Cellule pour l'électrolyse des solutions salines. On sait que les cellules utilisées pour l'électrolyse des solutions salines (chlorures alcalins, par exemple) sont de types assez divers, mais qu'en général une grande cellule peut être considérée comme la reproduction d'une petite à échelle agrandie.
La présente invention se propose de four nir un type de cellule susceptible d'être réa lisée en toutes grandeurs demandées par la pratique par simple multiplication en nom bre voulu d'éléments standardisés, ce (lui a notamment. l'avantage .de permettre la fabri cation en série du nombre maximum de pièces nécessaires à la construction de toutes les grandeurs désirées de cellules.
La cellule selon l'invention est caracté risée en ce qu'elle comprend au moins deux caissons anodiques supportant les anodes et sur lesquels sont fixés les conducteurs d'amenée du courant électrique, caissons tous semblables entre eux et interchangeables, au moins un caisson cathodique interne formé de cathodes renforcées par un cadre sur lequel sont fixés les conducteurs de sortie du cou rant électrique, et deux caissons cathodiques externes constituant. les deux parois verti cales latérales de la -cellule.
Grâce à ce mode de construction, on peut réduire au minimum .le nombre de pièces ou organes accessoires ainsi que des contacts électriques, afin de permettre à la fois un montage rapide et précis et d'éviter, dans la mesure du possible, toute chute de tension électrique.
Avantageusement, les caissons constitutifs de la. cellule présentent une forme permet tant de les accoupler facilement en alternant chaque caisson anodique et chaque caisson cathodique.
Dans une même cellule, il est indiqué que les caissons anodiques soient branchés en parallèle au point. de vue électrique et il en sera de même pour tous les caissons catho diques, le nombre de chaque sorte de ces caissons variant suivant l'intensité du courant électrique qui doit être utilisé dans la cellule, et le nombre des caissons cathodiques, non compris les deux caissons cathodiques externes, étant inférieur de une unité à celui des caissons anodiques.
L'invention sera maintenant décrite en se référant aux .dessins schématiques annexés, dans lesquels La fig. 1 -est une vue en coupe suivant A-A' (fig. 5) d'une cellule conforme à l'in vention à .deux caissons anodiques.
La fig. 2 est une vue en élévation d'un caisson anodique garni de ses anodes.
La fig. 3 est une vue en élévation d'un caisson cathodique, parties enlevées.
La fig. 4 est une vue à plus grande échelle que les figures précédentes et en coupe sui vant<B>A -A'</B> (fi-. 5) de la base d'un caisson anodique. La fig. 5 et une vue en plan d'une cel lule conforme à l'invention à trois caissons anodiques, l'un d'eux coupé suivant B-B' de la fig. ?.
Dans la. cellule représentée, les anodes sont faites chacune d'un parallélépipède ou bloc en graphite tel que 1, fixé dans les cais sons anodiques tels que 2. Ces caissons sont métalliques et dans leur longeron inférieur est prévue une rainure 3 de section trapézoï dale, le grand côté du trapèze étant en haut et le petit côté en bas. L'extrémité inférieure de chaque anode est façonnée suivant la même forme que la rainure 3 et l'anode est ajustée avec une large surface de contact entre elle et la rainure: de cette Tacon un bon contact électrique existe entre lest anodes et le caisson sur lequel les conducteurs d'amenée sont branchés directement.
Ce courant passe donc desdits conducteurs d'amenée aux ano des avec un nombre de contacts réduit au minimum et sans que l'on ait besoin clé munir la cellule d'aucun conducteur intermédiaire tel que câbles, barres, tiges ou boulons.
Avant leur mise en place, et sur une Ion- gueur suffisante, c'est-à-dire nettement au delà. de la surface de contact électrique anode-caisson anodique, les anodes seront im prégnées au moyen d'un produit inattaquable par la solution saline en traitement ou par les produits résultant de l'électrolyse, et de préférence bon conducteur de l'électricité. Cette imprégnation a pour but de suppri mer la. porosité de l'anode dans la région de contact électrique, de telle façon que ladite solution saline et lesdits produits résultant de l'électrolyse ne puissent atteindre ladite région.
Après la mise en place des anodes, la rai nure est bouchée jusqu'au, ras du longeron au moyen d'un mastic. 4 destiné à assurer l'étan chéité; ce mastic doit être inattaquable par ladite solution saline en traitement aussi bien que par les produits d'électrolyse, et ne pas durcir afin de permettre notamment un remplacement facile de l'anode usée.
Sur un des côtés du caisson anodique de préférence le côté inférieur - sont pré- vues .des surfaces de contact telles que 5, sur lesquelles seront fixés les conducteurs d'ame née du courant électrique tels que 6. On voit donc que le courant électrique passe directe ment. de ces conducteurs aux anodes avec 'le minimum de contacts intermédiaires.
Un caisson cathodique est constitué par les cathodes perforées telles que 7, renfor cées par un cadre tel que 8 qui en assure la rigidité. Les caissons cathodiques extérieurs sont faits d'une cathode perforée telle que 0, renforcée par un cadre tel que 10 et, d'autre part, vers l'extérieur, d'une paroi faite d'une tôle pleine ou d'autre matière telle que 11, ne jouant aucun rôle au point de vue élec trique et destinée seulement à fermer la cellule.
Sur chaque caisson cathodique est prévue une (ou plusieurs) surface de contact telle que 12, sur laquelle sont. fixés les conduc teurs tels que<B>13)</B> de sortie du courant élec trique de la cellule. Lorsque plusieurs cel lules sont en série, les conducteurs de sortie tels que 13 servent de conducteur d'amenée du courant. électrique tels que 6 à la cellule suivante.
