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CH93264A - Electrolysis apparatus. - Google Patents

Electrolysis apparatus.

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Publication number
CH93264A
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Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
cathode
anode
elements
sub
horizontal
Prior art date
Application number
Other languages
French (fr)
Inventor
Wallace Marsh Clarence
Original Assignee
Wallace Marsh Clarence
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wallace Marsh ClarencefiledCriticalWallace Marsh Clarence
Publication of CH93264ApublicationCriticalpatent/CH93264A/en

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  Appareil     d'électrolyse.       L'objet (le la présente invention est un  appareil     cl'éle.cirolyse        comportant    au moins  une anode et une     cathode    disposes côte à  côte avec un espace entre elles, appareil dans  lequel l'anode est formée     d'éléments        liori--          zontaux        laiss,"-_nt    entre eux des passages tra  versant     l'anode,    le tout étant     disposé    de telle  façon que les bulles qui se forment à la sur  fa-ce des     éléments    d'anode,   lors du     fonction-          iiement,    de l'appareil, passant, par ces passa  ges, ,du côté (le l'anode opposé à celui tourné       verts    la     cathode    pour s'élever clans l'électro  lyte.    On sait que la     présence    de bulles de gaz  dans l'électrolyte     d'un        appareil        d'électrolyse,     entre l'anode et la     cathode,    augmente     consi-          dérablement    la résistance de l'électrolyte et  par suite le     volt.abc    nécessaire au fonctionne  ment de l'appareil. Ces bulles se forment à  la surface de l'anode sur toute sa hauteur et.    ai elles ne sont pas éliminées, elles s'élèvent  dans     l'électrolyte    entre     :1'anocle    et la cathode  de sorte que la quantité de bulles clans la  partie supérieure de l'appareil est beaucoup  plus     grande    que clans la partie inférieure.   En  éliminant ces bulles à de fréquents inter-         valles    sur     toute    la     fauteur    de l'anode, l'élec  trolyte à la     partie        supérieure    de l'appareil est  maintenu     -sensiblement    aussi libre de bulles  qu'à la partie     inférieure;    il en résulte donc  une     diminution    considérable du     voltage    né  cessaire nu fonctionnement de l'appareil.    Plusieurs formes     d'exécution    de l'objet de       l'invention    sont représentées, schématique  ment et. à titre     d'exemple.    an dessin annexé  clans lequel:  Fi-.     i        représente    en     perspective    une pre  mière forme d'exécution, une     enveloppe    mé  tallique latérale qu'elle comporte étant sup  posée enlevée en partie;         Fig.    2 en est une vue en plan,     partie=lle-          ment    en coupe, et       Fig.    3 en est une coupe verticale     tr        ansver-          sale    suivant la     ligne        3-3    de la     fig.    2;  Fi-. 4 est, une coupe verticale transver  sale d'une variante de détail;         Fi;.    5> est. une coupe verticale     transver-          saie        d'une        secoccde    forme     d'exécu        tion:          Fig.    6 est une coupe. verticale transver  sale     parlielle        d'une        troisième    forme d'exécu  tion;             Fig.    i     est;    une coupe verticale transver  sale d'une     quatrième    forme d'exécution, sui  vant la     ligile.        -',=-7    de     fig.    8, dont.         I'ig.    8 es[, une coupe cri plan suivant     la          ligne    8-8 de la     fig.    7.    Dans la     première    forme d'exécution,       fig.    1, 2 et 3, le corps 1 de l'appareil, qui peut  consister en béton ou en toute .autre matière       appropriée    et être moulé d'une seule pièce,  forme une     boîte    allongée ouverte à sa face  supérieure et     dont        les        parois    latérales     présen-          t.ent    des     ouvertes        rectangulaires    allongées 2       s'étellclant    sensiblement -sur     toute    la longueur  de la boîte en laissant un flasque latéral 3   à  la partie     supérieure    de ces     parois        latérales.     La face     supérieure    ouverte du corps de  l'appareil est fermée par un couvercle     f    qui  peut être également en béton. Ce corps.       établi    pour un     appareil        double    comme le  montre le dessin, peut     également.        être    em  ployé pour un appareil simple.   Les anodes       comportent    des éléments 5 consistant chacun  en une barre eu lame de graphite, ou autre  matière     appropriée,    engagés dans des     r@vide-          ments    ménagés     dans    des     montants    de     z1la-          phite    6 où ils sont fixés par des chevilles  de     graphite    'i.   Ces anodes     !fig.    31 sont dispo  sées d'une manière     analogue    à celle (les       lames    d'une persienne, les lames., parallèles       enf;re:        elles,        (>tarit    alignées     verticalement,    mais  chacune d'elles se trouvant, dans le sens de= la  hauteur, inclinée lias     rapport.    