DE1956156B2

DE1956156B2 - Electrolytic cell for extracting hypo- - chlorites from sea water

Info

Publication number: DE1956156B2
Application number: DE19691956156
Authority: DE
Inventors: Tatsuo Itakura; Yoshiharu Nishiba; Tetsuo Shoda
Original assignee: Daiki Engineering Co Ltd
Current assignee: Daiki Engineering Co Ltd
Priority date: 1969-11-07
Filing date: 1969-11-07
Publication date: 1971-02-18
Also published as: DE1956156A1

Abstract

Cell consists of an inlet pipe and chamber; an electrolytic chamber; and a combined separation-discharge chamber with tapering reaction compartments. The inlet chamber has flow adjustment means. Anode and cathode plates are arranged alternately and vertically in the electrolytic chamber. The reaction compartments have means for intensifying the flow and diverge at their lower end. The separation-discharge chamber has a lower sludge discharge aperture and an upper liquid discharge aperture and a sealed cover with an upper gas discharge aperture.

Description

Die Erfindung betrifft eine Elektrolysezelle zur direkten Elektrolyse von Meerwasser, bei der sich im Wasser enthaltene Verunreinigungen nicht an der Kathode oder der Innenseite der Zelle absetzen können. The invention relates to an electrolysis cell for direct electrolysis of sea water, in which the impurities contained in the water do not adhere to the Cathode or the inside of the cell can settle.

Die direkte Elektrolyse von Meerwasser, insbesondere ihre kommerzielle Nutzung, wirft auch heute noch eine Reihe von Problemen auf. Eine Schwierigkeit besteht in der richtigen Wahl des Anodenmaterials. The direct electrolysis of seawater, especially its commercial ones Usage, still poses a number of problems today. A problem consists in the correct choice of the anode material.

Meerwasser enthält in geringer Konzentration, etwa 19 g pro Liter, Chlorionen sowie eine ziemlich hohe Konzentration von Sulfaten. Bei dem zur Elektrolyse von Meerwasser in der Chlor- und Alkaliindustrie üblicherweise verwendeten Graphit beträgt infolge der Überspannung die Energieausbeute, bezogen auf Chiorionen, etwa 20°/o, während der Rest auf S04"-oder OH'-Ionen fällt. Dadurch ergibt sich ein sehr hoher Graphitverbrauch. Der Abstand zwischen Anode und Kathode wird immer größer, so daß die Elektrolysespannung sehr hoch wird und die kommerzielle Anwendung von Graphit für diesen Zweck erschwert ist. Dagegen erreicht man mit den in neuerer Zeit verwendeten platinüberzogenen Anoden eine Energieausbeute an Chiorionen von 80°/o oder mehr. Da eine solche neue Anode kaum verbraucht wird, läßt sich die anfängliche Elektrolysespannung einhalten. Die erste Schwierigkeit bei der direkten Elektrolyse von Meerwasser wurde somit durch diese platinüberzogenen Anoden beseitigt. Dagegen steht ein anderes großes Problem der Wirtschaftlichkeit einer direkten Elektrolyse von Meerwasser noch im Wege. Es handelt sich dabei um die im Meerwasser enthaltenen Verunreinigungen, insbesondere Magnesiumionen, wodurch infolge Reaktion mit den an der Kathode erzeugten OH'-Ionen Magnesiumhydroxyd entsteht. Magnesiumhydroxyd neigt jedoch dazu, an der Kathode zu haften oder sich an den Wänden der Elektrolysekammer abzusetzen und dadurch die Strömung des Elektrolyten zu behindern und den Wirkungsgrad herabzusetzen. Die immer größer werdenden Ablagerungen verstopfen vor allem den Raum zwischen Anode und Kathode in der Elektrolysekammer, wodurch für längere Zeit ein kontinuierlicher Betrieb der Zelle unmöglich wird.Sea water contains a low concentration, about 19 g per liter, Chlorine ions, as well as a fairly high concentration of sulfates. The one for electrolysis graphite commonly used by seawater in the chlorine and alkali industries is due to the overvoltage, the energy yield, based on chlorine ions, about 20%, while the remainder falls on SO4 "or OH 'ions. This results in a very high graphite consumption. The distance between anode and cathode is getting bigger, so that the electrolytic voltage becomes very high and the commercial application of Graphite is difficult for this purpose. On the other hand, one achieves with the in newer At the time, platinum-coated anodes used an energy yield of chlorine ions of 80 ° / o or more. Since such a new anode is hardly consumed, the initial Maintain electrolysis voltage. The first difficulty with direct electrolysis sea water was thus eliminated by these platinum-coated anodes. Against it there is another major problem of the economy of direct electrolysis of sea water still in the way. These are those contained in sea water Impurities, especially magnesium ions, which result in reaction with the OH'-ions generated at the cathode, magnesium hydroxide, is formed. Magnesium hydroxide however, it tends to adhere to the cathode or to the walls of the electrolytic chamber settle and thereby hinder the flow of the electrolyte and the efficiency to belittle. The ever-increasing deposits clog up especially the Space between the anode and cathode in the electrolysis chamber, which for a long time continuous operation of the cell becomes impossible.

