DE902844C

DE902844C - Filter press type water separator

Info

Publication number: DE902844C
Application number: DES7383D
Authority: DE
Inventors: Heinz Daehling
Original assignee: Demag Elektrometallurgie GmbH
Current assignee: Demag Elektrometallurgie GmbH
Priority date: 1941-12-11
Filing date: 1941-12-12
Publication date: 1954-01-28

Description

Wasserzersetzer nach Filterpressenbauart Die bisher bekannten Wasserzersetzer wurden so gebaut, daß entsprechend der Belastung die Elektroden vergrößert wurden. Dadurch entstanden bei höheren Belastungen große Elektrodenflächen, die unter Berücksichtigung des Raumbedarfes für den Apparat möglichst hoch gebaut wurden. Die an den unteren Teilen der Elektroden entstehenden Gase mußten infolgedessen in den Elektrodenräumen hochgeführt werden, so daß je nach Bauhöhe und Stromdichte weiter nach oben eine starke Emulgierung der Lauge eintrat. Auf der Sauerstoffseite erhöhten sich so die Korrosionen an den oberen Teilen der Elektroden. Das Elektrolytvolumen mußte entsprechend der Emulgierung vorgesehen werden.Filter press type water decomposers The previously known water decomposers were built in such a way that the electrodes were enlarged according to the load. This resulted in large electrode areas at higher loads, which, taking into account the space required for the apparatus were built as high as possible. The ones at the bottom As a result, gases produced by parts of the electrodes had to be in the electrode chambers be carried up, so that depending on the height and current density further up a strong emulsification of the liquor occurred. On the oxygen side, they increased Corrosion on the upper parts of the electrodes. The electrolyte volume had to be appropriate the emulsification can be provided.

Nun ergibt sich bei der Beurteilung von Apparaten und Maschinen ,aus dem Raumbedarf ein gewisses Kriterium für den Entwicklungsstand. Bei gleicher Leistung und Lebensdauer wird die kleinere Einrichtung normalerweise die zweckmäßigere und in der Werkstoffausnutzung bessere Lösung darstellen. Daß auch die Wasserzersetzer im Zuge der foftschreitenden Entwicklung eine immer mehr steigende Leistung im Verhältnis zum Laugenbedarf erzielten, geht aus dem Vergleich des erforderlichen Laugenvolumens hervor. Während ältere Bauarten zur Erzeugung von i o cbm Wasserstoff je Stunde 30001 Laugenvolumen benötigten, fanden moderne Ausführungen mit etwa einem Zehntel dieses Laugenvolumens das Auslangen.Now, when assessing apparatus and machines, the result is the space requirement a certain criterion for the level of development. With the same performance and lifespan, the smaller facility usually becomes more functional and functional represent a better solution in terms of material utilization. That also the water breakers in the course of the progressive development an ever increasing achievement in relation achieved for the lye requirement is based on the comparison of the required lye volume emerged. While older designs produce 10 cbm of hydrogen per hour 30001 lye volumes required, found modern designs with about a tenth this volume of lye is sufficient.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Leistung der Wasseraersetzer je Raumeinheit noch weiter zu steigern, ohne daß dabei irgendwelche Schwierigkeiten für den Betrieb auftreten. Erfindungsgemäß wird das dadurch .erreicht, daß das Elektrodenpaket in lotrechter Richtung in mehrere elektrolytisch wirksame Teile unterteilt ist; wobei für jeden dieser Teile ein- oder mehrmals Elektrolytumlauf und Gasabführung vorgesehen sind.The invention is based on the problem of the performance of the water dispersers can be increased even further per unit of space without incurring any difficulties occur for the operation. According to the invention is this achieved by that the electrode package in a vertical direction in several electrolytically effective Parts is divided; for each of these parts one or more times electrolyte circulation and gas discharge are provided.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung ist in Abb. i dargestellt. Man erkennt, daß die Elektrodenfläche in diesem Fall in vier elektrolytisch wirksame Teile Ei, E2, E'3 und EI unterteilt ist. Es kann auch eine größere Anzahl von Unterteilungen vorgesehen sein. Jede der in Fig. i dargestellten Etagen besteht aus drei Feldern Fi, F2, F3. Jedes dieser Felder erhält separate Gasabführungskanäle O und H. Dadurch wird erreicht, daß das Gas in kleinsten Mengen aus dem Zellenkörper herausgeführt wird und nicht mehr durch -*vVirbelung die Diaphragmen beschädigen kann. Jedes Feld erhält auch Elektrolytzuführungskanäle L. Hierdurch wird eine gleichmäßige Verteilung des Elektrolyts und eine gleichmäßige Kühlung gewährleistet.An exemplary embodiment of the invention is shown in Fig. I. It can be seen that the electrode area in this case is electrolytically effective in four Parts Ei, E2, E'3 and EI are divided. It can also have a greater number of subdivisions be provided. Each of the floors shown in Fig. I consists of three fields Fi, F2, F3. Each of these fields receives separate gas discharge channels O and H. As a result it is achieved that the gas is led out of the cell body in very small quantities and can no longer damage the diaphragms by - * v vortexing. Every field also contains electrolyte supply channels L. This ensures an even distribution of the electrolyte and ensures even cooling.

