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WO1993020261A1 - Bipolar filter press cell for producing peroxodisulphates - Google Patents

Bipolar filter press cell for producing peroxodisulphates Download PDF

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Publication number
WO1993020261A1
WO1993020261A1 PCT/DE1993/000317 DE9300317W WO9320261A1 WO 1993020261 A1 WO1993020261 A1 WO 1993020261A1 DE 9300317 W DE9300317 W DE 9300317W WO 9320261 A1 WO9320261 A1 WO 9320261A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
anode
electrode plates
base body
plates
electrolysis
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.)
Ceased
Application number
PCT/DE1993/000317
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Thiele
Knut Wildner
Gerd Heinze
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.)
EILENBURGER ELEKTROLYSE- und UMWELTTECHNIK GmbH
Original Assignee
EILENBURGER ELEKTROLYSE- und UMWELTTECHNIK 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 EILENBURGER ELEKTROLYSE- und UMWELTTECHNIK GmbH filed Critical EILENBURGER ELEKTROLYSE- und UMWELTTECHNIK GmbH
Publication of WO1993020261A1 publication Critical patent/WO1993020261A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • 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
    • C25B9/70Assemblies comprising two or more cells
    • C25B9/73Assemblies comprising two or more cells of the filter-press type
    • C25B9/77Assemblies comprising two or more cells of the filter-press type having diaphragms

Definitions

  • the invention relates to a bipolar electrolysis cell in filter press type, which can be used both for the production of peroxodisulfuric acid and / or peroxodisulfate, and for the regeneration of etching, pickling and oxidation solutions in peroxodisulfate recycling processes.
  • Tantalum foils are preferably used as supports and at the same time current leads to the vertical platinum strip electrodes arranged thereon.
  • the platinum strips are firmly welded to the tantalum foil using a suitable process (resistance welding, laser welding).
  • the composite can be brought about particularly advantageously by hot-isostatic pressing of base metal and platinum foil between layers of release agent.
  • the current supply to the individual composite anodes takes place through contacts attached to the side of the tantalum foils.
  • Microporous, flexible PVC diaphragms with average pore sizes of approx. 1 ⁇ m are used as separators for separating the anode and cathode spaces. According to a further proposal, these can also be equipped with ribs for forming the anodic flow channels and for promoting the transport of heat and electricity (DD-PS 141 463).
  • Anode insulating plates made of a non-electrochemically active material are applied between the base bodies made of impregnated graphite and the composite anodes, through which the contacts between platinum-tantalum electrodes and cathode base bodies are guided or conveyed.
  • PVC-H plates are mainly used as anode insulation plates, which at the same time also delimit the cooling channels incorporated in the base body on the anode side compared to the anode spaces (DD-PS 99 548).
  • DD-PS 99 548 anode spaces
  • the inlets and outlets led out of the side of the anode plates serve to feed and discharge the electroysis media, i.e. the catholyte and anolyte solutions as well as the gaseous and dissolved electrolysis products carried along. They are provided with feed and discharge lines for the electrolysis media (hereinafter referred to as outer feed and discharge lines) arranged outside the cell, as far as with the separating devices for separating the gaseous electrolysis products, which are also arranged outside the cell at the outlets (hereinafter referred to as " outer separators "referred) connected.
  • bipolar cells type EZ II
  • lower electrode heights of only 0.5 m have been claimed to date.
  • a current capacity of 500 to 600 A per bipolar single cell with a minimal voltage drop in the composite anodes with lateral power supply several of them had to be arranged side by side. This had the disadvantage that part of the available area had to be used for the arrangement of the contacts within the electrode plates and for their secure sealing, combined with a loss of effective electrode area.
  • the base body made of impregnated graphite had to be reinforced. This increased the footprint and partly compensated for the increase in area-time yield achieved by increasing the vertical scale.
  • the object of the present invention was therefore to provide, based on the high level of bipolar filter press cells achieved, but avoiding the disadvantages described, such an electrolysis cell which enables a further increase in the area-time yield with high operational reliability and ease of maintenance, and both for the production of peroxodisulfates, as well as for the regeneration of etching, pickling and oxidation solutions in persulfate recycling systems.
  • the electrode plates constructed according to the invention are easy to handle and mount due to their relatively low weight.
  • the large cell heights of up to 2.5 m allow full utilization , ,
  • the total electrode height required for high current yields can also be achieved in a simple manner without the previously required series connection of several anode sections.
  • the contacts arranged on both sides in the area of the anode sealing frame are completely sufficient to achieve a negligibly small voltage drop in the current leads even when using composite anodes made of thin metal foils of 20 to 50 ⁇ m in thickness.
  • the pressure-tight sealing of the cooling channels is either achieved according to claims 3 to 5 in that the anode insulating plates are separated from the cooling channels by a rigid intermediate layer made of impregnated graphite or that stronger anode insulating plates made of titanium are used.
  • Pressure-resistant in the sense of the invention is to be understood to mean that a hydrostatic cooling water pressure corresponding to the cell height is withstood without deformation of the anode insulating plate.
  • ion exchange membranes which are preferably to be used, in particular those made from sulfonated fluoropolymers, has already been proposed in connection with bipolar persulfate cells, but has hitherto only been used for lower overall heights (EZ II). But even with the at least 1.5 m high electrode plates used according to the invention, the chemical resistance combined with the tightness makes a decisive contribution to significantly improving the performance parameters of the cell and the service life.
  • the composite anodes used according to a further feature of the invention with a platinum coating of 20 to 40% of the surface can be produced in a known manner by resistance welding or laser welding.
  • significantly longer service lives are achieved if the platinum foils, preferably in the form of vertical platinum strips, according to claim 9 , ,
  • the narrow and high electrode plates also enable the electrolyte solutions to be distributed more evenly over the individual flow channels, an important prerequisite for achieving high current yields.
  • This is supported by the arrangement according to the invention of the lower inlets for catholyte and anolyte and the upper outlets for the anodic and cathodic electrolysis products one above the other.
  • a particularly advantageous embodiment is present if, according to claim 11, the inlets and outlets for the electrolysis media are led out of the electrode plates on one side and the outlets are connected to a combined outer separating device for the cathodic and anodic electrolysis products.
  • the electrolytic cell according to the present invention is also particularly well suited for recycling processes which have already been proposed and in which metals, such as e.g. Copper, deposited in the form of metal powders and discharged from the cathode spaces by the circulating catholyte stream.
  • metals such as e.g. Copper
  • the cathodic outer separating device is additionally equipped with means for separating these solid particles, as described in DE application, AZ P 41 37 022.8.
  • the tall and narrow cells also allow the use of lower-strength electrode plates without impairing the mechanical stability of the cell construction.
  • the following table compares the dimensions and the performance data of electrode plates of the comparison cells EZ II and EZ III with those of the cell according to the invention, as described in the exemplary embodiments. Comparison cells cell according to EZ II EZ III invention
  • the apparent disadvantage of an insufficient individual current capacity of the narrow electrode plates can be compensated for in a simple manner according to a further feature of the invention in that a plurality of electrode segments consisting of at least one bipolar and two monopolar electrode plates are electrically connected in parallel within a clamping frame. If bipolar cells of greater total capacity are required, as are required in particular for the technical production of peroxodisulfate, two of these cell segments with a larger number of bipolar electrode plates can be arranged next to one another within the stenter frame, the entrances and exits in each case to the left or to the right are led out of the end faces of the electrode plates.
  • This technical solution too, can only be realized in connection with the electrode plates to be used according to the invention, with the one-sided lead-in and outlet for anolyte and catholyte.
  • Figures 1 and 2 are intended to illustrate the design and functional principle of a preferred embodiment of the bipolar cell according to the invention.
  • FIG. 1 shows a cross section through two complete bipolar electrode plates, each with a fully assembled and an anodic half cell broken down into the individual assemblies, and the ion exchange membranes arranged thereon. It clarifies the construction principle and shows the position of the most important assemblies in relation to each other in the middle, electrochemically effective area of the cell. The representation of the inlets and outlets for the electrolysis and cooling media has been omitted for better clarity.
  • FIG. 2 shows one of the bipolar electrode plates with a view of the cathode side in cooperation with the assemblies attached outside the electrode plates (outer supply lines and outer separating device). The position of the indentations is in the cutouts. and exits to the anode compartments on the back of the electrode plate are shown schematically.
  • the basic structure of the bipolar cells will first be explained with reference to FIG. 1.
  • the cathode channels 2 are incorporated on the cathode side
  • the cooling channels 4 which are sealed pressure-tight by recessed and glued-in cover plates 3, are incorporated on the anode side.
  • the anode insulating plates 5 made of PVC are also embedded in the base body and are flush with the sides.
  • Platinum contact strips are welded onto both sides of the back of the composite anodes, which lie on the lateral contact surfaces of the base body and, when they are clamped together, produce the electrical contact between the composite electrodes and the base bodies of the electrode plates.
  • the anode space is delimited from the outside by the anode sealing frame 7.
  • the contact pressure is simultaneously transmitted through them to the contacts and these are sealed off from the anolyte, within the anode spaces 8 the spacer strips 9 are arranged in such a way that they are subdivided into parallel flow channels and there is a platinum strip in each anode channel.
  • the ion exchange membranes 10 are clamped between two electrode plates, also laterally sealed by the anode sealing frame.
  • the catholyte is fed to the cathodic half cells via the outer feed line 11 and the inlets 12. Together with the cathodically separated hydrogen, the catholyte leaves the cathode spaces through the outlets 13 and reaches the catholyte segment of the combined outer separating device 14. Here, the hydrogen is separated off and discharged via the gas outlet 15. The catholyte is returned via the outer return flow channel 16 to the feed line and from there into the cathode spaces.
  • the inlet 17 on the outer separating device continuously Catholyte (K) added.
  • the volume increase in the catholyte circuit caused thereby and by the electrolysis reaction leads to a continuous overflow of catholyte, which is fed through the overflow line 18, the outer supply line 19 and the inlets 20 to the anodic half cells.
  • the anolyte flows through the anode compartments and, together with the electrolysis products (peroxodisulfate dissolved and oxygen gaseous), reaches the anode segment of the combined external separation device via the outlets 21.
  • the separated oxygen is discharged through the gas outlet 22, while the peroxodisulfate solution (A) leaves the outer separating device at the anolyte outlet 23.
  • Cooling water (KW) is fed through the entrances 24 to the cooling channels (not shown in FIG. 2), which leaves the electrode plates again through the exits 25.
  • the electrode plates constructed according to FIGS. 1 and 2 were 2 m high and 0.3 m wide.
  • the basic bodies were made of graphite impregnated liquid-tight with phenol-formaldehyde synthetic resin. They had a thickness of 38 mm.
  • the cathode channels were worked in about 4 mm deep.
  • the built-in cooling channels were sealed off by glued-in plates made of liquid-impregnated graphite.
  • the anodic half cells consisted of the PVC anode insulating plates likewise embedded in the base body, the titanium-platinum composite anodes lying there, the approx. 3 mm thick sealing frame made of soft PVC and the spacer strips also made of PVC.
  • the composite anodes consisting of a 100 ⁇ m thick titanium foil and 25% of the vertical strips of approx. 30 ⁇ m thick platinum foil, were produced by hot isostatic pressing according to DE-PS 3 823 760.
  • the contact with the graphite base body was made by contact strips arranged on both sides under the sealing frame.
  • the inlets and outlets for the electrolysis media were led out from one side of the end faces.
  • Ion exchange membranes of the type Nafion R 430 were used as separators.
  • the plate thickness was 41 mm.
  • the weight of a complete electrode plate for 500 A was found to be 35 kg. Based on a single bipolar cell, this results in a current strength of 41.7 kA / m 2 per unit area.
  • a regeneration cell suitable for recycling processes using peroxodisulfates consisted of three bipolar electrode plates according to Example 1, two monopolar edge plates with a power supply analogue on the cathode side or anode side and the tensioning frame, the supply and discharge lines for the electrolysis media and a combined external separation device .
  • the persulfate regeneration cell according to Example 2 with the electrode plates according to Example 1 was used for the regeneration of sodium persulfate pickling solutions in the context of a recycling pickling process as described in DD-PS 21 1 129.
  • the cathodic external separating device was additionally equipped with means for separating the copper particles which separate cathodically and are discharged with the circulating catholyte from the cathode compartments, as described in DE application AZ P 41 37 022.8.
  • the exhausted pickling solution had a cathodic effect after it had been carried out Reduction and decoppering have a content of 200 g / f sulfuric acid and 300 g / I sodium sulfate and a residual copper content of approx. 2 g / I.
  • the total voltage was 17 V (approx. 4.2 V cell voltage). This results in an hourly formation of 5.94 kg of sodium persulphate and a specific direct current consumption of 1.43 kWh / kg. After 5 hours of operation of the system, a quantity of 284 g of copper powder had deposited in the outer cathodic separating device.

