DE2451629A1

DE2451629A1 - Elektrolysezelle und elektrolyseverfahren

Info

Publication number: DE2451629A1
Application number: DE19742451629
Authority: DE
Inventors: Oronzio De Nora; Vittorio De Nora; Placido M Spaziante
Original assignee: Oronzio de Nora Impianti Elettrochimici SpA
Current assignee: De Nora SpA
Priority date: 1973-10-30
Filing date: 1974-10-30
Publication date: 1975-05-15
Also published as: GB1451400A; SU733521A3; NO145017B; NO145016C; NO145016B; NO743566L; SE7702427L; FI314274A; JPS5932548B2; FR2249182A1; DE2451629C2; BR7409083D0; YU290674A; ZA746241B; NO145017C; GB1451399A; IT1003156B; YU36763B; SE7413457L; FI59425B

Description

PATENTAN WXt-TE

PROF. DR. DR. J. REITSTÖTTER

DR.-ING. WOLFRAM BUNTE 0 / C 1 CI 0 Q

DR. WERNER KINZEBACH «· 4 0 I O L Ό

D-8OOO MÜNCHEN AO, BAUERSTHASSE 22 · FERNRUF (089) 37 68 83 · TELEX 8215208 ISAR D POSTANSCHRIFT: D-80OO MÜNCHEN 43. POSTFACH 7Θ0

München, 30. Oktober 1974 M/15 509

ORONZIO DeNORA IMPIANTI ELETTROCHIMICI S.p.A, Via Bistolfi 35, Mailand/Italien

Elektrolysezelle und Elektrolyseverfahren

Die Verwendung von aktivem Chlor oder Al kaiimetal1hypochlori■ ten zur Sterilisierung von Trinkwasser hat großen Umfang angenommen. Sie wurden auch verwendet, um das Wachstum der Bakterienf1ora zu verhindern und um biologische Sekretionen zu behandeln,, um die Ansammlung von Algen zu verhindern und um organische Substanzen in Schwimmbassins und in industriellen Kühlwassersystemen zu oxydieren. Für diese Zwecke bewegt sich die Konzentration an freiem Chlor in der Größenordnung von 1 bis 2 mg pro Liter, und die gewerblichen Verfahren verwenden handelsüblich in Flaschen eingebrachtes Chlor. Jedoch bringt die Verwendung von Chlor technische Probleme bezüglich dessen genauer Dosierung mit.sich und schafft Sicherheitsrisiken aufgrund der hohen Toxizität von gasförmigem Chlor, die das Transportieren und. das Lagern von

-1

509820/0984

Chlor unerwünscht macht, und zwar in einem Maße, daß einige , Gemeinden strenge Gesetze bezüglich seines Transports durch ■dicht besiedelte Gebiete besitzen.

Um die durch die Verwendung von flüssigem oder gasförmigem Chlor bedingten Probleme zu vermeiden, wurden Alkalimetallhypochlorite in Konzentrationen von 100 bis 180 mg pro Liter, bezogen auf aktives Chlor, verwendet, jedoch weist auch dieses

Material Probleme bezüglich der Lagerung, Transportierung und ^: Dosierung auf. Die Verwendung von Al kai imetal 1 hypochl ori ten '. erfordert den Transport und di'e Lagerung großer Mengen an Flüssigkeit, die die Tendenz aufweist, insbesondere in Sommermonaten, wenn eine größere Notwendigkeit zur Sterilisierung von Wasser besteht, ihr aktives Chlor zu verlieren, und dies macht eine genaue Dosierung schwierig. In manchen Fällen ist auch die mit der Hypochloritlösung verbundene Alkalinität schädlich bei· der endgül ti gen Verwendung des behandelten Wassers.

Eine vertikale Elektrolysezelle nach dem Stand der Technik zur Herstellung von aktivem Chlor aus Sole ist in der US-Patentschrift 3 766 044 in Figur 5 der Patentschrift beschrieben, die zur Herstellung von Chlorat ausgelegt ist, worin die Anoden und Kathoden an die Platten geschweißt sind, die die einzelnen Einheiten unterteilen. Jedoch müssen die einzelnen Einheiten aneinander geschraubt werden, wodurch die Konstruktions kosten erhöht werden und die Fertigungsprobleme größer werden; die Anoden und Kathoden sind nicht an jedem Ende gestützt, die Leitung des Stroms durch die Vorrichtung ist mangelhaft, die Verwendung von seitlichen Umlaufräumen in der Zelle und die Zusammensetzungen der Anoden-Kathodenplatten verhindern eine erfolgreiche Verwendung des Gashebungseffekts, um Reaktionsprodukte und Niederschläge aus der Vorrichtung herauszuspülen, und man findet eine Zurückhaltung des Elektrolyten und von Nebenprodukten der Elektrolyse in jeder einzelnen Zelleinheit aufgrund der Umlaufräume vor.

8 20/098T

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer : vertikalen bipolaren Elektrolysiervorrichtung , die ein ; Minimum an Raum benötigt und die aufgrund der Verwendung '. eines im Elektrolyten während der Elektrolyse auftretenden Gashebungseffekts, der das Elektrolyseprodukt und Nieder- '■ schlage aus der Vorrichtung herausschwemmt, um deren Ver- · rottung zu verhindern, eine erhöhte Wirksamkeit-besitzt; erfindungsgemäß werden auch neue bipolare Elemente geschaffen, die bei vertikalen Elektrolysevorrichtungen mit mehreren : Einheiten brauchbar sind. Es werden auch bipolare Anoden und Kathoden geschaffen, die an jedem Ende und unter direkter Verbindung zwischen dem Anodentei1 und dem Kathodenteil gestützt werden, um eine bessere Stromleitung durch eine Vielzahl von Einheiten zu schaffen.

Erfindungsgemäß wird auch ein neues Verfahren zur Elektrolyse von Elektrolyten in einer vertikalen Elektrisiervorrichtung geschaffen.

