Spannungskurven    er  geben.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Vorrichtung für die Elektrolyse wässriger Natriumsulfatlösungen nach dein Amalgam verfahren mit horizontaler Anordnung der Elektroden unter Verwendung eines Dia- ph.ragmas, dadurch gekennzeichnet, dass die Anode unterhalb und die Quecksilberkathode oberhalb des Dia.phragmas aalgeordnet ist.

   wobei das Quecksilber von dem Diaphragma durch unmittelbar auf dem Uiaphragma auf liegende Führungsrinnen getrennt ist.

   UNTERANSPRüCHE: 1. Vorrichtung nach Pa.tenta.nspruch, da.- durcli gekenazeielinet. dass die durch löcherte Anode in Form einer Wellen fläche ausgebildet ist und dass das Dia- phragnia unmittelbar auf ihr aufliegt. 2.

   Vorrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass die Anode in Form einer Wel lenfläche mit im Querschnitt sinuslinien- förmigem Verlauf ausgebildet ist.

   3. Vorrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeicli- net, .dass die Führungsrinnen für das Quecksilber aus einem gestanzten, mit Hartgummi umkleideten Wellblechrah men bestehen.