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Abstract

A bipolar electrolytic cell designed as a filter press may be used both for producing peroxodisulphuric acid and/or peroxodisulphate and for regenerating etching, mordant and oxidating solutions by a peroxodisulphate recycling process. The basic structure of the bipolar cells is at first explained on the basis of figure. The cathode channels (2) are shaped into the cathode side of the base body (1) of the electrode plates made of impregnated graphite, and the cooling channels (4), which are closed in a pressure-tight manner by sunk-in cover plates (3), are shaped in the anode side of the base body (1) of said electrode plates. The anode insulating plates (5) made of PVC arranged thereon are also sunk-in in the base body and their sides are flush therewith. On the anode insulating plates are located the composite anodes (6) made of titanium foils, upon which are soldered platinum strips by high-temperature isostatic pressing, which take up about 25 % of the titanium surface. On both sides of the back side of the composite anodes are soldered platinum contact strips which lie on the lateral contact surfaces of the base body and which establish an electric contact between the composite electrodes and the base bodies of the electrode plates when they are clamped together. The anode chamber is outwardly delimited by the anode sealing frames (7) which also transmit the compression force to the contacts during clamping, sealing them with respect to the anolyte. Within the anode chamber (8), the spacing strips (9) are arranged in such a way that separate, parallel flow channels result, a platinum strip being located in each anode channel. The ion exchange membranes (10), which are also laterally sealed by the anode sealing frames, are clamped each between two electrodes plates. It has been discovered that it is possible to solve the proposed problem in a surprisingly simple way, and in addition to obtain other positive technical and economic results, by using electrode plates over 1.5 m high, but only 0.2 to 0.5 m wide, together with the combined use of both new and known per se technical means.

Description

Bipolare Filterpressenzelle zur Herstellung von PeroxodisulfatenBipolar filter press cell for the production of peroxodisulfates

Die Erfindung betrifft eine bipolare Elektrolysezelle in Filterpressenbauart, die sowohl zur Herstellung von Peroxodischwefelsäure und/oder Peroxodisulfat, als auch zur Regenerierung von Ätz-, Beiz- und Oxidationslösungen bei Peroxodisulfat-Recycling-Verfahren verwendet werden kann.The invention relates to a bipolar electrolysis cell in filter press type, which can be used both for the production of peroxodisulfuric acid and / or peroxodisulfate, and for the regeneration of etching, pickling and oxidation solutions in peroxodisulfate recycling processes.

Der technische Stand bei der Peroxodisulfatelektrolyse wird entscheidend mitbestimmt durch die Anwendung von Bipolarzellen in Filterpressenbauart (s. z.B. DECHEMA-Monographie Bd. 123 VCH- Verlagsgesellschaft 1991 "Electrochemical Cell Design and Optimization Procedures" S. 133 bis 165), deren bipolare Einzelzellen aus Grundkörpern aus imprägniertem Graphit bestehen, auf denen alle wichtigen Bauelemente der anodischen und kathodischen Halbzellen einschließlich der Zu- und Abführung der Elektrolytlösungen montiert bzw. in diese integriert sind (DD-PS 27 961 ).The technical status of peroxodisulfate electrolysis is decisively determined by the use of bipolar cells in filter press design (see, for example, DECHEMA monograph vol. 123 VCH publishing company 1991 "Electrochemical Cell Design and Optimization Procedures" pp. 133 to 165), whose bipolar single cells are impregnated from basic bodies Graphite exist on which all important components of the anodic and cathodic half cells including the supply and discharge of the electrolyte solutions are mounted or integrated into them (DD-PS 27 961).

Besonders günstig hat sich die Aufteilung der Anoden- und Kathodenräume in parallel durchströmte Kanäle erwiesen, um einerseits eine in den Anodenräumen unerwünschte Rückvermischung weitge¬ hend zu vermeiden und andererseits einen sich vorteilhaft auf die Zellspannung auswirkenden gas- blasenbedingten Katholytumlauf über einen innerhalb jeder Einzelzelle angeordneten Katholytrück- strömkanal zu begünstigen (DD-PS 99 548).The division of the anode and cathode spaces into parallel flow channels has proven to be particularly favorable, on the one hand to largely avoid undesired backmixing in the anode spaces and on the other hand a gas bubble-related catholyte circulation which has an advantageous effect on the cell voltage via a catholyte back arranged within each individual cell - favor the flow channel (DD-PS 99 548).

Aber auch die Nutzung des Auftriebes des anodisch entstehenden Sauerstoffs zur hydrodynami¬ schen Kopplung einer größeren Anzahl von Einzelzellen auf annähernd gleicher Niveauhöhe wurde bereits vorgeschlagen (DD-PS 281 095).However, the use of the buoyancy of the anodic oxygen for hydrodynamic coupling of a large number of individual cells at approximately the same level has also already been proposed (DD-PS 281 095).

Als Anoden haben sich Verbundanoden aus Platin und einem filmbildenden Metall, z.B. Tantal oder Titan, bewährt. Es werden bevorzugt Tantalfolien als Unterlagen und gleichzeitig Stromzuführungen zu den darauf angeordneten senkrechten Platinstreifenelektroden verwendet. Die Platinstreifen werden durch ein geeignetes Verfahren fest mit der Tantalfolie verschweißt (Widerstandsschweißen, Laserschweißen). Nach DE-PS 3 823 760 kann der Verbund besonders vorteilhaft durch heißiso- statisches Verpressen von Basismetall und Platinfolie zwischen Trennmittelschichten herbeigeführt werden. Die Stromzuführung zu den einzelnen Verbundanoden erfolgt durch seitlich an den Tantal¬ folien angebrachte Kontakte.Composite anodes made of platinum and a film-forming metal, e.g. Tantalum or titanium, proven. Tantalum foils are preferably used as supports and at the same time current leads to the vertical platinum strip electrodes arranged thereon. The platinum strips are firmly welded to the tantalum foil using a suitable process (resistance welding, laser welding). According to DE-PS 3 823 760, the composite can be brought about particularly advantageously by hot-isostatic pressing of base metal and platinum foil between layers of release agent. The current supply to the individual composite anodes takes place through contacts attached to the side of the tantalum foils.

Als Separatoren zur Trennung der Anoden- und Kathodenräume finden mikroporöse, flexible PVC- Diaphragmen mit mittleren Porengrößen von ca. 1 μm Verwendung. Diese können nach einem weiteren Vorschlag auch mit Rippen zur Ausbildung der anodischen Strömungskanäle und zur Förderung des Wärme- und Stromtransportes ausgestattet sein (DD-PS 141 463).Microporous, flexible PVC diaphragms with average pore sizes of approx. 1 μm are used as separators for separating the anode and cathode spaces. According to a further proposal, these can also be equipped with ribs for forming the anodic flow channels and for promoting the transport of heat and electricity (DD-PS 141 463).

