NO750340L - - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår celler for elektrolyse av vandige løsninger av alkalimetallklorider, og diafragmaceller for fremstilling av klor.

Mærmere bestemt angår oppfinnelsen en elektrolysecelle

som omfatter over en bunnvegg en rekke av stort sett vertikale og parallelle anoder og katoder omsluttet av en perifer sidevegg som hviler på bunnveggen med mellomlegg av en tetning.

I celler av denne art er tetningen mellom bunnveggen og

den perifer sidevegg meget sterkt påvirket av det høye hydrostatiske trykk, den høye temperatur og den meget korroderende karakter av elektrolytten. Den blir også utsatt for store mekaniske belastninger ved innvirkning av de meget forskjellige utvidelser av bunnveggen og den perifere sidevegg under driften av cellen.

Tetninger brukt hittil i kjente celler består vanligvis av en strimmel av bøyelig materiale, f. eks. av gummi eller av kitt på asfaltbasis trykket sammen under stort trykk mellom bunnveggen og den perifere sidevegg. For å oppnå et tilstrekkelig sammen-pressings trykk er det nødvendig å bruke tetninger med små tvers-snitt eller å anvende klemrammer. Under driften blir sterkt komprimerte tetninger hurtig ødelagt, og de tilveiebringer sjelden en sikker og varig tetting. Nedsettelsen av deres effektivitet blir også akselerert av forandringer i elektrolyse-betingelsene. Det kan således av og til forekomme lokale/ lekkasjer av elektrolytt, etterfulgt av et stort og plutselig fall i elektrolysestrømraens intensitet.

Dårlig tetning er særlig uheldig i tilfelle av celler

hvor både bunnveggen og den perifere sidevegg består av metall,

da det er fare for at dette vil føre til dannelse av en intensiv

elektrisk parasittstrøm mellom disse to vegger langs tetningen.

Foreliggende oppfinnelse eliminerer disse ulemper,

Oppfinnelsen tilveiebringer således en celle for elektrolyse av vandig løsning av alkalimetallhalogenider, omfattende over bunneeggen en avvekslende rekke av stort sett vertikale og parallelle anoder og katoder, omsluttet av en perifer sidevegg som hviler på bunnveggen med mellomlegg av en tetning,karakterisert vedat tetningen omfatter et stivt rammeverk som omgir anodene og katodene og som er innsatt i en mantel bestående av et korrosjonsmotstandsdyktig materiale som har en hårdhet etter Shore "A"-skalaen mellom 2 og 20, idet mantelen dekker minst den del av rammeverket som vender mot cellens indre og er insatt mellom rammeverket og hver av veggene.

I cellen ifølge oppfinnelsen et tetningen mellom bunnveggen og denp§«rifere sidevegg effektiv, varig og uavhengig av elektrolysebetingelser, særlig av fluktuasjoner i elektrolyse-strømmen.

Ennvidere oppnås i cellen ifølge oppfinnelsen en effektiv tetning mellom bunnveggen og den perifere sidevegg uten at man behøver å presse sammen tetningen under høyt trykk mellom «flfisse to vegger. Dette resulterer i en mindre belastning av tetningene og i en forbedret montering og vedlikehold av cellen ifølge oppfinnelsen.

I cellen ifølge oppfinnelsen kan rammeverket fremstilles av hvilket som helst stivt materiale, f. eks. av støpejern eller stål.

I en foretrukket utføreIsesform av cellen ifølge oppfinnelsen består rammeverket av et korrosjonsmotstandsdyktig materiale, f. eks. av forsterket polyester, og mantelen består av et materiale med cellestruktur. Mantel-materialet er fortrinnsvis en etylen-propylen-kopolymer, f. eks. "Dutral"

(et handelsnavn av Montecatini).

Disse og andre trekk og detaljer ved oppfinnelsen vil fremgå av den følgende beskrivelse under henvisning til ved-føyede tegninger som eksempelsvis viser en utførelsesform av cellen ifølge oppfinnelsen. Fig. 1 viser et oppriss, delvis avskåret, av en celle ifølge oppfinnelsen. Fig. 2 viser i større målestokk detaljer II av fig. 1. I disse figurer er like deler betegnet med like henvisningsta11. Fig. 1 viser en monopolar diafragmacelle av den art som er omtalt i belgisk pat. nr. 136867 og som egner seg særlig for fremstilling av klor ved elektrolyse av en vandig løsning av natriumklorid.

Cellen omfatter på et fundament 1 en bunnplate 2 av titan som bærer ved sin periferi en sidevegg 3 av stål over hvilken befinner seg et lokk 4. Metallanoder $ vesentlig vertikale og parallelle, er understøttet over bunnplaten 2 av anodeunderstøttelsen 6 som består av titan og som passerer gjennom bunnplaten 2 og er forbundet med strømtilførelsess-tengene 7.

Anodene 5 alternerer med katodene 8 som er dekket med

et diafragma (ikke vist) og er festet til sideveggen 3. Tetningen mellom bunnveggen 2 og sideveggen 3 oppnås ved hjelp av en pakning innsatt mellom disse to vegger og betegnet som fullstendig enhet med henvisningstallet 9.