à la verticale de  manière     que    le bord supérieur d'une lame  ou élément d'anode, n'est pas sur le même       alignement    vertical que le bord inférieur de  l'élément     d'anode        immédiatement    au-dessus,    ce<B>qui!</B> forme     C-11    Ire deux -éléments voisins, un  passage incliné sur la verticale et condui  sant. de l'espace ménagé     entre    l'anode     eLla     cathode 8, à l'intérieur de l'appareil en mon  tant:.    Les bulles rie gaz crut sue forment. à la sur  face de chaque élément d'anode! montent et  frappent la. face inférieure de l'élément     ini-          mécliat:ement    au-dessus qui, en déviant les  bulles, les fait.     passer    de l'espace     compris          enfre    l'anode     ef    la     ca.thodc    par les passages       méliasiés    entre les     éléments        d'anode    et mon-    ter à.   la     liai-tic        suptrieure    de l'appareil par la       partie        ceiil@rale    de cette dernière. Ceci est im  portant, car c'est un fait. bien connu due la       résistance    d'un appareil     d'électrolyse    dépend,  entre autres choses, de la     quantité    de bulles       présentes    clans l'électrolyte entre l'anode et  la     cathode    et que le     rendement    des appareils  d'électrolyse courts,     cu    peu     profo,ncl,s,    est  beaucoup plus;   grand que celui des appareils  hauts ou     profonds    qui, tout cri ayant moins       d'espace    d'encombrement; ont jusqu'à main  tenant:     l'inconvénient    de ne permettre     l'é-          ch:appement    dos     bulle;,    de gaz qui se forment  sur l'anode, que par     l'espace    compris entre  les surfaces actives de     l'anode    et de la     .ca-          thode.    Dans cette première forme     d'exécu-          tion        décrite,        l'anode    étant:   divisée en une plu  ralité     :cl'élémenf:s    disposés les uns :au-dessus  des autres, l'appareil est, en quelque- sorte,  constitué par une pluralité d'appareils peu  profonds     cl        disposés    les uns au-dessus des  autres; il en résulte     clou,-    une augmentation  du     rendement.       La cathode     consiste    en une lame ou feuille       ie          n        étallique    perforée<B>8</B> adaptée sur les     ouver-          turcs    2 des parois     latérales    du corps 1 de  l'appareil, la surface extérieure de la     ca-          thoide    étant     reccuv    este d'une enveloppe       métallique    9.       L'enveloppe    9 et la ca  thode perforée sont     assu-je'tics        sur    les Ouver  tures 2 de la paroi, par des boulons<B>10</B> qui tra  versent., les uns le fond (lu corps de l'appa  reil et les autres les     fl:asclues    3.     Les.        boulons     10 qui     traversent    les     fla,sque^_.    3 sont de pré  férence recouverts d'une     douille    17- en béton  ou tout autre matière     .appropriée    non con  cluctrice c111 courant électrique.    Un     diaphragnl.e    flexible i?     en   <B>Pa-</B>  pier     d'a.rniante,    toile ou autre matière  appropriée, est     appliqilé    contre la face  intérieure de la     .cathode    8.   Les bords  de ce diaphragme sont assujettis     entre     les parois de béton et la cathode     nié+al-          lique,    8 par les mêmes boulons 1.0.     1='int-ro-          duction        de        l'électrolyte    dans l'appareil, qui       peut    être du chlorure de     sodium    lorsqu'on se       sert    de l'appareil pour la     production    de     li-          queur    caustique,   se fait par une ouverture           12'        pratiquée    à l'une des extrémités chi<B>cou-</B>  vercle 4.     L'évacuation        cle    l'électrolyte se fait       par    le tuyau 13     coudé    constituant un tuyau  de     t.r,)p=plein        maintenant    l'électrolyte à     iiri     niveau convenable à     l'int.érieur    (le l'appareil.    Les gaz qui se     forment    sur l'anode sortent de  l'appareil par     ,1'cuvertur    e 14 du     couvercle;     cette ouverture peut être reliée à un récipient  quelconque approprié dans lequel on re  cueille le gaz,     coluinc,    par     exemple,        1-)rsqu'oll     forme     du    chlore par     l'électrolyse    du chlorure  de     sodium.       Des     ouv        ertul    es 15 sont également     ména-          gées    dans l'enveloppe 9     f#unant    la chambre  de la     catliode,    pour que les gaz qui se for  ]tient sur la cathode puissent     s'échapper:    ces  gaz     peuvent        être        ci^    l'Hydrogène ou tout nu  ire gaz, selon l'électrolyte employé.   La li  queur     cathodique    qui se     rasseanble    à     l'inté-          rieur    (le la     c.liam,bre    de la     cathode    est élimi  née     d'une    manière     appropriée    qui peut     être          continue,    -par exemple à l'aide du tuyau :1(>.    