CH333904A - Druckelektrolyseur der Filterpressenbauart - Google Patents

Description

      Druckelektrolyseur    der     Filterpressenbauart       Die Erfindung betrifft einen     Druckelek-.          trolyseur    der     Filterpressenbauart    mit ring  förmigen,     druekfesten    und durch dazwischen  gelegte Dichtungsringe elektrisch voneinander  getrennten Zellenrahmen.  



       Elektrolyseure    der     Filterpressenbauart     sind bekanntlich aus einer Vielzahl von an  einandergereihten und durch Zuganker zu  sammengespannten Zellen zusammengesetzt.  Uni die     Filterpressenbauart    für     Druckelek-          trolyseure    verwendbar zu machen, kann man  (las ganze Zellenpaket in einen Druckbehälter       einschliessen;    konstruktiv günstiger ist es  ;jedoch, die einzelnen Rahmen selbst     drueh-          fest    zu gestalten.

   Man gibt ihnen dann die  Gestalt von flachen Ringen, zwischen denen       Dichtungsringe        eingespannt    liegen, welche die       Rahmen    gleichzeitig elektrisch voneinander  isolieren. Die Erfindung bezieht sich auf eine  Verbesserung an     Druekelektrolyseiiren    der       lützt;enannten    Art.  



  Bei normalen, unter Atmosphärendruck  arbeitenden     Elektrolyseuren    pflegt. man als  (lichtende und isolierende Einlage zwischen       deli    Zellenrahmen entweder eine mit. bitumi  nösen Stoffen     getränkte    Asbestschnur oder  entsprechend zugeschnittene Plattensegmente       aas        (-li(inn)iAsbest        ( Klingerit ,        eingetragene     Marke) zu verwenden.

   Für     Druckelekt.roly-          seure    mit selbstständig druckfesten Zellen  ist     je(loeli    keine dieser bekannten    Dichtungen verwendbar, und zwar aus folgen  den Gründen:  Steht der heisse und mit gelösten Gasen  gesättigte Elektrolyt unter einem Druck von  über 5 atü, so dringt dieser in die Dichtun  gen ein, was bei drucklosem Betrieb nicht der  Fall ist. Sobald dabei Teile der Dichtung  durchfeuchtet sind, tritt. unter dem Einfluss  der Zellenspannung und in Gegenwart von  Sauerstoff eine elektrolytische Zersetzung und  ein Abbau des     Diehtungsstoffes    ein. Damit  verliert das Dichtungsmaterial seine ursprüng  lichen Eigenschaften und kann die Aufgabe  als Abdichtung nicht mehr erfüllen.

   Gleich  zeitig werden die herausgelösten     Komponenten     teilweise vom Elektrolyten aufgenommen und  auf der Oberfläche der Elektroden als feine  Deckschicht niedergeschlagen; dort wirken sie  als      Inhibitoren     auf den aktiven     Grenz-          fläehen.    und behindern die molekulare Gas  abscheidung, so dass sieh die     Zellenspannung     erhöht und der elektrische     Wirkungsgrad    des  Apparates entsprechend verringert wird.       Druckelektrolyseure,    welche mit solchen Dich  tungen ausgerüstet waren, mussten wegen       LTndichtigkeit    nach relativ kurzer Zeit voll  ständig demontiert und mit neuen Dichtungen  versehen werden.

   Hierbei entstand die zusätz  liche Schwierigkeit, dass unzerstörte Anteile  der Dichtungen durch     Kataphorese    und un  ter     dein    Einfluss des hohen     Pressdruekes    so      fest auf den anliegenden     1VIetallfläehen    der  Zellenrahmen gebunden waren, dass ihre Ent  fernung mühsame und zeitraubende Hand  arbeit erforderte.

   Alles dies führte dazu, dass  man     Druekelektrolyseure    der     Filterpressen-          bauart    mit druckfesten Zellenrahmen (soge  nannte  offene Bauart ) bisher nicht wir     t-          sehaftlich    betreiben konnte, sondern die kon  struktiv ungünstige  geschlossene Bauart   anwenden musste, bei der das ganze Zellen  paket in ein zusätzliches, grosses     Driickgefiiss     eingebaut war.  



  Es wurde nun durch Versuche festge  stellt, dass bei     Verwendung    eines Kunststoffes  aus     Fluoräthylen    als     Isolations-    und Dich  tungsstoff bei bipolaren     Elektroly        seuren    mit  druckfesten Rahmen und druckbelasteten  Dichtungen der gemeinsame Angriff des Elek  trolyten und des     naszierenden    Sauerstoffes  auch unter Drucken von 5 bis 54 atü unwirk  sam bleibt.     Fluoräthylen-Kunststoff    ist je  doch allein     unverwendbar,    weil er unter der  Einwirkung des Druckes zu fliessen beginnt.

    Infolgedessen wurde versucht, einen Kern  körper aus einem chemisch an sieh nicht  beständigen Dichtungsstoff, wie zum Bei  spiel durch Gummi, gebundenen Asbest,  mit einer Folie aus     Fluoräthylen    zu um  wickeln und diese Kombination als Dichtungs  stoff zu verwenden. Zwar musste befürchtet  werden, dass der unter Druck stehende Elek  trolyt durch die     Überlappungsstelle    der Folie       zu    dem angreifbaren Kernkörper gelangt und  diesen dann in der oben beschriebenen Weise  zerstört. Überraschenderweise trat jedoch  keine Zerstörung mehr ein, weil der Kern  körper zwischen zwei hochisolierenden und  beständigen Folien eingebettet liegt. Selbst  wenn Elektrolyt in den Kernkörper eindringt,  erfolgt deshalb keine Zerstörung des Stoffes  durch Elektrolyse mehr.