Die neue erfindungsgemäße vertikale Elektrolysiervorrichtung umfaßt ein vertikales Gehäuse, das mit einer unteren Elektrolyteinlaßvorrichtung, einer oberen Elektrolytauslaßvorrichtung, mehreren nicht leitenden Trennelementen, die im Gehäuse angeordnet sind und die einen Querschnitt aufweisen, der im wesentlichen dem Querschnitt des Gehäuses entspricht, wobei sich mehrere ZeI1einheiten bilden, mehrere bipolare Elektroden, die durch- die Trennelemente hindurchgehen und die über den Querschnitt der Trennelemente cjlei chmäßig verteilt sind, wobei sich der Anodenteil und der Kathodenteil jeweils im gleichen Abstand von den Trennelementen erstrecken, Vorrichtungen im Trennelement, die den Weg des Elektrolyten von einer Zelleinheit zur nächsten höheren Zelleinheit erlauben, und eine Vorrichtung, um einen elektrischen Strom an der Zelle anzulegen. Vorzugsweise sind die Trennelemente

- 3 509820/0 98A

mit Vorrichtungen, wie blinden Nuten oder Spalten versehen, um die Kathoden- und Anodenteile der Elektrode oberhalb und unterhalb davon auszurichten und um die Ausrichtung aufrechtzuhalten.

Das vertikale Gehäuse für die Elektrolysezelle kann aus irgendeinem geeigneten Material, wie Stahl, anderen Metallen oder Kunststoff, wie Polyvinyl ch-1 ori d, hergestel It sein und es ist üblicherweise mit einem isolierenden inerten Material ! versehen, um Stromverlust durch den Behälter zu verhindern und um Korrosionsprobleme zu vermeiden. Der Querschnitt des Gehäuses kann irgendeine geeignete Gestalt aufweisen, wie quadratisch, rechtwinklig oder kreisförmig. In einer Ausführungsform kann die Elektrolysiervorrichtung in ein Rohr in einem Elektrolytkreis eingesetzt werden.

Die Trennelemente sind aus einem nicht leitenden, elektrolytinerten Material, wie keramischen Materialien oder inerten Kunststoffen hergestellt und ihr Querschnitt ist im wesentlichen derselbe wie der des vertikalen Gehäuses, so daß kein Bewegen der Elemente, kein Bewegen der Anoden und der Kathoden in den Elementen und kein Auslaufen des Elektrolyts um sie herum auftritt. Die Trennelemente sind mit mehreren Bohrungen versehen, die über ihren Querschnitt, in dem die bipolaren Elektroden gesichert werden können, gleichmäßig vertei It sind.

Die Trennelemente weisen in ihrem Querschnitt auch auf beiden Seiten mehrere blinde Bohrungen oder Spalte auf, um das Ende des Anodenteils und des Kathodenteils der bipolaren Elektrode aus den Elementen in den oberhalb und unterhalb der Trennvorrichtung vorhandenen Trennvorrichtungen aufzunehmen. Dies erlaubt ein einfaches Zusammenbauen und Ausrichten der Kathoden und Anoden in jeder Zeil einheit, so daß

- 4 50 98 20/098 4

sie voneinander in gleichenmäßigem Abstand gehalten werden. '

Die Trennelemente sind so konstruiert, daß der Elektrolyt leicht von einer Zelleinheit in die nächste Zelleinheit fließen kann. Dies kann durch Schaffung mehrerer Bohrungen' oder Spalte durch die Trennplatte oder durch Verwendung j hohler bipolarer Elektroden erfolgen, die Bohrungen direkt ^; oberhalb und unterhalb des Trennelements aufweisen, oder in- ;"

ι dem man Bohrungen für die bipolaren Elektroden durch die Trennelemente vorsieht, die groß genug sind, um den Elektrolyten hindurch zu lassen. In diesem Fall werden die Elektro- : den nicht in den Bohrungen in den Trennelementen befestigt ^; und die Trennelemente werden durch mehrere kleine Schrauben oder andere geeignete Vorrichtungen in Position gehalten.

Die bipolaren Elektroden können aus verschiedenen Materialien, abhängig vom spezifischen Elektrolyt und den gebildeten Elektrolyseprodukten, hergestellt sein. Die Elektroden können aus einem einzigen, resistenten Metall, wie einem Ventilmetall hergestellt sein, wie Titan oder Tantal, oder aus einem Metall der Platingruppe, und sie können bimetallisch sein, wobei der Anodenteil aus einem Material, wie Titan hergestel1t ist und der Kathodenteil aus einem weiteren Metall, wie Stahl, rostfreiem Stahl, Kupfer, Silber und dergleichen hergestellt sein kann, das für kathodische Bedingungen geeignet ist. Die Anoden- und Kathodenteile können miteinander in direktem Kontakt stehen, oder sie können durch ein Verbindungsmetall verbunden sein.

Der Anodenteil der bipolaren Elektroden kann vorzugsweise aus einem Ventilmetall hergestellt sein₅ das mit einem elektrisch leitenden, elektrokatalytischen überzug auf seiner Außenseite versehen ist, der längere Zeit die Elektrizität in den Elektrolyten leiten kann, ohne zu passivieren, und die

509820/09 84

Kathodentei1e können aus demselben Metall ohne einen elektrokatalytischen Überzug darauf hergestellt sein.

Zu Beispielen geeigneter anodischer Überzüge gehören Metalle aus der Platingruppe wie Platin, Palladium, Iridium, Ruthenium, Osmium oder Rhodium und deren Legierungen; Gold-, Silber, Eisen, Nickel, Chrom, Kupfer, Blei und Mangan und deren'Oxyde, Nitride, Sulfide und Carbide und Mischungen davon. Am geeignetsten sind Überzüge eines Ventilmetalloxyds und eines nicht-fiImbiIdenden Leiters, wie in der US-Patentschrift 3 632 498 beschrieben.

Wenn die bipolare Elektrode bimetallisch ist, besteht manchmal eine Schwierigkeit beim Zusammenschweißen der beiden Metalle, und dies kann durch Anordnung eines dritten Metalls zwischen den Anoden- und Kathodenteilen überwunden werden, das an die zwei Metalle leichter schweißbar ist. Wenn beispielsweise der Anodenteil aus Titan besteht und der Kathodenteil aus Stahl hergestellt ist, wird ein Kupfereinsatz vorgesehen, der leicht an ein Ende des Stahls und an das gegenüberliegende Ende des Titans geschweißt wird.

Das Zwischenmetall in einer bimetall ischen Elektrode dieser Konstruktion kann auch die Funktion einer Hinderung der Wasserstoffatomwanderung von der Kathode zum Anodenteil ausüben·. . Wandernde Wasserstoff atome, die zur Anode diffundieren können das Auftreten voVi Blasen und Anschwellen des Trägermetalls bewirken, wodurch die Zerstörung des darauf befindlichen elektroka.talytis chen Überzugs bewirkt wird. Wenn man Kupfer zwischen Titan und Stahl verwendet, dient das Kupfer als Barriere für die Diffusion von Wasserstoff zur Anode.

