DE1467243C3 - Verfahren zum Regeln des Abstands zwischen den Elektroden in Elektrolyse zellen mit Quecksilberkathode wahrend des Betriebs - Google Patents

Description

gemäßen Verfahrens mil abgeschalteten Anoden besteht in scniLi Genauigkeit. SeIbM wenn es ein wenig länger als die bekannten \erlalren dauert, weil es Jas öffnen des 1 rennschaltcrs erfordert, wird u- mit großem Vorteil als Fichverfahren \erwendet. um das Verlahren mit eingeschalteten Anoden /u regeln, um Hinblick daraui. dall es unabhängig von der Stromdichte ist.

I)IiHe cmc theoretische Frkläruiiü üehen /u wollen. wird .!!!genommen, daIi die durch (Minen de-. I renn- ίο schalters .ihgeschalietc Anode sieh wie cmc C'hlorclckirodc aut (irund einer Lieuis-.cn an dem Graphit ad-.oi Inerten Gasmeiiüc \erhält, was das Besiehen einer Spanning /wischen Anode und Kathode erki.ilt

I ti! diese Spannung /u messen, oder genauer, um d. η genauen Augenblick zu bestimmen, wo beim Bοι uhren der Quecksilberkathode durch die Anode die Spannung ,> »t/lich verschwindet, kann man beispielsweise ein Voltmeter /wischen die zu regelnde Anode und die bewegliche Quecksilberkathode einschalten. Wenn in einem solchen Fall die Anode in Berührung mil dem Quecksilber kommt, verschwindet die am Voltmeter abgelesene Spannung.

Man > ann auch vorzugsweise /wischen Anode und kathode ein galvanometrisches Relais und einen kondensator, hintereinander angeordnet, Zwischenschalten; wenn der Trennschalter geöffnet und die Anode der Kathode genähert wird, belädt sich der kondensator. und im Augenblick, wenn die Anode in Berührung mit dem Quecksilber kommt, entlädt der kondensator sich plötzlich.

Dieses letztere Mittel bietet c.nen besonderen Vorteil, indem man den Abstand zwischen den Fiektroden beim Anlassen einer Zelle regeln kann, d. h.. daß diese letztere unter Spannung steht und ohne daß Nairium in dem Quecksilber vorhanden ist. In der 1 al üenüüt es. eine Hilfsstromquelle und einen \Vider-.iand /wischen der /u regelnden Anode und der Quecksilberkathode /w ischen/uschaltcn. um den koi-densalor /u beladen.

Is is; augenscheinlich, daß das eründunusgemaße verbesserte RegeKertahreii die Autowiatisation dieser Regelung ermöglicht, wobei der notwendige Impuls duivh die plötzliche Veränderung der Spannung und oder des Stroms izegehen wird. Wenn man beispielsweise den durch den kondensator und das Galvanometrische Relais zwischen Anode und kathode gebildeten Stromkreis schließt, macht die Nadel des Relais cmc Schwiriiuin» in einem bestimmten Sinn, kommt in Berülmmg mit einem Punkt, welcher in \ erhindung mit einem angeschlossenen System steht, welches das Senken tier Anode in Gang bringt, und kommt dann augenblicklich wieder in ihre Ruhelage. Im Augenblick, wenn die Anode in Berührung mit dem Quecksilber kommt, entlädt sich der Kondensator, und das Verschwinden des Stroms äußert sich durch eine Schwingung der Nadel des Relais in entgegengesetzter Richtung zu jener, wie sie bei der Zwischenschaltung des kondensator-galvanometrisches Relais-Stiomkreises beobachtet wird. Die Nadel kommt mit einem Punkt in Berührung, der in Verbindung mit einem angeschlossenen System das Wiederanheben der Anode auf den Abstand sichert, welcher der optimalen Ausbeute tier Zelle entspricht.

Das neue verbesserte Verfahren ermöglicht, eine reproduzierbare Bezugsquelle zu erhalten, welch·; unabhängig von der Belastung der Zelle und dem Abnutzungszustand der Anoden ist. Überdies befinden sich alle Anoden einer Zelle durchweg im gleichen optimalen Abstand von der Quecksilberoberfläche.

Claims (3)

vertraut und allen Reiielvertahren gemeinsam sind I1 aknlanspri.che: Ny|. ^ ^M Jcs |ie;ui;s|nillkic-, und die tür seme

1. Wifahren /um Reuein des Abstands /vvi- Bestimmung· angewendete Methode kann bei den sehen c.-n l^:.lektroden in [!ektiolw/elleu mii verschiedenen Regelvcrt; ihren verschieden sein.
Quecksilberkathode wahrend de- Hi' lehes. w,i- ϊ !π der belgischen l'alenlschrilt 554 N^l»5 der Anbei jede dieser [.!ekirolv-c/cllcn einen Kupier- nie'duin ebenso wie in d r belgischen i'atenlsehnü licnnschalter hcvil/l. welcher den Boden der vor- :ili: ."i2S wird die Rcgeli. : bew.ii kl ohne Abseil.ii hergehenden /eile mit der zu ""egelnden Anode lupg der Anode. Die I kk!rok-e und also während oder Anodenreihe verbindet, dun. Ii Annäherim*.· der Regelung lorlgcscl.!. und der Bezugspunkt Is₁ der Anode oder der Anodenreihe an die Queck- ι··, dcricnigc. wo ein rasches Anwachsen des Elekirolv silberkalhode tiiul folgendes Anheben der Anode se-tronis stattfindet, in-lu --ondere durch Berührung ih\kji' dei Anod-.Mireihe auf einen bes|ini;iilen Ali /··'. iselien Acu l-.lektroden. d.h. Aultrelen eine- ein •-!an·.:, welcher im u esentlichen der optimalen -lehciidcn kiir/.-chlusses. Dieser lieg.im des Km/-Ausbeule eier /eile entspricht, dadurch g e - -chlus-cs bezieht m einem örtlichen, aber unmittelbak e η η / e i c h η e t . d.ili man den Kuplertrenn- ·.-, ren Durchg des Stroms \on Anode /ur Kathode ^i Maller ullnet. so dal'· die Anode ..uler di·: oliiii Slaltti en einer |--lcklml\-e. f-.s p't also wall Anodenreihe nicht mehr unter Flektrolv-e-pan- renil eines kur/eii Augenblicks eiren Verlust an mine steht, dall man /wischen die /u regelnde FneiiMcausbeute. und dieser Verlust wird bei dem Anode oder Auodenreihe und die Quecksilber- Verfahren der \orhegenden Erfindung vermieden, kathode ein beliebiges bekannte- Mittel /um 20 wo die Regelung nach dem Absehalten der Anode Messen einer Spannung und oder eines Stroms bevvrkt wird.

