183118. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés elektrolitikus anyagátvitelre
1 183 118 2 anódok felületén elvesztik töltésüket, és molekuláris klórt alkotnak, míg a nátrium-ionok a higanykatódon redukálódnak és nátrium-higany-amalgámot képeznek, amely a 23 kimeneten át folyamatosan távozik a cellából. Az amalgám ezután a higany fémes állapotát helyreállító egységen halad át, miközben nátriumhidroxid és hidrogén keletkezik. A sóoldat cirkulációját az elektródák közötti résben biztosító hidrodinamikus eszközt a 4. ábrán a 24 terelőlapok képezik. A 24 terelőlapok itt a cella hosszára merőlegesek, de párhuzamosak is lehetnek a cella hosszirányával, mivel az irányításnak nincs számottevő hatása a terelőlapok funkciójára, különösen, ha a sóoldat szintje jóvel magasabb, mint a terelőlapok. A következő példában több előnyös kiviteli alakot írunk le a találmány szemléltetésére. Természetesen a találmány nem korlátozódik a leírt kiviteli alakokra. Példa A 15 m2 felületű higanykatódú elektrolízis cellát 28 állandó méretű anóddal szereltük fel az 1. ábra szerinti elrendezésben. Az anódok titánból készültek, és az anódfelület ruténiumoxidból és titánoxidból álló kevert kristályos anyaggal van bevonva, a 3,778.307 számú USA szabadalmi leírásnak megfelelően. Az anód felülete 690 mm x 790 mm, és az anódok tizenhat titánlemezből készült terelőlappal vannak ellátva, amelyek vastagsága 0,5 mm és magasságuk 40 mm. Az 1. ábra szerinti nagy A felület és a kis B felület aránya 3.2, továbbá a terelőlapok és az anódfelület közötti szög 58°. A cellát 300 g/1 nátriumklorid tartalmú sóoldat elektrolízisére használtuk, amely oldat pH-ja 4 volt. A sóoldat hőmérséklete 70 °C, az anódfelületre vonatkoztatott áramsűrűség pedig 11 kA/m2 volt. Az összehasonlítás céljából egy ugyanilyen anóddal ellátott, de terelőlemezek nélküli cellát működtettünk, azonos feltételek mellett. Az eredményeket az 1. táblázat tartalmazza. 1. táblázat cella terelőlapok nélkül cella terelőlapokkal Cellafeszültség 4,30 V 3,97 V Sóoldat hőmérséklete a kimenetnél 83 °C 81 °C Sóoldat pH-ja a kimenetnél 2,8-3,2 2,5-2,7 Az oxigén térfogatszázaléka a klórban © Uí I © n.k. — 0,2-ig A hidrogén térfogatszázaléka a klórban 0.1 -0,4 n.k. — 0,2-ig n.k. = nem kimutatható Az 1. táblázat eredményei világosan mutatják a terelőlapokkal felszerelt találmány szerinti cella előnyeit, amelyek a jelentős mértékben csökkent cellafeszültségben, valamint az előállított klórban az oxigén és hidrogén szintjének csökkenésében mutatkoznak meg, ami javítja a hatékonyságot. Ezenkívül a kifolyó sóoldat alacsonyabb pH értéke azzal a további előnnyel jár, hogy kevesebb savat kell a sóoldathoz hozáadni a deklórozási fázisban az oldat újratelítése előtt. A találmány szerinti eljárás és berendezés különböző változatai lehetségesek anélkül, hogy eltávolodnánk az igénypontokban meghatározott oltalmi körtől. Szabadalmi igénypontok 1. Eljárás elektrolitikus anyagátvitelre elektrolízis-cellában, ahol az egyik elektródán gáz keletkezik, az elektrolit cirkuláltatásával egy lényegében vízszintes, sík együttműködő elektróda és az együttműködő elektróda felülete felett bizonyos távolságban párhuzamosan felfüggesztett és egy elektrolitmedencébe merített lényegében sík, lyukacsos gázelőállító elektróda közötti résbe és résből, azzal jellemezve, hogy a lényegében sík lyukacsos gázelőállító elektróda felett több terelőlapot helyezünk el a lyukacsos elektróda felülete felett egyenletesen elosztva, a terelőlapokat egy függőleges tengelyhez viszonyítva váltakozva ellentétes irányba döntjük, úgy hogy a terelőlapok alsó szélei, amelyek szomszédosak a lényegében sík, lyukacsos elektróda felső felületével, az elektróda felületét felületsorozatokra osztják fel, amelyeket az egymással szomszédos ellentétes irányban lejtő és felfelé összetartó illetve széttartó terelőlappárok határolnak, a lyukacsos elektróda relatív felületein keletkező gázbuborékok az elektrolit felfelé áramlását idézik elő az említett összetartó felületek között az elektrolitban levő gázbuborékok emelő hatására, és az elektrolit lefelé áramlását idézik elő a felfelé széttartó és ellentétes irányban lejtő szomszédos terelőlap párok között a lyukacsos elektróda szomszédos felületein át. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a lyukacsos elektróda két egymással szomszédos, egy pár felfelé összetartó terelölap és egy pár felfelé széttartó terelőlap által meghatározott felülete közötti arány egynél nagyobb. 3. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja,, azzal jellemezve, hogy legalább a terelőlapok eífektív magasságának egy jelentős részén az elektróda felülete és a terelőlapok felülete közötti szög 45° és 75° között van. 4. Berendezés elektrolitikus anyagátvitelre, amely hidrodinamikus eszközt tartalmaz a konvektiv anyagátvitel javítására egy lényegében sík, lyukacsos elektródához, amelyen gáz szabadul fel, és amely egy lényegében sík, vízszintes együttműködő elektróda felett van felfüggesztve, azzal jellemezve, hogy a hidrodinamikus eszköz a lyukacsos elektróda teljes felülete mentén egyenletesen elosztott terelőlapok sorozatát tartalmazza, a terelőlapok egy függőleges tengelyhez viszonyítva váltakozva ellentétes irányban lejtenek, a terelőlapok alsó szélei a lyukacsos elektróda felső felületén váltakozó felületsorozatot határoznak meg, ahol bármely két szomszédos felület közül az egyiket a 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 6