Dans cette     forme        d'exécution,    et comme  le montre la     fig.    3, la     c:i'tliode    8 est plissée  ou     ondulée        lo.ngituclinalevnent    et horizontale  ment et présente des     surfaces    sensiblement       parallèles    aux éléments d'anode 5 disposés à  la.     inaniére    des     lames,        (l'une    persienne.   De       cette        ma.niére    la distance entre les     élément,          d'anode    5 et les surfaces respectives de la     ca-          tliode    est maintenue     sensiblement    constante  quoique les     organes        (l'anode    soient inclinés       vers    l'intérieur cil     montant    ainsi     qite    cela a  été     décrit.    Une conséquence importante (le  cette construction est que la résistance de       1' <         lectrolyte    est.   sensiblement constante sur       [otite    la,     Hauteur    de l'appareil puisque cette       résistance    est proportionnelle à la     distance     entre l'anode et la cathode.    Uri autre avantage du plissage     lorigit,_idi-          na]    de la     cathode,    tel qu'il a été décrit. est.  (Me le diaphragme .appliqué contre cette     ca-          t.llo@de    est soutenu par     Ie:s    angles de la paroi       tic,    la     cathode,    ce qui ,permet l'emploi     d'un          (iia.pliragme    mince et faible.   Pour maintenir  ce     di.apliragme    contre la cathode ondulée on       peut    se servir de bandes de matière     non-con-          diIctrice    7 en ciment d'amiante ou     autre    ma-         tiére        appropriée,    ces bandes étant disposées       verl.icalement.    é,       lies        ini.e-rvalles    convenables  sur la longueur de la     cathade    entre les deux       groupes        d'éléments        d'.anucte.    Dans la prati  que<B>le</B>     diapliragni,e    est fixé à la     cathode    par  ces     bandes    de ciment. avant     l'aissembl.age    des       cattiode@,    3 et.       de    leurs enveloppes 9 aux pa  rois     dit    corps en ciment de     l'appaieil.    En se       sei vant    d'un     diaphragme    plus faible, ainsi  qu'il a été     déc.rif.,    on diminue     considNrable-          merrt        1a        résisl.ance    entre l'anode et la     cathode     ce     qui        donne    une :  diminution     correspondante          (lit        voltage    nécessaire au     fonctionnement    Cie       l'appareil.       Un     autre    avantage découlant- de l'emploi  de la. cathode ondulée décrite est due la li  queur cathodique ne     clescencl    pas dit     soin-          met:,    de la, cathode le     long    de toute sa     sur-          face    ex     érieure    ,jusqu'à sa partie inférieure,  mais elle     descend    le long de la surface de       Iliaque        ondulation    de     1-a    cathode jusqu'à ce  qu'elle     arrive    au bord inférieur de cette on  dulation,   doit elle tombe au fond de la     cliam-          bre,    ale la cathode au lieu d e couler le     lonz          du        reste    de la:     cathode;    le     rendement    de     l'ap-          pareil    n'est. ainsi pas     diminué.       En outre, en disposant les anodes et. les       cathoides    ainsi qu'il a été décrit, on forme  (les passages qui     tenaient    à     provoquer    une  circulation locale de l'électrolyte autour de  Iliaque élément     d'anode.    Cette circulation  local(:     @imènera    constamment de l'électrolyte  (le     concentration    voulue dans l'espace entre  les     éléments        d'anode    et la cathode, ce qui  augmente le     rendement    de l'appareil.   Cette       rirculation        locale    provoque     é;a-lemerit        l'en-          traîne.ment    du gaz formé sur les éléments  d'anode, gaz qui, sans cette     circulation,        mon-          tera.it        pal.-    l'espace entre les éléments     d'anode     et la,     ca.tliode    au     somm.et    de l'appareil;   le gaz  est     entraîné    par ce courant. local de     l'électro-          lyle    vers la     partis    centrale<B>de</B> l'appareil doit  il     s'élève:    au sommet     de    celui-ci et     s'écoule     par la sortie 14 sans     ati@nieriter@    la     r-sist.ance     (le     l''appareil.       Dans la variante     montrée    en fi-,,.     f.    les     élé-          rnents        d'anode    20     oni    une ferme légèrement       (lifféreirte    de     c.cui    montrés en fil-. 3; leurs      surfaces extérieures sont courbes afin d'aug  menter la surface active de     l'anode.    Ces or  ganes 20 sont     assujettis    par des chevilles à  un montant en graphite 22 comme dans la  forme d'exécution précédente.   La     cathode    23  n'est pas ondulée, mais     fourme    une plaque  plane contre laquelle s'applique le diaphrag  me 24. Cette variante n'est pas aussi efficace  que la première forme d'exécution, mais  l'emploi d'éléments     d'anode    séparés comme  les lames d'une     persienne        e;,    inclinés de bas  en haut vers l'intérieur de l'appareil, aug  mente jusqu'à     un    certain point le rendement,  car les bulles de     baz    qui se forment dans       l'espace:          entre    les éléments d'anode et la     r_a-          thode        sont    détournées vers la     partie    centrale  de l'appareil au lieu de monter directement  dans l'espace entre l'anode et la     cathode.    