Das vertikale Gehäuse der Elektrolysiervorrichtung ist mit Einlaß- und Auslaßvorrichtungen am Boden bzw. am Oberteil

5098 20/0914"

versehen, und in der bevorzugten Ausführungsform bestehen diese aus Kammern an jedem Ende, um einen Turbulenzberuhigungs raum am Einlaßende zu schaffen und um Turbulenz am Auslaßende zu vermeiden.

Aufgrund der vertikalen Konstruktion der erfindungsgemäßen Elektrolysiervorrichtung ist der Fluß des Elektrolyten im wesentlichen gerade, und die Turbulenz in den ZeI1einheiten wird vermieden. Dieser gerade Fluß des Elektrolyten durch den Raum zwischen angrenzenden Anoden und Kathoden, die den Elektrolysierspalt bilden, vermindert die Ansammlung unlöslicher Partikel, die in den Zellen ausfallen können, was insbesondere ein Problem darstellt, wenn man Meerwasser elektrolysiert. Die Feststoffe werden durch diesen Elektrolytfluß aus der Zelle herausgetragen, und die Geschwindigkeit des Elektrolyten wird vom Einlaß hin zum Auslaß durch Anwendung des Gashebungseffekts der bei der Elektrolyse gebildeten Gase erhöht.

Die während der Elektrolyse gebildeten Wasserstoffbläsen haben aufgrund des geraden, nach vorwärts gerichteten Flusses des Elektrolyten nicht die Möglichkeit, in den Zelleinheiten zu stagnieren und Gastaschen zu bilden. Statt dessen werden die Wasserstoffblasen durch den Elektrolyten dispergiert, und ihre Konzentration nimmt zu, während der Elektrolyt durch die vertikale Zelle aufsteigt, wodurch die Geschwindigkeit des Elektrolyten in den oberen Abschnitten der Elektrolysiervorrichtung erhöht wird. Somit gebraucht die Erfindung den Steigungs- oder Hebeeffekt der gebildeten Gase und führt zu einer Zunahme der Elektrolytgeschwindigkeit, währe.nd er 'durch die verschiedenen Zelleinheiten aufsteigt. Die Gleichförmigkeit des Flusses durch den gesamten Abschnitt der Elektrolysiervorrichtung, die laufend zunehmende Geschwindigkeit der durch die Elektrisiervorrichtung aufsteigenden

- 7-50982070904

Elektrolytgasdispersion und die Abwesenheit durch von innere Zirkulationswege oder stagnierende Zonen hervorgerufenen Turbulenzen verhindern, daß sich feste Partikel , wie Kalzium- und Magnesiumniederschläge, organische Bestandteile und dergleichen innerhalb der Elektrolysiervorrichtung absetzen. Diese festen Partikel werden in Suspension gehalten und werden durch den Fluß der Elektrolytgasdispersion wirksam weggeschwemmt. '

In den Zeichnungen, die bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung erläutern, bedeuten:

Figur 1 einen teilweisen Querschnitt durch eine vertikale erfindungsgemäße Elektrolysiervorrichtung mit plattenartigen bipolaren Elektroden;

Figur 2 einen teilweisen Querschnitt von Figur 1 entlang der Linie II-11;

Figur 3 einen ebenen Querschnitt der Elektrolysiervorrichtung gemäß Figur 1 entlang der Linie III — III ς

Figur 4 einen vergrößerten Querschnitt eines Trennelements und die Anordnung der aus einem einzelnen Metall hergestellten bipolaren Elektroden;

Figur 5 einen ebenen Querschnitt der Figur 4 entlang der Linie V-V gemäß Figur 4;

Figur 6 einen vergrößerten Querschnitt einer weiteren Form von Trennelement und der Anordnung bimetal 1ischer bipolarer Elektroden;

Figur 7 einen ebenen Querschnitt von Figur 6, der angenähert ■ entlang den Linien VII-VII gemäß Figur 6 verläuft;

5 0 9¹S 2 0 / 0~91 4 ^; '

Figur 8 einen Querschnitt durch ei ne Ausfiih rungs form einer '

erfindungsgemäßen vertikalen Elektrolysiervorrich- !

tung mit bipolaren Stabelektroden und einem kreis- ;

förmigen Querschnitt; '<

, I

Figur 9 einen vergrößerten teilweisen Querschnitt durch ί zwei Trennelemente und bipolare Stäbe der Elektroly-i siervorrichtung gemäß Figur 8;

Figur 10 eine teilweise Aufsicht auf die Trennelemente gemäß Figur 9 entlang der Linie X-X gemäß Figur 9;

Figuren 11 und 12 einen vergrößerten teilweisen Querschnitt bzw. eine teilweise Aufsicht eines erfindungsgemäßen Trennelements mit bimetallischen bipolaren Elektroden;

Figur 13 eine schematische Darstellung eines zur Herstellung von Natriumchlorat aus einer Natriumchloridlösung . brauchbaren Elektrolysiersystems.

Unter Bezugnahme auf die AusfUhrungsform der" in Figuren 1 bis 3 erläuterten Elektrolysiervorrichtung, besteht diese Elektrolysiervorrichtung aus einem Gehäuse 1, das mit einer Ennlaßkammer 2 und einer Auslaßkammer 3 versehen ist. Der Elektrolyt wird in die Einlaßkammer 2 mittels eines Rohrs 4 eingespeist und wird aus der Elektrolysiervorrichtung durch das Rohr 5 entfernt, das gewünschtenfalIs mit einem Gas-Flüssigkeitstrenngefäß verbunden sein kann. Diese' Elektrolysiervorrichtung mit nur zwei vollständigen Elektrolys ierkammern und Teilen weiterer Kammern ist in Figur 1 erläutert.. Es ist offensichtlich, daß. eine beliebige Anzahl Elektrolysierkammern im Gehäuse vorgesehen sein kann, und daß dieses Gehäuse 1 verlängert sein kann, um soviele

- 9 50 9 8 20/098 4

M/15 509

Elektrolysierkammern oder Zeileinheiten wie gewünscht aufzunehmen. Die Elektrolysiervorrichtung ist mit einer positiven Endplatte 6 versehen, die mit dem richtigen Pol der elektrischen Energielieferungsvorrichtung (nicht gezeigt) durch die Endstücke 7 und die Stromschiene 8 verbunden ist, und sie ist mit einer negativen Endplatte-9 versehen, die durch die Endstücke 10 und die Zuleitungsschiene 11 mit der Energielieferungsquelle verbunden ist. Die Plätten 6 und bilden zusammen mit dem isolierenden Zylinder 15 an jedem Ende flüssigkeitsdichte Absperrungen, um ein Auslaufen des : Elektrolyten zu verhindern. , ^:

