[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

DE2649649C2 - Elektrolysezelle für die Behandlung von wässrigen Lösungen - Google Patents

Elektrolysezelle für die Behandlung von wässrigen Lösungen

Info

Publication number
DE2649649C2
DE2649649C2 DE2649649A DE2649649A DE2649649C2 DE 2649649 C2 DE2649649 C2 DE 2649649C2 DE 2649649 A DE2649649 A DE 2649649A DE 2649649 A DE2649649 A DE 2649649A DE 2649649 C2 DE2649649 C2 DE 2649649C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
housing
cathode
electrolytic cell
spiral
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE2649649A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2649649A1 (de
Inventor
Jorge Dr. 8341 Nöham Miller
Franz Stummer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hans Einhell 8380 Landau De GmbH
Original Assignee
Hans Einhell 8380 Landau De GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hans Einhell 8380 Landau De GmbH filed Critical Hans Einhell 8380 Landau De GmbH
Priority to DE2649649A priority Critical patent/DE2649649C2/de
Priority to GB44557/77A priority patent/GB1539008A/en
Priority to JP12857477A priority patent/JPS5383985A/ja
Priority to BR7707221A priority patent/BR7707221A/pt
Priority to US05/847,101 priority patent/US4169035A/en
Publication of DE2649649A1 publication Critical patent/DE2649649A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2649649C2 publication Critical patent/DE2649649C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/02Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
    • A61L2/03Electric current
    • A61L2/035Electrolysis
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104Devices therefor; Their operating or servicing
    • C02F1/46109Electrodes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104Devices therefor; Their operating or servicing
    • C02F1/46109Electrodes
    • C02F2001/46119Cleaning the electrodes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104Devices therefor; Their operating or servicing
    • C02F1/46109Electrodes
    • C02F2001/46123Movable electrodes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104Devices therefor; Their operating or servicing
    • C02F1/46109Electrodes
    • C02F2001/46152Electrodes characterised by the shape or form
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104Devices therefor; Their operating or servicing
    • C02F1/46109Electrodes
    • C02F2001/46152Electrodes characterised by the shape or form
    • C02F2001/46157Perforated or foraminous electrodes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/46Apparatus for electrochemical processes
    • C02F2201/461Electrolysis apparatus
    • C02F2201/46105Details relating to the electrolytic devices
    • C02F2201/4611Fluid flow
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/46Apparatus for electrochemical processes
    • C02F2201/461Electrolysis apparatus
    • C02F2201/46105Details relating to the electrolytic devices
    • C02F2201/46115Electrolytic cell with membranes or diaphragms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2301/00General aspects of water treatment
    • C02F2301/02Fluid flow conditions
    • C02F2301/024Turbulent