Il  se produit     également,    jusqu'à un certain  point,     urne        eirculat.ion    locale de l'électrolyte,       mais,    cette     circulation    n'est pas aussi pronon  cée,   car les éléments     d'anade    n'ont pas de  surface parallèle à la cathode pour la pro  cluction de     oou        ranis    locaux autour des élé  ments     -d'anode.       La seconde forme d'exécution repré  sentée en fi-. 5 comporte un support. ou  montant central     \?5    en graphite auquel     sont.          assujettis,    par des chevilles 2'i, des supports  auxiliaires     26    disposés en forme de V. Les  éléments d'anode '?3, de section transversale       rectangulaire,    sont assujettis aux     supports    26.  la     surface    active     cle        chacun    de ces éléments  est disposée verticalement.   En :section trans  versale à l'appareil, lesdits     éléments,    sont     c1i#,-          posés        cri    V de, sorte due l'élément le plus bas  de     chaque        .anode    est le plus     rapproché    du  centre de l'appareil et que les éléments     au-          dessus    se trouvent à des distances de plus en  plus grandes de ce centre.       1_a        cathode    est  plissée ou     ondulée    de manière à     constituer     une cathode à gradins supportant un     clia-          phragme    30. En plissant la     c.atho-cle    pour       qu'elle        corresponde    à la forme et: à la posi  tion des éléments     d'a,nocle,    on produit une  circulation locale de l'électrolyte comme dans       1!a        .construction    représentée sur les     fig.    i à 3.    Il est     égalOmerit    évident. que les gaz qui se    forment. sur la face de l'anode passent, lors  qu'ils montent., à l'arrière de l'élément     d'a-          node        immédiatement        .au-dessus    au lieu de       s>lever        dans    l'espace     ent,r;-,    celui-ci et la par  tie     correspoaidante    (le la     cathode.       La     fig.    6     représente    une     troisième    forme       d'exécution    clans laquelle. les éléments     d'a-          nocle    32     sont    des barres     cylindriques    assu  jetties, à un support 33 d'une façon analogue  à celle de la première forme     (fig.        i-3).    La  cathode 34 est. plissée ou ondulée de     manière     à former des     dépressions    sensiblement.<B>en</B>  portions Lie cylindres et supporte un dia  phragme 35.   Dans     cette    forme d'exécution les  éléments     d'anode    sont représentés     directe-          nient        leS    uns au-dessus des autres, mais  comme cl-es     passag    es sensiblement en     portions     de     cylindres    sont     constitués    entre chaque élé  ment     d'anode    et la partie     correspondante    de  la.     surface        cite    la cathode avec laquelle il agit:  ,  la     circulation    locale de     l'électrolyte    autour de  chaque élément d'anode est     considérable-          nient        facilWe    et entraîne d'une     manière        effi-          ca.ce    les, bulles de gaz qui se forment     â    la  surface     cle    l'élément. Cette circulation locale  est suffisante pour entraîner les bulles de  gaz, mais on     pourrai+    encore l'augmenter en       clisiposant    les     éléments    d'anode 32 en V,  comme dans la. fi-. 5.    La quatrième, forme d'exécution représen  tée aux     fig.    % et. S est un appareil de     section          transversale.    horizontale circulaire dans la  quelle ]es éléments d'anode 1.0     soni.    de sec  tion     transversale    analogue à celle des élé  ments 5 .de la     fit:.    3, mais sont courbés     pour          constituer    des arcs de cercle.   Les     suppoit@     52 disposés en cercle dans le plan,     portent     chacun une série verticale de ces é     Pnif@r;ls     d'anode, chaque élément de chaque série  étant dans le prolongement circulaire des       éléments    situés à même hauteur clans les  deux séries voisines, et     clornt    il est     séparé    par  des espaces intermédiaires.         La        cathode    43 affecte     éln-alement    en sec  tion     transversale    horizontale, la. forme circu  laire .et est     ,dans    le sens de la. hauteur.     on-          clulée    ou     plisr.ée    comme dans la forme     cl'exé-          cution    représentée sur la     fig.    3.   Cette     ca.tliade         est entourée d'une     erive.lappe    cylindrique i4  qui a sensiblement la forme d'un baril et  constitue en partie le corps de l'appareil  dont le fond est rempli par un disque cir  culaire de     cin7ent    45 de diamètre légèrement  inférieur à celui intérieur du tond de l'en  veloppe 44. Un anneau cylindrique 46 en  béton, ou autre matière appropriée, consti  tue la partie supérieure du corps de l'appa  reil et est assujetti au baril par un     crampon     47 qui sert également de support à l'extré  mité supérieure du diaphragme 48.   