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DE975825C - Vorrichtung zur Durchfuehrung elektrochemischer Prozesse, insbesondere zur Herstellung von UEberschwefelsaeure und ihren Verbindungen - Google Patents

Vorrichtung zur Durchfuehrung elektrochemischer Prozesse, insbesondere zur Herstellung von UEberschwefelsaeure und ihren Verbindungen

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Publication number
DE975825C
DE975825C DED11178D DED0011178D DE975825C DE 975825 C DE975825 C DE 975825C DE D11178 D DED11178 D DE D11178D DE D0011178 D DED0011178 D DE D0011178D DE 975825 C DE975825 C DE 975825C
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DE
Germany
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anode
diaphragm
acid
anodes
compounds
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Expired
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DED11178D
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English (en)
Inventor
Josef Dr Mueller
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.)
Evonik Operations GmbH
Original Assignee
Degussa GmbH
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Publication date
Application filed by Degussa GmbH filed Critical Degussa GmbH
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Expired legal-status Critical Current

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    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/17Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof
    • C25B9/19Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof with diaphragms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Description

(WiGBl. S. 175)
AUSGEGEBENAM 29. NOVEMBER 1962
Dni?8IVa/i2h
Frankfurt/M.
und ihren Verbindungen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Durchführung elektrochemischer Prozesse und insbesondere zur Herstellung von Überschwefelsäure und ihrer Verbindungen in hoher Konzentration unter Verwendung von Anodenzellen mit starren, flüssigkeitsundurchlässigen, den Anodenraum allseitig umgebenden Diaphragmen.
Bei der Durchführung von anodischen Oxydationsprozessen entstehen wie bei der Herstellung ίο von Überschwefelsäure oder überschwefelsauren Salzen meist leicht zersetzliche Anodenprodukte, die vor allem gegen eine starke Erhitzung der Elektrolytbäder empfindlich sind. Man hat daher zunächst bei der elektrolytischen Herstellung von Überschwefelsäure der Frage der Kühlung sowohl der Elektrolyten als auch der Anoden besondere Aufmerksamkeit zugewendet und ist dabei infolge der aufwendigen Kühleinrichtung teilweise zu komplizierten und verhältnismäßig großen Elektrolytzellen gelangt. Es hat zwar an Versuchen nicht gefehlt, die Stromkonzentration an der Anode zu erhöhen und Stromkonzentrationen zu verwenden, mit denen man diaphragmenfreie Zellen betreibt, jedoch haben diese Zellen mit starren Diaphragmen bisher nur zu begrenzten Erfolgen geführt. Es ist eine mit Diaphragma arbeitende Zelle bekanntgeworden, bei der Stromkonzentrationen von über 200 Amp. je Liter Anolyt angewandt wur-
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den und ohne Kühlmaßnahmen, die ein Auskristallisieren der Salze während der Elektrolyse hervorrufen, gearbeitet wurde, d. h., die Zelle konnte ohne Kühlung durch Sole bzw. ohne Benutzung von Kühlmaschinen betrieben werden. Bei dieser Zelle wurde der eigentliche Anodenraum nach außen durch ein starres, aus dünnem porösem Material bestehendes Diaphragma von etwa 50 mm Durchmesser und nach innen durch einen in diesem Diaphragma angeordneten zylindrischen Tauchkörper derart gebildet, daß ein Ringspalt von etwa 3 mm Breite entstand, der die in Streifen unterteilte Anode aufnahm. Mit dieser Vorrichtung konnten beim praktischen Betrieb Stromkonzentrationen von maximal 550 Amp. je Liter Anolyt erreicht werden, wobei das in Zentimeter ausgedrückte Verhältnis des Anodenrauminhaltes zu der der Anode zugekehrten Fläche des den Anodenraum allseitig umgebenden Diaphragmas 1 14,3 betrug. Infolge des innerhalb des Diaphragmas befindlichen, zur Beschwerung mit einer beliebigen Flüssigkeit gefüllten, aus Glas bestehenden Einsatzes wurde für den Aufbau des elektrolytischen Spannungsfeldes der Anode nur deren äußere, dem Diaphragma zugekehrte Fläche wirksam, so daß die Anode lediglich einseitig arbeitete. In dieser bekannten Vorrichtung soll die Kühlung des Diaphragmas dadurch erzielt werden, daß der Anolyt schnell fließt, während der Katholyt durch die aus einem Bleirohr bestehende, das Diaphragma konzentrisch umgebende Kathode langsam strömt. Die Kühlung des Änolyten kann aber auch entsprechend der praktischen Verwendung der Vorrichtung im technischen Betrieb durch Benutzung des Tauchkörpers als Kühlgefäß bewirkt werden. Durch die Spaltbreite des Anodenraumes von etwa 3 mm war der Erhöhung der Stromkonzentration durch die Verringerung des Volumens des Anodenraumes bei der bekannten Vorrichtung eine unübersteigbare Grenze gesetzt, da sich zeigte, daß die an der Anode sich bildenden Gasblasen infolge Unterbrechung des Stromweges den inneren Widerstand schon bei 2 mm Spaltbreite stark erhöhten und dieser Umstand zu einem erheblichen Mehrverbrauch an Energie führte.
