180719. lajstromszámú szabadalom • Levegő-depolarizált klóralkáli cella és eljárás annak működtetésére
13 180719 14 2. példa Az 1. példában leírt módon végezzük a katód vizsgálatát, de 790 cmVperc áramlási sebesség helyett csak 220 cm3/perc áramlási sebességet alkalmazunk (közelítőleg 6-szorosa a szükséges elméleti sztöchiometrikus mennyiségnek). A vonatkoztató feszültség az 1. napon —0,43 V, az 52. napon pedig —2,27 V volt. A katód élettartama 1240 óra volt ennél a kísérletnél az előző 2350 órához képest, ahol a levegőáram nagyobb volt. Ez azt mutatja, hogy a teljes áramlás növekedésével csökkennek a feszültségek és kiterjednek az élettartamok. 3. példa A katódkísérletet az I. példában leírt módon végezzük azzal az eltéréssel, hogy 190 cmVperc áramlási sebességgel oxigént használunk 790 cmVperc levegősebesség helyett. Ez az oxigén-áramlási sebesség körülbelül 19-szerese az elméleti sztöchiometrikus oxigénnek 0,15 amper/cm2 áramsűrűséggel működő cella esetén. Ennél a kísérletnél az elektromos csatlakozást a katód szénpldajára tettük. Ákatódot olymódon kondicionáljuk, hogy a cellát 0,05 amper/cm2 mellett üzemeltetjük 24,5 óra húszat, majd növeljük az áramsűrüséget 0,1 gmper/cm2-re és 24 óra hosszát járatjuk így a cellát, végijl 0,15 amper/cm2 áramsűrűség mellett működtetjük a cellát a kísérlet végéig. Á vonatkoztató feszültség a 2. napon - 0,38 V volt, amely a 293 napig —0,42 V-rá növekedett. Á kísérletét á 293. nap után nem folytattuk, mert a katócfon levő réteg levált'. A katód élettartáma körülbelül 7Ô30 óra volt. Ez a kísérlet is azt mutatja, hogy amennyiben a sztöchiometrikusan szükséges oxigén mennyiségét növeljük, kisebb Feszültségeknél megnő a katód élettartama. 4. példa Egy oxigénkatódot vizsgálunk áz 1. példában leírt modort közelítőiéit 85 Cc-os üzemelési hőmérsékleten körülbelül 0,3 amper/cm2 áramsüruség mellett 300g/liter töménységű híaÖH-oldat felhasználásával. Ezen túlmenően a kísérletnél használt membrán égy szabványos NAF1ÓN membrán. Ezt a kísérleti cellát különböző típusú katpdokkal működtetjük. A különböző kátódoknál kapott feszültségek (az összehasonlító cellafeszültségek) a következők : Katódtípus Átlagos cellafeszültség, V À tlagfeszü Itség megtakarításhídrogénfejlődésnél V (%-os különbségi Acélszita Oxigénelektród platinakatalizátorral tiszta 4,335 — oxigént használva Oxigénelektród ezüstkatalizátorral tiszta 3,039 1,296 (30%) oxigént használva Oxigénelektród ezüst-3,306 1,029 (24%) katalizátorra! levegőt használva 3,536 0,799 (18%) A fenti eredményekből látható, hogy mindegyik vizsgált katódnak a szabványos hidrogénfejlesztő acélszita kátédhoz képest megnő a teljesítőképessége a találmány szerinti módszer alkalmazása esetén. 5. példa Egy oxigénkatódot vizsgálunk az 1. példában leírt módon, amelynek során olyan levegőt használunk, amelyet nem tisztítunk meg széndioxidtól. A katődot oxigénben, majd levegőben használjuk. Már 48 órával a levegőben történt használat, után hibák jelennek meg a katódon. Ilyen katódokn.ak, amelyeket széndioxidtartalmú levegőben használtunk, csökken a teljesítőképessége és rövidebb az élettartama olyan oxigénkatód élettartamához képest, amelyet széndioxidmentes levegővel üzemeltetünk. Ugyanazon alapkörülmények között, ahogy az I—3. példában leírtuk, végeztük a kísérleteket és a kapott eredményeket az alábbiakban adjuk meg. A táblázatban feltüntetjük a cellafeszültséget, a vonatkoztató feszültséget és megjegyzéseket teszünk az egyes eseteknél. Hg/HgO vonatkoztatási elektród Cellafeszültség Vonatkoztató feszültség Megjegyzések 1,168-0,255 0,05 Á/cm2-nél oxigénben előkezelve 1,044-0,124 0,995-0,112 — 1,790-0,222 0,15 A/cm2-nél 1,768-0,212 1,944-0,354 sűrített levegöre áttérve 1,940-0,3.47 — 2,034-0,46.1 2,120-0,,49Q 2,745 — í ,066 katód rtibasodik 6—(2. példák Az I. példában megadott módon. vizsgálunk pxigénkatódokat és változtatjuk a levegősebességet a 2., ábrának megfelelően-. A nyomást szintén változtatjuk. Ahogy a 2. ábra. mutatja, a katódfeszült.ség csökken g levegősebességek növekedésével és ugyancsak csökken a nyomások emelkedésével. A bevitt levegő széndioxidmentes és nedvesített. A 2. ábrán körökkel jelzett vonal mutatja a 101,325 Pa nyomást, háromszögekkel jelzett vonal mutatja az 1,136 Pa nyomást, és négyszögekkel jelzett vonal mutatja az 1,23 Pa nyomást. A példák szerinti katódvizsgálatokat akkor fejeztük be mindegyik esetben, ha a vonatkozó feszültség elérte a —1,00 Voltot, vagy amikor a különböző rétegek leváltak a kátédról. A levegő- (vagy oxigén-) áramlást a katódrétegeken egy Matheson 601 típusú áramlásmérővel (kivéve a 3. példát, ahol Matheson 602 típusú áramlásmérőt használtunk) mértük. Az eredményeket az áramlásmérő acélgolyójának a magasságaként (mm-ben) 5 10 15 2C 25 30 35 40 45 50 55 61 65 7