Zwischen den Grundkörpern aus imprägniertem Graphit und den Verbundanoden sind Anodeniso¬ lierplatten aus einem nicht elektrochemisch wirksamen Material aufgebracht, durch welche die Kon¬ takte zwischen Platin-Tantal-Eiektroden und Kathoden-Grundkörpern geführt bzw. vermittelt werden. Als Anodenisolierplatten werden vorwiegend PVC-H-Platten verwendet, die gleichzeitig auch die in die Grundkörper anodenseitig eingearbeiteten Kühlkanäle gegenüber den Anodenräumen abgrenzen (DD-PS 99 548). Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, zur Verbesserung des Wärmedurch¬ ganges die Anodenisolierplatten aus Titan, insbesondere aus einer Titan-Palladium-Legierung, zu fertigen (DD-PS 152 266) und die Platinstreifen dort direkt aufzubringen. Als problematisch erwies sich jedoch, die dünnen Platinstreifen so fest und sicher mit der Titanplatte zu verbinden, daß auch bei mehrjährigem Betrieb keine zu starke Korrosion oder sogar eine Ablösung der Schweißverbin¬ dung erfolgt.Anode insulating plates made of a non-electrochemically active material are applied between the base bodies made of impregnated graphite and the composite anodes, through which the contacts between platinum-tantalum electrodes and cathode base bodies are guided or conveyed. PVC-H plates are mainly used as anode insulation plates, which at the same time also delimit the cooling channels incorporated in the base body on the anode side compared to the anode spaces (DD-PS 99 548). It has also already been proposed to produce the anode insulating plates from titanium, in particular from a titanium-palladium alloy (DD-PS 152 266) and to apply the platinum strips there directly to improve the heat transfer. However, it turned out to be problematic to connect the thin platinum strips so firmly and securely to the titanium plate that even after several years of operation there is no excessive corrosion or even detachment of the weld connection.

Die seitlich aus den Anodenplatten herausgeführten Ein- und Austritte dienen der Zu- und Abführung der Elektroiysemedien, also der Katholyt- und Anolytlösungen sowie der mitgeführten gasförmigen und gelösten Elektrolyseprodukte. Sie sind mit außerhalb der Zelle angeordneten Zu- und Abfüh- rungsieitungen für die Elektrolysemedien (nachfolgend als äußere Zu- und Abführungsleitungen bezeichnet) soweit mit den ebenfalls außerhalb der Zelle an den Austritten angeordneten Trenn¬ vorrichtungen für die Abtrennung der gasförmigen Elektrolyseprodukte (nachfolgend als "äußere Trennvorrichtungen" bezeichnet) verbunden.The inlets and outlets led out of the side of the anode plates serve to feed and discharge the electroysis media, i.e. the catholyte and anolyte solutions as well as the gaseous and dissolved electrolysis products carried along. They are provided with feed and discharge lines for the electrolysis media (hereinafter referred to as outer feed and discharge lines) arranged outside the cell, as far as with the separating devices for separating the gaseous electrolysis products, which are also arranged outside the cell at the outlets (hereinafter referred to as " outer separators "referred) connected.

Obwohl in der DD-PS 99 548 bereits die Abmessung der vorteilhaft zu verwendenden parallel durch¬ strömten Elektrodenkanäle auf 0,5 bis 2,0 m vorgeschlagen wurde, haben sich in den bisher nach diesem Aufbauprinzip im technischen Maßstab eingesetzten Bipolarzellen (Typ EZ II) geringere Elektrodenhδhen von lediglich 0,5 m bis heute behauptet. Um damit eine Stromkapazität von 500 bis 600 A je bipolarer Einzelzelle bei minimalem Spannungsabfall in den Verbundanoden mit seit¬ licher Stromzuführung zu erreichen, mußten mehrere von ihnen nebeneinander angeordnet werden. Das brachte den Nachteil mit sich, daß ein Teil der verfügbaren Fläche für die Anordnung der Kon¬ takte innerhalb der Elektrodenplatten und für deren sichere Abdichtung verwendet werden mußte, verbunden mit einem Verlust an wirksamer Elektrodenfläche.Although the dimensions of the electrode channels with parallel flow through which are advantageously to be used have already been proposed in DD-PS 99 548 to be 0.5 to 2.0 m, bipolar cells (type EZ II) that have been used on the technical scale to date have been based on this principle of construction. lower electrode heights of only 0.5 m have been claimed to date. In order to achieve a current capacity of 500 to 600 A per bipolar single cell with a minimal voltage drop in the composite anodes with lateral power supply, several of them had to be arranged side by side. This had the disadvantage that part of the available area had to be used for the arrangement of the contacts within the electrode plates and for their secure sealing, combined with a loss of effective electrode area.

Zur Erzielung ausreichend hoher Stromausbeuten war es bei dieser geringen Elektrodenhöhe außer¬ dem erforderlich, mehrere solcher Zellenabschnitte von der Breite der Verbundanoden unter Zwi¬ schenschaltung eines Rückstrδmkanals nacheinander vom Anolyten durchströmen zu fassen, ver¬ bunden mit einem weiteren Verlust an wirksamer Elektrodenfläche. Auf der Kathodenseite gilt dies gleichermaßen für die dort angeordneten internen Rückströmkanäle.In order to achieve sufficiently high current yields with this low electrode height, it was also necessary to allow several such cell sections of the width of the composite anodes to flow through the anolyte one after the other with the interposition of a return flow channel, combined with a further loss of effective electrode area. On the cathode side, this applies equally to the internal backflow channels arranged there.

Insgesamt ergab sich daraus ein Verlust an verfügbarer Elektrodenfläche von etwa 20 %, verbunden mit einer Verminderung der Raum-Zeit-Ausbeute in gleicher Größenordnung. Ein weiterer Nachteil bestand darin, daß die innerhalb der Elektrodenplatten angeordneten Kontakte und Rückströmkanäle die Ursache für unterschiedliche, von außen nicht rechtzeitig erkennbare Schäden bildeten, die im Extremfall zum Ausfall der gesamten Filterpressenzelle führen konnten (z.B. undichte Kontaktab¬ schirmung). Eine wichtige Kennziffer für die wirtschaftliche Nutzung einer Elektrolysezelle ist die Flächen-Zeit- Ausbeute, worunter die auf die benötigte Grundfläche bezogene Kapazität der Elektroiysezelle verstanden wird. Besonders für die Nachrüstung von Elektrolysezelien in vorhandenen Anlagen ist es von entscheidender Bedeutung, die verfügbare, meist begrenzte Stellfläche maximal ausnutzen zu können. Es hat deshalb auch nicht an Versuchen gefehlt, bei Beibehaltung des Kontruktionsprinzips der bewährten Elektrolysezelle EZ II durch vertikale Maßstabsvergrößerung die je Grundflächenein¬ heit unterzubringende Elektrolysekapazität zu erhöhen und dabei gleichzeitig günstigere Bedingungen für die Erreichung höherer Stromausbeuten ohne die bisher erforderliche Hintereinanderschaltung mehrerer Zellenabschnitte innerhalb der bipolaren Einzelzelien zu erreichen.Overall, this resulted in a loss of available electrode area of about 20%, combined with a reduction in the space-time yield in the same order of magnitude. A further disadvantage was that the contacts and backflow channels arranged within the electrode plates formed the cause for different damage which could not be recognized from the outside, which in extreme cases could lead to failure of the entire filter press cell (eg, leaky contact shielding). An important indicator for the economic use of an electrolysis cell is the area-time yield, which is understood to mean the capacity of the electrolysis cell based on the required base area. Especially when retrofitting electrolysis cells in existing systems, it is crucial to be able to make maximum use of the available, usually limited, space. There has therefore been no lack of attempts to increase the electrolysis capacity to be accommodated per base unit by maintaining the construction principle of the proven EZ II electrolysis cell by increasing the vertical scale and, at the same time, more favorable conditions for achieving higher current yields without the previously required series connection of several cell sections within the bipolar To reach individual cells.

Das führte zur Entwicklung und Erprobung des Prototyps eines Peroxodisulfat-Großelektroiyseurs (Typ EZ III) mit 2 m hohen Elektrodenplatten mit einer Strombelastung von 1 ,2 kA. Damit konnte dann auch auf eine Hintereinanderschaltung mehrerer Zellenabschnitte verzichtet werden und die Flächen-Zeit-Ausbeute konnte bei vergleichbarem spezifischen Elektroenergieverbrauch verdoppelt werden. Die Langzeiterprobung führte jedoch auch zu der Erkenntnis, daß damit die Leistungsgren¬ zen dieses Konstruktionsprinzips bzw. der dabei eingesetzten Baumaterialien und Baugruppen erreicht bzw. bereits überschritten waren. Insbesondere ergaben sich folgende Mängel:This led to the development and testing of the prototype of a large peroxodisulfate electrosensor (type EZ III) with 2 m high electrode plates with a current load of 1.2 kA. It was then also possible to dispense with the connection of several cell sections in series and the area-time yield could be doubled with comparable specific electrical energy consumption. However, the long-term testing also led to the realization that the performance limits of this design principle or of the building materials and assemblies used in this way had been reached or already exceeded. In particular, the following shortcomings arose:

1. Zur Gewährleistung der mechanischen Stabilität der großflächigen Elektrodenplatten und zur Unterbringung der größeren Querschnitte für die Zu- und Abführung der Elektrolysemedien mußten die Grundkörper aus imprägniertem Graphit verstärkt werden. Dadurch vergrößerte sich die Grundfläche und ein Teil der durch die vertikale Maßstabsvergrößerung erreichten Erhöhung der Flächen-Zeit-Ausbeute wurde kompensiert.1. To ensure the mechanical stability of the large-area electrode plates and to accommodate the larger cross-sections for the supply and discharge of the electrolysis media, the base body made of impregnated graphite had to be reinforced. This increased the footprint and partly compensated for the increase in area-time yield achieved by increasing the vertical scale.