Es ist deshalb die Hauptaufgabe vorliegender Erfindung, die Elektrolysezelle derart auszugestalten, daß die Nachteile der bekannten Zellen beseitigt werden und außerdem eine zur Gewinnung von Hypochloriten oder Chlor durch direkte Elektrolyse von Meerwasser geeignete Zelle zu schaffen, bei der im Meerwasser enthaltene Magnesiumionen kein Magnesiumhydroxyd bilden und nicht an der Kathode anhaften können, indem solche verunreinigenden Ablagerungen aus dem Zelleninneren herausgespült werden und dadurch der Elektrolyseeffekt erheblich verbessert wird. The main object of the present invention is therefore the electrolytic cell to be designed in such a way that the disadvantages of the known cells are eliminated and also one for the production of hypochlorites or chlorine by direct electrolysis of seawater to create a suitable cell in which the magnesium ions contained in seawater no magnesium hydroxide can form and cannot adhere to the cathode, as a result of such contaminating deposits are flushed out of the cell interior and thereby the electrolysis effect is significantly improved.

Je langsamer die Strömung des zwischen den beiden Elektroden aufsteigenden Elektrolyten ist, um so größer ist die Menge des sich an der Kathode absetzenden Magnesiumhydroxyds, das durch Reaktion von Magnesiumionen mit OH'-Ionen gebildet wird. The slower the flow of the rising between the two electrodes The greater the amount of electrolyte that is deposited on the cathode Magnesium hydroxide, which is formed by the reaction of magnesium ions with OH 'ions will.

Es erscheint daher folgerichtig, die Strömungsgeschwindigkeit des Elektrolyten zu erhöhen, um dadurch das Absetzen von Magnesiumhydroxyd an der Kathode soweit wie möglich zu verhindern. Bei einer Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit erhält man jedoch eine turbulente Strömung zwischen den Elektroden, so daß das anodisch gebildete Chlor mit den kathodisch gebildeten OH'-Ionen reagiert und Hypochlorsäureionen bildet. Diese werden durch den an den Kathoden entstehenden Wasserstoff reduziert und bilden Chlorionen, wodurch der Wirkungsgrad erheblich zurückgeht. Die erfindungsgemäße Zelle ist deshalb so ausgeführt, daß der Elektrolyt im Raum zwischen den Elektroden mit maximaler Geschwindigkeit laminar nach oben strömen kann und daß die durch die Elektrolyse erzeugten Substanzen nicht im Raum zwischen den Elektroden reagieren, sondern in den Reaktionsräumen, unmittelbar nachdem sie diesen Raum verlassen haben. Da der Elektrolyt mit einer hohen Geschwindigkeit aufsteigt, wird die Abscheidung von Magnesiumhydroxyd an der Kathode verhindert und damit der Gesamt-Wirkungsgrad entscheidend verbessert.It therefore seems logical that the flow velocity of the Increase electrolytes, thereby preventing magnesium hydroxide from settling on the cathode as far as possible to prevent. With an increase in the flow velocity However, you get a turbulent flow between the electrodes, so that the anodic formed chlorine with the Cathodically formed OH 'ions react and hypochlorous acid ions forms. These are reduced by the hydrogen generated at the cathodes and form chlorine ions, which significantly reduces the efficiency. The inventive The cell is therefore designed so that the electrolyte is in the space between the electrodes can flow upwards laminar at maximum speed and that the through the Substances generated by electrolysis do not react in the space between the electrodes, but in the reaction rooms immediately after they have left this room. As the electrolyte rises at a high rate, the deposition will occur of magnesium hydroxide on the cathode and thus the overall efficiency significantly improved.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der Zeichnungen. Es zeigt Fi g. 1 eine Seitenansicht der Zelle bzw. ihres Gehäuses, F i g. 2 einen Längsschnitt längs der Linie Il-II in Fig. 1 und F i g. 3 einen Querschnitt längs der Linie III-III in Fig. 1. Further features and advantages of the invention emerge from the following description of the drawings. It shows Fi g. 1 is a side view of the Cell or its housing, FIG. 2 shows a longitudinal section along the line II-II in Fig. 1 and F i g. 3 shows a cross section along the line III-III in FIG. 1.

