Brevet FR2005173A1 — publié le 19691205

La présente invention concerne les électrodes et les processus électrolytiques dans lesquels est utilisé le mercure. Les électrodes à amalgame de métaux alcalins sont uti liséescomme cathodes dans les cuves à mercure produisant du chlore et un hydroxyde de métal alcalin par électrolyse de chlorure de métaux alcalins, et comme anodes dans les piles à combustible qui peuvent être utilisées soit comme source primaire de courant électrique, soit pour récupérer une partie de l'énergie électrique dépensée dans les cuves à électrolyse dans les solutions de chlorure de métaux alcalins. Dans les cuves à électrolyse classique à cathode de mercure, la cathode est en fait formée par un amalgame de métal alcalin s'écoulant par gravité sur la surface d'une plaque d'acier légèrement inclinée par rapport à l'horizontale. Cette disposition a l'inconvénient que les cuves à électrolyse occupent une surface au sol importante, du fait que la projection de la surface des cathodes est pratiquement égale à leur surface réelle. Cet inconvénient peut strie éliminé en disposant les électrodes verticalement ou-senslblement verticalement. Une telle disposition n'a jusqu'ici pas été adoptée dans les duves à électrolyse de saumure, car il est difficile de réaliser un mouillage parfait par amalgame d'une surface de cathode verticale ou sensiblement verticale2 et par conséquent d'obtenir un écoulement uniforme amalgame sur toute la surface. Les piles à combustible dont l'anode utilise un amalgame de métal alcalin, sont beaucoup plus propices à la disposition des electrodes dans un plan vertical ou sensiblement vertical. Tout d'abord la densité de courant nominal des piles à combustible dont les cathodes sont dépolarisées à l'air ou à l'oxygène est de l'ordre de 1 000 A/m, alors que cette densité est de l'ordre de 5 000 A/m2 à 10 000 A/m2 dans les cuves à électrolyse à cathode de mercure. L'économie d espace au sol, réalisée par une disposition verticale des électrodes, est donc beaucoup plus considérable. Deuxlemement, les cathodes dépolarisées à l'air ou à ll-oxygèney ne subissent aucune usure2 de sorte qu'il n'est pas nécessaire d'ajuster régulièrement llin- tervalle entre les électrodes. il est donc particulierement souhaitable de monter parallèlement et sensiblement verticalement, un certain nombre d'électrodes à amalgame et air, actives sur leurs deux faces, ce qui permet une économie importante d'espace au sol. Une -forme d'électrode utilisable dans la position verticale a été mise au point dans laquelle Il est possible d'obtenir une répartition uniforme du mercure ou de l'amalgame sur les deux faces actives d'une plaque verticale. La présente invention a pour objet une électrode constituée par une auge allongée dont la base comporte une fente, une plaque de métal et une grille métallique reliant l' auge à la plaque, de manière qu une extrémité des fils métalliques qui la constitue soit fixée à la plaque, et que l'autre extrémité dépasse dans la fente pratiquée à la base de l'auge. Le mercure ou l'amalgame est régulièrement réparti sur la longueur de l'auge par un procédé approDriei tel qu'un tuyau distributeur situé au-dessus de l'auge et percez à intervalles réguliers de petits trous . Le mercure ou l'amalgame s 'écoule le long de la grille et de là sur les deux faces de la plaque. L'emploi d'une grille permet la répartition de l'écoulement minimal de mercure qui est fonction du diamètre minimal des orifices compatibles avec un risque raisonnable de bouchage, de part et d'autre de la plaque, en deux écoulements distincts. L'ouverture délimitée par deux fils ou torons parallèles ne doit pas être trop grande. Les dimensions préférées de l'ouverture ne doivent pas dépasser 4 mm et de préférence, âtre comprise entre 1,0 et 1,5 mm. Les fils ou torons individuels peuvent être soudés à la plaque et dans la fente pratiquée à la base de l'auge. La plaque peut être réalisée par exemple en acier. Chaque face est de préférence rendue rugueuse, par exemple par grenall- lage pour réduire la vitesse de descente de l'amalgame et rendre plus uniforme sa répartition latérale. Les bords de la plaque sont de préférence arrondis pour que le film de mercure ou d'amalgame ne s' déchire pas. Les connexions électriques à la plaque sont facilement réalisées par des extensions latérales ou inférieures. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus particulièrement de la description qui va suivre et des dessins sur lesquels La figure 1 est une vue en élévation frontale de l'électrode de l'invention. La figure 2 est une vue en plan de dessus de l'auge. La figure 3 est une vue en élévation latérale de l'électrode de l'invention. L'électrode de l'invention est formée d'une auge 1 dont la base comporte une fente 2. Dans la fente 2 sont fixés, par exemple par soudage, les torons verticaux 3 d'une grille. L'autre extrémité des torons verticaux 3 est soudée à une plaque d'acier 4 dont les surfaces sont rendues rugueuses-par grenaillage et dont les bords sont arrondis. Lorsque le mercure ou l'amalgame est introduit dans l'auge, il s'écoule le long de la grille et se disperse en un film uniforme qui s'écoule de part et d'autre de la plaque d'acier 4. REVENDICATIONS 1. Electrode, caractérisée en ce qu'elle comprend une auge dans le fond de laquelle est pratiquée une encoche, une plaque métallique et une grille reliant l'auge à la plaque, de maniere que ses torons verticaux soient reliés par l'une de leurs extrémités à la plaque et que leur autre extrémité dépasse dans la fente de l'auge. 2. Electrode selon la revendication 15 caractérisée en ce que l'ouverture délimitée entre deux torons paralleles de fils n'est pas supérieure à 4 mm. 3. Electrode selon la revendication 2, caractérisée en ce que ladite ouverture est comprise entre 1,0 et 1,5 mm. 4. Electrode selon l'une quelconque des revendications préc' 'dentes, caractérisée en ce que la plaque métallique est en acier. 5. Electrode selon l'une quelconque des revendications précédentess caractérisée en ce que chaque face de la plaque métallique est rendue rugueuse. 6. Electrode selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les bords de la plaque sont arrondis.