I henhold til oppfinnelsen omfatter tetningen 9, vist i større målestokk på fig. 2, et stivt rammeverk 10 med vesentlig rektangulært tverrsnitt, som omslutter den^anoder 5 og katoder 8 bestående enhet. Rammeverket 10 er innsatt i en bøyelig mantel 11 med U-formet tverrsnitt, idet den sentrale del av U-en dekker overflaten 12 av rammeverket 10 som vender mot det indre av cellen, og de to armer av U-en dekker henholdsvis den øvre overflate 13 og den nedre overflate 14 av rammeverket. Disse to armer av mantelen 11 er således innsatt og klemmet sammen mellom det stive rammeverk 10 og de to vegger 2 og 3.

Den bøyelige mantel 11 er fremstilt av et materiale som er elektrisk ikke ledende, er motstandsdyktig mot korrosjon og har en hårdhet på Shore "A"-skalaen mellom 2 og 20.

I den på fig. 1 og 2 viste celle er det stive rammeverk 10 fortrinnsvis et laminat av polyester og glassfibrer, mens den bøyelige mantel 11 er dannet av celleformet materiale, f. eks. av cellulær syntetisk gummi. Fordelaktig, består mantelen av en kopolymer av butadien og propylen, f. eks. av syntetisk gummi kjent under handelsnavnet "DUTRAL" (Montecatini).

I den på fig. 1 viste celle, kan tetningen a med stort tverrsnitt sikre en effektiv tetting av cellen under innvirkning av ikke mer enn vekten av sideveggen 3 over hvilken befinner seg lftkket 4, hvilket svarer f. eks. til et spesifikt trykk på

1-2 kg/cm 2.

I en foretrukket utførelsesform av cellen vist på fig.

1 og 2, er mantelen 11 utvidet med en list 15 som når det ytre av cellen inntil og forbi kanten 16 av bunnplaten 2. Listen 15 dekker således grensearealet av metallplaten 2 og hindrer at det oppstår parasittstrømmer mellom platen 2 og sideveggen 3 i det tilfelle at elektrisk ledende gjenstander, f. eks. materialer som brukes ved velikeholdsarbeide kommer tilfeldig i berøring med den utvendige overflate av éideveggen 3.

I en modifisert utføreIsesform (ikke vist) av den ovenfor beskrevne celle består den bøyelige mantel 11 av tre separate lister som dekker henholdsvis de tre overflater 12,

13 og 14 av rammeverket 10 og er sveiset eller satt sammen.

I celleniifølge oppfinnelsen kan også rammeverket 10 og/eller den bøyelige mantel 11 ha et tverrsnitt som er for-skjellig fra det som er beskrevet ovenfor i forbindelse med fig.

1 og 2.

Skjønt i den forangående beskrivelse er oppfinnelsen brukt ved en celle i hvilken bunnveggen (bunnplaten) består av metall, er det klart at oppfinnelsen også kan brukes for celler i hvilke bunnveggen består av et annet materiale, f. eks. av betong.

Det er også klart at tetningen 17 som tetter mellom sideveggen 3 og lfckket 4 av cellen, kan være dannet på lignende måte som tetningen 9.

Claims (11)

1. Celle for elektrolyse av en vandig løsning av alkalimetallhalogenider, omfattende over en bunnvegg en avvekslende rekke av stort sett vertikale og parallelle anoder og katoder omsluttet av en periferisk sidevegg som hviler på bunnveggen med mellomlegg av en tetning, karakterisert ved at tetningen omfatter et stivt rammeverk som omslutter anodene og katodene og som er innsatt i em mantel fremstilt av et korrosjonsmotstandsdyktig materiale som har en hårdhet på Shore "A"-skalaen mellom 2 ©g 20, idet mantelen dekker minst den del av rammeverket som vender mot det indre av cellen og er innsatt mellom rammeverket og hver av nevnte vegger.

2. celle som angitt ikkrav 1, karakterisert ved at rammeverket består av et korrosjonsmotstandsdyktig materiale og mantelen består av cellulært materiale.

3. Celle som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at rammeverket består av forsterket polyester.

4. celle som angitt i krav 3, karakterisert ved at rammeverket består av et laminat av polyester og glassfibrer.

5. Celle som angitt i hvilket som helst krav 1-4, karakterisert ved at mantelen består av et elektrisk ikke ledende materiale.

6. Celle som angitt i krav 5, karakterisert ved at mantelen består av syntetisk gummi.

7. Celle som angitt i krav 6, karakterisert ved at mantelen består av en kopolymer av butadien og propylen.

8. Celle som angitt i hvilket som helst krav 1-7, karakterisert ved at rammeverket har et vesentlig rektangulært tverrsnitt og at mantelen omfatter en seksjon med U-form, idet den sentrale del av U-en dekker den overflate av rammeverket som vender mot det indre av cellen, og de to armer av U-en Ér innsatt mellom rammeverket og de to nevnte vegger.

9. Celle som angitt i hvilket som helst krav 1-8, karakterisert ved at den del av mantelen som er innsatt mellom rammeverket og bunnveggen er utvidet med en list som når det ytre av cellen, i det minste til kanten av bunnveggen.

10. Celle som angitt i hvilket som helst krav 1-9, karakterisert ved at den er en diafragmacelle for fremstilling av klor ved elektrolyse av en vandig løsning av natriumklorid.

11. f celle for elektrolyse av en vandig løsning av alkali-metfcllhalogenider som angitt i krav 1 i det vesentlige som beskrevet og vist på tegningene.