Der Anodenteil der bipolaren Elektroden in der untersten ! Zelleinheit ist in Kontakt mit der positiven Endplatte 6 und der Kathodenteil der Elektroden in der obersten Zelleinheit ist in Kontakt mit der negativen Endplatte 9. Es kann irgendeine Zahl von Zwischenzel1einheiten zwischen die terminale positive Endeinheit und die terminale negative Endeinheit zwischen geschaltet sein, und der Stromfluß kann vom Boden zum obersten Teil oder umgekehrt erfolgen. In den Einlaß- und Auslaßabteilungen 2 und 3 findet keine Elektrolyse statt, da in diesen Abteilungen nur Elektroden eines einzigen Typs vorhanden sind.

Die bipolaren Elektroden 12 in der Elektrolysiervorrichtung gemäß Figur 1 sind in ihrem mittleren Teil durch mehrere Trennelemente 13 getrennt', die* aus einem isolierenden Material, wie Polyvinylchlorid, Plexiglas, Ebonit, Gummi, keramischem Material und dergleichen hergestellt sind,und die mit Dichtungen 16 zwischen den Trennelementen und den Elektroden versehen sein können. Die Trennelemente 13 und die Elektroden 12 wirken wie horizontale Wände, die einzelne Zelleinheiten begrenzen. Die bipolaren Elektroden gemäß Figur 1 sind in Form metallischer Platten dargestellt, und die Trennelemente oberhalb und unterhalb der bipolaren Elektroden

- 10 -50&8207Ö984

sind mit Nuten 14 versehen, um die Enden der Elektrode aufzu-: nehmen und um ein einfaches automatisches Inabstandhalten und mechanische Festigkeit der Elektroden in einer Zellein- j

heit zu schaffen. Einige der Elektroden erstrecken sich durch! die Trennelemente 13, wie in Figur 4 dargestellt, und einige der Elektrodenenden darin und sind durch die Nuten 14 in Position gehalten. Das Innere des Zeilengehäuses 1 ist mit ι einer isolierenden Kammer aus einem isolierenden Gehäuse 15 versehen, um die Elektrolysiereinheiten vom Zellengehäuse zu isolieren. Die .Trennelemente 13 sind mit Spalten 16a (Figur | 5) versehen, wodurch ein gleichförmiges Fließen des Elektro- · lyten nach oben durch die Elektrolysiervorrichtung erlaubt wird.

Der Elektrolysestrom wird von der positiven Platte 6 zu den positiven Enden der bipolaren Elektroden 12, anschließend durch die Trennelemente 13 zu den negativen Enden der bipolaren Elektroden in der ersten Zelleinheit, durch den darin enthaltenen Elektrolyten zum positiven Ende des nächsten Satzes bipolarer Elektroden und durch die Zelle nach oben auf dieselbe Weise geleitet, bis der Strom die negative Endplatte 9 erreicht.

Wie in Figur 1 dargestel11, sind die Leitungen von der unteren Endplatte 6 mit den Elektroden verbunden, die durch das untere Trennelement 13 hindurchgehen .und die sich in die Nuten 14 auf der Unterseite des nächsthöheren Trennelements 13a erstrecken. Die Elektroden 12, die in den Nuten 14 auf der Oberseite des unteren Trennelements 13 ruhen, erstrecken sich durch Bohrungen in das nächsthöhere Trennelement 13a und in die nächsthöhere Zelleinheit und dergl ei chen, über die gesamte Zellenhöhe bis die oberste terminale Einheit erreicht ist. In dieser Einheit erstrecken sich die Elektroden durch das Trennelement und sind mit der oberen Endplatte 9 verbunden,

50 98 2070*9BV"

wodurch die bipolaren Verbindungen durch die Zelle, unabhängig von der Anzahl der ZeIleinheiteh in der Zelle, vollständi g sind.

Die durch die in Serien verbundenen ZeI1einheiten geleitete Natriumchloridlösung wird gemäß den nachfolgenden Reaktionen elektrolysiert:

Kathodenreaktion: 2H₂O —> H₂ + 20H" + 2e~ j

unter Diffusion von OH~-Ionen nach der Anode;

Anodenreaktionen: 2Cl" —> Cl₂ t + 2e~

Cl₂ + 2OH" —■> Cl" + ClO" + H₂O

Gesamtreaktion der Anode: Cl" + 20H" -^ ClO" + H₂O + 2e~

Die an der Kathode gebildeten Wasserstoffblasen und irgendwelche anderen freien Gase werden durch den Elektrolyt nach oben getragen und bewirken eine Zunahme der Elektrolytgeschwindigkeit während des Aufsteigens·durch jede höhere Zelleinheit in dem Maße, in dem die Menge an Wasserstoff von Einheit zu Einheit zunimmt. Die Dichte des Elektrolyten nimmt ab, während die Wasserstoffblasenkonzentration zunimmt und dies trägt dazu' bei »* die Bildung unerwünschter Ablagerungen zu vermindern und sie hinwegzuschwemmen.

Die metallischen bipolaren Elektroden können in Form von Metal 1 platten , Streckm.etal 1 , Metallsieb und dergleichen oder in Form von Metallstreifen oder in Form von Stäben vorliegen. Die Elektroden können aus einem Ventilmetall, wie Titan» Tantal, Zirkonium, Niob, Molybdän, Wolfram und dergleichen oder deren Legierungen oder SiIizium-Eisenlegierun-

i - 12 -

5098207098Γ

gen hergestellt sein. Der Anodenteil ist mit einem elektrisch leitenden, elektrokatalytischen überzug versehen.

