183261. lajstromszámú szabadalom • Elektród elektrolizáló cellákhoz
1 183 261 2 zetőit teljes egészükben vagy csak részlegesen katalitikusán aktív anyagból állítjuk elő, vagy pedig felszínüket teljesen vagy részben katalitikusán aktív réteggel vonjuk be. Előnyös a 3 vezetők egész felületének katalitikusán aktív réteggel való bevonása az ellenelektród felé néző alsó lapon is. A bevonó anyagok és eljárások önmagukban ismertek. A 3 vezetőt, valamint az 1 és 2 vezetőt úgy célszerű megválasztani, hogy az elektród fajlagos elektromos terhelése mintegy 10 kA/m2 legyen, de lehetőség szerint a 2,5-15 kA/m2 tartományba essék. A szabad átjáró felület viszonya a vetített felülethez a harmadik sík 3 vezetőinek tartományában 20:30 és 60:80 közé essék. A második sík síkprofilokból készült 2 vezetői az első sík 1 vezetőihez 30-150 mm térközökkel vannak hegesztve, és 3-7 mm vastag, 20-50 mm széles lemezből állnak. A második és első sík síkprofiljai méreteinek megválasztása lényegében a kívánt áramsűrűséghez igazodik. Emellett az egyes síkok 1, 2 és 3 vezetőinek a méretei igen különbözőek lehetnek, mégis mindig négyszögletes keresztmetszetűeknek kell lenniük a találmány értelmében, hogy lehetőleg kereskedelemben kapható lemezt lehessen alkalmazni. Éppen a különböző síkok egyes vezetőméreteinek különböző megválasztása képezi a találmány egyik alapvető előnyét, vagyis a könnyű alkalmazkodás a mindenkori felhasználási esethez. A találmány szerinti elektródnál a jó’ árameloszlás mindenekelőtt abból következik, hogy az, amint különösen a 3. ábra mutatja, teljesen szimmetrikus, illetve tükörszimmetrikus a középtengelyre vonatkoztatva, és a mindenkori sík 1, 2 és 3 vezetői egyenletesen vannak elosztva. A főáramelosztónak kiképzett 1 vezető előnyösen síkban elrendezett, négyszög keresztmetszetű profilból áll, amely felső oldalán a végénél vagy a 4 áramvezető tuskó, vagy rúd 5 védőcsövével van összekötve, alsó oldalán pedig a második sík 2 vezetőivel, miáltal ezek élükre állítva, függőleges helyzetben vannak elhelyezve, derékszögben a lapos profilból készült 1 vezetőkhöz képest (lásd a 3. ábrát). A harmadik sík 3 vezetői ellenállás-hegesztéssel, célszerűen dudorhegesztéssel vannak a második sík 2 vezetőivel összekötve, mégpedig oly módon, hogy a 3 vezetők élreállított, tehát függőleges helyzetben vannak elhelyezve, derékszögben a 2 vezetőkhöz képest (lásd a 3. ábrát). Speciális ellenálláshegesztési eljárásként az adalék nélküli dudorhegcsztés választása a gyors és automatikus hegeszthetőség (rúdelektród segítségével) előnyével jár, miáltal egyszerre lehet egy síkban sok 3 vezetőt felhegeszteni a következő sík 2 vezetőihez. A dudorhegesztési eljárás további előnye a hegesztés alatti csekély hőfejlődés, miáltal az előállítás során az elektródrészekben csak kisebb mértékű torzulás jön létre. A találmány szerinti elektródok ezen eljárás szerint 0,25 mm-es síkpárhuzamossággal (a 3 vezetők alsó oldalán) készíthetők el. Az így hegesztett elektródok javíthatósága, illetve reaktiválhatósága is lényegesen jobb. Az elektrolizáló cella gyakorlati üzemelésénél a simaság javítása egyenletesebb helyi árameloszláshoz vezet az elektródnak az ellenelektród felőli felületén, és ezzel jobb áramkihasználást biztosít a cella üzemelésekor, ezenfelül megnő a bevonat időállósága (élettartam-meghosszabbodás). Amint ez különösen a 3. ábrán látható, előnyösen az elektród alaplapja