Für Laboratoriumsversuche zur Herstellung von Ammoniumpersulfat in Diaphragmenzellen ist die Verwendung eines Platindrahtes als Anode schon beschrieben. Eine solche Anode hat sich jedoch in der einschlägigen Technik nicht einführen können, weil verständlicherweise Hemmungen bestanden, wenig stabile, weiche, dünne Drähte den mechanischen Belastungen eines technischen Betriebes auszusetzen. Wenn nämlich solche Drähte als Anoden in die bis dahin bekannten Diaphragmen großen Durchmessers eingesetzt wurden, bestand stets die Gefahr einer starken Verbiegung und Dezentrierung der Drähte, die den Aufbau eines symmetrischen Spannungsfeldes um die Anode unmöglich macht und damit unkontrollierbare elektrochemische Verhältnisse herbeiführt. Es bedurfte daher erst einer grundlegenden Umgestaltung des Anodenraumes selbst, um drahtförmige Anoden als Teil einer betriebssicheren Vorrichtung zur technischen Durchführung elektrochemischer Prozesse, insbesondere zur Herstellung von Überschwefelsäure und ihrer Verbindungen, nutzbar zu machen.
Die Erfindung zeigt nun einen Weg, der bei einfachstem Aufbau der Elektrolysezelle unter Vermeidung komplizierter und empfindlicher Einbauten für die Kühlung optimale Bedingungen für die elektrolytische Herstellung von leicht zersetzlichen Produkten, wie Perverbindungen, insbesondere Überschwefelsäure oder ihren Salzen, zu verwirklichen gestattet. Die der Erfindung zugrunde liegende Vorrichtung erlaubt insbesondere, die bei den bekannten Ausführungsformen gesetzten Grenzen der Stromkonzentration ohne die Notwendigkeit des Einbaues eines besonderen Tauchkörpers an der Anode ganz erheblich zu überschreiten und dadurch in bezug auf Energieverbrauch, Konzentration und Stabilität der Anodenprodukte erhebliche Vorteile zu erreichen. Bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist die Anode drahtförmig ausgebildet und ist in an sich bekannter Weise mit einem starren, den Anodenraum und damit die Elektrode allseitig umgebenden Diaphragma umschlossen. Außerdem ist das in Zentimeter ausgedrückte Verhältnis des Anodenrauminhaltes zu der der Anode zugekehrten Fläche des Diaphragmas höchstens 1 -.4, bevorzugt sogar 1:6 bis 1 :12, d. h. also, daß auf 1 cm3 Anodenraum mindestens 4 cm2 Diaphragmenfläche kommen. Das bedeutet, daß bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung als den Anodenraum bildende Diaphragmen, die eine drahtförmige Anode umschließen, lange Rohre von geringem Durchmesser, z. B. von einer lichten Weite von 6 mm, verwendet werden.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung gestattet den Aufbau eines allseitig homogenen und ausgeglichenen Spannungsfeldes, in dem die gesamte Oberfläche der drahtförmigen Anode für die elektrolytische Oxydation wirksam wird. Dieser Aufbau ist dadurch möglich, daß trotz hoher Stromdichten, die weit mehr als 500 Amp. je Liter Anolyt, z. B. 1000 Amp. je Liter und mehr betragen können, jegliche Kühlorgane an der Anode oder im Anodenraum entfallen können. Neben einer merkbaren Erniedrigung der Zellenspannung, als Folge des gleichmäßig aufgebauten allseitig wirksamen Spannungsfeldes, führt die Anwendung enger dünnwandiger Rohre auch zu einer Erniedrigung des Diaphragmawiderstandes, der sich ebenfalls auf den Energieaufwand günstig auswirkt. Bei den verhältnismäßig weiten Rohren, wie sie in den bekannten Vorrichtungen beschrieben worden sind, setzt der hohe Rohrdurchmesser zur Erhaltung der mechanischen Stabilität der Diaphragmen Wandstärken voraus, die die nunmehr bei engen langen Rohren ^forderlichen weit übersteigen und auch einen höheren Energieverlust im Diaphragma zur Folge hatten. Da jedoch enge Rohre auch bei geringer Wandstärke die für die robusten Bedingungen eines technischen Betriebes nötige Stabilität besitzen, erbringt die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, unabhängig von der Art des Dia-
phragmamaterials, durch die Möglichkeit der Verwendung dünnwandiger Rohre zusätzlich eine wesentliche Herabsetzung der Zellenspannung, die sich günstig auf den Energieaufwand bei der Durchführung der Elektrolyse auswirkt.