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Elektrolysezelle für die Behandlung, insbesondere die Reinigung und Sterilisierung, von wäßrigen Lösungen, insbesondere Wasser, die besteht aus einem geschlossenen Behälter mit einer Einlaßöffnung und einer Auslaßöffnung für das hindurchströmende Wasser und mindestens zwei Elektroden, die mit dem positiven und dem negativen Pol einer Gleichstromquelle verbunden sein können, von denen mindestens eine aus einem flexiblen Material besteht.
Es sind bereits die verschiedensten Typen von Elektrolysezellen für die Behandlung von wäßrigen Lösungen bekannt. Mit diesen bekannten Elektrolysezellen ist es möglich, die in den zu behandelnden wäßrigen Lösungen enthaltenen gelösten und suspendierten unerwünschten Verunreinigungen auf elektrolytischem Wege zu entfernen durch Verwendung von Elektroden aus Eisen, Aluminium, Kupfer, Silber, Platin, Kohlenstoff. Während des Betriebs solcher Elektrolysezellen treten jedoch Probleme auf, welche die verschiedensten Ursachen haben.
Bei der Elektrolyse von wäßrigen Lösungen werden an der Anode neben Sauerstoff auch andere Oxidationsprodukte und an der Kathode neben Wasserstoff, insbesondere bei hartem Wasser, auch Calcium- und andere Erdalkalimetallcarbonate gebildet, die sich
ίο schnell in Form eines Überzugs auf der Kathode ablagern und dadurch das Fließen des elektrischen Stromes verhindern. Mit zunehmender Dicke der Ablagerungen auf der Kathode werden der elektrische Stromfluß und auch der Wasserdurchfluß durch die Elektrolysezelle immer mehr gehemmt, d.h. die eigentliche Funktion der Elektrolysezelle wird zunehmend gemindert
Um dies zu vermeiden, muß eine solche Elektrolysezelle ständig unter hohem Kosten-, Personal- und Zeitaufwand überwacht und entsprechend gewartet (gereinigt) werden. Es ist zwar möglich, die unerwünschten Calcium- und sonstigen Erdalkalimetallablagerungen auf der Kathode durch periodische Umpolung des fließenden Stromes zu entfernen, es hat sich jedoch in der Praxis gezeigt daß dies nur zu einer erhöhten Korrosion der Kathode führt und das Problem noch verschärft. Man hat auch bereits versucht, durch Bürsten oder andere bewegliche Teile die Elektroden, insbesondere die Kathode, durch mechanische Reinigung sauber
jo und frei von unerwünschten Ablagerungen zu halten. Alle diese Systeme sind jedoch sehr störanfällig, bedingt durch die unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten und den unterschiedlichen Verschmutzungsgrad des die Zelle durchströmenden Wassers und durch den durch die mechanische Reinigung verursachten starken mechanischen Verschleiß. Außerdem sind solche mechanischen Reinigungssysteme sehr geräuschbehaftet, was insbesondere bei großtechnischen Anlagen unerwünscht ist Auch muß zur Durchführung der Reinigung unter Anwendung der bekannten Verfahren der Betrieb der Elektrolysezelle regelmäßig unterbrochen werden, so daß eine kontinuierliche Behandlung von wäßrigen Lösungen nicht möglich ist.
In der DE-OS 25 34 357 ist eine Elektrolysezelle für die Behandlung von wäßrigen Lösungen des eingangs genannten Typs beschrieben, die eine flexible Elektrode aufweist, die aus einer Vielzahl von miteinander in Kontakt stehenden gebündelten Metallfasern oder Kohlefasern besteht und von einem Diaphragma umgeben ist. Mit der darin beschriebenen Gestaltung der Elektrode soll erreicht werden, daß die Elektrode eine möglichst große wirksame Oberfläche und eine möglichst gleichmäßige Potentialverteilung hat (Seite 4, Absatz 1, und Seite 9, Absatz 2, der DE-OS 25 34 357).
Auf Seite 10, Absatz 1, ist angegeben, daß derartige Faserelektroden aufgrund ihrer niedrigen Adsorptionswerte die Bildung von Ablagerungen auf der Faseroberfläche weitgehend verhindern.
Um dieses Ziel zu erreichen, müssen jedoch die Potentialschwankungen zwischen den einzelnen Fasern der Faserelektrode möglichst gering gehalten werden, d. h. die Bewegung der einzelnen Fasern der Faserelektrode gegeneinander muß so weit wie möglich unterbunden werden. Aus diesem Grunde wird die bekannte Faserelektrode auch an einer oder mehreren Stellen gebündelt (F i g. 6 der DE-OS 25 34 357). Bei dieser bekannten Faserbündelelektrode müssen somit Oberflächenveränderungen möglichst weitgehend ver-
hindert werden, um die angestrebte gleichmäßige Potentialverteilung zu erzielen, wobei die vorgenommene Aufspaltung der Elektrode in Einzelfasern allein der Vergrößerung der Elektrodenoberfläch«; dient
Mit einer solchen Elektrode ist es jedoch, wie sich in der Praxis gezeigt hat, nicht möglich, die Bildung von Ablagerungen darauf während des Betriebs der sie enthaltenden Elektrolysezelle zu vermeiden.
