DE488444C

DE488444C - Elektrolytischer Apparat, bei welchem im Kathoden- und Anoden-Raum verschiedene Elektrolyt-Konzentrationen auftreten

Info

Publication number: DE488444C
Application number: DEE35940D
Authority: DE
Original assignee: WALTER ERNST DIPL ING
Current assignee: WALTER ERNST DIPL ING
Publication date: 1930-01-06

Description

Elektrolytischer Apparat, bei weichem im Kathoden- und Auoden-Raum verschiedene Elektrolyt-Konzentrationen auftreten Bei vielen elektrolytischen Vorgängen tritt auf Grund der Verschiedenheit der Ionenwanderungsgeschwindigkeiten oder durch Hervortreten von sekundären Vorgängen ein Unterschied der Konzentration des Elektrolyten a .n. der Kathode gegenüber dem an der Anode auf. So erscheint z. B. bei der Zersetzung von Alkalilauge eine Konzentrationserhöhung an der Kathode, während der anodische Elektrolyt immer dünner wird; die umgekehrte Erscheinung tritt bei Elektrolyse von angesäuertem Wasser ein. Soll der elektrolytische Betrieb stetig verlaufen, so muß für einen fortwährenden Konzentrationsausgleich zwischen dem kathodischen Elektrolyten (Katholyten) und dem anodischen Elektrolyten (Anolyten) gesorgt werden. Andererseits ist es aus allgemein bekannten Gründen, z. B. für die Reinheit der erzeugten Gase, außerordentlich wichtig, eine Vermischung der beiden Elektrolyte weitgehend zu vermeiden.
Der allgemeine Brauch, z. B. bei alkalischer Wasserelektrolyse das Ersatzwasser nur dem Kathoden-Raum zuzuführen, genügtnicht, da die Konzentrationserhöhung nicht nur auf dem Wasserverlust im Kathoden-Raum beruht, sondern auch auf der Zuführung von Alkali aus dem Anoden-Raum. Dieses Alkali muß notwendigerweise in den Anoden-Raum zurückgebracht werden.
Die Erfindung löst die Aufgabe, die verschiedenen Konzentrationen mehr oder weniger vollständig auszugleichen, durch einen Umlauf, welcher einen Ausgleich zwischen Katholyten und Anolyten herbeiführt, andererseits aber die Vermischung nur so weit zuläßt, als dies zum Konzentrationsausgleich unbedingt notwendig ist.
Als Ausführungsbeispiel sei eine Zelle für alkalische Wasserelektrolyse gewählt. Auf der Zeichnung bedeuten i die Anode, a die Kathode. Anoden- und Kathoden-Raum sind durch die Wand 3 und- das Diaphragma q. getrennt und lediglich durch die Rohre 5 und 6 miteinander verbunden. Der Spiegel A-A des Katholyten werde durch eine selbsttätige Wassernachfüllvorrichtung dauernd auf gleicher Höhe gehalten. Bei Beginn des Betriebes, bei gleicher Konzentration der beiden Elektrolyten, stehen die beiden Elektrolytspiegel gleich hoch auf der Höhe A-A. Im Laufe des Betriebes erhöht sich nun die Konzentration und damit das spezifische Gewicht des Katholyten ; das spezifische Gewicht des Anolyten wird geringer. Da Anoden- und Kathoden-Raum durch das Rohr 6 verbunden sind, gleicht sich der Gewichtsunterschied der beiden Elektrolytsäulen dadurch aus, daß sich der Anolytspiegel höher einstellt. Der Anodenspiegel kann so weit ansteigen, bis er zur Öffnung des Rohres 5 reicht; steigt er weiter; so fließt die Anodenflüssigkeit durch das Rohr 5 zum Kathoden-Raum über, und die entsprechende Menge Katholyt fließt durch das Rohr 6 zum Anoden-Raum. Auf diese Weise kommt ein Umlauf zustande, der den gewünschten Konzentrationsausgleich herbeiführt. Zu der Höhe A-B zwischen den beiden Spiegeln gehört ein ganz bestimmter Konzentrationsunterschied. Durch geeignete'Bemessung und (oder) Einstellung des Rohres 5 kann man einen bestimmten Spiegelunterschied erreichen und damit einen gewünschten Konzentrationsunterschied der Elektrolyte einstellen, der dann dauernd aufrechterhalten bleibt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Ausgleich der Konzentrationsunterschiede zwischen den Kathoden- und-Anoden-Räumen elektrolytischer Apparate, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrolyte im Anoden- und Kathoden-Raum durch eine möglichst tief unterhalb des Elektrolytspiegels liegende Verbindung beider Räume miteinander verbunden sind, so daß durch einen auftretenden Konzentrationsunterschied ein Unterschied in der Elektrolytspiegelhöhe beider Räume entsteht, der seinerseits durch einen Überfall gleichbleibend erhalten wird.
2. Ausgleich nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Überfall in seiner Höhe einstellbar und (oder) das anschließende Rohr und der Ausgleichsumlauf in seinem Querschnitt regelbar ist.