BE1001663A3

BE1001663A3 - Electrode remplacable pour cellules electrochimiques.

Info

Publication number: BE1001663A3
Application number: BE8701159A
Authority: BE
Inventors: Carlo Traini
Original assignee: Permelec Spa Nora
Priority date: 1986-11-19
Filing date: 1987-10-09
Publication date: 1990-01-30
Also published as: IT1198131B; NL190728B; FR2606794B1; IT8622401A0; NL190728C; FR2606794A1; NL8702771A

Abstract

Electrode remplaçable pour cellules électrochimiques constituée par une tole en métal déployé activée, destinée à etre utilisée dans des cellules à diaphragme ou à membrane échangeuse d'ions et fixée par soudage par points à une électrode d'origine épuisée, en forme de tamis grossier, ladite électrode remplaçable pouvant etre aisément retirée par arrachement, elle comporte des mailles possédant les memes dimensions que celles de l'électrode d'origine, mais possède une épaisseur nettement plus faible et est disposée au-dessus de l'électrode d'origine et y est fixée par soudage par points, de telle sorte que les directions longitudinales des ouvertures respectives en forme de losanges des électrodes sont disposées de manière à faire entre elles un angle de 90 degrés. Application notamment aux cellules électrolytiques.

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  "Electrode remplaçable pour cellules électrochimiques" 
La présente invention concerne une électrode remplaçable pour des cellules à diaphragme ou à membrane échangeuse d'ions, notamment pour la production du chlore et d'un alcali. 



   11 est bien connu que les électrodes destinées à des cellules électrolytiques utilisées pour la production du chlore et d'un alcali sont constituées par une base ou un Substrat   électroconducteur   perforé, dont l'anode est par exemple en titane et dont la cathode est par exemple en nickel ou en acier et qui est recouverte par une couche d'un matériau électroatalytique, Ces électrodes sont, de façon classique, constituées par une tôle en métal déployé aplatie possédant des ouvertures en forme de losanges et sur laquelle le revetement électrocatalytique est appliqué. 



   On sait également bien que l'electrode tend à perdre ses propriétés   électrocatalytiques   par suite de la perte de   matériau électrocatalytique   pendant le fonctionnement. En raison de cette activité électrocatalytique réduite, la tension de la cellule augmente dans le temps et ceci entraîne une consommation accrue de courant et par conséquent un cout supérieur du produit. C'est pourquoi il faut retirer plus ou 
 EMI1.1 
 moins fréquement les é1ectrodes de la cellule pour leur app pliquer un nouveau revêtement.

   Ceci implique le sectionnement destructif des soudures qui raccordent les   electrodes   aux supports ou tiges   électroconductrices   concernées, l'envoi des electrodes a des centres spécialisés, dans lesquels le revêtement catalytique doit être appliqué, le renvoi des électrodes réactivées   à l'usine, où   elles sont à nouveau fixées par soudage aux supports considérés de la cellule. Naturellement ces opérations sont assez compliquées et extrêmement onéreuses. 



   Récemment une solution au problème indiqué plus haut a été proposée dans le brevet belge 902297. Un tamis fin constitue par une tôle en métal déployé   recouverte   d'un   depot   électrocatalytique, est fixé par soudage par points 

 <Desc/Clms Page number 2> 

   a   l'électrode épuisée qui agit ainsi en tant que conducteur du courant. Ledit tamis est suffisamment mince pour pouvoir être enlevé aisément toutes les fois que son revêtement   électrocatalytique   est épuisé, et on fixe par soudage par 
 EMI2.1 
 points un nouveau tamis fin sur l'electrode grossiere épuisée' En outre, en raison de l'épaisseur extrêmement ré- , duite de ce tamis fin, l'ensemble de la structure géométri- que et mécanique de la cellule reste sensiblement inchangé.

   C'est pourquoi il n'est pas nécessaire de remplacer les garnitures d'étanchéité de l'appareil d'électrolyse ni de déplacer les trous de liaison des différentes canalisations ou la structure de support de l'appareil d'électrolyse. 



   Un tamis fin utilisé, habituellement à cet effet est constitue par un tamis en metal déployé possédant des mailles en losange ayant pour dimensions 4 x 4 mm et une épaisseur de 0, 5mm, tandis que l'electrode d'origine comporte des mailles en losange ayant pour dimensions 13 x 6 mm et possédant une épaisseur de 2 mm. L'utilisation d'un tamis fin permet d'éliminer les coûts de découpage des soudures existantes qui raccordent les électrodes épuisées aux éléments de support ainsi que les coûts de transport. En outre l'opération de soudage par points pose moins de problèmes pour le soudage d'une électrode réactivée classique dans sa position d'origine. 



   Cependant la solution indiquée ci-dessus entraîne deux inconvénients graves, à savoir de façon precise : a) dans le cas de cellules à diaphragme poreux en amiante, le tamis fin piège et retient les fibres d'amiante. Comme il faut remplacer le diaphragme en amiante tous les 350-500 jours d'utilisation, pendant l'arrêt du fonctionnement, on effectue le nettoyage des électrodes, habituellement au moyen d'un écoulement d'eau. Outre le fait de prendre du temps, cette opération augmente les coûts liés au remplacement du diaphragme d'amiante et implique en outre des risques graves pour la santé du personnel étant donné que l'amiante s'est avérée être cancérigène. 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 b) dans le cas de cellules à membranes échangeuses d'ions, certains types de membranes sont soumises à une   extensio,   tres importante.

   Le tamis fin, qui comporte un nombre élevé de mailles (mailles serrées), prvoque la formation de replis de la membrane et, comme cela est bien connu, ce sont des zones à haut risque car dans ces zones il peut apparaltre dans le temps des fissures microscopiques et une   microporosite,   avec comme conséquence une forte réduction de la durée de vie de la membrane. 