Aufgabe der Erfindung war es daher, die bei der elektrolytischen Behandlung von wäßrigen Lösungen, insbesondere Wasser, auftretende unerwünschte Bildung von Ablagerungen auf den Elektroden, insbesondere der Kathode, die schon nach verhältnismäßig kurzer Zeit die Unterbrechung der Elektrolyse und Reinigung der Elektroden erfordert, dadurch zu verhindern, daß die Elektroden, insbesondere die Kathode, während der Durchführung der Elektrolyse kontinuierlich gereinigt wird bzw. die Bildung von Ablagerungen auf den Elektroden, insbesondere der Kathode, kontinuierlich verhindert wird, und zwar unabhängig von der Form und Größe der verwendeten Elektroden.
Es wurde nun gefunden, daß diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst werden kann, daß in der Elektrolysezelle mindestens eine Elektrode, vorzugsweise eine Kathode, aus einem flexiblen Material verwendet wird, bei der es sich um einen elektrisch leitenden Formkörper handelt, der während der Elektrolyse durch elastische Schwingungen seiner Oberfläche kontinuierlich gereinigt wird, d. h. der ein in so sich elastisch bewegliches Gebilde darstellt, dessen Oberfläche durch Biegung und/oder Torsion elastisch verformbar ist, entweder unter dem Einfluß der die Elektrolysezelle durchströmenden wäßrigen Lösung oder unter dem Einfluß zusätzlicher Einrichtung, die j> eine erzwungene elastische Bewegung des elektrisch leitenden Körpers hervorrufen.
Die Folge dieser elastischen Verformung der flexiblen Elektrode(n), insbesondere Kathode, ist, daß die Elektrode(n), insbesondere Kathode, ständig auf Biegung und Torsion beansprucht und auf diese Weise die Bildung von unerwünschten Ablagerungen auf der (den) Elektrode(n), insbesondere der Kathode, verhindert wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung hat die flexible Elektrode die Form eines elastisch verformbaren Fadens, Drahtes, Bandes oder einer gegebenenfalls mehrarmigen Spiralfeder.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung besteht die Elektrolysezelle aus einem zweiteiligen, konisch-zylindrischen Gehäuse mit einer unteren Einlaßöffnung und einer oberen Auslaßöffnung für das hindurchströmende Wasser, einer innerhalb des Gehäuses angeordneten, an die Wand des Gehäuses angepaßten Gitteranode, einem parallel dazu angeordneten Diaphragma und einer im Zentrum des Gehäuses angeordneten, gegebenenfalls als mehrarmige Spirale ausgebildeten, elastisch beweglichen Kathode, die im Innern einen oben und unten innerhalb des Gehäuses gelagerten, als Rotor ausgebildeten Strömungskörper mit Antriebsflügeln aufweist, der eine sich zur Auslaßöffnung des Gehäuses hin verjüngende konische Form hat und mit der spiralförmigen Kathode nicht in Berührung steht.
Anode und Kathode sind vorzugsweise in dem unteren Abschnitt der Elektrolysezelle als flacher Ring ausgebildet und beide werden mit dazwischen gelegten Dichtungs-Isolierscheiben zwischen den Flanschen von Gehäuseoberteil und Gehäuseunterteil zur Herstellung der erforderlichen elektrischen Anschlüsse nach außen geführt Der im Innern der vorzugsweise mehrarmigen spiralförmigen Kathode angeordnete Strömungskörper hat vorzugsweise eine konische Form, die sich zum Anslaßende der Elektrolysezelle hin verjüngt er kann aber auch jede beliebige andere geeignete Form haben und rotieren oder nicht rotieren.
Der innerhalb der Kathode angeordnete und als Rotor ausgebildete Strömungskörper hat die Funktion, die Wasserdurchflußgeschwindigkeit auf die Kathode abzustimmen, so daß diese genügend Bewegungsenergie aufnehmen kann. Er verhindert durch seine, von dem die Elektrolysezelle durchströmenden Wasser verursachte Rotation außerdem, daß sich grober Schmutz, wie z. B. Blätter, Haare und dgl.; an der Kathode festsetzt indem er diesen mit seinen Flügeln an der Kathode entlang spiralförmig zum Auslaßende der Elektrolysezelle schraubt
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist der im Innern der spiralförmigen Kathode angeordnete konische Strömungskörper an seinem unteren Ende ein in seiner Höhe einstellbares Ausgleichsventil zur Abstimmung der Wasserdurchströmungsgeschwindigkeit auf die mechanischen Eigenschaften der spiralförmigen Kathode auf.
Die erfindungsgemäß verwendete flexible Elektrode ist an einem oder beiden Enden fixiert und sie hat vorzugsweise die Form eines elastisch verformbaren Fadens, Drahtes oder Bandes oder es handelt sich dabei um eine elastische, vorzugsweise mehrarmige, konische Spiralfeder, die durch die Strömungswirbel der hindurchströmenden wäßrigen Lösung (der Einfachheit halber hier stets als »Wasser« bezeichnet) in Bewegung, d. h. elastische Schwingungen, versetzt wird. Es ist auch möglich, diese elastischen Schwingungen der tlexibien Elektrode auf mechanischem, magnetischem oder elektromagnetischem Wege, beispielsweise mittels eines Strömungskörpers, mittels eines Motors, mittels eines oder mehrerer Permanentmagneten oder Elektromagneten, zu erzeugen.