Der Zellenkörper 1 besitzt die Form eines Zylinders mit kreisförmigem, elliptischem, rechtwinkligem oder einem anderen geeigneten Querschnitt und besteht aus drei Abschnitten, unten aus einer Einlaufkammer 2, in der Mitte aus einer Elektrolysekammer 3 und oben aus einer kombinierten Trenn-Ausstoß-Kammer 5 mit Reaktionsräumen 4. Die drei Abschnitte sind über Flansche 30, 31, 32 und 33 verbunden, die als integrierende Bestandteile an den Außenseiten der Platten angeordnet sind. Im gewählten Ausführungsbeispiel besitzt der Zellenkörper die Form eines rechtwinkligen Zylinders. The cell body 1 has the shape of a cylinder with a circular, elliptical, rectangular or other suitable cross-section and consists from three sections, below from an inlet chamber 2, in the middle from an electrolysis chamber 3 and above from a combined separation / ejection chamber 5 with reaction spaces 4. The three sections are connected by flanges 30, 31, 32 and 33, which act as integrating Components are arranged on the outside of the plates. In the chosen embodiment the cell body has the shape of a right-angled cylinder.

Die Einlaufkammer 2 im unteren Abschnitt steht mit einem Einlaufrohr 27 in Verbindung und enthält mehrere isolierte Vorrichtungen zur Einstellung der Strömung, z.B. Strömungseinstellplatten 6, die in einem Abstand d parallel nebeneinanderhängen und, wie F i g. 2 zeigt, nicht bis zum Boden 34 der Einlaufkammer 2 reichen. Die Strömungseinstellplatten 6 liegen rechtwinklig zu einer Unterteilungsplatte 8, deren Durchlässe 7 zur Elektrolysekammer 3 des mittleren Abschnittes führen. In dieser Elektrolysekammer 3 über der Einlaufkammer 2 dient die mit zwei Flanschen 31 und 32 versehene Wandplatte 9 als Kathode. Wie Fig.3 zeigt, ist die umgebende Fläche der Kathodenplatte9 bis auf einen inneren versenkten Teil 35 von einem Isolator 10 bedeckt, während die Seiten der Kathodenplattenll, die die Flächen der versenkten Teile bilden, an ihren umgebenden Kanten bis auf die versenkten Teile 36 von Isolatoren 12 bedeckt sind. Zwischen der Kathodenwandplatte9 und den Kahodeuplatten 11 sowie zwischen den Kathodenplatten 11 selbst liegen Anoden 13 aus flachen Platten, so daß sich Kathoden und Anoden abwechselnd anordnen lassen. Kathoden und Anoden sind an den Seiten durch isolierte Bolzen 14 dicht verbunden, so daß an den Innenseiten der versenkten Teile 35 und 36 offene Räume 15 entstehen. The inlet chamber 2 in the lower section has an inlet pipe 27 in connection and contains several isolated devices for adjusting the Flow, e.g. flow adjustment plates 6, which hang parallel to one another at a distance d and, as in FIG. 2 shows, do not extend to the bottom 34 of the inlet chamber 2. the Flow adjustment plates 6 are at right angles to a partition plate 8, the Passages 7 lead to the electrolysis chamber 3 of the middle section. In this Electrolysis chamber 3 above the inlet chamber 2 is used with two flanges 31 and 32 provided wall plate 9 as a cathode. As Figure 3 shows, the surrounding area is of the cathode plate 9 except for an inner countersunk part 35 of an insulator 10 covered while the sides of the cathode platesll, which the surfaces of the countersunk Form parts, on their surrounding edges except for the recessed parts 36 of insulators 12 are covered. Between the cathode wall plate 9 and the kahode plates 11 as well between the cathode plates 11 themselves are anodes 13 made of flat plates, see above that cathodes and anodes can be arranged alternately. Cathodes and anodes are on the sides by insulated bolts 14 tightly connected, so that on the inside the recessed parts 35 and 36 open spaces 15 arise.

