152376. lajstromszámú szabadalom • Eljárás elektrolízis-termékek előállítására
21 152376 22 keretet tartalmaz, amely a cella katódjául szolgáló (231) négyzetalakú, vízszintesen elhelyezkedő grafitlapot veszi körül. Ebben a (230) alsó keretben a (231) elektród szélei körül a ,(232) csatorna van; a (230) keret egyik sarkában van a (239) bevezetőnyílás, amely a (232) csatornába nyílik. A (230) keret átlósan szemközt levő sarkán van a (233) kilépőnyílás, amely a (232) csatornából nyílik. A (231) elektród felett kis térközzel a (234) szelektíven átbocsátó membrán van a (230) keret felső részére kifeszítve; e membrán szélei a keret felső részéhez; vannak erősítve. A (230) keret, a (231) elektród és a (234) membrán együtt képezik a katódteret, amelyen keresztül keringtethetjük a (239) nyíláson át belépő és a (233) vezetéken át kilépő folyadékot. A (235) felső műanyagkeret a (234) membrán felső széleihez van erősítve. Anódként a (236) alumíniumlap szolgál, ez a (235) felső kereten belül van elhelyezve oly módon, hogy alsó felülete kb. 3 mm távolságra legyen a (234) membrántól. Az anódon a (240) nyílások vannak; az anódöt az ábrán fel nem tüntetett támasztó szervek hordozzák. A (237) felső belépőnyílás a (235) felső keret egyik sarkán halad keresztül, míg a (235) felső keret átlósan szembenálló sarkában van a (238) felső kivezetőnyílás. A (236) anód rézből készült (241) vezetéken keresztül a (242) rézszitával van összekötve, amely a grafitkatód alsó részéből lefelé áll ki. Ezek a szitaszerűen elrendezett vezetők a katód egész felülete alatt vannak megfelelő térközökkel elrendezve, így az áram viszonylag egyenletesen oszlik el a katódon a cella működése folyamán. A cella működtetése közben tengervizet keringtetünk a katódtéren keresztül; ez a tengervíz a (239) vezetéken lép be és a (233) vezetéken át hagyja el a katódteret. A (234) membrán felső felülete felett és a (236) anód körül friss vizet keringtetünk, amely a (237) felső belépőnyíláson keresztül áramlik be és a (238) felső kilépőnyíláson át távozik az anódtérből. Ez a cella kémiai szempontból pontosan ugyanolyan módon működik, mint az eddig ismertetett kétterű cellák; a (233) vezetéken át távozó tengervíz magnéziumhidroxid-peroxidkomplexet visz magával pelyhes csapadék alakjában, míg a (238) felső kilépőnyíláson át híg alumíniumklorid-oldat távozik. A 10. és 11. ábrán szemléltetett cella több hasonló, egymás felett elrendezett cellával kombinálható, és így szoros elrendezésű cellatelepet kapunk; a katódok alsó felületéhez állandóan levegőt táplálhatunk be az elfogyasztott oxigén pótlására. Minthogy a (231) katódként szolgáló grafitlap felső aktív felülete vízszintes helyzetű, a katód aktív felületének nagyságát határtalanul növelhetjük anélkül, hogy növelni kellene az áramló tengervízzel érintkező aktívszénbevonat vastagságát. Ezzel kiküszöbölhető a függőlegesen elrendezett anódos cellák lényeges hátránya; ha ugyanis függőleges anódos cella esetében a tengervízbe részlegesen bemerülő elektród megnedvesített felületét növelni kívánjuk, akkor az elektródot mélyebben kell bemeríteni a tengervízbe. Ez a mélyebb bemerítés azzal a következménnyel jár, hogy az elektródok alsó része nagyobb nyomásnak van kitéve. Levegő által áthatolható grafitelektród esetében a folyadéknyomás e növelésének ellensúlyozására meg kell növelni a nedvességálló aktívszénréteg vastagságát, ami viszont megnehezíti a levegő oxigénnek a grafitelektródon keresztül hatolását az ilyen levegőztetéses elektródok esetében. Az alumíniumanódon nyílások vannak abból a célból, hogy megengedjék az anód környezetében végbemenő Al + 3H2 0 = Al(OH) 3 +—H 2 2 szekundér reakció következtében esetleg fejlődő hidrogén távozását. A 12. ábrán látható folyamatábra egy további eljárásmódon szemléltet hasznos termékeknek alumíniumhulladékból és tengervízből történő előállítására. Az ilyen eljárásmód szerint dolgozó üzemi berendezés bauxitfeldolgozó üzemmel állhat kapcsolatban, amint ezt a fentebb is már leírtuk, vagy amint alább a 13. és 14. ábrákkal kapcsolatban ismertetni fogjuk; üzemeltethető azonban az ilyen berendezés önmagában vagy más olyan eljárásokkal kapcsolatban is, amelyekhez sósavgáz és vízgőz elegyére van szükség. A 12. ábra szerinti berendezésben kétterű, levegőztetéses (250) cella kerül alkalmazásra, amelyet a szelektív átbocsátású (251) membrán a (252) anódtérre és a (253) katódtérre oszt. A (250) cella a 8—11. ábrán bemutatott kétféle szerkezeti megoldás bármelyike szerint épülhet fel; a (253) katódtéren át tengervizet keringtetünk folytonos áramban a (254) belépőnyíláson keresztül, míg az anódtérben a (255) belépőnyíláson át belépő friss vizet keringtetjük folytonos áramban. A (252) anódtérben a hulladékalumíniumból készült (256) alumíniumanód van elrendezve, míg a katódtérben a (257) oxigénelektród foglal helyet, amelyen keresztül oxigént vagy levegőt áramoltatunk folytonos áramban, és amely a (249) vezetéken keresztül rövidre van zárva az anóddal. A cella ugyanolyan módon működik, amint ezt a 8. és 9. ábrákkal kapcsolatban ismertettük; a katódtérből a (258) kilépőnyíláson keresztül ebben az esetben is felhígult tengervíz és pelyhes csapadékot képező magnéziumhidroxid-peroxid komplex távozik; az anódtérből pedig a (260) kilépőnyíláson át híg alumíniumkloridoldat távozik. A cellát elhagyó felhígult tengervíz a (261) centrifugába áramlik, amely elkülöníti a magnézium-hidroxid-peroxid komplexet és a (262) szárítóba továbbítja, ahol az megszárad, és magnéziumoxiddá alakul; ez a termék eléggé tiszta ahhoz, hogy további kezelés nélkül piacra hoz-10 15 20 25 30 35 40 45 5ü 55 60 11