In der Ausführungsform gemäß Figuren 6 und 7 sind die bipolaren Elektroden 12 bimetal 1isch, wobei der Anodenteil

18 auf der Basis eines geeigneten Ventilmetalls hergestellt ist, das mit einem überzug aus elektrisch leitendem", elektrokatalytischem Material versehen ist, und der Kathodenteil

19 ist aus einem verschiedenen metallischen Material hergestellt, das für Kathodenbedingungen geeignet ist, wie Stahl, Kupfer, Silber, rostfreier Stahl und dergleichen. Um die

Probleme der Verschweißung verschiedener Materialien zu ! überwinden, ist ein dünner Einsatz 20 aus einem geeigneten ' dritten Material, wie Kupfer, vorgesehen, der an das ₍Ende : des Venti!metallanodenteiIs 18 und des Kathodenteils 19 an- ^! geschweißt wird. Der Einsatz 20 dient auch zur Verhinderung der Wasserstoffwanderung aus dem Kathodenteil 19 zum Anodenteil 18. Dichtungen 16 sind in dieser Ausführungsform vorgesehen, um den Bereich um die Einsätze 20 abzudichten und um die Korrosion der Einsätze 20 durch den Elektrolyten und... die Elektrolyseprodukte zu verhindern. In der Ausführungsform gemäß Figuren 6 und 7 ist das Trennelement 13 anstelle von Spalten mit kreisförmigen Bohrungen 21 versehen, um den Weg des Elektrolyten hindurch nach oben zu erlauben.

In der Ausführungsform gemäß Figuren 8 bis 10 liegt die Elektrolysiervorrichtung in Form eines kreisförmigen Rohrs mit den bipolaren Elektroden in Form von metallischen Stäben vor. Die Elektrolysiervorrichtung besteht aus dem Gehäuse 22, das mit dem Einlaßrohr 23 versehen ist, das in'die Einlaßkammer 24 mündet und das ein Auslaßrohr 25 aufweist, das mit der neutralen Auslaßkammer 26 in Verbindung steht. Das Gehäuse kann aus irgendeinem geeigneten Material, wie Polyvinylchlorid, hergestellt sein und ist mit einem inerten isolierenden Material in Form einer Hülse .27 versehen.

• *

- 13 -509820/0984 " -·■■■■

Das untere Ende des Gehäuses 22 ist durch eine Platte 28 verschlossen, durch die das positive Endstück zur Verbindung an die Energiequelle hindurchgeht. Vorzugsweise ist die Platte 28 an das Gehäuse angeschweißt, jedoch kann sie durch irgendeine geeignete Vorrichtung, wie durch Verschrauben, verbunden sein. Das Endstück 29 ist mit der Endplatte 30 verbunden, die mit der Hülse 27 eine flüssigkeitsdichte Absperrung bildet. Um einen guten elektrischen Kontakt zwischen der Basisplatte 30 und den bipolaren Elektroden 31 nach: dem Zusammenbauen der Elektrolysiervorrichtung sicherzustellen, können in die Endplatte 30 Bohrungen eingebohrt sein, und die Stäbe 31 in der zusammengesetzten Zelle werden in diese Bohrungen eingesetzt und daran verschweißt, und die Rückplatte wird dann an das Endstück 29 angeschweißt.

Das obere Ende des Gehäuses 22 ist durch die Platte 32 verschlossen, die mit dem Gehäuse 22 vorzugsweise entfernbar verbunden ist, um für eine Wartung einen Zugang zur Zelle zu erlauben. Das Endstück 33 geht durch die Platte 32 hindurch und ist mit der Endplatte 34 elektrisch verbunden, die zusammen mit der Hülse 27 ein flüssigkeitsdichtes Oberteil bildet, und die bipolaren Elektroden 31 sind an der Platte 34 auf dieselbe Weise wie an der Platte 30 befestigt.

Die Ausführungsform gemäß Figuren 8 bis 10, sov/ie die Ausführungsform gemäß Figuren 1 bis 6 können eine beliebige Anzahl aktiver Elektrolysekammerh aufweisen, und obgleich nur zwei aktive Elektrolysekammern oder -zellen in Figur dargestellt sind, ist es offensichtlich, daß jede gewünschte Anzahl an Elektrolysekammern oder -zellen in demselben Elektrolysegehäuse vorgesehen sein können.

Die Elektrolysevorrichtung gemäß Figuren 8 bis 10 ist gekennzeichnet durch eine untere elektrisch neutrale Einlaßkammer

- 14 -50982070984

. i

24 und eine obere elektrisch neutrale Auslaßkammer 26, die zur gleichförmigen Fließverteilung des· Elektrolyten durch _; die gesamte Elektrolysevorrichtung beitragen. Der Elektrolyt wird in die untere E.inlaßkammer 24 eingespeist und gelangt durch Bohrungen oder Nuten in den Trennelementen, die die Elektrolysiervorrichtung in mehrere ElektrolysezelTeneinheiten unterteilen, unmittelbar in die darüber gelegene Kammer. Der Elektrolytfluß ist daher longitudinal parallel zu den Elektroden und die gebildeten Wasserstoffblasen be- ! sitzen keine Möglichkeit, zu stagnieren und Gastaschen zu bilden. In den einzelnen Zelleinheiten befindet sich kein Zirkulationsraum. Statt dessen werden die Wasserstoffblasen im Elektrolyten dispergiert und fließen mit ihm nach oben, so daß auf diese Weise der Hebeeffekt der Wasserstoffblasen verwendet wird, um die Geschwindigkeit des Elektrolyten von Zelleinheit zu Zelleinheit zu vergrößern, um zunehmend höhere Fließraten in den Zellen von unten nach oben zu schaffen. Die Elektrolysiervorrichtung gemäß Figuren 8 bis 10 ist, wie in Figur 1, durch mehrere Trennelemente 35 geteilt, die eine enge Passung zur Hülse 27 aufweisen, wobei sich mehrere Zelleinheiten bilden, die nötigenfalls durch Schrauben in Position gehalten werden können.

Wie in Figuren 9 und 10 dargestellt, sind die bipolaren Elektroden 37 aus einem einzigen· Metall, wie Titan, hergestellt und der Anodenteil 37a ist mit einem elektrokatalytischen überzug versehen, während der Kathodenteil 37b nicht überzogen ist. Das Trennelement 35 in dieser Ausführungsform ist mit mehreren Bohrungen 36 versehen, die gleichmäßig verteilt über setner Oberfläche angeordnet sind, durch die die bipolaren.Elektrodenstäbe hindurchgehen, während um jeden Stab ein Raum gelassen wird, durch den der Elektrolyt von einer Zelleinheit zur nächsten Zelleinheit passieren kann. Das Trennelement 35 ist auch mit mehreren blinden Bohrungen 36a auf beiden horizontalen Seiten verseh.eji, die

- 15 5098 20/0 98 4

in gleichmäßigem Abstand gehalten sind, um die Enden der , Elektroden 31 aufzunehmen, die durch die Bohrungen der Trenn- ' elemente der bezüglich dieses Trennelements oberhalb oder : unterhalb liegenden Zellelemente hindurchgehen. Dies schafft , eine einfache Vorrichtung zur Anordnung der Anoden- und Kathodenteile der bipolaren Stabelektroden in einem Abstand, so daß zwischen jeder Anode und Kathode ein gleichförmiger Elektrolysespalt besteht und eine bipolare Leitung von Zelleinheit zu Zelleinheit vorhanden ist.

