APPARATUS FOR ELECTROCHEMICALLY WITHDRAWING OXYGEN FROM WATER

Abstract: 1. Device for the electrochemical removal of oxygen water and aqueous solutions, with a housing having a water inlet and a water outlet, and an anode wetted by water, and cathode, and also an arragement for the removal of the gaseous oxygen out of the housing, characterized in that the housing (2), the anode (4) and the cathode (3) are arranged essentially concentrically to each other and the anode (4) and the cathode (3) are arranged separator spatially and by a diaphragm (5), in which the anode chamber (6), which is formed by the diaphragm (5), is provided with an air discharge pipe (7) and the cathode chamber (8) is provided with a water inlet pipe (9) and a water discharge (10).

Description: Vorrichtung zur elektrochemischen Sauerstoffentfernung aus Wasser" Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zur elektrochemischen Sauerstoffentfernung aus Wasser und wässrigen Lösungen mit einem einen Wasserzulauf und einen Wasserablauf aufweisenden Gehäuse und einer vom Wasser benetzten Anode sowie einer Einrichtung zur Entfernung des gasförmigen Sauerstoffes aus dem Gehäuse. Eine Vorrichtung der Gattung ist aus der DE-OS 32 03 877 der Anmelderin bekannt. Dort wird z.B. innerhalb einer wasserführenden Rohrleitung eine entsprechende Vorrichtung eingebaut, die in Schwerkraftrichtung oberhalb eines vom Wasser durchströmten Raumes mit einem Gasdom ausgerüstet ist. Im mit Wasser gefüllten unteren Teil des Gasdomes befindet sich eine Anode, während im wasserdurchströmten Raum z.B. eine als Gitter oder Netz ausgebildete Kathode vorgesehen ist. Der Anodenraum und der Kathodenraum sind durch ein Diaphragma getrennt. Das im Anodenraum. entstehende Gas wird im Gasdom gesammelt und über ein Entlüftungsventil aus dem System entfernt. Diese bekannte Lösung ist ausgesprochen zuverlässig, allerdings weist sie noch einen gewissen konstruktiven Mehrbedarf auf. Sie ist insbesondere für den Einsatz in Haushalten, z.B. bei Warmwasserheizungen, unhandlich. Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Lösung, mit der unter Beibehaltung der Vorteile der bekannten Lösung eine konstruktiv einfache, kompakte Bauweise erreichbar wird, deren Leistung gleichzeitig gegenüber der bekannten Lösung erhöht ist. Mit einer Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art wird diese Aufgabe gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass das Gehäuse, die Anode und die Kathode im wesentlichen konzentrisch zueinander angeordnet sind. Die beanspruchte Lösung macht es möglich, die Vorrichtung in den Abmessungen sehr klein zu halten, durch die konzentrische Anordnung der einzelnen Elemente zueinander werden kurze Wege bei gleichzeitig möglichen sehr grossen Oberflächen, z.B. der Kathode, erreicht. Eine weitere Lösungsmöglichkeit der gestellten Aufgabe liegt im Einsatz einer Opferanode. Bei einer Vorrichtung zur elektrochemischen Sauerstoffentfernung aus Wasser und wässrigen Lösungen mit einem einen Wasserzulauf und einen Wasserablauf aufweisenden Gehäuse und mit einer vom Wasser benetzten Anode/Kathode wird die oben definierte Aufgabe gemäss einem abgewandelten Ausführungsbeispiel der Erfindung dadurch gelöst, dass in dem Gehäuse die Anode und die Kathode räumlich getrennt angeordnet sind, wobei die Anode als Opferanode ausgebildet ist. Beim gattungsbildenden Stand der Technik dieses Nebenanspruches handelt es sich um das DE-GM 81 00 340, welches eine Lösung vorschlägt, bei der die anodische und die kathodische Reaktion am gleichen Element stattfinden. Diese bekannte Lösung hat nicht unerhebliche Nachteile, sie ist praktisch nicht steuerungsfähig oder nur in einem sehr geringen Masse. Dies vermeidet die Erfindung dadurch, dass sie Anode und Kathode trennt und sie in der beanspruchten Weise ausbildet. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung, die sich im wesentlichen auf beide Ausführungsvarianten beziehen, sind in den Unteransprüchen angegeben. So kann es insbesondere zweckmässig sein, das Diaphragma, wie beansprucht und wie an sich bekannt, als poröses Rohr aus Ton oder Kunststoff herzustellen, allerdings, und hierin liegt ein besonderes Merkmal der Erfindung, kann das Diaphragma selbst auch als Ionenaustauscher ausgebildet sein, d.h. aus einem Ionenaustauschermaterial bestehen. Die Gestaltung in zylindrischer Ausbildung aller zueinander stehenden Elemente macht eine sehr kompakte topfähnliche Bauweise möglich. Darüber hinaus ist es zweckmässig, die Kathode möglichst gross zu gestalten, wozu die Erfindung entsprechende c,uer- schnittsformen vorsieht. Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Diese zeigt in der einzigen Figur eine vereinfacht wiedergegebene räumliche Darstellung einer Vorrichtung in Topfform. Im dargestellten Beispiel weist die allgemein mit 1 bezeichnete Vorrichtung ein topfförmiges, zylindrisches Gehäuse 2 auf. Das Gehäuse 2 kann z.B. aus Kunststoff bestehen oder aus Metall. In diesem zylindrischen Behälter 2 ist im dargestellten Beispiel ein im wesentlichen querschnittlich sternförmiges Drahtgitter als Kathode 3 anse- ordnet, die Gitterstruktur ist nur in einem Bereich wiedergegeben. Zentrisch in der Mitte ist im dargestellten Beispiel eine Platin/Titananode 4 eingebaut, die konzentrisch von einem Diaphragma 5, z.B. einem porösen Tonrohr, umgeben ist. Der vom Diaphragma gebildete innere Anodenraum 6 ist mit einem Entlüftungsrohr 7 versehen, während der Kathodenraum 8 mit einem Wasserzulaufrohr 9 ausgerüstet ist. In Schwerkraftrichtung am unteren Ende ist der Anodenraum 6 mit einem Wasserabflussrohr 10 ausgerüstet, wobei in der Figur Wasserzulauf wie auch Wasserablauf mit Doppelpfeilen bezeichnet sind, um deutlich zu machen, dass die Flussrichtung auch anders herum möglich ist. In der Figur ist auch gestrichelt angedeutet, dass der Wasserzu- bzw. Wasserablauf 9 bzw. 10 auch an der Zylinderwand des Behälters 2 vorgesehen sein könne. Die entsprechenden Anschlussstutzen sind mit 9 bzw. 10' bezeichnet. Ist die Anode 4 als Opferanode ausgebildet, so wird dies in der Figur dadurch kenntlich gemacht, dass die Anode zusätzlich das Bezugszeichen 4 aufweist. Bei einer solchen Ausgestaltung wird Schlamm erzeugt, der z.R. unten über die Leitung 10 aus der Vorrichtung 1 entnommen werden kann. Eine Entlüftungsleitung 7 ist dann entbehrlich. Natürlich ist das beschriebene Ausführungsbeispiel der Erfindung noch in vielfacher Hinsicht abzuändern, ohne den Grundgedanken zu verlassen. So kann die Erfindung, abweichend von der dargestellten zylindrischen Form auch z.B. als halbkugelförmige Anordnung ausgebildet sein u. dgl. mehr.