derékszögű (3 vezetők által alkotott felület). Ez azonban mégsem feltétel. Ugyanígy a síkokra eső 3 vezetők száma is megváltoztatható, amennyiben a szabad felület és a vetített felület viszonyát a harmadik sík 3 vezetőinek tartományában 20:30 és 60:80 határok között tartjuk, Elektrolizáló cella készítésénél természetesen több elektródot lehet gyűjtésinek útján tetszőleges módon közös üzemelés céljából elektromosan és/vagy mechanikusan összekötni. Az első sík egyetlen 1 vezetője helyett (főáramelosztó), mint látható, többet is lehet alkalmazni, például lapos profilokból egymásra keresztben, amikor a rúd vagy a 4 árambevezető tuskó képezi a metszéspontot. A második sík (síkprofilokból készült áramelosztó) 2 vezetőinek a száma, formája és elrendezése is a mindenkori felhasználásnak megfelelően változtatható. Szabadalmi igénypontok 1. Elektród elektrolizáló cellákhoz, előnyösen higany-alkáli-klorid elektrolizáló cellák számára, amelyhez árambevezető tuskó csatlakozik, amely aktivált elektródrészekkel egymáshoz képest keresztirányban elrendezett, lapos profilokból álló áramelosztókon keresztül van kötve, azzal jellemezve, hogy az aktivált elektródrészek lapos profilokból álló vezetők (3), melyek élükre állított helyzetben vannak elrendezve, valamint a szélességük és magasságuk közötti arány 1:5 és 2:3 közé esik, az áramelosztók lapos profilú vezetői (1, 2) egymáshoz képest 30-150 mm távolságra vannak az aktivált elektródrészek vezetőire (3) felhegesztve, és az áramelosztó vezetők (1,2) szélessége és magassága közötti arány kisebb, mint az aktivált elektródrészek vezetőié (3), és az elektród szabad átjáró felületének a vetített felülethez képesti aránya 20:30 és 60:80 között van. 2. Az 1. igénypont szerinti elektród kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy vezetői (1, 2, 3) három egymás fölötti síkban, egymásra merőlegesen vannak elrendezve, és valamennyi lapos profilból van. 3. A 2. igénypont szerinti elektród kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a harmadik síkban lévő, az ellenelektróda felé néző vezetők (3) a fölötte lévő, második síkban lévő, élükre állított vezetőkkel (2) egymásra merőlegesen vannak hegesztve, továbbá az első sík főáramelosztó vezetői (1) a második sík vezetőire (2) merőlegesen, lapjával vannak felhegesztve, és az árambevezető tuskóval (4) össze vannak kötve, valamint a főáramelosztó vezető (1) az árambevezető tuskóval (4), illetve annak védőcsövével (5) össze van kötve. 4. A 2-3. igénypontok bármelyike szerinti elektród kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az első sík vezetőinek (1) száma kisebb, mint a második sík vezetőinek (2) a száma, amely viszont kisebb, mint a harmadik sík vezetőinek (3) a száma, továbbá az első sík főáramelosztó vezetője négyszög keresztmetszetű rúd vagy tuskó, amelynek a szélessége nagyobb, mint a magassága és párhuzamos az aktivált elektródrészek vezetőivel (3). 5. A 2-4. igénypontok bármelyike szerinti elektród kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a második sík vezetőinek (2) szélessége 3-7 mm, magassága 20-50 mm között van. 6. A 2-5. igénypontok bármelyike szerinti elektród kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a harmadik sík vezetőinek (3) a vastagsága 1-2 mm, magassága 3-5 mm közé esik. 7. A 2-6. igénypontok bármelyike szerinti elektród 5 10 ib 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