   Un but de la présente invention est de fournir une électrode remplaçable constituée en une tôle en métal déployé activée convenant pour etre utilisée soit dans des cellules a diaphragme poreux en amiante, soit dans des cellules à membrane échangeuse   d t ions, ladite électrode étant   fixée par soudage par points   ä   une é1ectrode épuisée à mailles grossières, lors d'opérations d'amélioration, ladite électrode remplaçable étant aisément retirée par arrachement, une fois qu'elle est épuisée, et être remplacée par un nouveau tamis activé, au moyen d'un soudage par points.'
Un autre but de la présente invention est de fournir une électrode qui permette de supprimer les   inconvé-   nients liés   ä   l'utilisation de tamis fins classiques. 



   Plus particulièrement, l'electrode remplaçable conforme à la présente invention, qui est fixée par soudage par points sur une électrode d'origine épuisée, est caractérisée en ce qu'elle est constituée par un tamis en métal déployé, activé, possédant des mailles ayant les memes dimensions que l'electrode d'origine, mais ayant une épaisseur nettement plus faible, et est fixée par soudage par points à l'electrode d'origine de teile manière que les directions longitudinales des losanges respectifs s'étendent de manière à faire entre elles un angle de 900. 



   D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ciaprès prise en référence au dessin annexe, sur 1equel : 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 
Fig. 1 est une photographie montrant la structure géométrique obtenue par superposition du tamis remplaçable conforme   ä   l'invention sur le tamis à grosses mailles (électrode d'origine) de telle manière que les directions longitudinales des losanges respectifs s'étendent de manière à faire entre elles un angle de 900. 



   Fig. 2 est une photographie montrant, à titre de comparaison, la structure géométrique obtenue par superposition de l'electrode remplaçable conforme à l'invention sur le collecteur de courant, les directions longitudinales des losanges respectifs étant parallèles entre elles. 



   Conformément à la présente invention, on obtient les avantages suivants :
1) Etant donne que les dimensions des mailles de l'électrode conforme à l'invention sont sensiblement les memes que celles du tamis grossier (électrode d'origine épuisée) et que l'electrode conforme à la présente invention présente par conséquent un pourcentage de vides élevé, il ne se pose aucun problème avec certains types de membranes en ce qui concerne leur extension, dans des cellules échangeses d'ions car la membrane peut s'étendre dans les vides, tandis que dans le cas des cellules à diaphragme poreux en amiante, les problèmes rencontres en liaison avec les opérations de nettoyage lors de l'utilisation de tamis fins classiques possédant un nombre élevé de mailles, sont évités. 



   2) L'épaisseur de l'electrode conforme à la présente invention est sensiblement la même que pour les tamis fins connus et donc l'electrode conforme   ä   l'invention peut être aisément retirée par arrachement. En outre, en raison de son épaisseur, l'electrode conforme à l'invention n'affecte pas la structure géométrique et mécanique de 
 EMI4.1 
 l'appareil d'électrolyse. 



   3) L'electrode conforme   ä   l'invention est fixée à l'électrode d'origine, grossière, par soudage par points comme pour les tamis fins connus, ce qui est nettement plus 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 avantageux. 



   4) On fixe l'electrode conforme à l'invention à l'electrode d'origine après avoir fait pivoter cette dernière de manière que les directions longitudinales des losanges respectifs font entre elles un angle de 900, comme cela est clairement visible sur la figure   1,   ce qui fournit une structure particulièrement avantageuse. 



   En réalité lorsqu'on superpose un tamis mince, qui possède des mailles ayant les memes dimensions que celles du tamis de l'electrode d'origine, Åa ce tamis, il se forme, par suite des différences inévitables des mailles dues au processus d'extension, des zones présentant des pourcentages de vides différents (comme cela est clairement visible sur la figure 2) et possédant la même longueur que l'electrode. On rencontre par conséquent les mêmes problèmes liés à l'utilisation des tamis fins classiques lorsque le   pourcen-   tage de vides est également très réduit. 



   Conformément à la présente invention, on obtient une distribution uniforme des espaces pleins et des espaces vides, les zones des vides étant suffisantes pour permettre une adaptation aisée de la membrane soumise à une extension. 



   5) La structure obtenue en faisant pivoter l'electrode remplaçable de 900 permet en outre de libérer également la surface de l'électrode remplaçable, qui est en   vis-à-vis   de l'électrode   d'origine,   pour la réaction électrochimique, tandis que la superposition de l'electrode le long du même axe, aboutissant ainsi à la configuration représentée sur la figure 2, entraînerait un masquage partiel de la surface de l'electrode d'origine. 



   L'é1ectrode remplaçable conforme à la présente invention convient à la fois pour la   regeneration   des électroaes épuisées et pour leur utilisation dans des cellules neuves,. dans lesquelles l'electrode remplaçable est fixée par soudage par points au conducteur de courant, sur lequel aucun revêtement   électrocatalytique     n'est appliqué.

Claims

REVENDICATION Electrode remplaçable constituée par une tôle en métal déployé activée, destinée à être utilisée dans des cellules à diaphragme ou à membrane échangeuse d'ions et fixée par soudage par points à une électrode d'origine épuisee, en forme de tamis grossier, ladite électrode remplaçable pouvant être aisément retirée par arrachement, caractérisée en ce qu'elle comporte des mailles possédant les mêmes dimensions que celles de l'électrode d'origine, mais possède une épaisseur nettement plus faible et est disposée au-dessus de l'électrode d'origine et y est fixée par soudage par points, de telle sorte que les directions longitudinales des ouvertures respectives en forme de losanges des electrodes sont disposées de manière ä faire entre elles un angle de 900.