2. Das Gewicht einer komplett montierten bipolaren Elektrodenplatte erhöhte sich auf ca. 200 kg. Die Handhabung dieser schweren Elektrodenplatten bei der Fertigung, bei der Montage und bei der Reparatur der Elektrolysezelle vor Ort erschwerte sich dadurch beträchtlich und erforderte zusätzliche Aufwendungen für die benötigte Handhabetechnik.2. The weight of a completely assembled bipolar electrode plate increased to approx. 200 kg. The handling of these heavy electrode plates in the manufacture, assembly and repair of the electrolytic cell on site was considerably more difficult and required additional expenditure for the handling technology required.

3. Die Höhenzunahme auf das etwa 3fache brachte auch eine entsprechende Vergrößerung des hydrostatischen Druckes mit sich. Das führte zu einer deutlichen Zunahme der Schäden an den innerhalb der Elektrodenplatten angeordneten Kontakten und auch die sichere Abdich tung aller anderen Baugruppen bereitete Schwierigkeiten.3. The increase in height by about 3 times also brought about a corresponding increase in the hydrostatic pressure. This led to a significant increase in the damage to the contacts arranged within the electrode plates and also the secure sealing of all other assemblies caused difficulties.

4. Die bei der EZ II bewährten flexiblen, mit senkrechten Rippen versehenen, Diaphragmen aus PVC mit einer Porengröße von ca. 1 μm erwiesen sich hier als ungeeignet. Die höheren Druckdifferenzen zwischen den Elektrodenräumen, die größere Flächenpressung innerhalb der Dichtflächen, führten zu Verlusten an Peroxodisulfaten (zu große Durchlässigkeit, Span¬ nungsrisse an den Dichtungen) und zur Erhöhung der Ausfallrate. In relativ kurzen Zeiträu- men war deshalb ein Diaphragmenwechsef erforderlich. Die vor Ort durchzuführende senk¬ rechte Montage der schweren, großflächigen Elektrodenplatten in Verbindung mit der erfor¬ derlichen sehr genauen Positionierung der verwendeten profilierten Diaphragmen war nur mit beträchtlichem Zeit-, Personal- und Kostenaufwand realisierbar.4. The flexible diaphragms made of PVC with a pore size of approx. 1 μm, which have been tried and tested with the EZ II, have been found to be unsuitable here. The higher pressure differences between the electrode spaces, the greater surface pressure within the sealing surfaces, led to losses of peroxodisulfates (too high permeability, stress cracks on the seals) and to an increase in the failure rate. In a relatively short period of time It was therefore necessary to change the diaphragm. The vertical assembly of the heavy, large-area electrode plates to be carried out on site in connection with the very precise positioning of the profiled diaphragms used was only possible with considerable expenditure of time, personnel and costs.

5. Als besondere Schwachstelle erwies sich auch die Abdeckung der anodenseitig einge¬ arbeiteten Kühlkanäle allein durch die Anodenisolierplatten aus PVC. Der höhere hydro¬ statische Druck in den Kühlkanälen führte zu deren Verformung, verbunden mit Problemen bei der Abdichtung.5. The covering of the cooling channels incorporated on the anode side by the PVC anode insulation plates also proved to be a particular weak point. The higher hydrostatic pressure in the cooling channels led to their deformation, combined with problems with the sealing.

Zusammenfassend bleibt also festzustellen, daß die vertikale Maßstabsvergrößerung auf Zelienhöhen über 1 m mit den bekannten technischen Mitteln nicht zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit im angestrebten Maße geführt hat, da die Erhöhung der Flächen-Zeit-Ausbeute nur mit hohem techni¬ schen Aufwand und zulasten der Betriebssicherheit und Wartungsfreiheit erreicht werden konnte.To sum up, it remains to be stated that the vertical enlargement of the cell at cell heights over 1 m did not lead to the improvement of the economy in the desired extent with the known technical means, since the increase in the area-time yield only with high technical effort and at the expense of operational safety and freedom from maintenance could be achieved.

Der zunehmende Einsatz von Persulfat-Recycling-Verfahren in der Umwelttechnologie erhöht aber gerade den Stellenwert der Betriebssicherheit und Wartungsfreiheit, da die meist kleineren bzw. mittelständigen Unternehmen oft nicht über geeignetes Fachpersonal auf dem Gebiet der elektro¬ chemischen Technologie verfügen. Auch die Forderung nach einer weiteren Vergrößerung der je Grundflächeneinheit unterzubringenden Elektrolysekapazität bleibt brennend aktuell, da für die Nachrüstung von Recyclingtechnik in vorhandenen Anlagen meist nur wenig freie Stellfläche zur Verfügung steht.However, the increasing use of persulfate recycling processes in environmental technology increases the importance of operational safety and freedom from maintenance, since the mostly small or medium-sized companies often do not have suitable specialist personnel in the field of electrochemical technology. The demand for a further increase in the electrolysis capacity to be accommodated per unit of base area remains burning, as there is usually only little free space available for retrofitting recycling technology in existing systems.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand deshalb darin, aufbauend auf den erreichten hohen Stand der bipolaren Filterpressenzellen, jedoch unter Vermeidung ihrer dargestellten Nachteile, eine solche Elektrolysezelle bereitzustellen, die eine weitere Steigerung der Flächen-Zeit-Ausbeute bei hoher Betriebssicherheit und Wartungsfreundlichkeit ermöglicht und die sowohl zur Herstellung von Peroxodisulfaten, als auch zur Regeneration von Ätz-, Beiz- und Oxidationslösungen in Persulfat- Recycling-Anlagen einsetzbar ist.The object of the present invention was therefore to provide, based on the high level of bipolar filter press cells achieved, but avoiding the disadvantages described, such an electrolysis cell which enables a further increase in the area-time yield with high operational reliability and ease of maintenance, and both for the production of peroxodisulfates, as well as for the regeneration of etching, pickling and oxidation solutions in persulfate recycling systems.

Diese technische Aufgabe wurde erfindungsgemäß durch eine bipolare Filterpressenzelle gelöst, welche durch die in den Patentansprüchen 1 bis 10 genannten Merkmale gekennzeichnet ist.This technical problem was solved according to the invention by a bipolar filter press cell, which is characterized by the features mentioned in claims 1 to 10.

Es wurde gefunden, daß es durch Verwendung von über 1,5 m hohen, dafür aber nur 0,2 bis 0,5 m schmalen Elektrodenpiatten in Verbindung mit der kombinierten Anwendung neuer, aber auch an sich bekannter, technischer Mittel in überraschend einfacher Weise gelingt, die gestellte Aufgabe zu lösen und darüber hinaus weitere positive technische und wirtschaftliche Ergebnisse zu erreichen.It has been found that the use of electrode plates over 1.5 m high but only 0.2 to 0.5 m narrow in connection with the combined use of new, but also known, technical means succeeds in a surprisingly simple manner to solve the task and to achieve further positive technical and economic results.

Die erfindungsgemäß aufgebauten Elektrodenpiatten sind durch ihr relativ geringes Gewicht leicht handhabbar und montierbar. Die großen Zellenhöhen bis zu 2,5 m ermöglichen die volle Ausnutzung . .The electrode plates constructed according to the invention are easy to handle and mount due to their relatively low weight. The large cell heights of up to 2.5 m allow full utilization , ,

des Auftriebes der dispergierten Gasphase für die Umlaufförderung des Elektrolyten, ohne daß nutz¬ bare Elektrodenfläche für interne Rückströmkanäle verloren geht.the buoyancy of the dispersed gas phase for circulating the electrolyte, without losing usable electrode area for internal backflow channels.

Auch die für hohe Stromausbeuten benötigte Gesamtelektrodenhöhe kann ohne die bisher erforder¬ liche Hintereinanderschaltung mehrerer Anodenabschnitte in einfacher Weise erreicht werden. Bei den erfindungsgemäß zu verwendenden schmalen Elektrodenpiatten konnte auch völlig auf die stör¬ anfälligen Kontakte innerhalb der Platten verzichtet werden. Die beidseitig im Bereich der Anoden¬ dichtrahmen angeordneten Kontakte reichen völlig aus, um auch bei Verwendung von Verbundano¬ den aus dünnen Metallfolien von 20 bis 50 μm Stärke einen vernachlässigbar geringen Spannungs¬ abfall in den Stromzuführungen zu erreichen.The total electrode height required for high current yields can also be achieved in a simple manner without the previously required series connection of several anode sections. In the case of the narrow electrode plates to be used according to the invention, it was also possible entirely to dispense with the susceptible contacts within the plates. The contacts arranged on both sides in the area of the anode sealing frame are completely sufficient to achieve a negligibly small voltage drop in the current leads even when using composite anodes made of thin metal foils of 20 to 50 μm in thickness.

Die erfindungsgemäße Verwendung druckfest gegenüber den Anodenräumen abgedichteter Kühl¬ kanäle sowie der Einsatz völlig flüssigkeitsdichter lonenaustauschermembranen bzw. von mikropo¬ rösen Diaphragmen mit einer gegenüber den bisher verwendeten PVC-Diaphragmen höheren Festig¬ keit und weiter herabgesetzten Durchlässigkeit tragen ganz wesentlich dazu bei, die dargestellten Stör- und Verlustquellen bei mehr als 1 ,5 m hohen Zellen zu beseitigen bzw. zu minimieren.The use according to the invention of pressure-resistant cooling ducts sealed against the anode compartments and the use of completely liquid-tight ion exchange membranes or of microporous diaphragms with a higher strength and further reduced permeability compared to the PVC diaphragms previously used contribute significantly to the disruption shown - Eliminate and minimize sources of loss in cells more than 1.5 m high.