Sowohl die Kathodenplatten 11 als auch die Kathodenwandplatte9 und die Anodenplattenl3 sind an den Seiten je mit einem Anschluß 17 bzw. 16 versehen, die zur Außenseite der Elektrolysekammer 3 führen.Both the cathode plates 11 and the cathode wall plate 9 and the anode plates are provided on each side with a connection 17 or 16, which lead to the outside of the electrolysis chamber 3.

Die Verbindung der Oberseite der Elektrolysekammer 3 des mittleren Abschnitts (F i g. 2) mit der Unterseite der Reaktionsräume 4 des oberen Abschnitts wird von einer Platte 19 mit einem Durchlaß 18 dargestellt, die einen integrierenden Bestandteil der Reaktionsräume 4 bildet. Selbstverständlich kann auch eine andere Plattenart zwischen der Oberseite der Elektrolysekammer 3 und der Unterseite der Reaktionsräume 4 vorgesehen werden. Die Platte 19 ist mit das Aufsteigen des Elektrolyten bewirkenden Vorrichtungen, etwa mit Platten oder Zylindern20, ausgestattet, die in der kombinierten Trenn-Ausstoß-Kammer 5 des oberen Abschnittes stehen. Die Durchlässe 21 für den Elektrolyten, die von diesen die Strömung induzierenden Platten oder Zylindern 20 gebildet werden, sind unten weit und bilden die Reaktionsräume 4, während sie oben verengt sind, so daß der durch die Durchlässe 21 aufsteigende Elektrolyt turbulent strömen kann. Die Durchlässe 21, die von je zwei induzierenden Platten oder Zylindern 20 gebildet werden, stehen in Verbindung mit den von der Kathodenwandplatte 9 gebildeten offenen Räumen 15 sowie den Kathodenplatten 11 und den Anodenplatten 13 der Elektrolysekammer 3, wobei die offenen Räume 15 sowohl oben als auch unten offen sind. Außerdem sind die zu den offenen Räumen 15 führenden Durchlässe 21 so ausgeführt, daß sie durch die Kathodenplatten 13 der offenen Räume 15 voneinander getrennt werden, während das obere Ende der Anodenplattenl3, das an der Platte angebracht ist, in der Mitte der Reaktionsräume 4 liegt. The connection of the top of the electrolysis chamber 3 of the middle Section (F i g. 2) with the underside of the reaction spaces 4 of the upper section is represented by a plate 19 with a passage 18 which is an integrating Forms part of the reaction spaces 4. Of course, a different one can also be used Plate type between the top of the electrolysis chamber 3 and the bottom of the Reaction chambers 4 are provided. The plate 19 is with the rising of the electrolyte effecting devices, such as plates or cylinders20 equipped, the stand in the combined separation-ejection chamber 5 of the upper section. The culverts 21 for the electrolyte, the plates or plates that induce the flow Cylinders 20 are formed, are wide below and form the reaction spaces 4, while they are narrowed at the top, so that the electrolyte rising through the passages 21 can flow turbulently. The passages 21, each of two inducing plates or cylinders 20 are in communication with those of the cathode wall plate 9 formed open spaces 15 and the cathode plates 11 and the anode plates 13 of the electrolysis chamber 3, the open spaces 15 both above and below are open. In addition, the passages 21 leading to the open spaces 15 are like this executed that they through the cathode plates 13 of the open spaces 15 from each other be separated while the upper end of the anode platesl3 attached to the plate is, in the middle of the reaction spaces 4 is located.