einschaltet und daß man die Annahe! uugshcwc- Gemäß diesem Verfahren bestimmt man also gung anhält in dem Augenblick, wenn man eine einen geometrischen Bezugspunkt, nämlich die Stelle, plot/hche Verminderung der Spannung und oder wo der plöt/l..he Kur/schluß stattfindet. Weil die des Stroms beobachtet, insbesondere wenn der 25 Anode unter Spannung steht, ist sie von einer Chloruntere Teil der Anode oder der Anodenreihe in huile umgehen, denn die Hlektrolyse geht weiter, und Berührung mit der Quecksilberoberilache der Kur/schluß kann nur auftreten, nachdem diese kommt. (hlorhülle verschwindet. Nun hangt die Eiintauch-

2 Verfahren nach Anspruch 1 dadurch ge- tiefe der Anoden in das Quecksilber, um den plöt/likenn/eichnet. dall die Einstellung des Flektro- 30 ehen Kur/schluß /u erhalten, von der Stromdichte denabstar.ds automatisch erfolgt und daß die not- ebenso wie von der Form und der Abnutzung der wendigen Impulse den verschiedenen angeschlos- Graphitanode ab.

senen Systemen, welche das Senken und das Das verbesserte Verfahren der Erfindung ermög-

Wiederanheben der Anode sichern, durch die licht kmer die Regelung des Abstands zwischen den

plötzlichen Schwankungen der Spannung und 35 Elektroden unabhängig von der Belastung der Zelle,

oder des Stroms gegeben werden. d. h.. daß die Be/ugsstellung fur die Regelung immer

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2. dadurch die gleiche sein wird, wie auch die Zellenbelastung

gekennzeichnet, daß man zwischen der zu regeln- sein mag. Überdies ist diese Stellung praktisch unab-

den Anode und Quecksilberkathode ein galvano- hängig von dem Abnutzungs/ustand der Anode,

metrisches Relais und einen Kondensator in 40 Das neue Verfahren zum Regeln des Abstands

Reihe zueinander einschaltet. zwischen den Elektroden in Elektrolysezellen mit

Quecksilberkathode wahrend des Betriebs, wobei jede dieser Elektrolysezellen einen Kupfertrennschal-

ter besitzt, welcher den Boden der vorhergehenden

45 Zelle mit der zu regelnden Anode oder Anodenreihe verbindet, durch Annäherung der Anode oder der

Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren Anodenreihe an die Quecksilberkathode und folgenfür die Regelung des Abstands zwischen den Elektro- des Anheben der Anode oder der Anodenreihe auf den in Zellen mit beweglicher Quecksilberkathode einen bestimmten Abstand, welcher im wesentlichen während des Betriebs. 50 der optimalen Ausbeute der Zelle entspricht, ist da-Bekanntlich nutzen sich während der Elektrolyse durch gekennzeichnet, daß man den Kupfertrenn-VOiI Eaugen in Gegenwart einer beweglichen Queck- schalter öffnet, so daß die Anode oder die Anodensilberkathode die Graphitanoden ab, und die Vergrö- reihe nicht mein unter Elektrolysenspannung steht, ßerung des Abstands zwischen den Elektroden ruft daß man zwischen die zu regelnde Anode oder eine Verringerung der Energieausbeute der Elektro- 55 Anodenreihe und die Quecksilberkathode ein beliebilyse hervor. Daher muß von Zeit zu Zeit der Abstand ges bekanntes Mittel zum Messen einer Spannung zwischen den Anoden und der beweglichen Queck- und oder eines Stroms einschaltet und daß man die silberkathode geregelt werden. Annäherungsbevvegung anhält in dem Augenblick, Es gibt nun ein Verfahren zum Regeln des Ab- wenn man eine plötzliche Verminderung der Spanstands Anode—Kathode in einer Quecksilberzelle: 60 nung und/oder des Stroms beobachtet, insbesondere Man ergreift die zu regelnde Anode an ihrer Stange wenn der untere Teil der Anode oder der Anoden- und senkt sie bis zu einen »Bezugspunkt« vor dem reihe in Berührung mit der Quecksilberfläche Wiederanheben, welchen man experimentell als kommt.

Funktion der Ausbeute der Zelle bestimmt. Auf Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Ver-

diese Weise schafft man einen möglichst verringerten 65 fahrens besteht darin, daß es eine geringer qualifi-

Abstand Anode—Kathode unter Vermeidung zufäl- derte Handarbeit erfordert, weil die Bestimmung des

liger Kurzschlüsse. Es ist unnötig, Handhabungen Bezugspunktes viel leichter ist.

zu beschreiben, welche dem Fachmann völlig Ein weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungs-