184798. lajstromszámú szabadalom • Elektrolizáló cella halogenidek vizes oldatának elektrolízisére
1 184 798 felületek jelenléte volt kimutatható. Hasonló megfigyeléseket végeztek az elektródokkal is és azt tapasztalták, hogy jelentős nagyságú elektród felületek voltak hasonlóképpen a működés szempontjából hatástalanok. A találmány szerinti új elektrolizáló cellák házában legalább egy sor anód és egy sor katód helyezkedik el, amelyeket egymástól ionáteresztő diafragma vagy membrán választ el. A találmány szerinti elektrolizáló cella az elektrolizálandó elektrolit bevezetésére szolgáló szervvel, az elektrolízis termékét kibocsátó szervvel, továbbá az elektrolizáló áramot bevezető nyomással érintkeztető szervvel rendelkezik. Legalább az egyik elektródja az elektród felületével együttműködő rugalmasan rányomható szövettel van kötve. Az említett szövet a diafragmára szorítható és ezáltal a diafragmával vagy membránnal érintkező elektróddal rugalmas kapcsolatban van. Az említett szövet egy sereg egyenletesen elosztott érintkezési ponttal tapad a membránhoz, és az egyes érintkezési pontokon jelentkező túlnyomás elvezetésére alkalmas módon van kialakítva. Ezek az érintkezési pontok oldalirányban, a rugalmas szövet valamely tengelyvonala irányában eső többi érintkezési ponthoz képest kisebb érintkezési nyomásúak, így az említett rugalmas réteg az elektród teljes felületén egyenletesen osztja el az érintkező nyomást. Az említett rugalmas szövet porózus struktúrájú, ami lehetővé teszi, hogy azon gáz és elektrolit hatoljon át. Vizes halogenid oldatok elektrolízise útján halogént termelő találmány szerinti elektrolizáló cellában az anódot a vizes elektrolittal érintkező katódtól ionáteresztő diafragma vagy membrán választja el, míg a vizes elektrolit a katódtérben van. Az anód vagy katód közül legalább az egyik gáz és elektrolit áteresztő szerkezetű, amelyet egy rugalmasan összenyomható elektrolitot és gázt áteresztő szövet egy sereg érintkezési pontban a diafragmához vagy a membránhoz szorít és a réteg az említett felületre, valamint oldalirányban is nyomást fejt ki, minek következtében a diafragma vagy a membrán felületén kialakuló nyomásértékek mindenütt egyenletesek. A találmány szerint a porózus elektródfelület és a membrán vagy diafragma közötti hatásos villamos érintkezést és az elektródfelület polaritását olyan könnyen összenyomható lemezzel vagy réteggel, esetleg szövettel biztosítjuk, amely a membránnal közvetlenül érintkező porózus elektród teljes felületével érintkezik. Ez a rugalmas réteg rugó jellegű szerkezetet alkot, aminek vastagsága a nem összenyomott vastagságának 60 vagy még ennél is nagyobb százalékával csökkenthető, ha azt a membránhoz kötött elektródra szorítjuk. Amint a nyomóerőt megszüntetjük, úgy a rugalmas réteg képes az eredeti vastagságú méretét felvenni. Ilyen módon az, rugalmas „memóriája” következtében egyenletes nyomást gyakorol a membránhoz kötött elektródra, mert alkalmas módon a nyomóerő egyenletesen oszlik el a felületnek az érintkezés szempontjából hasznos részein. Az összenyomható réteg az elektród irányában könnyen átereszti az elektrolitot és az elektród irányából ugyancsak könnyen átereszti az elektrolízis termékét, függetlenül attól, hogy az gáz vagy folyadék halmazállapotú anyag. Minthogy nyitott, azaz áteresztő szerkezetről van szó, amelynek igen nagy belső szabad térfogata van és amely rugalmasan összenyomható, valamint villamos-vezető és az elektrokémiai szempontból ellenálló anyagból