   Da der     unzersetzte     Kernkörper     flüssigkeitsdichtend    wirkt, kann  auch der Elektrolyt in ihm nicht weiter vor  dringen, und es tritt daher im ungünstigsten  Falle nur eine ungefährliche     Durchfeuchtung     der unmittelbar mit dem Elektrolyt in Kon  takt stehenden     Oberfläehenschiehten    ein.  



       Weiterhin    fällt die     kataphoretisehe    Ver-    klebeng der Dichtungen mit den Zellenrah  men weg, weil     Fluoräthylen    eine     inetallophobe     Oberfläche besitzt.. Die     Dichtungsringe    lassen  sich daher bei einer Demontage des Appa  rates     unverletzt        \-on    den Zellenrahmen ab  lösen und ohne weiteres wieder verwenden.  



       Demgegenüber    besteht die Erfindung  darin,     da.ss    die genannten     Dichtungsringe    von  Kernkörpern aus druckfest     gebundener    As  bestfaser gebildet und mit einem Band aus       Fluoräthylenfolie    umwickelt sind.  



  Anhand der     Fi;'uren    wird im folgenden  ein     Ausführungsbeispiel    der Erfindung er  läutert:  Von den     Zeichnungen    zeigt     Fig.l    einen  Teilschnitt. durch zwei     aneinanderliegende     Zellenrahmen mit dem zwischenliegenden  Dichtungsring eines     Driiekelektroly        seurs    der       Filterpressenbauart.        Fig.    ? zeigt die     Aufsieht     auf einen Teilabschnitt der gekennzeichneten       Dichtung.     



  Gemäss     Fig.    1 tragen die ringförmigen  Zellenrahmen 1 und      ?    die bipolaren Elektro  den 3 und     4-,    welche die Zellen Z zwischen  sich einschliessen; diese wird durch das     von     einer Asbestplatte gebildete     Diapliragma     unterteilt, das zwischen den aus Metallge  weben bestehenden V     or    elektrodun 6 und 7  liegt.  



  Der Rand des     Diaphragmas    5 ist. zwi  schen den Rahmen 1 und ? eingespannt. Wei  terhin liegt zwischen den Rahmen 1 und     '?     der Dichtungsring 8, 9. Dieser besteht aus  einem     Asbestkernkörper    8, dessen Fasern zum  Beispiel mit Gummi     driiekfest    gebunden sind,  und der mit einer Folie 9 aus     Fluoräthylen     umwickelt ist. Am besten haben sich hierbei  Folien aus     Trifluorehlorä.thylen-    sowie vor  allem aus     Tetrafluor        äthvlen    -     Polymerisaten     bewährt.  



  Wie man aus     Fig.    1.     erkennt,    drückt sich  die Dichtung 8, 9     vollständig    in die an den  Zellenrahmen 1, 2 vorgesehenen Dichtungs  rillen 10 hinein und verankert sich auf diese  Weise mechanisch ausreichend, um dem aus  der Zelle Z in Richtung des     Pfeils    P wir  kenden Druck zu widerstehen. Um die vom       CTasdruek    der     Zelle    innerhalb der Dichtun-      erzeugten.     Schubkräfte    möglichst klein zu  halten, empfiehlt es sieh, die Dicke cl des Kern  körpers 8 kleiner als 1,5 mm zu bemessen.

    Die Folie 9 neigt um so weniger zum Aus  gleiten, je dünner man sie wählt; es hat. sich  deshalb als zweckmässig erwiesen, ihre Dicke  auf     weni-er    als 0,1 mm zu bemessen.  



  Die Breite des zur     Umwicklung        verwen-          (leten        Folienbandes    9 wird nach     Fia.        \?    zweck  mässig klein     gegenüber    der Breite des Kern  k      < irpers    8     gewählt.    Man wickelt, das Band 9  in überlappenden     Lagen    und zwar am besten  so, dass jeder Punkt des Kernkörpers $ eine  doppelte Auflage der Folie 9 trägt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRZ?CH Druekelektrolyseur der Filterpressenbau art mit ringförmigen, druckfesten und durel zwischengelegte Dichtungsringe elektrisch von einander getrennten Zellenrahmen, dadurel gekennzeichnet, dass die genannten Diehtungs ringe von Kernkörpern (8) aus druckfest gebundener Asbestfaser gebildet und mit einem Band (9) aus Fluoräthylenfolie um wickelt sind.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Druckelektrolyseur nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Kernkörper (8) der Dichtungsringe mit einem Band ('9) aus F'luoräthylenfolie derart über lappt umwickelt sind, dass jeder Punkt des Kernkörpers eine doppelte Folienauflage trägt. ?. Druckelektrolyseur nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke (d) des Kernkörpers (8) kleiner als 1,5 mm bemessen ist. 3. Druckelektrolyseur nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der auf den Kernkörper gewickelten Folie kleiner als 0,l mm bemessen ist.