Die druckfeste Abdichtung der Kühlkanäle wird nach den Ansprüchen 3 bis 5 entweder dadurch er¬ reicht, daß die Anodenisolierplatten von den Kühlkanälen durch eine starre Zwischenlage aus im¬ prägniertem Graphit getrennt werden oder daß stärkere Anodenisolierplatten aus Titan verwendet werden. Unter druckfest im Sinne der Erfindung soll verstanden werden, daß einem der Zelienhöhe entsprechenden hydrostatischen Kühlwasserdruck ohne Verformung der Anodenisolierplatte stand¬ gehalten wird.The pressure-tight sealing of the cooling channels is either achieved according to claims 3 to 5 in that the anode insulating plates are separated from the cooling channels by a rigid intermediate layer made of impregnated graphite or that stronger anode insulating plates made of titanium are used. Pressure-resistant in the sense of the invention is to be understood to mean that a hydrostatic cooling water pressure corresponding to the cell height is withstood without deformation of the anode insulating plate.

Die Verwendung der vorzugsweise einzusetzenden lonenaustauschermembranen, insbesondere solcher aus sulfonierten Fluorpolymeren ist zwar im Zusammenhang mit bipolaren Persulfatzellen bereits vorgeschlagen worden, jedoch bisher ausschließlich für geringere Bauhöhen (EZ II). Aber garade bei den erfindungsgemäß verwendeten mindestens 1 ,5 m hohen Elektrodenpiatten trägt die chemische Beständigkeit in Verbindung mit der Dichtigkeit entscheidend dazu bei, die Leistungs¬ parameter der Zelle und die Standzeiten deutlich zu verbessern. Bei Verwendung der Zellen im Rahmen von Recycling-Verfahren gelingt es darüber hinaus, den Kathodenprozeß bis auf den Kationentransport fast völlig vom Anodenprozeß der Peroxodisulfatbildung abzukoppeln und ihn anwendungsspezifisch für Reduktions- und Metaliabscheidungsprozesse zu nutzen.The use of the ion exchange membranes which are preferably to be used, in particular those made from sulfonated fluoropolymers, has already been proposed in connection with bipolar persulfate cells, but has hitherto only been used for lower overall heights (EZ II). But even with the at least 1.5 m high electrode plates used according to the invention, the chemical resistance combined with the tightness makes a decisive contribution to significantly improving the performance parameters of the cell and the service life. When using the cells in the context of recycling processes, it is also possible to decouple the cathode process almost completely from the anode process of peroxodisulfate formation, apart from the cation transport, and to use it for specific application for reduction and metal deposition processes.

Die nach einem weiteren Merkmal der Erfindung eingesetzten Verbundanoden mit einer Platin- beschichtung von 20 bis 40 % der Oberfläche können in bekannter Weise durch Widerstands¬ schweißen oder Laserschweißen hergestellt werden. Deutlich höhere Standzeiten werden jedoch erreicht, wenn die Platinfolien, vorzugsweise in Form senkrechter Platinstreifen, gemäß Anspruch 9 . .The composite anodes used according to a further feature of the invention with a platinum coating of 20 to 40% of the surface can be produced in a known manner by resistance welding or laser welding. However, significantly longer service lives are achieved if the platinum foils, preferably in the form of vertical platinum strips, according to claim 9 , ,

durch heißisostatisches Pressen ganzflächig mit der Unterlage aus Titan oder Tantal verschweißt werden, wie in der DE-PS 3 823 760 beschrieben.can be welded to the base made of titanium or tantalum by hot isostatic pressing, as described in DE-PS 3 823 760.

Die schmalen und hohen Elektrodenpiatten ermöglichen im Gegensatz zu der diagonalen Durch¬ strömung der bisherigen breiten Elektrodenpiatten auch eine gleichmäßigere Verteilung der Elek- trolytlösungen auf die einzelnen Strömungskanäle, eine wichtige Voraussetzung für die Erreichung hoher Stromausbeuten. Unterstützt wird dies noch durch die erfindungsgemäße Anordnung der unteren Eintritte für Katholyt und Anolyt sowie der oberen Austritte für die anodischen und kathodi¬ schen Elektrolyseprodukte übereinander. Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform liegt dann vor, wenn nach Anspruch 11 die Ein- und Austritte für die Elektrolysemedien einseitig aus den Elek¬ trodenpiatten herausgeführt werden und die Austritte mit einer kombinierten äußeren Trennvorrich¬ tung für die kathodischen und anodischen Elektrolyseprodukte verbunden sind. Dadurch gelingt es, die Elektrolysezelle mit ihren Außenbaugruppen besonders raumsparend und übersichtlich anzu¬ ordnen und die äußere Rückströmleitung (Katholytkreislauf) bzw. Überströmleitung (Übertritt des Katholyten in die Anolyt-Zuführungsleitung) ohne längere Leitungsführung besonders rationell zu gestalten.In contrast to the diagonal flow through the previous wide electrode plates, the narrow and high electrode plates also enable the electrolyte solutions to be distributed more evenly over the individual flow channels, an important prerequisite for achieving high current yields. This is supported by the arrangement according to the invention of the lower inlets for catholyte and anolyte and the upper outlets for the anodic and cathodic electrolysis products one above the other. A particularly advantageous embodiment is present if, according to claim 11, the inlets and outlets for the electrolysis media are led out of the electrode plates on one side and the outlets are connected to a combined outer separating device for the cathodic and anodic electrolysis products. This makes it possible to arrange the electrolysis cell with its outer assemblies in a particularly space-saving and clearly arranged manner and to make the outer return flow line (catholyte circuit) or overflow line (passage of the catholyte into the anolyte supply line) particularly efficient without lengthy line routing.

Deshalb eignet sich die Elektrolysezelle gemäß vorliegender Erfindung auch besonders gut für solche bereits vorgeschlagenen Recycling-Prozesse, bei denen an der Kathode Metalle, wie z.B. Kupfer, in Form von Metaiipulvern abgeschieden und durch den umlaufenden Katholytstrom aus den Kathoden¬ räumen ausgetragen werden. Dazu wird nach einem werteren Merkmal der Erfindung die kathodi¬ sche äußere Trennvorrichtung zusätzlich mit Mitteln zur Abtrennung dieser Feststoffpartikei ausge¬ stattet, wie sie in der DE-Anmeldung, AZ P 41 37 022,8 beschrieben sind.Therefore, the electrolytic cell according to the present invention is also particularly well suited for recycling processes which have already been proposed and in which metals, such as e.g. Copper, deposited in the form of metal powders and discharged from the cathode spaces by the circulating catholyte stream. For this purpose, according to a further feature of the invention, the cathodic outer separating device is additionally equipped with means for separating these solid particles, as described in DE application, AZ P 41 37 022.8.

Die hohen und schmalen Zellen ermöglichen darüber hinaus die Verwendung von Elektrodenpiatten geringerer Stärke, ohne die mechanische Stabilität der Zellenkonstruktion zu beeinträchtigen. In fol¬ gender Tabelle sind die Abmessungen und die Leistungsdaten von Elektrodenpiatten der Vergleichs¬ zellen EZ II und EZ III denen der erfindungsgemäßen Zelle, wie sie in den Ausführungsbeispielen beschrieben ist, gegenübergestellt. Vergleichszellen Zelle nach EZ II EZ III ErfindungThe tall and narrow cells also allow the use of lower-strength electrode plates without impairing the mechanical stability of the cell construction. The following table compares the dimensions and the performance data of electrode plates of the comparison cells EZ II and EZ III with those of the cell according to the invention, as described in the exemplary embodiments. Comparison cells cell according to EZ II EZ III invention

Höhe der ElektrodenpiattenHeight of the electrode plates

Breite der ElektrodenpiattenWidth of the electrode plates

Stärke der ElektrodenpiattenThickness of the electrode plates

Gewicht einer ElektrodenplatteWeight of an electrode plate

NennstromstärkeRated current

Grundfläche je EinzelzelleFootprint per single cell

Stromstärke je GrundflächeneinheitAmperage per unit area

Steigerung der HöheIncrease in height

Steigerung d. Stromstärke je GFEIncrease d. Amperage per GFE

Verhältnis der Steiger, d. Strömst,

Figure imgf000009_0001
je GFE zur Steigerung der HöheRatio of climbers, i.e. Flow,
Figure imgf000009_0001
per GFE to increase the height

Daraus wird deutlich, daß es durch die Verringerung der Plattenstärke in Verbindung mit dem Weg¬ fall der inneren Kontakte und Rückströmkanäle gegenüber der EZ II gelingt, die je Grundflächenein¬ heit unterzubringende Elektrolyseleistung stärker zu steigern als die Zellenhöhe und damit den bei der EZ III erkennbaren negativen Trend sogar umzukehren.From this it becomes clear that by reducing the plate thickness in connection with the elimination of the internal contacts and backflow channels compared to the EZ II, the electrolysis capacity to be accommodated per base unit can be increased more than the cell height and thus that which can be seen in the EZ III reverse the negative trend.