Nach einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung wird das Diaphragma an seinem unteren offenen Ende mit einem der Zuleitung des Elektrolyten dienenden Niveaurohr verbunden, so daß die ίο Elektrolytflüssigkeit den Anodenraum von unten nach oben durchströmt. Da, wie schon mehrfach erwähnt, enge lange Rohre zur Begrenzung des Anodenraumes dienen, kann die Förderung der Elektrolytflüssigkeit durch den Anodenraum mit Hilfe der gasförmigen Anodenprodukte selbst erfolgen, die nach Art einer Mammutpumpe die Flüssigkeit in dem engen Raum nach der Austrittsseite des Rohres, nämlich nach oben, mitreißen. Überraschenderweise führt diese energische Flüssigkeitsförderung nicht zu einer so nachhaltigen Unterbrechung der Stromwege, daß dadurch eine untunliche Erhöhung der Zellenspannung sich ergeben würde.
Die Art der Ausgestaltung des Anodenraumes und die dadurch mögliche Flüssigkeitsförderung erlaubt es, zu einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung dadurch zu gelangen, daß eine Mehrzahl von Anodenräumen in bezug auf den Flüssigkeitstransport hintereinandergeschaltet wird, wobei das obere offene Ende eines jeden Diaphragmas mit dem Niveaurohr des zunächst folgenden Diaphragmas in Verbindung steht. Die Hintereinanderschaltung einer Vielzahl von Aggregaten kann so in zweckmäßiger und einfacher Weise verwirklicht werden, ohne daß, wie bisher üblich, ein kaskadenartiger Aufbau der verschiedenen Elektrolyseure vorgesehen werden muß. Dadurch und durch die geringen Abmessungen der Anodenräume ergibt sich ein äußerst raumsparender Aufbau der neuen Vorrichtung.
Bei der Zusammenfassung einer Vielzahl von Anoden hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Vorrichtung so auszugestalten, daß die Diaphragmen gemeinsam mit den der Zuführung der Anodenflüssigkeit dienenden Rohrleitungen in einer Glocke fest angeordnet sind, die einen Zwischenboden aufweist. Oberhalb des Zwischenbodens befinden sich Sammelvorrichtungen für den aus dem Anodenraum austretenden vernebelten oder mechanisch mitgerissenen Elektrolyten und das Anodengas, während der Wasserstoff, der als Kathodenprodukt sich bildet, unterhalb des Zwischenbodens abgeführt wird. Diese Ausführungsform gestattet es, den kathodisch entwickelten Wasserstoff ohne die Gefahr einer Verunreinigung oder Vermischung mit Sauerstoff in reiner Form praktisch quantitativ zu gewinnen und beliebigen anderen Verwendungszwecken zuzuführen. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung wird in ihrem Aufbau an Hand der Abb. 1 und 2 weiterhin erläutert. Abb. 1 stellt eine Einzelzelle dar, in der 1 die drahtförmige Anode bedeutet, die von dem, im vorliegenden Fall rohrförmigen Diaphragma 2 auf ihrer ganzen Länge umschlossen ist. Das Dia- 6g phragmarohr kann bei der praktischen Anwendung der Vorrichtung eine Wandstärke von nur 1 mm aufweisen. Das Diaphragma kann weiterhin in seinem Querschnitt von der Kreisform abweichen und gegebenenfalls auch oval oder rechteckig sein. Als Werkstoff werden keramische Massen verwendet. Mit 3 ist die das Diaphragma umgebende Kathode bezeichnet, die z. B. aus Blei besteht und mit einem Kühlmantel 4 versehen ist. Die Elektroden befinden sich in dem Behälter 5, der die Kathodenflüssigkeit aufnimmt. Die Zuführung der Anodenflüssigkeit erfolgt durch das Niveaurohr 6 über die untere