Mit der erfindungsgemäßen Elektrolysezelle werden gegenüber den bekannten Elektrolysezellen die folgenden technischen Vorteile erzielt:
(a) durch die Anordnung von Anode und Diaphragma unmittelbar am inneren Umfang des Zellengehäuses steht für die Durchführung der Elektrolyse eine maximale Diaphragmaoberfläche zur Verfügung;
(b) die elektrischen Anschlüsse für die Elektroden, insbesondere die Anode und die Kathode, können ohne großen technischen Aufwand voll isoliert nach außen geführt werden, so daß der angelegte Strom zwischen Anode und Kathode nur durch das Diaphragma fließen kann, d. h. es treten keine Fehlströme zwischen den Anschlußkontakten innerhalb der Elektrolysezelle auf;
(c) in der erfindungsgemäßen Elektroiysezlle ist es möglich, nur eine einzige Kathode und nur eine einzige Anode zu verwenden, wobei die elektrischen Anschlüsse beider Elektroden außerhalb der Zelle liegen;
(d) durch den geringen Abstand zwischen den aktiven Oberflächen von Anode und Kathode sowie durch das großflächige Diaphragma kann die Elektrolysezelle mit einer minimalen elektrischen Spannung, d. h. mit einer minimalen elektrischen Leistung, betrieben werden;
(e) die erfindungsgemäße Elektrolysezelle weist aufgrund ihres speziellen Aufbaus und aufgrund ihrer speziellen Formgebung nur einen sehrgeringenStrömungswiderstand für Wasser und Schmutz auf;
(f) innerhalb der erfindungsgemäßen Elektrolysezelle ■-, treten keine mechanisch aneinander reibenden und dadurch schnell verschleißenden Teile auf;
(g) die bevorzugt angewendete konisch-zylindrische Gestaltung der erfindungsgemäßen Elektrolysezelle macht das Diaphragma sehr formstabil und ι ο verhindert ein seitliches Auslenken der spiralförmigen Kathode in Richtung des Diaphragmas, da sich die spiralförmige Kathode bei Zugbeanspruchung zum Auslaßende hin verjüngt, so daß trotz des geringen Abstandes zwischen spiralenförmiger r, Kathode und Diaphragma eine Kollision zwischen beiden Einrichtungen mit Sicherheit vermieden werden kann;
(h) durch die sich zum Auslaßende der Zelle hin verjüngende, bevorzugte konisch-zylindrische Form der Kathode wird erreicht, daß die besonders aggressiven gasförmigen Oxidationsmittel, die innerhalb des von dem Diaphragma einerseits und der Zellenwand andererseits begrenzten Anodenabteils entstehen, senkrecht nach oben steigen und sich dadurch von dem Diaphragma entfernen, so daß das Diaphragma nicht zusätzlich geschützt zu werden braucht. Wenn in Ausnahmefällen das Diaphragma dennoch gegen weniger aggressive flüssige Oxidationsmittel geschützt werden muß, jo genügt ein forminstabiles und nur auf Zug beanspruchbares Überzugsmaterial;
(i) die erfindungsgemäße Elektrolysezelle besteht nur aus wenigen, einfach gestalteten und leicht zu fertigenden Teilen und ist auch einfach und schnell zu montieren. Da zur Herstellung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung nur totationssymmetrische konische Spritzteile benötigt werden, sind die dafür erforderlichen Spritzwerkzeuge unkompliziert und die Teile sind einfach zu spritzen;
(j) die erfindungsgemäße Elektrolysezelle kann in beliebiger Lage betrieben werden, wobei aber der Betrieb in senkrechter Lage bevorzugt ist
45
Weitere Ziele, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der die Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert wird. Die belügenden Zeichnungen, in denen gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern versehen sind, zeigt
F i g. 1 eine vereinfachte Ausführungsform der Elektrolysezelle der Erfindung in schematischer Darstellung;
F i g. 2 eine bevorzugte technische Ausführungsform der Elektrolysezelle der Erfindung in schematischer Darstellung und
F i g. 3 eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Elektrolysezelle der Erfindung in schematischer Darstellung.
Die in F i g. 1 dargestellte einfache Ausführungsform der Elektrolysezelle der Erfindung besteht aus einem vorzugsweise zylindrischen Behälter 1 mit einem unteren Einlaß 2 und einem oberen Auslaß 3 für das die Zelle durchströmende Wasser und zwei elastisch verformbaren Elektroden 4 und 5, die mit einer Gleichstromquelle (nicht dargestellt) verbunden werden können.
Die beiden Elektroden 4 und 5 werden unter dem Einfluß des die Elektrolysezelle durchströmenden Wassers in elastische Bewegungen versetzt, welche die Bildung von Ablagerungen auf den Elektroden während der Durchführung der Elektrolyse verhindern. Die elastischen Bewegungen der Elektroden können direkt durch das hindurchströmende Wasser (Karman-Wirbel) oder indirekt über Turbulenzen oder Permanent- oder Elektromagneten erzeugt werden.