Le bord  inférieur de la     cathode    43 et le diaphragme  48     sont    maintenus en place par une couche  de ciment 50 qui remplit, un évidement mé  nagé entre la     partie    supérieure du disque de  béton 45 et la partie inférieure de l'enveloppe  44. L'appareil est fermé par un     couvercle    51  que traversent les     montants    52 maintenus  ainsi dans la position     verticale.    Les avan  tages de cette forme     d'exécu[iori    sont analo  gues à ceux des     autres    formes.  Electrolysis apparatus. The object (the present invention is a cirolysis apparatus comprising at least an anode and a cathode arranged side by side with a space between them, apparatus in which the anode is formed of horizontal elements left , "-_ nt between them passages through the anode, the whole being arranged so that the bubbles which form at the face of the anode elements,   during operation, the apparatus, passing, through these passages, on the side (the anode opposite to that turned green the cathode to rise in the electrolyte.  It is known that the presence of gas bubbles in the electrolyte of an electrolysis apparatus, between the anode and the cathode, considerably increases the resistance of the electrolyte and consequently the volt.abc necessary for operation. of the device. These bubbles form on the surface of the anode over its entire height and.    if they are not removed, they rise in the electrolyte between the anocle and the cathode so that the quantity of bubbles in the upper part of the apparatus is much greater than in the lower part.   By removing these bubbles at frequent intervals over the entire anode casing, the electrolyte at the top of the apparatus is kept substantially as bubble free as at the bottom; this therefore results in a considerable reduction in the voltage necessary for the operation of the apparatus.  Several embodiments of the object of the invention are shown, schematically and. for exemple. in the attached drawing in which: Fi-. i shows in perspective a first embodiment, a lateral metallic envelope which it comprises being sup posed removed in part;         Fig. 2 is a plan view thereof, part = part in section, and FIG. 3 is a transverse vertical section taken along line 3-3 of FIG. 2; Fi-. 4 is a vertical cross section of a variant of detail;         Fi ;. 5> is. a transverse vertical section of a second form of execution: Fig. 6 is a cut. vertical transverse parlial of a third form of execution;             Fig. He is; a transverse vertical cross section of a fourth embodiment, following the line. - ', = - 7 of fig. 8, of which.       I'ig. 8 es [, a plane cross section taken along line 8-8 of FIG. 7.  In the first embodiment, fig. 1, 2 and 3, the body 1 of the apparatus, which may consist of concrete or any other suitable material and be molded in one piece, forms an elongated box open at its upper face and whose side walls present - t.ent elongated rectangular openings 2 extending substantially - over the entire length of the box, leaving a side flange 3  at the top of these side walls. The open upper face of the body of the apparatus is closed by a cover f which can also be made of concrete. This body. established for a dual device as shown in the drawing, can also. be used for a simple device.   The anodes have members 5 each consisting of a strip bar of graphite, or other suitable material, engaged in recesses in zllaphite posts 6 where they are secured by graphite dowels.   These anodes! Fig. 31 are arranged in a manner analogous to that (the blades of a shutter, the blades., Parallel inf; re: them, (> dries up vertically aligned, but each of them being, in the direction of = the height, inclined relative to the vertical so that the upper edge of a blade or anode element is not on the same vertical alignment as the lower edge of the anode element immediately above,    this <B> which! </B> forms C-11 Ire two neighboring -elements, a passage inclined to the vertical and leading. the space between the anode and the cathode 8, inside the device as :.  The bubbles in raw gas are formed. on the face of each anode element! come up and hit it. lower face of the initiating element: ement above which, by deflecting the bubbles, makes them. pass from the space comprised between the anode and the ca.thodc through the mixed passages between the anode elements and climb to.   the suptrieure link of the device by the ceiil @ rale part of the latter. This is important because it is a fact. well known due the resistance of an electrolysis device depends, among other things, on the quantity of bubbles present in the electrolyte between the anode and the cathode and that the efficiency of short electrolysis devices, or little profo, ncl, s, is much more;   large than that of high or deep devices which, all cry having less space; have up to now: the disadvantage of not allowing the exhaust: back bubble ;, of gases which form on the anode, only through the space between the active surfaces of the anode and of the .cathode. In this first embodiment described, the anode being:   divided into a plurality: cl'élémenf: s arranged one above the other, the apparatus is, in a way, made up of a plurality of shallow apparatuses and arranged one above the other; the result is nail, - an increase in yield.  