In der Modifikation gemäß Figuren 11 und 12 sind die bipolaren Stabelektroden 38 bimetallisch und sie sind im Trennelement 39 sicher befestigt; deshalb sind keine Schrauben erforderlich, um das Trennelement 39 in Position zu halten. Der Anodenteil 38ä der Stabelektrode 38 ist aus einem geeigneten Material, wie Titan mit einem überzug eines elektrisch leitenden, elektrokatalytischen Überzugs versehen, und der Kathodenteil 38b ist aus einem geeigneten Material, wie Eisen oder Stahl hergestellt. Um die Verbindung der beiden Teile zu erleichtern, ist ein Verbindungsstreifen 40 aus Kupfer an einem Ende an das Kathodenende 38b und am anderen Ende an das Anodenende 38a geschweißt. Die Bohrungen 41 durch das Trennelement, durch welches sich die bipolaren Elektroden erstrecken, sind gegen ein Durchdringen des Elektrolyten abgedichtet, um den Streifen 40 vor den korrodierenden Bedingungen in der Zelle zu schützen. Hierzu kann irgendein geeignetes, hitzeresistentes Dichtungsmaterial, wie ein Harz, verwendet werden.

Das Trennelement 39 ist mit mehreren blinden Bohrungen 42 versehen, um die Enden der Stabelektroden 38, wie zuvor beschrieben, aufzunehmen, und es ist weiterhin mit mehreren Bohrungen 43 versehen, um den leichten, geraden Fluß des Elektrolyten von einer Zelleinheit zur nächsten zu erlauben.

- 16 -5098207 09 84

Die Elektrolysiervorrichtungen gemäß Figuren 1 bis 12 sind brauchbar für die Elektrolyse von verdünnten Solen, wie Meerwasser, um oxydierende Verbindungen des Chlors, wie Hypochlorit zu bilden, und sie können auch verwendet werden, um Chlorate und Perchlorate aus wässrigen Chloridlösungen herzustellen. Wenn man Meerwasser elektrolysiert, werden die normalen Verunreinigungen, wie Kalzium, Magnesium, Kalium und dergleichen und Algen ausgefällt und sie lagern sich normalerweise auf den Elektroden ab und verrotten diese. Gebraucht man jedoch den Gashebeeffekt der Wasserstoffblasen und" anderer Gase, wird der Elektrolyt zu einem schnelleren Fließen durch jede aufeinanderfolgende höhere Zelleinheit gebracht, wodurch der Elektrolyt und_;irgendwelehe niedergeschlagenen Feststoffe darin durch jede aufeinanderfolgende höhere Einheit gespült werden, wobei die Ablagerung von Feststoffen in den Einheiten vermindert und jeglicher Verrottungseffekt gebremst wird.

Typische Betriebsdaten der zur Herstellung von aktivem Chlor in Form von Hypochlorit verwendeten Elektrolysiervorrichtungen, um Meerwasser zu chlorieren, das als Kühlmedium in- großen industriellen Komplexen verwendet werden sol !,sind wie folgt:

Elektrolyt	Elektrodenabstand	Stromwi rkungsgrad	Unbehandelt
NACL-Konζ en tration	Stromdichte	20 g/Liter
Elektrolyteinlaßtemperatur	Aktive,Chlorkonzentration im	'24⁰C
Elektrolytauslaßtemperatur	Auslauf	26⁰C
Elektrolytretensionszeit	15 Sekunden
mittlere Elektrolytgeschwindig
keit	11 cm/Sek.
3,75 mm
1600 A/m²

2 g/ L ifer
95 %

5098 2 0 '

Chloratgehalt im Auslauf nicht festgestellt

Ein ähnlich erläuternder Satz von Betriebsdaten für eine Chlorat-Testanordnung ' ist nachfolgend aufgeführt:

Elektrolytzusammensetzung unter den
während des Versuchs erreichten.beständigen Bedingungen 100 bis 110 g/Liter NACL

650 bis 670 g/Liter j Chlorat . |

Puffermittel konzentration 3 g/Liter Na₉Cr₉O₇-H₉O Elektrolyteinlaßtemperatur
Elektrolytauslaßtemperatur
mittlere Elektrolytgeschwindigkeit zwischen den Elektroden
Elektrodenabstand
Stromdichte
Stromwirkungsgrad

Hypochloritkonzentration im Auslaß Retensionszeit im Reaktor
Retensionszeit in der Zelle

Bei diesem Versuch wird die Elektrolysiervorrichtung mit einem Reaktortank verbunden und der Elektrolyt wird aus dem Tank in die Elektrolys.evorrichtung zurückgeführt. Man erhält gleichbleibende Konzentrationen an Chlorat und Chlor im Elektrolyten, indem man kontinuierlich Elektrolyt entnimmt und zusätzliche Sole in den Reaktortank einspeist. Die Zirkulierung des Elektrolyten von der Elektrolysevorrichtung in den Reaktortank und zurück wird allein durch den Hebeeffekt der Wasserstoffgasblasen innerhalb der Elektrolysevorrichtung bewirkt.

Wenn man Chlorate herstellt, gebraucht man eine höhere Temperatur und man verwendet Konstruktionsmaterialien, die für eine höhere Temperatur geeignet sind, jedoch bleibt·die

- 18 509820/0984

95	⁰C
98	⁰C
40	cm/Sek.
3,	5 mm
22	50 A/m²
98.	% ^
2	g/Li ter
90	Sekunden
3	Sekunden

Auslegung der Zelle im wesentlichen wie dargestellt. Jedoch ist es für eine Chloratherstellung bevorzugt, eine Serie getrennter, miteinander verbundener Elektrolysevorrichtungen zu schaffen, bei denen der Elektrolyt in Serie durch jede der Elektrolysevorrichtungen hindurchgeht. Figur 13 erläutert ein für die Herstellung von Natriumchlorat verwendetes System, worin die wässrige Natriumchloridlösung durch die Zuleitung 44 in die Elektrolysevorrichtung 45 eingespeist wird, die vorzugsweise. 5 Elektrolysezel 1 einheiten enthält. Der Elektrolyt wird aus der Zelle 45 durch die Leitung 46 entfernt und durch ein Gas-Flüssi gkei tstrenngefäß 47, um das Wasserstoffgas im Elektrolyten abzuleiten, und dann in das Unterteil der ETektrolysevorrichtung 48 geleitet. Der Elektrolyt wird durch die Leitung 49 über die Flüssigkeits-Gastrennvorrichtung 50 und dann durch die Elektrolysevorrichtung 51 entfernt. Die erhaltene Chloratlösung wird durch die Leitung 52 entfernt-, in die Gas-FlUssigkeitstrennvorrichtung 53 geleitet und gewonnen.