Die in F i g. 2 dargestellte bevorzugte Ausführungsform der Elektrolysezelle der Erfindung besteht aus einem zweiteiligen, vorzugsweise konisch-zylindrischen Gehäuse la und \b mit einer unteren Einlaßöffnung 2 und einer oberen Auslaßöffnung 3. Innerhalb des Gehäuses sind der Reihe nach von außen nach innen eine an die Form des Gehäuses angepaßte Gitteranode 4, ein Diaphragma 6 sowie eine vorzugsweise mehrarmige spiralförmige Kathode 5 mit guten Federeigenschaften angeordnet. Die Anode und die Kathode sind in dem unteren Abschnitt der Elektrolysezelle jeweils als flacher Ring ausgebildet und werden beide mit zwischengelegten Dichtungsisolierscheiben zwischen den Flanschen des Gehäuseoberteils la und des Gehäuseunterteils \b nach außen geführt zur Herstellung der elektrischen Anschlüsse.
Das durch das Diaphragma 6 und die Gehäusewand begrenzte Anodenabteil mit der darin befindlichen Gitteranode 4 weist vorzugsweise in seinem oberen Abschnitt Auslaßschlitze 6' zum Entweichen der innerhalb des Anodenabteils entstehenden oxidierenden Gase auf. Innerhalb der spiralförmigen Kathode 5 ist im Zentrum der Elektrolysezelle 1 ein vorzugsweise unten bei 7" und oben bei T" gelagerter, als Rotor ausgebildeter Strömungskörper 7 mit Antriebsflügeln T angeordnet, der mit der spiralförmigen Kathode 5 nicht in direkter Berührung steht
Die in Fig. 3 dargestellte weitere bevorzugte Ausführungsform der Elektrolysezelle der Erfindung hat im wesentlichen den gleichen Aufbau wie die Elektrolysezelle gemäß F i g. 2, wobei diesmal jedoch der im Zentrum der spiralförmigen Kathode angeordnete konische Strömungskörper 7 sich zur Wassereintrittsöffnung 2 hin verjüngt. An seinem unteren Ende weist er ein Ausgleichsventil 8 auf, das in seiner Höhe einstellbar ist und die Abstimmung der Wasserdurchströmungsgeschwindigkeit auf die mechanischen Eigenschaften der spiralförmigen Kathode 5 erlaubt
Für die Herstellung der Elektrolysezelle der Erfindung, wie sie beispielhaft in den F i g. 1 bis 3 der beiliegenden Zeichnungen dargestellt ist können beispielsweise die folgenden Materialien verwendet werden:
Die Anode besteht vorzugsweise aus platiniertem Titan oder platiniertem Niob in Form eines Gitters (z. B. aus Streckmetall), sie kann aber auch aus irgendeinem anderen Metall aus der Gruppe der Platinmetalle, das gegen Korrosion beständig ist oder aus Graphit oder Kohlenstoff oder einem Metalloxid bestehen. Die Anode kann massiv sein oder sie kann die Form eines Gitters haben (Streckmetall).
Die Kathode kann aus irgendeinem beliebigen elektrisch leitenden Material, vorzugsweise aus einem Metall wie rostfreiem Stahl oder Kupfer, bestehen.
Das Diaphragma kann beispielsweise aus porösem Porzellan, einem mikroporösem Kunststoff, wie einem Polyolefin, Polyvinylchlorid, Cellulosenitrat oder einem Ionenaustauscherharz bestehen.
Wenn das poröse Diaphragma gegen die innerhalb
des Anodenabteils entstehenden oxidierenden Gase oder Flüssigkeiten empfindlich ist, kann es durch einen Überzug aus einem elektrisch nicht-leitenden Material, wie einem Kunststoff, abgeschirmt (geschützt) werden.
Als Materialien für die Herstellung des Elektrolysezellengehäuses, des Einlasses, des Auslasses für das hindurchströmende Wasser und für den Strömungskörper innerhalb der Elektrolysezelle kommen nicht-leitende Materialien, wie z. B. Kunststoffe, Porzellan, Glas, Hartgummi und Beton, in Betracht.
Die Zelle braucht keinen zylindrischen Querschnitt zu haben, sondern dieser kann z. B. auch elliptisch oder hexagonal sein.
Die Zelle kann so aufgebaut werden, daß sie in der einen oder in der anderen Richtung oder abwechselnd in beiden Richtungen von dem zu behandelnden Wasser durchströmt wird. Die bevorzugte konische Form der Elektrolysezelle kann sich sowohl in Richtung des strömenden Wassers als auch entgegen der Richtung des strömenden Wassers verjüngen. Das gilt auch für den innerhalb der Elektrolysezelle angeordneten Strömungskörper, der als Gewichts-Kraft-Schweberotor in senkrechter Lage oder unter Anwendung einer elastischen, entgegen der Strömungsrichtung auf den Rotor wirkenden Kraft in beliebiger Lage betrieben werden kann. Dadurch ist es auf einfache Weise möglich, die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers im Kathodenbereich durch eine Durchflußquerschnittsveränderung der unterschiedlichen Wasserdurchflußmengen zu stabilisieren. Es ist auch möglich, einen fest oder automatisch einstellbaren Bypass innerhalb des als Rotor ausgebildeten Strömungskörpers anzubringen. Ferner kann die Elektrolysezelle durch einen in seiner Höhe fest einstellbaren Strömungskörper an verschiedene Wasserdurchflußmengen angepaßt werden.