Öffnung des Diaphragmas, so daß die Flüssigkeit in dem engen Diaphragmarohr 2 durch die sich entwickelnden Anodengase nach oben gerissen wird. Zur Regulierung des Anolytzulaufes dient das Regulierventil 15, während die Niveauhaltung im Elektrolytgefäß durch den Überlauf 17 ermöglicht wird. Der frische Elektrolyt kann durch die öffnung 16 in das Gefäß eingeführt werden. Das Elektrolysegefäß 5 ist mit dem Deckel 7 verschlossen, der erfindungsgemäß mit einer Glocke 8, z. B. aus Polyvinylchlorid, Kunststoff oder Porzellan, fest verbunden ist. Die Glocke ist durch einen das Mittelstück des Deckels 7 bildenden Zwischenboden derart unterteilt, daß unterhalb dieses Bodens der kathodisch entwickelte Wasserstoff gesammelt und durch das Rohr 12 abgeführt werden kann. Das Diaphragma ist mit Hilfe einer Stopfbüchse 9, die zweckmäßig aus einem nichtmetallischen Material, beispielsweise Polyvinylchlorid, besteht, gasdicht durch den Zwischenboden der Glocke 8 geführt. Der oberhalb des Zwischenbodens befindliche Teil der Glocke ist als Abflußrinne 10 für den Anolyten ausgebildet, der aus dem oberen Ende des Diaphragmarohres mit dem entweichenden Anodengas, z. B. als Nebel, herausgeschleudert wird. Das Anodengas wird, vom Kathodenprodukt einwandfrei getrennt, durch das Rohr 13 abgezogen. Die Flüssigkeitsrinne 10, die den oberen Teil des Glockenverschlusses bildet, ist mit dem Ablauf rohr 11 für den entgasten Elektrolyten versehen, der durch dieses Rohr entweder zur Weiterverarbeitung, z. B. durch Destillation, oder aber, wie in Abb. 2 gezeigt, bei Hintereinan- no derschaltung mehrerer Anodenzellen in das Zuleitungsrohr für den nachgeschalteten Anodenraum befördert wird.
Als Anoden werden vorteilhaft sogenannte Manteldrähte verwendet, bei denen ein Kern von elektrisch gut leitenden Metallen, wie etwa Silber oder Kupfer, mit beispielsweise Platin überzogen ist. Als besonders vorteilhaft haben sich für den vorliegenden Zweck Silber-Tantal-Manteldrähte, mit Platinspiralen gewickelt oder in anderer Weise überzogen, bewährt. Durch den erfindungsgemäß einen wesentlichen Bestandteil der Elektrolysevorrichtung bildenden Glockenverschluß entsteht zwischen der eigentlichen Stromzuführungsstelle zur Anode bis an die Eintauchstelle in die Flüssigkeit eine gegebenenfalls beträchtliche Freistrecke, auf
der die Anode lediglich der Stromzuführung, aber nicht der Elektrolyse dient, während sie mit dem entstandenen Anodenprodukt in Berührung steht. Es ist daher von Bedeutung, daß diese Freistrecke möglichst kühl gehalten wird, um Zersetzungen des Anodenproduktes durch die bei den hohen Strombelastungen in diesem Abschnitt der Anode beträchtliche Joulesche Wärme zu vermeiden. Erfindungsgemäß wird daher der Anschluß der Anode ίο an die eigentliche Stromzuführung, z. B. eine Stromverteilerschiene, durch Lötung hergestellt, um einen einwandfreien Stromübergang und eine gleichmäßige Stromverteilung zu gewährleisten. Weiterhin wird die Stromverteilerschiene wirksam gekühlt, wobei sich die Kühlwirkung auch auf einen erheblichen Teil der Freistrecke der Anoden auswirkt und so einen ungünstigen Einfluß der Jouleschen Wärme der stark belasteten Drähte auf das Anodenprodukt weitgehend herabsetzt oder soao gar vollständig ausschaltet. Die gekühlte Stromzuführung für die Anode ist in der Abb. 1 mit 14 bezeichnet.