készült, amelyet a vele érintkező elektrolit nem támad meg, az áram a teljes elektród felületen egyenletesen oszlik el. A szerkezet közvetlenül érintkezhet az elektród részeivel. Egy másik előnyös kiviteli alak lényege abban van, hogy ez a villamosán vezető rugalmas összenyomható réteg egy nem rugalmas vezető nikkel, titán, niobium vagy más ellenálló anyagból készült szitával is rendelkezik, amely a réteg vagy szövet, valamint a membrán közé helyezhető. A szita olyan vékony perforált lap, amely könnyen hajlik és az elektród felületének egyenetlenségeihez könnyen illeszkedik. A szita lehet vékony háló vagy perforált film is. A szövet vagy a pórus mérete finomabb, mint az összenyomható réteg pórusának mérete és kevésbé vagy egyáltalán össze nem nyomható anyagból készül. Mindkét kiviteli alak esetén olyan nyitott hálóról van szó, amelyet a membránra szorítunk és a szemben lévő, illetve ellen-elektródnak gázt és elektrolitot áteresztő felületére. Ez a felület a diafragmának ellenkező oldala felé néz. Minthogy az összenyomható réteg és a finom porózus szita — amennyiben ezt alkalmazzuk — nincs a membránhoz kötve, elmozdítható (csúsztatható) a membrán felületén, minek következtében könnyen illeszthető a membrán vagy az ellen-elektród felületéhez. Fentiek alapján a találmány célkitűzése alkálifém-klorid elektrolízisére szolgáló olyan elektrolizáló cella megalkotása, amelynek elektródja közvetlen érintkezésben van a membránnal vagy a diafragmával. Az elektród vagy ezen elektródnak egy része könnyen összenyomható, igen rugalmas szerkezetű és alkalmas arra, hogy a cellára gyakorolt nyomóerőt az elektród teljes felületén egyenletesen ossza el. A találmány szerinti rugalmas áramvezető kollektor vagy elektród célszerű kiviteli alakja szerint lényegében egy nyitott hálószerkezetű sík és villamosvezető fémhuzalból lévő termék vagy szita, amelynek gáz és folyadék áteresztő nyílásai vannak. A terméket alkotó huzal anyaga az elektrolitnak és az elektrolizálás termékének kémiailag ellenálló. A felhasznált huzal teljes egészében vagy csak részben tekercsmenetet, hullámokat, redőket vagy más meghatározhatatlan, de rugalmas formát alkot, amely forma hullámossága vagy redőzöttsége átmérőben vagy amplitúdóban kifejezve lényegében jóval nagyobb, mint a huzal vastagsága és előnyösen lényegében megfelel a termék azon vastagságának, amelyet a termék két párhuzamos hurkoló síkja közötti távolságként értelmezünk. Természetesen az említett hullámosságot vagy redőzöttséget a termék, azaz a szita vastagsága irányában értelmezzük. A hullámosság, amelyet a tekercselés menetei, a redőzöttség stb. alkot, olyan oldalirányú kiterjedéssel is rendelkezik, amely a tekercselt fémhuzalból készült szövetanyag vastagsági méretére haránt irányban mérhető úgy, hogy amikor a kollektort összeszorítjuk, úgy oldalirányban bizonyos elcsúsztatást és nyomást gyakorolunk, hogy ennek következtében ez a nyomás a teljes elektród környezetében egyenletes nagyságú legyen. Egyes tekercsek, vagy pedig a menetek egyes hurkai a felület párhuzamossági és sík kialakításának hibáiból kifolyólag nagyobb szorítóerőnek lehetnek kitéve, mint a környező területeken lévő többi hurok, minek következtében az egyes helyeken létrejövő többletnyomás a szomszédos tekercsekben vagy hurkokon oszlik szét. A fent elmondottak alapján a fém szövetanyag lényegében nyomás kiegyenlítő szervként hat és meggátolja, hogy a rugalmas reakcióerők az egyes érintkezési ponto2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