Es ist auch möglich, beispielsweise zwei Diaphragmen ineinander anzuordnen, um die Konzentration der Oxidationsmittel innerhalb des Anodenabteils zu erhöhen, so daß diese in sehr konzentrierter Form durch die Auslaßschlitze in dem Anodenabteil an das hindurchströmende Wasser abgegeben werden können.
Der Aufbau der Elektroden kann sehr vielgestaltig sein ebenso wie die mechanische, magnetische oder elektrische Erregung der elastischen Bewegungen derselben. Auf den Rotorflügeln können beispielsweise Permanentmagnete angeordnet sein und dadurch kann eine entsprechend magnetisierbare Elektrode in Bewegung versetzt werden. Die elastisch verformbare Elektrode kann auch mit einer magnetischen Platte versehen sein. Es ist auch möglich, die elastischen Schwingungen der Kathode auf magnetischem oder mechanischem Wege zu erzeugen oder die Kathode in Rotation zu versetzen. Ferner kann beispielsweise die Höhenlage des als Schweberotor ausgebildeten Strömungskörpers über geeignete Einrichtungen zur Kontrolle des Wasserstromes innerhalb der Elektrolysezelle oder — wenn das Gehäuse aus einem transparenten Material besteht — als Durchflußmesser dienen. Es ist auch möglich, an einer Lagerstelle des als Rotor ausgebildeten Strömungskörpers einen kleinen Permanentmagnetgenerator einzubauen und die erzeugte elektrische Energie für Meß- oder Steuerzwecke auszunutzen.
Der im Innern der Zelle befindliche Strömungskörper kann auch als rotierende Bürste ausgebildet sein. Ferner kann die natürliche Frequenz des elastischen Systems, d. h. der spiralförmigen Elektrode(n), innerhalb der Elektrolysezelle durch Anbringen eines vorzugsweise als Strömungskörper ausgebildeten Gewichtes in beliebiger Weise modifiziert, d. h. verringert, werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Elektrolysezelle für die Behandlung von wäßrigen Lösungen, bestehend aus einem geschlossenen Behälter mit einer Einlaßöffnung und einer Auslaßöffnung für das hindurchströmende Wasser und mindestens zwei Elektroden, die mit dem positiven und negativen Pol einer Gleichstromquelle verbunden sein können, von denen mindestens eine aus einem flexiblen Material besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode aus dem flexiblen Material ein elektrisch leitender Formkörper ist, der während der Elektrolyse durch elastische Schwingungen seiner Oberfläche kontinuierlich gereinigt wird.
2. Elektrolysezelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode aus dem flexiblen Material die Form eines elastisch verformbaren Fadens, Drahtes, Bandes oder einer gegebenenfalls mehrarmigen Spiralfeder hat
3. Elektrolysezelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie besteht aus einem zweiteiligen, konisch-zylindrischen Gehäuse (1) mit einer unteren Einlaßöffnung (2) und einer oberen Auslaßöffnung (3) für das hindurchströmende Wasser, einer innerhalb des Gehäuses (1) angeordneten, an die Wand des Gehäuses (1) angepaßten Gitteranode (4), einem parallel dazu angeordneten Diaphragma (6) und einer im Zentrum des Gehäuses (1) angeordneten, gegebenenfalls als mehrarmige Spirale ausgebildeten, elastisch beweglichen Kathode (5), die im Innern einen oben und unten innerhalb des Gehäuses (1) gelagerten, als Rotor ausgebildeten Strömungskörper (7) mit Antriebsflügeln (7') aufweist, der eine sich zur Auslaßöffnung (3) des Gehäuses (1) hin verjüngende konische Form hat und mit der spiralförmigen Kathode (5) nicht in Berührung steht.
4. Elektrolysezelle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der im Zeitraum der spiralförmigen Kathode (5) angeordnete konische Strömungskörper (7) sich zur Wassereintrittsöffnung (2) des Gehäuses (1) hin verjüngt und an seinem unteren Ende ein in seiner Höhe einstellbares Ausgleichsventil (8) zur Abstimmung der Wasserdurchströmungsgeschwindigkeit auf die mechanischen Eigenschaften der spiralförmigen Kathode (5) aufweist.
DE2649649A 1976-10-29 1976-10-29 Elektrolysezelle für die Behandlung von wässrigen Lösungen Expired DE2649649C2 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2649649A DE2649649C2 (de) 1976-10-29 1976-10-29 Elektrolysezelle für die Behandlung von wässrigen Lösungen
GB44557/77A GB1539008A (en) 1976-10-29 1977-10-26 Electrolytic cell for treatment of water or an aqueous solution
JP12857477A JPS5383985A (en) 1976-10-29 1977-10-26 Aqueous solution treating electrolytic cell
BR7707221A BR7707221A (pt) 1976-10-29 1977-10-27 Celula eletrolitica para o tratamento de solucoes aquosas
US05/847,101 US4169035A (en) 1976-10-29 1977-10-31 Electrolytic cell for treatment of water solutions