- 19 509820/098A

Claims

Patentansprüche

Vertikale Elektrolysiervorrichtung, gekennzeichnet durch ein vertikales Gehäuse (1, 22), das mit einer unteren Elektrolyteinlaßvorrichtung, einer oberen Elektrolyt- _: aus!aßvorrichtung versehen ist, nicht-leitende Trennelemente (13, 13a, 35, 39), die im Gehäuse angeordnet , sind und einen Querschnitt aufweisen, der im wesentlichen dem Querschnitt des Gehäuses entspricht, wobei sich dazwischen Zelleinheiten bilden, bipolare Elektroden (12,31 37, 38), die sich durch die Trennelemente hindurch erstrecken und über den Querschnitt der Trennelemente in gleichmäßigem Abstand gehalten sind, wobei der Anodenteil und der Kathodenteil sich von den Trennelementen aus über denselben Abstand erstrecken, eine Vorrichtung im Trennelement, die den Durchgang des Elektrolyten von einer Zelleinheit zur nächst höheren Zelleinheit erlaubt, und eine Vorrichtung zum Anlegen eines elektrischen Stroms an die Elektrolysiervorrichtung.
2. Elektrolysiervorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennelemente (13, 13a, 35, 39) an ihren oberen und unteren horizontalen Oberflächen mit Vorrichtungen zur Aufnahme der Enden der bipolaren Elektroden, die sich durch das Trennelement oberhalb und unterhalb erstrecken, versehen sind, um die Elektroden in gleichmäßigem Abstand zu halten.
3. Elektrolysiervorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bipolaren Elektroden (12, 31, 37,38) bimetall isch sind.

_ - 20 509820/0984
4. Elektrisiervorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch ge- j kennzeichnet, daß die bimetallischen Teile der Elektroden., durch ein drittes Metall (20, 40) verbunden sind. j
5. Elektrisiervorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch ge- ; kennzeichnet, daß die Elektroden aus einem einzigen

Metall hergestel1t .sind und der Anodenteil einen elektrisch leitenden, elektrokatalytischen Überzug über mindestens einem Teil davon aufweist. ' j
6. Elektrolysiervorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden in Form von Stäben (38) vorliegen.
7. Elektrisiervorrichtung gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine neutrale Einlaßkammer (2, 24) und eine neutrale Auslaßkammer (3, 26), um eine Turbulenz auf einem Mindestmaß zu halten;
8. Bipolares Element für vertikale Elektrolysiervorrichtungen, gekennzeichnet durch ein Trennelement (13, 13a, 35, 39) mit einem Querschnitt, der dem Querschnitt der Elektrolysiervorrichtung angepaßt ist, bipolare Elektroden, die sich durch das Trennelement hindurch erstrecken und über dem Querschnitt des Trennelements gleichmäßig verteilt sind, wobei sich der Anodenteil und der Kathodenteil von der horizontalen Oberfläche.des Trennelements j gleich weit erstrecken, und eine Vorrichtung in dem Trenn-r element für den Durchlaß des Elektrolyten. j
9. Bipolares Element gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die horizontale Oberfläche des Trennelements (13, 13a, 35, 39) mit einer Vorrichtung zur Aufnahme der Enden der bipolaren Elektroden ,·die oberhalb und unterhalb durch das Trennelement hindurchgehen für ein einfaches und gleichmäßiges ·Inabstandhalten

- 2.1 509820/0984

der Elektroden, versehen ist.
10. Bipolares Element gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die bipolaren Elektroden in Form von Stäben

(38) vorliegen.
11. Bipolares Element gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe (38) aus einem einzigen Metall hergestellt sind und der Anodenteil auf mindestens einem ι Teil einen elektrisch leitenden, elektrokatalytischen überzug aufweist.
12. Elektrolysiersystem zur Herstellung von Al kaiimetal1-chloratlösungen aus einer Al kaiimetal1chloridlösung, gekennzeichnet durch Elektrolysiervorrichtungen gemäß Anspruch 1, die vom oberen Ende einer Elektrolysiervorrichtung zum unteren Ende der nächsten Elektrolysiervorrichtung in Serie verbunden sind, Gas-Flüssigkeitstrennvorrichtungen in der Vorrichtung zur Verbindung der Elektrolysiervorrichtungen und der Gewinnungsvorrichtung der letzten Elektrolysierungsvorrichtung, um gebildete Gase abzuführen, eine Vorrichtung zur Einführung einer Al kaiimetal1 chioridlösung in die erste Elektrolysiervorrichtung und eine Vorrichtung zur Gewinnung der Alkalimetal 1 chloratlösung aus der letzten Elektrolysiervorri chtung.
13. Vertikale Elektrolysiervorrichtung zur Elektrolyse wässriger Lösungen von Al kaiimetall Chlorid, gekennzeichnet durch eine Serie von elektrolytischen Zellen, von denen jede aus einem oder mehr Paaren von Elektroden entgegengesetzter Polaritat gebildet ist; eine Vorrichtung zum Einführen einer wässrigen Lösung eines Alkalimetallchlorids in die erste Zelle; eine Vorrichtung zum Einführung der elektrolysierten Lösung und des in der ersten Zelle gebildeten Gases in die nächste