The cathode consists of a perforated metal sheet or foil <B> 8 </B> fitted over the openings 2 of the side walls of the body 1 of the apparatus, the outer surface of the cathoid being reccuv este d '' a metal casing 9.       The casing 9 and the perforated ca thode are secured to the openings 2 of the wall, by bolts <B> 10 </B> which pass through., Each one the bottom (the body of the apparatus and the others fl: asclues 3. The. bolts 10 which pass through the flas, sque ^ _. 3 are preferably covered with a socket 17- made of concrete or any other suitable material not con cluding electric current. .  A flexible diaphragm i? in <B> Pa- </B> pier of a.rniante, canvas or other suitable material, is applied against the inner face of the .cathode 8.   The edges of this diaphragm are secured between the concrete walls and the denied + alic cathode, 8 by the same bolts 1.0. 1 = 'introduction of the electrolyte in the apparatus, which may be sodium chloride when the apparatus is used for the production of caustic liquor,   is made through an opening 12 'made at one of the ends chi <B> cou- </B> vercle 4. The electrolyte is evacuated through the elbow pipe 13 constituting a tr pipe) p = full keeping the electrolyte at the correct level inside (the device.    The gases which form on the anode exit the apparatus through the opening 14 of the cover; this opening can be connected to any suitable receptacle in which the gas is collected, for example coluinc, 1-) rsqu'oll forms chlorine by the electrolysis of sodium chloride.  Openings 15 are also made in the casing 9 joining the chamber of the catalyst, so that the gases which form on the cathode can escape: these gases can be hydrogen. or any gas, depending on the electrolyte used.   The cathodic liquid which collects inside (the diameter of the cathode is removed in a suitable way which can be continuous, -for example using the hose: 1 (> .  In this embodiment, and as shown in FIG. 3, the c: i'tliode 8 is pleated or wavy lo.ngituclinalevnent and horizontally and has surfaces substantially parallel to the anode elements 5 disposed at the. inaniére blades, (one louver.   In this way the distance between the anode members 5 and the respective surfaces of the cathode is kept substantially constant although the members (the anode are inclined inwardly as it has been described). An important consequence (this construction is that the resistance of the electrolyte is.   substantially constant over the height of the apparatus since this resistance is proportional to the distance between the anode and the cathode.  Another advantage of the origit, _idi- na] pleating of the cathode, as has been described. is. (Me the diaphragm .applied against this cat- t.llo@de is supported by the angles of the tic wall, the cathode, which allows the use of a (iia.lean and weak pliragme.   In order to maintain this flexion against the corrugated cathode it is possible to use strips of non-conductive material 7 made of asbestos cement or other suitable material, these strips being arranged vertically. é,       lies ini.e-suitable rvales along the length of the cathade between the two groups of anuct elements. In practice, <B> the </B> diapliragni, e is attached to the cathode by these cement strips. before assembling cattiode @, 3 and.       of their envelopes 9 to the walls known as the cement body of the shoring. By taking advantage of a weaker diaphragm, as has been described, the resistance between the anode and the cathode is considerably reduced, which gives:  corresponding decrease (reads voltage necessary for the operation of the device.  Another benefit arising- from the use of the. The corrugated cathode described is due to the cathodic fluid which does not clescencl said care :, of the cathode along its entire outer surface, to its lower part, but it descends along the iliac surface ripple of 1-a cathode until it arrives at the lower edge of this wave,   should it fall to the bottom of the chamber, ale the cathode instead of flowing along the rest of the: cathode; the efficiency of the device is not. thus not diminished.  In addition, by arranging the anodes and. the cathoids as has been described, we form (the passages which wanted to cause a local circulation of the electrolyte around the iliac anode element. This local circulation (: @ will constantly bring electrolyte (the desired concentration in the space between the anode elements and the cathode, which increases the efficiency of the apparatus.   