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2649649A DE2649649C2 (de) 1976-10-29 1976-10-29 Elektrolysezelle für die Behandlung von wässrigen Lösungen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2649649A1 DE2649649A1 (de) 1978-05-03
DE2649649C2 true DE2649649C2 (de) 1982-03-25

Family

ID=5992007

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2649649A Expired DE2649649C2 (de) 1976-10-29 1976-10-29 Elektrolysezelle für die Behandlung von wässrigen Lösungen

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4169035A (de)
JP (1) JPS5383985A (de)
BR (1) BR7707221A (de)
DE (1) DE2649649C2 (de)
GB (1) GB1539008A (de)

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BG34517A1 (en) * 1979-10-10 1983-10-15 Sredneaziat Nii Prirod Gaza Apparatus for preparing a binding liquid
CH650417A5 (en) * 1981-01-12 1985-07-31 Kh Polt I Im V I Lenina Plant for electrochemical cleaning of waste water
FR2569394A1 (fr) * 1984-08-24 1986-02-28 Mercier Dominique Appareil de traitement de l'eau par flux electronique de basse tension qui permet la neutralisation simultanee d'un ou plusieurs sels dissous dans l'eau
US4676882A (en) * 1985-09-24 1987-06-30 Tatsuo Okazaki Electrolysis unit with membrane support means
US4784735A (en) * 1986-11-25 1988-11-15 The Dow Chemical Company Concentric tube membrane electrolytic cell with an internal recycle device
WO1989006711A1 (en) * 1988-01-21 1989-07-27 Hydra-Gas Pty. Ltd. Fully automated current-controlled electrolytic cell assembly for the production of gases
JP2794036B2 (ja) * 1989-06-30 1998-09-03 日本インテック株式会社 連続式電解水生成装置
US5130006A (en) * 1989-11-09 1992-07-14 Oligny Louis Andre Pyramidal shaped electrolysis cell
WO1992008232A2 (en) * 1990-11-02 1992-05-14 Heredy Laszlo A Electrostatically promoted cold fusion process
US5254234A (en) * 1991-06-27 1993-10-19 Solis Cortes Gustavo A Electrolytic cell for treatment of liquids
US5378339A (en) * 1992-01-30 1995-01-03 Techno Excel Kabushiki Kaisha Water electrolyzer
RU2088693C1 (ru) * 1996-02-09 1997-08-27 Витольд Михайлович Бахир Установка для получения продуктов анодного оксиления раствора хлоридов щелочных или щелочно-земельных металлов
US6254783B1 (en) * 1996-03-11 2001-07-03 Stephen R. Wurzburger Treatment of contaminated waste water
US5698107A (en) * 1996-03-11 1997-12-16 Wurzburger; Stephen Ray Treatment for acid mine drainage
RU2104961C1 (ru) * 1997-03-11 1998-02-20 Харрисон Инвестментс Лтд. Электрохимическая установка
DE29705917U1 (de) * 1997-04-03 1997-06-05 Shyu, Wen-Shing, Taichung Elektrolytische Magnetisierungsvorrichtung
DE19852956C1 (de) * 1998-11-17 2000-05-31 Judo Wasseraufbereitung Vorrichtung zur Behandlung von Wasser gegen Kalkablagerungen
US6156168A (en) * 1999-03-16 2000-12-05 Paul Kayfetz Electrolytic device
AU1345400A (en) * 1999-11-06 2001-06-06 James Michael Overton Method for treating water containing sulfates
WO2004007376A1 (en) * 2002-07-17 2004-01-22 Peter Nunn Water treatment device for electrolyzing, magnetizing, and re-resonating water
CA2495044C (en) * 2004-01-28 2007-11-13 3L Filters Ltd. Method and apparatus for producing a disinfecting or therapeutic fluid
US8152990B2 (en) * 2006-03-31 2012-04-10 Potable Water Systems Ltd. Water purification using conveyor sweep
AU2007233120A1 (en) * 2006-03-31 2007-10-11 Potable Water Systems Ltd. Process for sewage water purification
US7374645B2 (en) * 2006-05-25 2008-05-20 Clenox, L.L.C. Electrolysis cell assembly
JP5547752B2 (ja) 2009-02-17 2014-07-16 マクアリスター テクノロジーズ エルエルシー 電気分解の間の核生成を制御するための装置および方法
US9040012B2 (en) 2009-02-17 2015-05-26 Mcalister Technologies, Llc System and method for renewable resource production, for example, hydrogen production by microbial electrolysis, fermentation, and/or photosynthesis
US8075750B2 (en) 2009-02-17 2011-12-13 Mcalister Technologies, Llc Electrolytic cell and method of use thereof
CA2752825C (en) * 2009-02-17 2014-01-14 Mcalister Technologies, Llc Electrolytic cell and method of use thereof
US20100283169A1 (en) * 2009-05-06 2010-11-11 Emmons Stuart A Electrolytic cell diaphragm/membrane
US8696876B2 (en) * 2009-12-04 2014-04-15 Michael F. Houser System and method for generating and using hydrogen gas
US9127244B2 (en) 2013-03-14 2015-09-08 Mcalister Technologies, Llc Digester assembly for providing renewable resources and associated systems, apparatuses, and methods
US9139459B2 (en) 2013-05-27 2015-09-22 LUSIA KLING MILLER, Trustee of the Miller Family Trust and Luisa Kling Miller Survivor's Trust Process and system for removal of naphthenic acid from an aqueous solution
DE102018109314A1 (de) * 2018-04-19 2019-10-24 Eisenhuth Gmbh & Co. Kg Elektrochemischer Fällungsreaktor mit bewegter Elektrode
WO2021089337A1 (en) 2019-11-08 2021-05-14 Haldor Topsøe A/S A cathode for water disinfection applications
US12098084B2 (en) 2019-12-11 2024-09-24 Dynamic Water Technologies Global, LLC Systems and methods for the removal of minerals from conductive protonic fluids