Die Kammer 5 zum Trennen und Ausstoßen der durch die Elektrolyse erzeugten Gase von den übrigen Reaktionsprodukten und von Schlamm besteht mit der Platte 19 aus einem Stück und enthält die induzierenden Platten oder Zylinder20. Sie ist gegenüber den zwei übrigen Abschnitten der Zelle etwas gewölbt. Die kombinierte Trenn-Ausstoß-Kammer 5 besitzt unten eine Schlammausstoßöffnung 22, oben eine Flüssigkeitsausstoßöffnung 23 und an ihrem oberen Rand über der Flüssigkeitsausstoßöffnun 23 eine Ringwanne26, in der ein Deckel 25 mit Gasstutzen 24 sitzt und den Zellenkörper 1 oben abdeckt. Die Ringwanne 26 enthält eine Flüssigkeit 37, die zur hermetischen Abdichtung zwischen der kombinierten Trenn-Ausstoß-Kammer 5 und dem Deckel 25 dient, indem der Rand 38 des Deckels 25 in die Flüssigkeit 37 eintaucht. Die Anodenplatten 13 in der Elektrolysekammer 3 bestehen aus mit Titan verkleidetem Aluminium, während die Elektrolyseflächen mit Platin plattiert sind. Die Kathodenwandplatte 9 und die Kathodenplatten 11 in der Elektrolysekammer 3 bestehen aus verchromtem bzw. inchromiertem Stahl. The chamber 5 for separating and discharging the electrolysis generated gases from the remaining reaction products and from sludge consists with the Plate 19 in one piece and contains the inducing plates or cylinders 20. It is slightly curved compared to the other two sections of the cell. The combined Separation discharge chamber 5 has a sludge discharge opening 22 at the bottom and a liquid discharge opening at the top 23 and at its upper edge above the liquid discharge opening 23 an annular trough26, in which a cover 25 with gas nozzle 24 sits and covers the cell body 1 at the top. The annular trough 26 contains a liquid 37, which is used for hermetic sealing between the combined separation-ejection chamber 5 and the lid 25 is used by the edge 38 of the cover 25 is immersed in the liquid 37. The anode plates 13 in the electrolysis chamber 3 consist of aluminum clad with titanium, while the electrolysis surfaces are plated with platinum. The cathode wall plate 9 and the cathode plates 11 in the electrolysis chamber 3 are made of chrome-plated or chrome-plated steel.

Die Strömung des durch das Einlaufrohr 27 unten in die Einlaufkammer 2 eintretenden Meerwassers wird durch die Strömungseinstellplatten 6 ausreichend reguliert und setzt sich zur Elektrolysekammer 3 fort. Die Höhe der Strömungseinstellplatten 6 beträgt ungefähr das 1Sfache ihres gegenseitigen Abstandes d, so daß sich die Strömung des Wassers in der Einlaufkammer 2 genügend regulieren läßt, wobei das Wasser zwischen der Kathodenwandplatte 9 und den Anodenplattenl3 sowie zwischen den Kathodenplatten 11 und den Anodenplatten 13 in einer für Elektrolysezwecke geeigneten Weise aufsteigt. The flow of the through the inlet pipe 27 down into the inlet chamber 2 incoming sea water is sufficient by the flow adjusting plates 6 regulates and continues to the electrolysis chamber 3. The height of the flow adjustment plates 6 is approximately 1 times their mutual distance d, so that the Can regulate the flow of water in the inlet chamber 2 sufficiently, the Water between the cathode wall plate 9 and the anode platesl3 as well as between the Cathode plates 11 and the anode plates 13 in a suitable for electrolysis purposes Way soars.

Die nach oben gerichtete Strömungsgeschwindigkeit beträgt vorzugsweise 10 cm pro Sekunde, so daß sich, wenn die Reynoldszahl der Flüssigkeit zwischen den Elektroden über 300 gehalten wird, der Elektrolyt zwischen den Elektroden unter Bedingungen nach oben bewegen kann, daß sich keine Verunreinigungen auf der Fläche der Kathodenplatten 11 oder der Wände der Zelle ablagern, womit alle Voraussetzungen für einen kontinuierlichen Elektrolysebetrieb erfüllt werden.The upward flow velocity is preferably 10 cm per second, so that if the Reynolds number of the liquid is between the Electrodes held above 300, the electrolyte between the electrodes below Conditions can move upwards that there are no contaminants on the surface the cathode plates 11 or the walls of the cell are deposited, with all the requirements for continuous electrolysis operation.