This local rirculation causes é; a-lemerit the entrainment of gas formed on the anode elements, gas which, without this circulation, will rise through the space between the anode elements and the, ca.tliode at the top of the device;   the gas is entrained by this current. electro- lyle room towards the central party <B> of </B> the apparatus must rise: at the top of this one and flow through exit 14 without ati @ nieriter @ la r- sist.ance (the device.  In the variant shown in fi - ,,. f. the anode elements 20 have a slight firmness (lifferirte from this shown in fil-. 3; their outer surfaces are curved to increase the active surface of the anode. These elements 20 are secured by anchors to a graphite upright 22 as in the previous embodiment.   The cathode 23 is not corrugated, but forms a flat plate against which the diaphragm 24 rests. This variant is not as effective as the first embodiment, but the use of anode elements separated like the slats of a shutter, inclined from bottom to top towards the inside of the appliance, increases the efficiency to a certain point, because the bottom bubbles which form in space:          between the anode elements and the cathode are diverted towards the central part of the apparatus instead of rising directly into the space between the anode and the cathode. To a certain extent, there is also a local eirculation of the electrolyte, but this circulation is not so pronounced,   because the anad elements do not have a surface parallel to the cathode for the production of local oranis around the anode elements.  The second embodiment shown in fi-. 5 has a support. or central upright \? 5 in graphite which are. secured, by pins 2'i, auxiliary supports 26 arranged in a V-shape. The anode elements'? 3, of rectangular cross section, are secured to the supports 26. the active surface of each of these elements is arranged vertically .   In: cross section to the device, said elements are c1i #, - placed cry V so due to the lowest element of each anode is closest to the center of the device and that the elements at - above are at increasingly greater distances from this center.       The cathode is pleated or corrugated so as to constitute a stepped cathode supporting a cliaphragm 30. By creasing the cathode to match the shape and position of the elements of a, nocle , a local circulation of the electrolyte is produced as in 1! a .construction shown in FIGS. i to 3.    It is also obvious Omerit. than the gases that form. on the face of the anode pass, as they ascend., to the rear of the a- node element immediately above instead of rising in the space ent, r; -, this and the correspoaid part (the cathode.  Fig. 6 shows a third embodiment in which. the wing elements 32 are cylindrical bars attached to a support 33 in a manner analogous to that of the first form (fig. i-3). Cathode 34 is. pleated or wavy so as to form substantially depressions. <B> in </B> portions Lies cylinders and supports a diaphragm 35.   In this embodiment the anode elements are shown directly on top of each other, but as they pass substantially in portions of cylinders are formed between each anode element and the corresponding part of the cylinder. the. surface quotes the cathode with which it acts:  The local circulation of the electrolyte around each anode element is greatly facilitated and effectively entrains the gas bubbles which form on the surface of the element. This local circulation is sufficient to entrain the gas bubbles, but it could be further increased by clisiposing the anode elements 32 in a V, as in. fi-. 5.  The fourth embodiment shown in FIGS. % and. S is a cross sectional device. circular horizontal in which] the anode elements 1.0 soni. of cross section similar to that of the elements 5 .of the fit :. 3, but are curved to form arcs of a circle.   The suppoit @ 52 arranged in a circle in the plane, each carry a vertical series of these anode Pnif @ r; ls, each element of each series being in the circular extension of the elements located at the same height in the two neighboring series, and clornt it is separated by intermediate spaces.       The cathode 43 affects eln-alement in horizontal cross-section, the. circular shape. and is, in the sense of. height. wavy or folded as in the embodiment shown in FIG. 3.   This ca.tliade is surrounded by a cylindrical erive.lappe i4 which has substantially the shape of a barrel and partly constitutes the body of the apparatus, the bottom of which is filled by a circular disc of cin7ent 45 of slightly smaller diameter to that inside the mow of the envelope 44. A cylindrical ring 46 of concrete, or other suitable material, constitutes the upper part of the body of the apparatus and is secured to the barrel by a clamp 47 which also serves as a support at the upper end of the diaphragm 48.   The lower edge of cathode 43 and diaphragm 48 are held in place by a layer of cement 50 which fills a recess formed between the upper part of the concrete disc 45 and the lower part of the casing 44. The apparatus is closed by a cover 51 through which the uprights 52 thus held in the vertical position pass. The advantages of this form of execution are analogous to those of the other forms.