Der scheinbare Nachteil einer zu geringen Einzelstromkapazität der schmalen Elektrodenpiatten kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung in einfacher Weise dadurch kompensiert werden, daß innerhalb eines Spannrahmens mehrere aus mindestens einer bipolaren und zwei monopoiaren Elek¬ trodenpiatten bestehenden Elektrodensegmente elektrisch parallel geschaltet werden. Sind Bipolar¬ zellen größerer Gesamtkapazität erforderlich, wie sie insbesondere für die technische Peroxodisulfat- herstellung benötigt werden, können zwei dieser Zellensegmente mit einer größeren Anzahl bipolarer Elektrdenplatten innerhalb des Spannrahmens nebeneinander angeordnet werden, wobei die Ein- und Austritte jeweils nach links bzw. nach rechts aus den Stirnseiten der Elektrodenpiatten herausge¬ führt werden. Auch diese technische Lösung ist nur im Zusammenhang mit den erfindungsgemäß zu verwendenden Elektrodenpiatten mit übereinander angeforderten, einseitig herausgeführten Ein- und Austritten für Anolyt und Katholyt realisierbar.The apparent disadvantage of an insufficient individual current capacity of the narrow electrode plates can be compensated for in a simple manner according to a further feature of the invention in that a plurality of electrode segments consisting of at least one bipolar and two monopolar electrode plates are electrically connected in parallel within a clamping frame. If bipolar cells of greater total capacity are required, as are required in particular for the technical production of peroxodisulfate, two of these cell segments with a larger number of bipolar electrode plates can be arranged next to one another within the stenter frame, the entrances and exits in each case to the left or to the right are led out of the end faces of the electrode plates. This technical solution, too, can only be realized in connection with the electrode plates to be used according to the invention, with the one-sided lead-in and outlet for anolyte and catholyte.

Die Figuren 1 und 2 sollen das Könstruktions- und Funktions-Prinzip einer bevorzugten Ausführungs¬ variante der erfindungsgemäßen Bipolarzelie verdeutlichen.Figures 1 and 2 are intended to illustrate the design and functional principle of a preferred embodiment of the bipolar cell according to the invention.

Figur 1 zeigt einen Querschnitt durch zwei komplette bipolare Elektrodenpiatten mit je einer fertig montierten und einer in die einzelnen Baugruppen aufgegliederten anodischen Halbzelle sowie die darauf angeordneten lonenaustauschermembranen. Sie verdeutlich das Konstruktionsprinzip und zeigt die Lage der wichtigsten Baugruppen zueinander im mittleren, elektrochemisch wirksamen Bereich der Zelle. Auf die Darstellung der Ein- und Austritte für die Elektrolyse- und Kühlmedien wurde zur besseren Übersichtlichkeit verzichtet.FIG. 1 shows a cross section through two complete bipolar electrode plates, each with a fully assembled and an anodic half cell broken down into the individual assemblies, and the ion exchange membranes arranged thereon. It clarifies the construction principle and shows the position of the most important assemblies in relation to each other in the middle, electrochemically effective area of the cell. The representation of the inlets and outlets for the electrolysis and cooling media has been omitted for better clarity.

Diese Informationen sind der Figur 2 zu entnehmen, die eine der bipolaren Elektrodenpiatten mit Sicht auf die Kathodenseite im Zusammenwirken mit den außerhalb der Elektrodenpiatten ange¬ brachten Baugruppen (äußere Zuführungsleitungen und äußere Trennvorrichtung) zeigt, in den Aus¬ brüchen ist die Lage der Ein- und Austritte zu den Anodenräumen auf der Rückseite der Elektroden¬ platte schematisch dargestellt.This information can be found in FIG. 2, which shows one of the bipolar electrode plates with a view of the cathode side in cooperation with the assemblies attached outside the electrode plates (outer supply lines and outer separating device). The position of the indentations is in the cutouts. and exits to the anode compartments on the back of the electrode plate are shown schematically.

Anhand der Fig. 1 soll zunächst der Grundaufbau der bipolaren Zellen erläutert werden. In die Grundkörper 1 der Elektrodenpiatten aus imprägniertem Graphit sind kathodenseitig die Kathoden¬ kanäle 2, anodenseitig die durch versenkt eingelassene und eingeklebte Deckplatten 3 druckfest abgeschlossenen Kühlkanäle 4 eingearbeitet. Die darauf angeordneten Anodenisolierplatten 5 aus PVC sind ebenfalls in die Grundkörper eingelassen und schließen an den Seiten bündig mit diesen ab. Auf den Anodenisolierplatten befinden sich die Verbundanoden 6, bestehend aus Titanfolien mit darauf mittels der Methode des heißisostatischem Pressens aufgeschweißten Platinstreifen, die ca. 25 % der Titanfläche einnehmen. Auf der Rückseite der Verbundanoden sind beidseitig Platinkon¬ taktstreifen aufgeschweißt, die auf den seitlichen Kontaktflächen der Grundkörper aufliegen und beim Zusammenspannen den elektrischen Kontakt zwischen den Verbundelektroden und den Grund¬ körpern der Elektrodenpiatten herstellen. Der Anodenraum wird nach außen abgegrenzt von den Anodendichtrahmen 7. Beim Zusammenspannen wird durch sie gleichzeitig der Anpreßdruck auf die Kontakte übertragen und diese gegenüber dem Anolyten abgedichtet, innerhalb der Anodenräume 8 sind die Abstandsstreifen 9 in der Weise angeordnet, daß eine Unterteilung in parallel durchströmte Kanäle erfolgt und sich in jedem Anodenkanal ein Platinsteifen befindet. Zwischen je zwei Elektro¬ denpiatten sind die lonenaustauschermembranen 10 eingespannt, ebenfalls seitlich abgedichtet durch die Anodendichtrahmen.The basic structure of the bipolar cells will first be explained with reference to FIG. 1. In the base body 1 of the electrode plates made of impregnated graphite, the cathode channels 2 are incorporated on the cathode side, and the cooling channels 4, which are sealed pressure-tight by recessed and glued-in cover plates 3, are incorporated on the anode side. The anode insulating plates 5 made of PVC are also embedded in the base body and are flush with the sides. On the anode insulating plates are the composite anodes 6, consisting of titanium foils with platinum strips welded thereon by means of the hot isostatic pressing method, which take up approximately 25% of the titanium surface. Platinum contact strips are welded onto both sides of the back of the composite anodes, which lie on the lateral contact surfaces of the base body and, when they are clamped together, produce the electrical contact between the composite electrodes and the base bodies of the electrode plates. The anode space is delimited from the outside by the anode sealing frame 7. When clamping together, the contact pressure is simultaneously transmitted through them to the contacts and these are sealed off from the anolyte, within the anode spaces 8 the spacer strips 9 are arranged in such a way that they are subdivided into parallel flow channels and there is a platinum strip in each anode channel. The ion exchange membranes 10 are clamped between two electrode plates, also laterally sealed by the anode sealing frame.

Die Anordnung der Ein- und Austritte für die Elektrolysemedien, die Strömungsführung und das Zu¬ sammenwirken der kathodischen und anodischen Halbzellen mit den äußeren Anbauteilen soll anhand der Figur 2 beschrieben werden. Der Katholyt wird den kathodischen Halbzellen über die äußere Zuführungsleitung 1 1 und die Eintritte 12 zugeführt. Zusammen mit dem kathodisch abge¬ schiedenen Wasserstoff verläßt der Katholyt die Kathodenräume durch die Austritte 13 und gelangt in das Katholytsegment der kombinierten äußeren Trennvorrichtung 14. Hier wird der Wasserstoff abgetrennt und über den Gasaustritt 15 abgeleitet. Der Katholyt wird über den äußeren Rückström¬ kanal 16 zur Zuführungsleitung und von dort in die Kathodenräume rückgeführt. In den so geschlos¬ senen Katholytkreislauf wird durch den Eintritt 17 an der äußeren Trennvorrichtung kontinuierlich Katholyt (K) zudosiert. Die dadurch und durch die Eiektrolysereaktion bewirkte Volumenzunahme im Katholytkreislauf führt zu einem kontinuierlichen Überlauf von Katholyt, der durch die Überström¬ leitung 18, die äußere Zuführungsleitung 19 und die Eintritte 20 den anodischen Halbzellen zuge¬ führt wird. Der Anolyt durchströmt die Anodenräume und gelangt zusammen mit den Elektrolyse¬ produkten (Peroxodisulfat gelöst und Sauerstoff gasförmig) über die Austritte 21 in das Anoden¬ segment der kombinierten äußeren Trennvorrichtung. Der abgeschiedene Sauerstoff wird durch den Gasaustritt 22 abgeführt, während die Peroxodisulfatlösung (A) am Anolytaustritt 23 die äußere Trennvorrichtung verläßt. Durch die Eintritte 24 zu den Kühlkanälen (in Fig. 2 nicht dargestellt) wird Kühlwasser (KW) zugeführt, welches durch die Austritte 25 die Elektrodenpiatten wieder verläßt.The arrangement of the inlets and outlets for the electrolysis media, the flow guidance and the interaction of the cathodic and anodic half cells with the external attachments will be described with reference to FIG. 2. The catholyte is fed to the cathodic half cells via the outer feed line 11 and the inlets 12. Together with the cathodically separated hydrogen, the catholyte leaves the cathode spaces through the outlets 13 and reaches the catholyte segment of the combined outer separating device 14. Here, the hydrogen is separated off and discharged via the gas outlet 15. The catholyte is returned via the outer return flow channel 16 to the feed line and from there into the cathode spaces. In the catholyte circuit thus closed, the inlet 17 on the outer separating device continuously Catholyte (K) added. The volume increase in the catholyte circuit caused thereby and by the electrolysis reaction leads to a continuous overflow of catholyte, which is fed through the overflow line 18, the outer supply line 19 and the inlets 20 to the anodic half cells. The anolyte flows through the anode compartments and, together with the electrolysis products (peroxodisulfate dissolved and oxygen gaseous), reaches the anode segment of the combined external separation device via the outlets 21. The separated oxygen is discharged through the gas outlet 22, while the peroxodisulfate solution (A) leaves the outer separating device at the anolyte outlet 23. Cooling water (KW) is fed through the entrances 24 to the cooling channels (not shown in FIG. 2), which leaves the electrode plates again through the exits 25.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert.The invention is explained in more detail below with the aid of examples.