Es wurde schon weiter oben darauf hingewiesen, daß sich die Vorrichtung nach der Erfindung insbesondere für den Aufbau umfangreicherer Zelleneinheiten mit einer Vielzahl von flüssigkeitsmäßig hintereinandergeschalteten Anodeneinheiten eignet. Eine derartige Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in Abb. 2 dargestellt, in der die Bezugszeichen die gleiche Bedeutung haben wie in Abb. 1. Gemäß Abb. 2 nimmt der Elektrolysebehälter vier Anoden 1 auf, die von den Diaphragmenrohren 2 ihrer ganzen Länge nach umschlossen sind. Sämtliche Diaphragmenrohre 2 sind durch die gasdichten Stopfbüchsen 9 fest mit dem als Glocke 8 ausgebildeten Deckel 7 verbunden. Die Kathoden 3, durch Kühlschlangen 4 gekühlt, sind jeweils um die Diaphragmen 11 angeordnet. Die Zuführung des Anolyten erfolgt über das Niveaurohr 6 und eine Sammelleitung 6 a wiederum von unten in den betreffenden Anodenraum der ersten Anode. Zur Regelung des Zuflusses im Niveaurohr dient das Ventil 15, während durch die öffnung 16 frische Säure in das Elektrolysegefäß nachgefüllt werden kann. Der kathodisch entwickelte Wasserstoff wird unterhalb des Zwischenbodens der Glocke 8 gesammelt und durch das gemeinsame Gasableitungsrohr 12 abgeführt. Die Anodengase treten zusammen mit der anodisch gebildeten Überschwefelsäure am oberen Ende der Diaphragmen in die Flüssigkeitsrinne 10 oberhalb des Glockenbodens aus und werden über die Rohre 13 abgeleitet, während die entgaste Anodenflüssigkeit durch die weiteren Rohre 6 gesammelt und jeweils dem nachgeschalteten Anodenraum über die Sammelleitung 6a wiederum von unten zugeführt wird. Auf diese Weise ergibt sich ein kontinuierlicher Flüssigkeitsumlauf durch dieAnodenräumei über die Flüssigkeitsrinnen 10 und das jeweilige Zuleitungsrohr 6 bzw. 6 a. Das Rohr 11 dient der Abführung der gebildeten Überschwefelsäure von der letzten Anode zur Weiterverarbeitung. Die drahtförmigen Anoden treten durch den oberen Glockendeckel, der gleichzeitig den Verschluß der Flüssigkeitsrinne 10 bildet, aus und sind mit den gekühlten Anodenschienen 14 fest, vorzugsweise durch Verlötung, verbunden. Die Einstellung der Kathodenflüssigkeit wird durch den Überlauf 17 bewirkt.
Insbesondere bei dem Aufbau der Elektrolysevorrichtung aus einer Vielzahl von durch Diaphragmen umschlossenen, drahtförmigen, vorzugsweise langen Anoden, die mit einer Kathode arbeiten, hat es sich als außerordentlich zweckmäßig erwiesen, die den Abschluß des Elektrolysegefäßes bildende und die Vorrichtungen für die Gas- und Flüssigkeitsführung tragende Glocke mit den Diaphragmen zu einem Konstruktionselement zu vereinigen, das vorteilhaft als Ganzes etwa in Form eines Rahmens in das eigentliche Elektrolysegefäß eingehängt werden kann. Durch eine derartige Ausbildung gestaltet sich die Montage der Elektrolysenzelle nach der Erfindung besonders einfach, zeitsparend und zuverlässig.
Die Vorrichtung nach der Erfindung ermöglicht bei der Herstellung von Überschwefelsäure, insbesondere durch Anwendung der hohen Stromkonzentrationen, eine schnelle Erreichung von hohen Endkonzentrationen, die sich günstig auf die Erniedrigung des Dampfverbrauchs bei der Destillation für die weitere Verarbeitung zu Wasserstoffperoxyd auswirkt. Im Hinblick auf den ungünstigen Einfluß der Caroschen Säure ist die erhöhte Bildungsgeschwindigkeit der Überschwefelsäure und die kurze Verweilzeit im Anodenraum von besonderer Bedeutung.