Claims (1)

Translated fromFrench
REVENDICATION Appareil d'élctrolyse, comportant au moins une anode et une cathode disposées côte à côte avec une espace entre elles, caractérisé en ce que l'anode est formée d'éléments ho rizontaux laissant entre eux des passages traversant l'anode, le tout étant disposé de telle façon que les bulles qui se forment à la surface -des éléments d'anode, lors du fonc tionnement de l'appareil, passent, par ces passages,CLAIM Electrolysis apparatus, comprising at least one anode and one cathode arranged side by side with a space between them, characterized in that the anode is formed of horizontal elements leaving between them passages crossing the anode, the whole being so arranged that the bubbles which form on the surface of the anode elements, during operation of the apparatus, pass through these passages, du côté de l'anode opposé à celui tourné vers la cathode pour s'élever dans l'électrolyte. SOUS-REVENDICATIONS i Appareil selon la revendication, caractérisé en ce que les éléments, d'anode, de forme générale aplatie, sont disposés les uns au dessus des autres, chacun suivant un plan légèrement incliné sur la verticale et allant de bas en haufi en s'éloignant de la. on the side of the anode opposite to that facing the cathode to rise in the electrolyte. SUB-CLAIMS i Apparatus according to claim, characterized in that the anode elements, of generally flattened shape, are arranged one above the other, each following a plane slightly inclined to the vertical and going from bottom to height. moving away from the. cathode, dans le but de faire passer les bulles pro venant de la face active .d'un élément d'a node derrière l'élément immédiatement au- dessus, par rapport à la cathode. 2 Appareil suivant la revendication et la sous-revendication 1, caractérisé en ce que la cathode est inclinée sur la verticale. cathode, with the aim of passing the bubbles coming from the active face of a node element behind the element immediately above, relative to the cathode. 2 Apparatus according to claim and sub-claim 1, characterized in that the cathode is inclined on the vertical. et est à gradins horizontaux correspondant aux éléments d'anode. 3 Appareil suivant la revendication, carac térisé eii ce que la cathode comporte une feuille perforée pourvue d'ondulations lio- rizontales continues. 4 _appareil suivant la revendication et la so-irs-revendication 3, caractérisé par un diaphragrri=e flexible adapté contre la ca thode. and has horizontal steps corresponding to the anode elements. 3. Apparatus according to claim, characterized in that the cathode comprises a perforated sheet provided with continuous lio-rizontal corrugations. 4 _appareil according to claim and so-irs-claim 3, characterized by a flexible diaphragrri = e adapted against the ca thode. 5 Appareil suivant la revendication et la sous-revendication 3, caractérisé en ce que la cathode présente des arêtes horizontales c.o.ritinues formées sur sa face extérieure par rapport à l'anode. 6 Appareil suivant la revendication, carac térisé en ce que la cathode comporte une feuille perforée munie d'ondulations Iongi- tudinales, un diaphragme flexible adapté contre cette cathode et des moyens main tenant ce diaphragme flexible contre la cathode. 5 Apparatus according to claim and sub-claim 3, characterized in that the cathode has horizontal ridges c.o.ritinues formed on its outer face relative to the anode. 6 Apparatus according to claim, characterized in that the cathode comprises a perforated sheet provided with lungitudinal corrugations, a flexible diaphragm fitted against this cathode and means for maintaining this flexible diaphragm against the cathode. 7 A,ppai@eil suivant la. revendication et la sous-revendication 1, caractérisé en ce que les éléments d'anode sont disposés comme les lames d'une persienne, la cathode com portant une feuille perforée munie d'ondu lations longitudinales horizontales. 8 Appareil suivant la revendication et les sous-revendications 1 et 7, caractérisé en ce qu'à chaque élément de l'anode en forme de lame de persienne correspond une on dulation de la cathode qui lui fait face. 7 A, ppai @ eil according to. Claim and sub-claim 1, characterized in that the anode elements are arranged like the blades of a louver, the cathode comprising a perforated sheet provided with horizontal longitudinal corrugations. 8 Apparatus according to claim and sub-claims 1 and 7, characterized in that each element of the anode in the form of a louver blade corresponds to a dulation of the cathode which faces it.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication numberPriority datePublication dateAssigneeTitle
EP0685005A4 (en)*1992-12-081996-09-11Osmotek IncTurbulent flow electrodialysis cell.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0685005A4 (en)*1992-12-081996-09-11Osmotek IncTurbulent flow electrodialysis cell.

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