Beispiel 1example 1

Die nach den Figuren 1 und 2 aufgebauten Elektrodenpiatten waren 2 m hoch und 0,3 m breit. Die Grundkörper wurden aus flüssigkeitsdicht mittels Phenol-Formaldehyd-Kunstharz imprägniertem Graphit gefertigt, Sie hatten eine Stärke von 38 mm. Kathodenseitig waren die Kathodenkanäle ca. 4 mm tief eingearbeitet. Anodenseitig waren die eingearbeiteten Kühlkanäle durch eingeklebte Platten aus flüssigkeitsdicht imprägniertem Graphit druckfest abgeschlossen. Die anodischen Halb¬ zellen bestanden aus den ebenfalls in die Grundkörper eingelassenen PVC-Anodenisolierplatten, die dort aufliegenden Titan-Platin-Verbundanoden, den ca. 3 mm starken Dichtrahmen aus Weich-PVC und den Abstandsstreifen ebenfalls aus PVC. Die aus einer 100 μm starken Titanfolie und aus 25 % der Fläche einnehmenden senkrechten Streifen aus ca. 30 μm starker Platinfolie bestehenden Ver¬ bundanoden wurden durch heißisostatisches Pressen nach DE-PS 3 823 760 gefertigt. Die Kontak- tierung mit dem Graphit-Grundkörper erfolgte durch beidseitig unter den Dichtrahmen angeordnete Kontaktstreifen. Die Ein- und Austritte für die Elektrolysemedien waren einseitig aus den seitlichen Stirnflächen herausgeführt. Als Separatoren dienten lonenaustauschermembranen vom Typ NafionR 430. Im fertig montierten Zustand ergab sich eine Plattenstärke von 41 mm. Das Gewicht einer kompletten Elektrodenplatte für 500 A ergab sich zu 35 kg. Bezogen auf eine einzelne Bipolar¬ zelle errechnet sich daraus eine Stromstärke je Grundflächeneinheit von 41 ,7 kA/m2.The electrode plates constructed according to FIGS. 1 and 2 were 2 m high and 0.3 m wide. The basic bodies were made of graphite impregnated liquid-tight with phenol-formaldehyde synthetic resin. They had a thickness of 38 mm. On the cathode side, the cathode channels were worked in about 4 mm deep. On the anode side, the built-in cooling channels were sealed off by glued-in plates made of liquid-impregnated graphite. The anodic half cells consisted of the PVC anode insulating plates likewise embedded in the base body, the titanium-platinum composite anodes lying there, the approx. 3 mm thick sealing frame made of soft PVC and the spacer strips also made of PVC. The composite anodes, consisting of a 100 μm thick titanium foil and 25% of the vertical strips of approx. 30 μm thick platinum foil, were produced by hot isostatic pressing according to DE-PS 3 823 760. The contact with the graphite base body was made by contact strips arranged on both sides under the sealing frame. The inlets and outlets for the electrolysis media were led out from one side of the end faces. Ion exchange membranes of the type Nafion R 430 were used as separators. When fully assembled, the plate thickness was 41 mm. The weight of a complete electrode plate for 500 A was found to be 35 kg. Based on a single bipolar cell, this results in a current strength of 41.7 kA / m 2 per unit area.

Beispiel 2Example 2

Eine für Recycling-Verfahren mittels Peroxodisulfaten geeignete Regenerations-Zelle bestand aus drei bipolaren Elektrodenpiatten nach Beispiel 1 , zwei auf der Kathodenseite bzw. Anodenseite analog aufgebauten monopolaren Randplatten mit Stromzuführung sowie dem Spannrahmen, den Zu- und Abführungsleitungen für die Elektrolysemedien und einer kombinierten äußeren Trennvorrichtung. Die Gesamtstrombelastung lag bei 4 x 500 = 2000 A. Die erforderliche Grundfläche einschließlich der Randplatten, der Spannvorrichtung und der äußeren Anbauteile ergibt sich zu ca. 0,13 m2, die Stromstärke je Grundflächeneinheit zu 15,4 kA/m2.A regeneration cell suitable for recycling processes using peroxodisulfates consisted of three bipolar electrode plates according to Example 1, two monopolar edge plates with a power supply analogue on the cathode side or anode side and the tensioning frame, the supply and discharge lines for the electrolysis media and a combined external separation device . The total current load was 4 x 500 = 2000 A. Including the required floor space the edge plates, the tensioning device and the external add-on parts result in approx. 0.13 m 2 , the current strength per base area unit is 15.4 kA / m 2 .

Beispiel 3Example 3

Die Persulfat-Regenerationszelle nach Beispiel 2 mit den Elektrodenpiatten nach Beispiel 1 wurde zur Regeneration von Natriumpersulfat-Beizlösungen im Rahmen eines Recycling Beizverfahrens, wie es in der DD-PS 21 1 129 beschrieben ist, eingesetzt. Die kathodische äußere Trennvorrichtung wurde zusätzlich mit Mitteln zur Abtrennung der sich kathodisch abscheidenden und mit dem umlaufenden Katholyten aus den Kathodenräumen ausgetragenen Kupferpartikel ausgestattet, wie sie in der DE- Anmeldung AZ P 41 37 022.8 beschrieben sind, Die erschöpfte Beizlösung hatte nach erfolgter ka¬ thodischer Reduktion und Vorentkupferung einen Gehalt von 200 g/f Schwefelsäure und 300 g/I Na¬ triumsulfat sowie einen Restkupfergehalt von ca. 2 g/I. Sie wurde mit einer Dosiermenge von 30 I /h in den Katholytkreislauf der Regenerationszelle eingespeist. Nach Durchlaufen der Kathodenräume und Abtrennung des Wasserstoffs sowie der Kupferpartikel trat der Elektrolyt in die Anodenräume über und durchlief diese. In die Überströmleitung zu den Anodeπräumen wurde außerdem ein poten¬ tialerhöhender Zusatz von Natrϊum-Thiocyanat in einer Menge von 4,5 g/h als wäßrige Lösung ein¬ dosiert. Unter dem Einfluß der fördernden Wirkung des gebildeten Sauerstoffs wurde der Anolyt dabei vom tieferliegenden Kathoiytaustritt zum höherliegenden Anolytaustritt gefördert. Die austre¬ tende regenerierte Peroxodisulfatlösung enthielt 198 g/I Natriumpersulfat. Die Gesamtspannung lag bei 17 V (ca. 4,2 V Zellspannung). Daraus ergibt sich eine stündliche Bildung von 5,94 kg Natrium¬ persulfat sowie ein spezifischer Gleichstromverbrauch von 1 ,43 kWh/kg. In der äußeren kathodi¬ schen Trennvorrichtung hatte sich nach 5 stündigem Betrieb der Anlage eine Menge von 284 g Kupferpulver abgeschieden.The persulfate regeneration cell according to Example 2 with the electrode plates according to Example 1 was used for the regeneration of sodium persulfate pickling solutions in the context of a recycling pickling process as described in DD-PS 21 1 129. The cathodic external separating device was additionally equipped with means for separating the copper particles which separate cathodically and are discharged with the circulating catholyte from the cathode compartments, as described in DE application AZ P 41 37 022.8. The exhausted pickling solution had a cathodic effect after it had been carried out Reduction and decoppering have a content of 200 g / f sulfuric acid and 300 g / I sodium sulfate and a residual copper content of approx. 2 g / I. It was fed into the catholyte circuit of the regeneration cell at a dosage of 30 l / h. After passing through the cathode compartments and separating the hydrogen and the copper particles, the electrolyte passed into and passed through the anode compartments. In addition, a potential-increasing addition of sodium thiocyanate in an amount of 4.5 g / h was metered into the overflow line to the anode chambers as an aqueous solution. Under the influence of the promoting effect of the oxygen formed, the anolyte was promoted from the lower catholyte outlet to the higher anolyte outlet. The emerging regenerated peroxodisulfate solution contained 198 g / l sodium persulfate. The total voltage was 17 V (approx. 4.2 V cell voltage). This results in an hourly formation of 5.94 kg of sodium persulphate and a specific direct current consumption of 1.43 kWh / kg. After 5 hours of operation of the system, a quantity of 284 g of copper powder had deposited in the outer cathodic separating device.

Beispiel 4Example 4

Für das Dimensionierungsbeispiel einer Elektrolysezelie zur technischen Herstellung von Natrium¬ persulfat wird davon ausgegangen, daß innerhalb eines Spannrahmens vier elektrisch parallel ge¬ schaltete Zellenmodule mit je 23 bipolaren Elektrodenpiatten nach Beispiel 1 sowie 2 Randplatten angeordnet sind. Jedem Modul sind die entsprechenden äußeren Anbauteile zugeordnet. Je zwei Module sind innerhalb des Spannrahmens nebeneinander, zwei hintereinander angeordnet. Bei 0,5 kA Strombelastung je Einzelzelle und 24 Einzelzellen je Modul ergibt sich eine Gesamtstromkapazität von 48 kA. Die Stromstärke des Elektrolyseurs liegt bei 2 kA, die Spannung bei 100 V. Der gesamte Grundflächenbedarf einschließlich des Spannrahmens und der äußeren Anbauteile ergibt sich zu etwa 2 m2 und die Stromstärke je Grundflächeneinheit zu ca. 24 kA/m2. Geht man bei der Persulfat- herstellung von der gleichen Stromausbeute wie im Beispiel 3 aus, ergibt sich eine stündliche Natri- umperoxodisulfatbildung von 143 kg, einer Jahreskapazität von etwa 1 00 1 entsprechend. For the dimensioning example of an electrolysis cell for the technical production of sodium persulfate, it is assumed that four cell modules connected in parallel, each with 23 bipolar electrode plates according to Example 1 and 2 edge plates, are arranged within a stenter frame. The corresponding external attachments are assigned to each module. Two modules are arranged side by side within the clamping frame, two in a row. With a current load of 0.5 kA per individual cell and 24 individual cells per module, the total current capacity is 48 kA. The current of the electrolyser is 2 kA, the voltage is 100 V. The total footprint including the stenter and the external attachments is approximately 2 m 2 and the current per base unit is approximately 24 kA / m 2 . If one assumes the same current yield as in Example 3 in the production of persulfate, the result is an hourly sodium peroxodisulfate formation of 143 kg, corresponding to an annual capacity of approximately 1 00 1.