Bedingt durch die hohe und gerichtete Strömungsgeschwindigkeit des Elektrolyten reagieren die an Kathode und Anode erzeugten Substanzen nicht zwischen den Elektroden und gelangen schnell in die Reaktionsräume 4. Der Elektrolyt passiert die von den induzierenden Platten oder Zylindern 20 gebildeten verengten Teile der Durchlässe21, wodurch die Strömungsgeschwindigkeit weiter ansteigt und an den engsten Stellen turbulent wird so daß sich die an den Kathoden und Anoden erzeugten Substanzen gut mischen und die Hauptreaktionen sehr wirksam ablaufen. Da bei dieser Elektrolysezelle der pH-Wert des Rohmaterials (Meerwasser) am Einlauf sich gewöhnlich von demjenigen des Erzeugnisses am Auslaß kaum unterscheidet, können die Mg++-Ionen des Meerwassers kein Magnesiumhydroxyd erzeugen, solange der pH-Wert des Meerwassers bei 8 liegt. Due to the high and directed flow velocity of the Electrolytes do not react between the substances generated at the cathode and anode the electrodes and quickly reach the reaction chambers 4. The electrolyte passes the narrowed parts of the formed by the inducing plates or cylinders 20 Passages21, as a result of which the flow velocity increases further and at the narrowest Make turbulent so that the substances generated at the cathodes and anodes mix well and the main reactions will be very effective. As with this electrolysis cell the pH of the raw material (sea water) at the inlet usually differs from that of the product at the outlet hardly differs, the Mg ++ ions of the seawater can do not produce magnesium hydroxide as long as the pH of the seawater is 8.

Selbst wenn der pH-Wert des Meerwassers örtlich iiber 10 liegt und kleine Teilchen von Magnesiumhydroxyd gebildet werden, steigen die Teilchen durch die Durchlässe 21 der induzierenden Platten oder Zyliner 20 zusammen mit dem Elektrolyten nach oben, erreichen das Innere der kombinierten Trenn-Ausstoß-Kammer5 und werden durch die Ausstoßöffnung 22 abgegeben. Da die Teilchen auf der Oberfläche der Kathodenplatten 11 nicht haften, besteht keine Gefahr einer Verstopfung der Zelle oder des Raumes zwischen den Elektroden, wodurch ein langer kontinuierlicher Betrieb gewährleistet ist. Da auch Katholyt und Anolyt nicht miteinander reagieren können, wird die Energieausbeute um 2 bis 3 0/o erhöht. Da sich das anodisch erzeugte Chlorgas zwischen den induzierenden Platten oder Zylindern 20 gut löst und mit den kathodisch erzeugten OH'-Iionen schnell unter Bildung von OCl'-Iionen um setzt, enthält der kathodisch erzeugte Wasserstoff kaum Chlorgas, so daß infolge der Vermeidung einer möglichen Explosionsgefahr während des Betriebes die Sicherheit der Anlage wesentlich erhöht wird. Bei Benutzung einer normalen Elektrolysezelle zum elektrolytischen Zerlegen von Meerwaser geht der Stromwirkungsgrad um etwa 20 ovo zurück, und Magnesiumhydroxyd lagert sich in kurzer Zeit an den Elektroden ab. Da der Widerstand von Magnesiumhydroxyd kleiner ist als derjenige von Meerwasser, bildet es lokale Kurzschlüsse und führt zu einem unzulässig schnellen Elektrodenverschleiß, der einen wirtschaftlichen Betrieb der Zelle inpraktikabel macht. Dagegen ermöglicht die erfindungsgemäße Elektrolysezelle einen kontinuierlichen Betrieb mit hohem Wirkungsgrad, was auch das folgende Beispiel erläutert.Even if the pH of the seawater is locally above 10 and Small particles of magnesium hydroxide are formed, the particles rise through the passages 21 of the inducing plates or cylinders 20 together with the electrolyte up, reach the interior of the combined separation-ejection chamber5 and become discharged through the discharge port 22. Because the particles on the surface of the cathode plates 11 do not adhere, there is no risk of clogging the cell or the room between the electrodes, which ensures long continuous operation is. Since catholyte and anolyte cannot react with each other either, the energy yield is reduced increased by 2 to 3 per cent. Since the anodically generated chlorine gas is between the inducing Plates or cylinders 20 dissolve well and quickly with the cathodically generated OH 'ions with the formation of OCl'-ions to, contains the cathodically generated hydrogen hardly any chlorine gas, so that as a result of avoiding a possible risk of explosion during the safety of the plant is significantly increased. When using a normal electrolytic cell for the electrolytic decomposition of sea water goes to the current efficiency back by about 20 ovo, and magnesium hydroxide is deposited on the electrodes in a short time away. Since the resistance of magnesium hydroxide is smaller than that of seawater, it forms local short circuits and leads to inadmissibly rapid electrode wear, which makes economical operation of the cell impractical. On the other hand, enabled the electrolytic cell according to the invention a continuous operation with high efficiency, which the following example also explains.