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2154052A (en) * 1937-07-14 1939-04-11 Al Pincus Beer dispensing device
US3378479A (en) * 1964-06-26 1968-04-16 Simplex Mfg Co Electrolytic cell and chlorinating system using same
US3767542A (en) * 1971-10-04 1973-10-23 Diamond Shamrock Corp Reduction of electrolytic cell voltage by anode vibration
CA1055885A (en) * 1974-08-07 1979-06-05 Bernard Fleet Carbon fiber electrode
US4049512A (en) * 1975-10-31 1977-09-20 Tolle Jr Albert E Cathode structure for electrolytic apparatus employing impellers

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5383985A (en) 1978-07-24
BR7707221A (pt) 1978-08-01
DE2649649A1 (de) 1978-05-03
US4169035A (en) 1979-09-25
GB1539008A (en) 1979-01-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2649649C2 (de) Elektrolysezelle für die Behandlung von wässrigen Lösungen
DE2948579C2 (de)
DE2832664C2 (de) Elektrolysezelle für die Elektrolyse von Meerwasser
DE69318693T2 (de) Magnetischer Konditionierer zur Behandlung von Flüssigkeiten
DE60023958T2 (de) Elektrode
DE2604371A1 (de) Verfahren zum elektrochemischen entfernen verunreinigender ionen aus einem ionisierenden medium sowie elektrochemische zelle zur durchfuehrung des verfahrens
DE2438831B2 (de)
DE19852956C1 (de) Vorrichtung zur Behandlung von Wasser gegen Kalkablagerungen
DE2238844A1 (de) Chlorierungsanlage
EP0084521B1 (de) Elektrolytische Metallrückgewinnungszelle und deren Betrieb
EP0322478A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung von Wasser, insbesondere zur Herstellung von keimfreiem Trinkwasser, durch anodische Oxidation
DE3017006C2 (de)
DE19736350C1 (de) Verfahren zur Konzentrationsregulierung von Stoffen in Elektrolyten und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
EP1036769B1 (de) Vorrichtung zur elektrolytischen Behandlung von Wasser bzw. wässrigen Lösungen
DE4190516C2 (de) Elektrolytische Vorrichtung zum Schutz eines Frischwasserrohrleitungssystems gegen Korrosion
WO2015120963A1 (de) Anlage zur beschichtung von gegenständen
DE2507492A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum entfernen von metallionen aus einer elektrolytloesung
DE2263782A1 (de) Vorrichtung zur reduktion von in waessriger phase enthaltenem plutonium und/oder uran
DE4343077C2 (de) Elektrolysegerät mit Partikelbett-Elektrode(n)
DE2035791C3 (de) Elektrolytische Zelle
DE2928998A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur entockerung von wasserbrunnen
DE2345532A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur elektrolytischen metallgewinnung
EP0029494B1 (de) Gegen Innenkorrosion geschützter Behälter
DE29520117U1 (de) Vorrichtung zur Entkeimung von Schwimmbadwasser
AT229423B (de) Verfahren und Gerät zum Regeln oder Steuern eines Wechselstromes, der zwischen zwei in einen Elektrolyten getauchten Elektroden fließt

Legal Events

Date Code Title Description
OAP Request for examination filed
OD Request for examination
D2 Grant after examination
8339 Ceased/non-payment of the annual fee