Ein Feld der oben beschriebenen Bauart wird in Abb.2 im vergrößerten Maßstab wiedergegeben. Die eingezeichneten Pfeile deuten die gleichmäßig verteilte Elektrolytzuführung und Gasabfuhr an. Mit H und O sind wiederum die Ableitungsrohre für Wasserstoff und Sauerstoff, mit L das Elektrolytzuführungsrohr bezeichnet. Die senkrechten Striche deuten das Vorblech des Feldes F1 an. Die wellenartige Anordnung des Vorbleches unterstützt die Verteilung des Elektrolyts.A field of the type described above is enlarged in Fig Scale reproduced. The arrows shown indicate the evenly distributed Electrolyte feed and gas discharge. With H and O are again the discharge pipes for hydrogen and oxygen, L denotes the electrolyte feed tube. the vertical lines indicate the sheet metal sheet of field F1. The wave-like arrangement the sheet metal supports the distribution of the electrolyte.

Einen Seitenriß der Anordnung gibt die Abb.3 wieder. Die Elektrodenmittelplatten M1 und 1Y12 tragen die Vorbleche V, und V2, von denen V, als Kathode. V2 als Anode wirksam ist. Die Vorbleche legen sich an das Diaphragma D an. Die Bewegung des Elektrolyts, der durch den Kanal L eintritt, und das Emporsteigen der Gase werden durch die Pfeile ,angedeutet. Durch Zusammenpressen des Elektrodenpaketes wird unter Verwendung entsprechender, abdichtend wirkender dünner Zwischenlagen eine vollkommene Abdichtung erzielt. Auch das Diaphragma wirkt an den einzelnen Stellen abdichtend.3 shows a side elevation of the arrangement. The electrode center plates M1 and 1Y12 carry the sheet metal sheets V, and V2, of which V, as the cathode. V2 as an anode is effective. The metal sheets lie against the diaphragm D. The movement of the electrolyte, which enters through the channel L, and the ascending of the gases are indicated by the arrows , indicated. By pressing the electrode package together, using appropriate, sealing acting thin intermediate layers achieved a perfect seal. Even the diaphragm has a sealing effect at the individual points.

Der Zellenabstand läßt sich sehr schmal halten. Der lichte Raum zwischen dem Diäphragma und den Mittelelektroden braucht nur .einige Millimeter zu betragen.The cell spacing can be kept very narrow. The clear space between the diaphragma and the central electrodes only need to be a few millimeters.

Die Gase werden zusammen mit der Lauge in Behälter geführt, in denen sie sich von dem mitgerissenen Elektrolyt scheiden und aus denen sie weiter abgeleitet werden. Der Elektrolyt wird durch Rückführungsleitungen den Zellen wieder zugeführt. Man kann auch bei Aufrechterhaltung der Unterteilung in mehrere elektrolytisch wirksame Teile die Anordnung -so treffen, daß die einzelnen Gas-und Elektrolytleitungen etwas schräg gestellt sind, während die Elektroden und Diaphragmen in senkrechter Richtung stehenbleiben. Dieses bietet für die Gasabführung in manchen Fällen einen Vorteil.The gases are fed together with the lye into containers in which they are separated from the entrained electrolyte and from which they are further derived will. The electrolyte is returned to the cells through return lines. One can also maintain the subdivision into several electrolytically effective Divide the arrangement so that the individual gas and electrolyte lines are somewhat are inclined, while the electrodes and diaphragms in a vertical direction stand still. This offers an advantage for gas discharge in some cases.

Der erfindungsgemäße Wasserzersetzer ermöglicht die höchste Intensivierung des Betriebes. Das Laugenvolumen, das für eine Erzeugung von io cbm Wasserstoff pro Stunde benötigt wird, beträgt nur etwa ein Fünftel des Laugenvolumens, das bei den bisher besten Konstruktionen notwendig war. Irgendwelche Störungen des Betriebes treten nicht auf, da die Lauge im steten Strom und in gleichmäßiger Verteilung zugeführt wird, -so daß keine Konzentrationsverschiebungen entstehen können und außerdem die Gase rasch und ohne jede Stauung abgeführt werden. Diese Vorteile bieten die Möglichkeit, Anlagen von bisher unerreicht großer Leistung mit geringem Platz- und Werkstoffbedarf und größter Betriebssicherheit zu bauen.The water decomposer according to the invention enables the highest intensification of the company. The volume of lye required for the production of 10 cbm of hydrogen per hour is only about a fifth of the volume of lye that is required for the best designs so far. Any malfunctions in operation do not occur, as the lye is supplied in a steady stream and evenly distributed will, -so that no shifts in concentration can arise and also the Gases can be discharged quickly and without any congestion. These advantages offer the possibility Systems of previously unattainable high performance with little space and material requirements and to build the greatest operational safety.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Filter press type water decomposer; through this characterized in that the cell spaces of the electrode package are preferably by horizontal Bars are divided into several electrolytically effective parts.

2. N water decomposer according to claim i, characterized in that each electrolytically active part in a horizontal arrangement one or more electrolyte feeds and discharges as well as Has gas exhausts ..

3. Water decomposer according to claim i, characterized in that that the diaphragm is used to seal the superimposed cell spaces. q ..

Water decomposer according to claim i, characterized in that by sealing and Diaphragm the cell voltage is interrupted several times.

5. Water decomposer after Claim i, characterized in that the individual components by stepwise Arrangement form inclined channels, whereby the gas discharge with a vertical diaphragm .is facilitated.