L'ensemble d'une cellule est d'ordinaire composé de plusieurs caissons anodiques alternés avec des caissons cathodiques, la cel lule étant, fermée sur chaque face verticale latérale extérieure par des caissons catho diques extérieurs. Entre caissons de pola rités différentes sont disposés des dia phragmes (non représentés) résistant à l'élec trolyte et aux produits de l'électrolyse.
Des joints, résistant à l'électrolyte et aux pro duits de l'électrolyse, sont placés aux en droits voulus, comme par exemple en 14, et assurent l'étanchéité de l'ensemble, grâce à des tirants tels que 15 répartis sur la longueur de la cellule en nombre voulu pour assurer un bon serrage des caissons et. faire du tout un ensemble bien rif,-ide .et bien étanche.
Les caissons anodiques sont revêtus d'une matière telle que 16, de l'ébonite par exem ple, qui protège ces caissons contre toute attaque chimique. Ce revêtement vient s'ajou ter aux joints pour assurer un bon isole- ment électrique entre les caissons de polarités différentes.
La solution saline à électrolyser est intro duite dans chaque caisson anodique par une tubulure telle que 17. Les produits anodiques de l'électrolyse (du chlore dans le cas de l'électrolyse de chlorures alcalins) sortent de chaque caisson par une tubulure telle que 18.
Les tubulures d'arrivée telles que 17 sont branchées sur un collecteur unique par cel lule ou par groupe de caissons dans les cel lules importantes. Il en est de même pour les tubulures de sortie telles que 18. I1 est en outre prévu de pouvoir, par un moyen ap proprié, régler le débit de solution saline dans chaque caisson anodique individuelle ment.
Les produits de l'électrolyse des caissons cathodiques (lessives de soude ou de potasse et hydrogène, dans le cas d'électrolyse de chlorures alcalins) sortent de chaque caisson cathodique par une tubulure telle que 19. lies diverses tubulures telles que 19 sont branchées sur un collecteur unique par cellule ou par groupe de caissons dans les cellules impor tantes.
Une cellule se compose donc d'éléments - caissons anodiques et caissons cathodiques qui seront toujours les mêmes et peuvent être établis pour une intensité déterminée, par exemple 1000 ampères. Pour constituer des cellules de capacités électriques différentes, il suffit de multiplier le nombre .de ces élé ments en faisant varier simplement la lon gueur des tirants tels que 15.
Une cellule comportera au minimum deux éléments anodiques et un élément catho dique avec .les éléments cathodiques exté rieurs. Il est à remarquer que ces éléments, ainsi standardisés, sont, pour les anodes et les cathodes, respectivement interchangeables; ils peuvent donc être facilement remplacés en cas de bris, fêlure ou dans tout autre cas.
Il est à remarquer également que la cel lule décrite est un appareil très ramassé, de volume relativement faible, et ayant une pe tite surface de rayonnement calorifique, ce qui assure un bon fonctionnement à tempéra- turc élevée. D'autre part, dans les climats froids, sa forme permet un calorifugeage facile.
Etant donné qu'il n'existe aucun orifice, comme il est d'habitude nécessaire, pour per mettre l'arrivée du courant électrique aux électrodes, il en résulte que l'appareil :est bien étanche et qu'aucun dégagement de gaz délé tères ou dangereux ne risque de se produire.
Il est prévu que la cellule peut fonction ner (ou non) avec un excès de solution sa line en circulation dans les caissons anodiques, ce qui permet de conserver à cette solution, dans la cellule, une concentration convenable pour que l'opération d'électrolyse se fasse dans de bonnes conditions. La solution en excès, un peu appauvrie, qui est évacuée des caissons anodiques par les mêmes tubulures que les produits anodiques, est à nouveau portée à une concentration convenable et re mise en circulation dans lesdits caissons.
Ce genre de fonctionnement permet un réglage de la température, :car, si l'un des caissons anodiques a tendance à être trop chaud, il suffit d'augmenter, dans ce caisson, la quan tité de solution saline en circulation pour le refroidir.
En outre, cette circulation dont le débit, comme dit, peut être réglé, assure un net toyage automatique des caissons anodiques. Les particules de graphite ou autres prove nant des anodes, qui peuvent s'y amonceler dans le bas, seront entraînées par l'électro lyte et l'on assure un débit suffisant .de celui-ci.
Dans le cas où le fonctionnement se fait sans circulation .d'électrolyte, l'alimentation en électrolyte se fait par les moyens connus et on fait périodiquement un lavage de la cellule.
Il peut également être apporté à la cons truction de :la cellule décrite diverses modifi cations, notamment: le produit d'imprégnation des anodes pourrait ne pas être bon conducteur de l'élec tricité, auquel cas l'on prendrait soin de dres ser après imprégnation la partie desdites anodes qui doit venir en contact avec le caisson anodique, afin d'assurer cependant le passage du courant, étant donné que le pro duit d'imprégnation ne peut se loger qu'entre les grains de graphite ou autre conducteur constituant l'anode; les surfaces de contact des conducteurs d'amenée et de sortie du courant électrique pourraient être disposées sur une paroi de la cellule autre que la paroi inférieure;
les anodes pourraient être fixées au cais son anodique selon une disposition différente de celle décrite, notamment, au lieu d'une rainure et suivant la forme des anodes, par fixation dans une cavité rectangulaire, circu laire ou d'autre forme de section toujours trapézoïdale; le moyen de fixation des anodes pourrait être disposé sur un des côtés du caisson ano dique autre que le côté inférieur; le nombre des rainures par caisson ano dique pourrait. être supérieur à un.