Claims

Patentansprüche Claims 1. Bipolare Filterpressenzelle zur Herstellung von Peroxodisulfaten oder zur Regenerierung von1. Bipolar filter press cell for the production of peroxodisulfates or for the regeneration of Ätz-, Beiz- und Oxidationslösungen bei Peroxodisulfat-Recycling-Verfahren, bestehend aus Spannrahmen, monopolaren Elektrodenpiatten mit Stromzuführung, bipolaren Elektroden¬ piatten, zwischen den Elektrodenpiatten eingespannten flexiblen Separatoren, äußeren Zu- und Abführungsleitungen sowie äußeren Trennvorrichtungen für die Elektrolyse- und Kühl¬ medien, wobei die Elektrodenpiatten folgende Merkmale aufweisen: a) Grundkörper (1 ) aus flüssigkeitsdicht imprägniertem Graphit, b) in die Grundkörper eingearbeitete Kathodenräume (2) und Kühlkanäle (4), c) anodenseitig auf die Grundkörper aufgebrachte anodischen Halbzellen, bestehend aus Anodenisolierplatten (5), Anodendichtrahmen (7) und Verbundanoden (6) aus Platin mit Stromzuführungen aus Titan oder Tantal, die elektrisch leitend mit dem Grundkörper (1 ) verbunden sind, d) in parallel durchströmte Kanäle untergliederte Anoden- (8) und Kathodenräume (2), e) an den Stirnseiten aus den Grundkörpern herausgeführten Eintritten (12, 20, 24) und Austritten (13, 21 , 25), die mit den äußeren Zuführungsleitungen (1 1 , 19) sowie äußeren Trennvorrichtungen (14) verbunden sind,Etching, pickling and oxidation solutions in peroxodisulfate recycling processes, consisting of clamping frames, monopolar electrode plates with current supply, bipolar electrode plates, flexible separators clamped between the electrode plates, outer supply and discharge lines and outer separating devices for the electrolysis and cooling devices media, the electrode plates having the following features: a) base body (1) made of liquid-impregnated graphite, b) cathode spaces (2) and cooling channels (4) incorporated in the base body, c) anodic half-cells applied to the base body, consisting of anode insulating plates ( 5), anode sealing frame (7) and composite anodes (6) made of platinum with current leads made of titanium or tantalum, which are electrically conductively connected to the base body (1), d) anode (8) and cathode compartments (2) divided into parallel flow channels , e) led out of the base bodies at the end faces n inlets (12, 20, 24) and outlets (13, 21, 25), which are connected to the outer feed lines (11, 19) and outer separating devices (14), gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:characterized by the following features: f) es werden 1 ,5 bis 2,5 m hohe, jedoch nur 0,2 bis 0,5 m breite Elektrodenpiatten verwendet, g) die in die Grundkörper eingearbeiteten Kühlkanäle (4) sind druckfest gegenüber den Anodenräumen (8) abgedichtet, h) die elektrisch leitenden Verbindungen zwischen den Grundkörpern (1 1 ) und denf) 1.5 to 2.5 m high, but only 0.2 to 0.5 m wide electrode plates are used, g) the cooling channels (4) incorporated in the base body are pressure-tightly sealed against the anode compartments (8), h ) the electrically conductive connections between the base bodies (1 1) and Verbundanoden (6) sind ausschließlich beidseitig innerhalb der Dichtflächen der Anodendichtrahmen (7) angeordnet, i) als Separatoren werden lonenaustauschermembranen (10) oder mikroporöseComposite anodes (6) are arranged exclusively on both sides within the sealing surfaces of the anode sealing frame (7), i) ion exchange membranes (10) or microporous are used as separators Kunststoffdichtrahmen mit einer mittleren Porengröße von < 0,2 μm verwendet, j) die unteren Eintritte für Anolyt (20) und Katholyt (12) sowie die oberen AustrittePlastic sealing frame with an average pore size of <0.2 μm is used, j) the lower inlets for anolyte (20) and catholyte (12) as well as the upper outlets (21 , 13) für die anodischen und kathodischen Elektrolyseprodukte sind übereinander angeordnet, k) die Austritte (13) für die kathodischen Elektrolyseprodukte sind über die kathodische äußere Trennvorrichtung (14), einen äußeren Rückströmkanal (16) und die äußere Zuführungsleitung (1 1 ) mit den Eintritten (12) für den Katholyten zu einem Umlauf¬ system verbunden, _. _(21, 13) for the anodic and cathodic electrolysis products are arranged one above the other, k) the outlets (13) for the cathodic electrolysis products are via the cathodic outer separating device (14), an outer return flow channel (16) and the outer feed line (1 1) connected to the entrances (12) for the catholyte to form a circulation system, _. _ 2. Elektrolysezelie nach Anspruch 1 , gekennzeichnet dadurch, daß die komplett montierten bipolaren Elektrodenpiatten vorzugsweise 30 bis 50 mm stark sind.2. Electrolytic cell according to claim 1, characterized in that the completely assembled bipolar electrode plates are preferably 30 to 50 mm thick. 3. Elektrolysezelie nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Kühlkanäle (4) anodenseitig in den Grundkörper (1 ) eingearbeitet sind und durch eine eingeklebte Deckplatte (3) aus imprägniertem Graphit druckfest abgeschlossen sind.3. electrolytic cell according to claims 1 and 2, characterized in that the cooling channels (4) are incorporated on the anode side into the base body (1) and are sealed pressure-resistant by an adhesive cover plate (3) made of impregnated graphite. 4. Elektrolysezelie nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Kühlkanäle (4) anodenseitig in die Grundkörper (1 ) eingearbeitet sind und durch Anodenisolierplatten (5) aus Titan druckfest abgeschlossen sind.4. electrolytic cell according to claims 1 and 2, characterized in that the cooling channels (4) are incorporated on the anode side into the base body (1) and are sealed pressure-resistant by anode insulating plates (5) made of titanium. 5. Elektrolysezelie nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Verbund¬ anoden (6) aus Tantal- oder Titan-Folien oder -Platten bestehen, deren der Kathode zuge¬ wandte Seiten zU 20 bis 40 % ihrer Oberfläche mit Piatinfolien beschichtet sind.5. electrolysis cell according to claims 1 to 4, characterized in that the composite anodes (6) consist of tantalum or titanium foils or plates, the sides of which face the cathode, in some cases 20 to 40% of their surface coated with piatin foils are. 6. Elektrolysezelie nach den Ansprüchen 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß die Verbund¬ anoden (6) auf ihrer Rückseite mit seitlichen Kontakten, die beim Zusammenspannen durch die Anodendichtrahmen (7) auf die Kontaktflächen der Grundkörper (1 ) gepreßt werden, versehen sind.6. electrolytic cell according to claims 1 to 5, characterized in that the Verbund¬ anodes (6) are provided on their back with lateral contacts which are pressed onto the contact surfaces of the base body (1) when clamped together by the anode sealing frame (7) . 7. Elektrolysezelie nach den Ansprüchen 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß die Platinfolien in Form senkrechter Streifen von 2 bis 5 mm Breite und 20 bis 50 μm Stärke und in einem Abstand von 5 bis 20 mm auf die Unterlagen aus dem Verbundmetall aufgebracht sind.7. electrolytic cell according to claims 1 to 6, characterized in that the platinum foils are applied in the form of vertical strips of 2 to 5 mm in width and 20 to 50 microns in thickness and at a distance of 5 to 20 mm on the base of the composite metal. 8. Elektrolysezelie nach den Ansprüchen 1 bis 7, gekennzeichnet dadurch, daß die kathodische äußere Trennvorrichtung zusätzlich mit Mitteln zur Abtrennung kathodisch abgeschiedener und mit dem umlaufenden Katholyten ausgetragener Metallpartikeln ausgestattet ist.8. electrolytic cell according to claims 1 to 7, characterized in that the cathodic outer separating device is additionally equipped with means for separating cathodically deposited and with the circulating catholyte discharged metal particles. 9. Elektrolysezelie nach den Ansprüchen 1 bis 8, gekennzeichnet dadurch, daß die Ein- und Austritte (12, 20, 13, 21) für die Elektrolysemedien einseitig aus den Elektrodenpiatten her¬ ausgeführt werden und die Austritte 13, 21 ) mit einer kombinierten Trennvorrichtung (14) für die kathodischen und anodischen Elektrolyseprodukte verbunden sind.9. electrolysis cell according to claims 1 to 8, characterized in that the inlets and outlets (12, 20, 13, 21) for the electrolysis media are carried out from one side of the electrode plates and the outlets 13, 21) with a combined separating device (14) are connected for the cathodic and anodic electrolysis products. 10. Elektrolysezelie nach den Ansprüchen 1 bis 9, gekennzeichnet dadurch, daß innerhalb eines Spannrahmens zwei Zeliensegmente nebeneinander angeordnet sind, wobei die Ein- und Austritte für die Elektrolysemedien jeweils nach links und nach rechts aus den Stirnseiten der Elektrodenpiatten herausgeführt sind. 10. Electrolysis cell according to claims 1 to 9, characterized in that two cell segments are arranged next to one another within a stenter frame, the inlets and outlets for the electrolysis media being led out to the left and to the right from the end faces of the electrode plates.
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