Claims: Ansprüche: 1. Vorrichtung zur elektrochemischen Sauerstoffentfernung aus Wasser und wässrigen Lösungen mit einem einen Wasserzulauf und einem Wasserablauf aufweisenden Gehäuse und einer vom Wasser benetzten Anode und Kathode sowie einer Einrichtung zur Entfernung des gasförmigen Sauerstoffes aus dem Gehäu se, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2), die Anode (4) und die Kathode (3) im we sentlichen konzentrischen zueinander angeordnet sind. 2. Vorrichtung zur elektrochemischen Sauerstoffentfernung aus Wasser und wässrigen Lösungen mit einem einen Wasserzulauf und einen Wasserablauf aufweisenden Gehäuse und mit einer vom Wasser benetzten Anode/Kathode, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse die Anode (4#) und die Kathode räumlich ge trennt angeordnet sind, wobei die Anode (4') als Opferano de ausgebildet ist. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Mitte der Vorrichtung (1) angeordnete Anode (4) wenigstens grösstenteils von einem Diaphragma (5) umgeben ist. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Diaphragma (5) als poröses Ton- und/oder Keramik- und, oder Kunststoffrohr oder aus einem Ionenaustauschermate rial gebildet bzw. ausgebildet ist. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2), die Anode (4), die Kathode (3) und das Diaphragma im wesentlichen zylindrisch ausgebildet sind. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass die Kathode (3) als elektrisch leitendes Netz oder Gitter ausgebildet ist. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kathode (3) querschnittlich stern- bzw. zick-zack oder wellenförmig ausgebildet ist. 8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zylindrische Gehäusewand (2) aus Kunststoff und/oder Metall gebildet ist. 9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Gehäuse in Schwerkraftrichtung der Wasserablauf (10) unten und der Wasserzulauf (9) oben angeordnet sind. 10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Kathode (3) und Anode (4), wie an sich bekannt, über einen Potentiostaten steuerbar miteinander verbunden sind.

Inventors: BAUMLER, HEINZ, DIPL.-ING., HOLZAPFEL, GUNTHER, DR., RICKERT, HANS, PROF.-DR., Bäumler, Heinz, Dipl.-Ing., Holzäpfel, Günther, Dr.
Applicants: VEREINIGTE ELEKTRIZITATSWERKE WESTFALEN AG
Application year: 1984
Main classification: C02F1
IPC codes: C02F1