- 22 -

509820/0984

elektrolytische Zelle usw., so

daß die elektrolytische Lösung, die die Elektrolyse- · produkte enthält, nacheinander durch die Serie der Zellen mit ansteigender Geschwindigkeit fließt, so daß ' . die Ansammlung fester Niederschläge in den elektrolyt!- '■_ sehen Zellen auf einem Minimum gehalten wird; nicht leitende Trenneinrichtungen zwischen jeder der elektrolytischen Zellen, wobei die Trenneinrichtungen Bohrungen \ aufweisen, durch die die Lösung.und die Produkte der Elektrolyse hindurchgehen, wobei die Trenneinrichtungen j Bohrungen aufweisen, durch die die bipolaren Elektroden hindurchgehen und die Trenneinrichtungen auch blinde Bohrungen besitzen,· um die Enden der Elektroden aufzunehmen und sie in Abstand zu halten.
14. Elektrolysiervorrichtung gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen an die Elektrodenoberflächen angrenzen, wodurch der Fluß des Fluids die Oberflächen der Elektroden spült.
15. Elektrolysiervorrichtung zur Elektrolyse wässriger Lösungen von Al kaiimetal1 chiorid , gekennzeichnet durch eine untere Elektrolytvorratskammer, die mit der ersten einer Folge von in einer Säule vertikal angeordneten elektrolytischen Zellen durch Bohrungen in einem Trennelement (13, 13a, 35, 39) in Verbindung steht, das die Vorratskammer von der ersten Zelle darüber abgrenzt, wobei Elektroden derselben Polarität in der Kam-■ mer angeordnet sind und die erste Zelle im wesentlichen eine erste elektrisch neutrale Zone darstellt, aus der der Elektrolyt durch die Bohrungen in die elektrolytische Zelle eintritt, wobei sich die Elektroden von der Kammer durch das Trennelement in die elektrolytische Zelle erstrecken und worauf Elektroden umgekehrter Polarität in der elektrolytischen Zelle über dieser den ersten Elektroden gegenüberstehen.

- 23 509820/0 9 8 4
16. Elektrolysiervorrichtung gemäß Anspruch 15, gekennzeichnet durch eine zweite Kammer oberhalb der letzten der Folge.elektrolytischer Zellen in Säulenanordnung, Elektroden derselben Polarität in der Kammer und in der letzten Zelle, um im wesentlichen eine zweite elektrisch neutrale Zone zu schaffen, worin die elektrolytische Lösung, die die Elektrolyseprodukte enthält, durch Bohrungen in der horizontalen Wand eintritt, die die Kammer von der letzten elektrolytischen Zelle ab- ! trennt, wobei sich die Elektroden von der Kammer durch die horizontale Wand in die letzte elektrolytische Zelle erstrecken; und Vorrichtungen zum Entfernen der elektrolysierten Lösung aus der neutralen Kammer.
17. Vertikale Elektrolysiervorrichtung zur Elektrolyse wässriger Lösungen von Al kaiimetallchlorid , gekennzeichnet durch getrennte Abteilungen, die elektrolytische Zellen von gleichem Potential aufweisen, eine Vorrichtung zum Verbinden der Zellen in Serien mit den in •der angrenzenden Abteilung enthaltenen Zellen, wobei die Zellen durch eineSerie ..'zwischenliegender Gruppen bipolarer,planer und paralleler Elektroden gebildet werden, die durch eine Serie von Trennelementen (13, 13a, 35, 39) getragen und in Abstand gehalten werden, welche wiederum auf einer mittleren Linie auf der Oberfläche der Elektroden dazwischengesetzt sind und so verbunden sind, daß jeder Elektrodenteil auf jed#r Seite der Serien der Trennelemente zwischen die Teile der Elektroden eindringt, die zur angrenzenden zwischen'-, -_ liegenden Gruppe gehören, und durch zwei Gruppen monopolarer, ebener und paralleler endständiger Elektroden, die durch Trennelemente in Abstand gehalten sind und von denen ein Teil die Elektroden der zwischenliegenden Endgruppe bipolarer Elektroden durchdringt und der andere Teil, durch Serien von Trennelementen begrenzt ,ist, und mit einem der Pole der elektrischen Stromquelle elektrisch

5 0 9 8 2 0 /²O 9"8 U

verbunden ist; eine Vorrichtung zur Vermeidung von Kontakt zwischen den verbundenen Oberflächen der Elektroden und um sie in Abstand zu halten, und eine Vorrichtung zur Schaffung eines Elektrolytflusses durch die verschiedenen Gruppen von Zellen gleichen Potentials.
18.Verfahren zur Elektrolyse einer Al kaiimetallchloridlösung , dadurch gekennzeichnet, daß man eine Al kai imetaVl chloridlösung durch vertikale ETektrolysezelleinheiten in einem | laminaren Fluß nach oben leitet, während man durch diese einen Elektrolysestrom hindurchleitet, wobei die zunehmende Wasserstoffblasenkonzentration die Geschwindigkeit des Elektrolyten durch die Zelleinheiten erhöht, den Elektrolyten beim Austritt aus der Elektrolysiervorrichtung entlüftet, um Wasserstoff zu entfernen und die erhaltene Lösung gewinnt.
19.Verfahren zur Herstellung einer oxydierten Chlorverbindung durch Elektrolyse wässriger Lösungen von Alkalimetal 1 chioriden , dadurch gekennzeichnet, daß man den Elektrolyten zwischen Elektroden entgegengesetzter Polarität und parallel zu den Elektroden durch vertikale elektrolytische Zelleinheiten, die die Elektroden enthalten, in einer Geschwindigkeit fließen läßt, die von der ersten bis zur letzten elektrolytischen Zelle schrittweise zun i mmt.
20.Verfahren gemäß Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß man in der elektrolytischen Lösung durch Elektrolyse eine Lösung herstellt, die aktives Chlor enthält.
21.Verfahren gemäß Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß man in der elektrolytischen Lösung durch Elektrolyse ein Al kaiimetallhypochlorit herstellt.

- 25 -

509820/0984
22. Verfahren gemäß Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß man gasförmige und oxydierte Chlorverbindungen in bipolaren elektrolytischen Zelleinheiten herstellt, die in einer Säule aufeinander befestigt sind, wobei der Elektrolyt, der aus der Lösung der Verbindung und dem gebildeten Gas besteht, in einer im wesentlichen vertikal nach oben gehenden Richtung nacheinander die elektrolytischen Zellen durchquert und wobei di-e Geschwindigkeit des Fluids von der ersten bis zur letzten elektrolytischen Zelle schrittweise zunimmt.
23. Verfahren gemäß Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß man die elektrolytischen Zellen übereinander mit Trenneinrichtungen zwischen den Zellen anordnet, wobei das durch die elektrolytische Lösung gebildete Fluid, das die Elektrolyseprodukte enthält, von der unteren Zelle zur nächsthöheren Zelle durch Bohrungen in den horizontalen Trenneinrichtungen, die die untere Zelle von der darüber!legenden Zelle trennen, fließt.

21/V.. " - 26 -

509820/0984