Beispiel 5 Anoden .. ........ Zusammengesetzte Anoden aus mit Platin überzogenem und mit Titan verkleidetem Aluminium 6 Kathoden Platten aus Eisen oder verchromt bzw. inchromiert Anodenabmessungen . ......... ......... 300 mm hoch X 500 mm breit Abstand zwischen den Elektroden ... .4 mm Flüssigkeit . . Meerwasser, pH-Wert = 8 Temperatur .. .. 200 C + 20 C Wasserdurchsatz Stromdichte Spannung Steiggeschwindigkeit NaOCl-Ausbeute Energieausbeute der Strömung (m3/h) (A/dm2) (Mittelwert) (cm/sec) (g/h) (°/o) 3,6 bis 10,0 3,3 3,70 5,0 bis 14 503 76,1 4,1 bis 10,8 6,7 4,20 5,7 bis 15 986 74,5 4,2 bis 10,0 13,3 5,05 5,8 bis 14 1905 72,0 Das Meerwasser enthielt in diesem Ausführungsbeispiel etwa 14 ppm Mikroorganismen oder reduzierende Stoffe, so daß, wenn man die durch diese Stoffe nach der Elektrolyse verbrauchten Chiorionen mit berücksichtigt, die tatsächliche Energieausbeute bei 80°/o oder mehr liegt.Example 5 Anodes ... ........ Composite anodes made of aluminum coated with platinum and clad with titanium 6 cathode plates made of iron or chrome-plated or chrome-plated anode dimensions. ......... ......... 300mm high X 500mm wide Distance between electrodes ... .4mm liquid. . Sea water, pH = 8 temperature .. .. 200 C + 20 C Water throughput Current density Voltage Rate of rise NaOCl yield Energy yield the current (m3 / h) (A / dm2) (mean) (cm / sec) (g / h) (° / o) 3.6 to 10.0 3.3 3.70 5.0 to 14 503 76.1 4.1 to 10.8 6.7 4.20 5.7 to 15,986 74.5 4.2 to 10.0 13.3 5.05 5.8 to 14 1905 72.0 In this exemplary embodiment, the seawater contained about 14 ppm of microorganisms or reducing substances, so that if one takes into account the chlorine ions consumed by these substances after the electrolysis, the actual energy yield is 80% or more.

Claims

Claim

Electrolysis cell for the extraction of hypochlorites from sea water, characterized by an inlet chamber (2) provided with an inlet pipe (27), an electrolysis chamber (3) and a combined separation-discharge I (ammer (5), which with her one-piece, narrowed reaction spaces (4) at the top the connection of these three chambers to the cell body, through in the inlet chamber hanging, but not reaching to the ground devices for adjusting the Flow through alternately and vertically arranged in the electrolysis chamber (3) Anode and cathode plates (13, 11, 9), flow reinforcing and passages forming device in the reaction spaces, which are wide towards the lower end and narrower than the distance between two adjacent electrodes at their upper one End, and by equipping the separation discharge chamber (5) with a sludge discharge opening (22) in the lower part, a liquid discharge port (23) in the upper part and one Cover with a gas discharge opening (24) on the top, which is in a liquid seal (26) fits.