Die zwangläufige Flüssigkeitsführung bewirkt vor allem bei Hintereinanderschaltung mehrerer Anodensysteme eine außerordentlich geringe Temperaturempfindlichkeit des Anolyten und führt weiterhin dazu, daß die Regulierung des anodischen Zuflusses und der Abfluß der gebildeten Überschwefelsäure unter beträchtlicher Vereinfachung der betrieblichen Führung der erfindungsgemäßen Anlagen nur mehr an einer Stelle erfolgt. In diesem Zusammenhang soll noch erwähnt werden, i°5 daß bei einer aus einer Vielzahl von Anoden aufgebauten Elektrolyse die häufige Entgasung des Anolyten sich vorteilhaft auswirkt und die Erhöhung der Durchflußmengen eine genauere und weniger empfindliche Dosierung des Elektrolyten ω erlaubt. Je nach der Konzentration der verwendeten Säure bleiben die Zellenspannungen mit 4,5 Volt und weniger außerordentlich gering, so daß sich aus der Herabsetzung der Spannung und der schon mehrfach erwähnten Möglichkeit, mit hohen Stromausbeuten zu elektrolysieren, beträchtliche Energieeinsparungen von 20 bis 30*/» gegenüber den ähnlichen Zwecken dienenden bekannten oder vorgeschlagenen Verfahren ergeben, bei denen mit wesentlich niedrigerer Stromkonzentration und gegebenenfalls sogar besonderer Anodenkühlung gearbeitet wird.
Die im wesentlichen an Hand der Herstellung von Überschwefelsäure und deren Salze erläuterte Vorrichtung kann auch beispielsweise bei anderen empfindlichen elektrolytischen Prozessen, insbeson-
dere Oxydationsprozessen, mit Erfolg Anwendung finden.
Im vorliegenden Fall läßt sich mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Überschwefelsäure von 350 bis 400 g/l freie Überschwefelsäurelösung mit Stromausbeuten von über 70% gewinnen, wobei der Aufwand, gerechnet auf 1 kg ioo%iges Wasserstoffperoxyd, unter 12, normalerweise sogar bei 11 kWh liegt. Im Gegensatz dazu erfordern bekannte Vorrichtungen vergleichsweise einen entsprechenden Aufwand von mindestens kWh. Die neue Vorrichtung ist also bezüglich Aufbau und Betriebssicherheit vorteilhaft und fortschrittlich. Sie gestattet eine rationelle Durchführung elektrochemischer Prozesse und führt so zu einer erheblichen technischen und wirtschaftlichen Verbesserung.

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Vorrichtung zur Durchführung elektrochemischer Prozesse, insbesondere zur Herstellung von Überschwefelsäure und ihrer Verbindungen in hoher Konzentration mit Anodenzellen mit starren, den Anodenraum allseitig umgebenden Diaphragmen, dadurch gekennzeichnet, daß die Anoden in an sich bekannter Weise drahtförmig ausgebildet sind und daß das in Zentimetern ausgedrückte Verhältnis des Anodenrauminhaltes zu der der Anode zugekehrten Fläche des Diaphragmas höchstens 1 14, vorzugsweise 1 : 6 bis 1 : 12, beträgt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Diaphragma an seinem unteren offenen Ende mit einem der Zuleitung des Elektrolyten dienenden Niveaurohr verbunden ist.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl in bezug auf den Flüssigkeitstransport hintereinandergeschalteter Anodenräume, wobei das obere offene Ende eines jeden Diaphragmas mit dem Niveau-, rohr des nächstfolgenden Diaphragmas kommuniziert.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Diaphragmen gemeinsam mit den der Zuführung der Anodenflüssigkeit dienenden Rohrleitungen in einer Glocke fest angeordnet sind, die einen Zwischenboden aufweist, oberhalb dessen sich Sammelvorrichtungen für die aus dem Anodenraum austretende vernebelte bzw. mechanisch mitgerissene Säure und das Anodengas befinden, während der Wasserstoff aus dem Kathodenraum unterhalb des Zwischenbodens abgeführt wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromzuführung zu den Anoden über eine von Kühlmitteln durchflossene Schiene erfolgt, mit der die Anoden beispielsweise durch Lötung fest verbunden sind.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 560 583, 567 542,
737917;
französische Patentschrift JSTr. 848739;
Zeitschrift für Elektrochemie, 1912, S. 756;
S. Machu, »Das Wasserstoffperoxyd und die Perverbindungen«, 1951, S. 147-148;
E. Müller, »Das elektrochemische Praktikum«, 1924, S. 173, 191-192, 201 und 226 bis 228;
R. W. Pohl, »Elektrizitätslehre«, 15. Auflage,
Schumb, Satterfield u.a., »Peroxydbuch«, S. 147 bis 149;
BIOS Final Report Nr. 886; Nr. 22 S. 4, 8 und 16.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
© 209 722/8 11.62
DED11178D 1951-12-22 1951-12-23 Vorrichtung zur Durchfuehrung elektrochemischer Prozesse, insbesondere zur Herstellung von UEberschwefelsaeure und ihren Verbindungen Expired DE975825C (de)

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