JPH05239679A - ガス製造のための電解槽 - Google Patents
ガス製造のための電解槽Info
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- JPH05239679A JPH05239679A JP4286252A JP28625292A JPH05239679A JP H05239679 A JPH05239679 A JP H05239679A JP 4286252 A JP4286252 A JP 4286252A JP 28625292 A JP28625292 A JP 28625292A JP H05239679 A JPH05239679 A JP H05239679A
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- pipe
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B15/00—Operating or servicing cells
- C25B15/08—Supplying or removing reactants or electrolytes; Regeneration of electrolytes
- C25B15/083—Separating products
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
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- C25B15/08—Supplying or removing reactants or electrolytes; Regeneration of electrolytes
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- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
- Inert Electrodes (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 ガス製造のための電解槽であって、少なくと
も２つの、それぞれ陽極容器（２）及び陰極容器（３）
である電解容器を含み、それらの少なくとも一方がその
下方部で電解液注入管（５）に連結していて、且つその
上方部で、槽の上部に位置してガス排出口（８）及び電
解液排出口（１６）が備えられている電解液ガス抜き容
器（７）に連結していて、その槽において電解液再循環
管（１０）が該ガス抜き容器（７）を該注入管（５）に
連結させ、かつ弁（１１）を含み、該弁（１１）の下流
（Ｂ）圧が該弁の上流（Ａ）圧よりも低いか又は高いか
によって該弁（１１）が開くか又は閉じることを特徴と
する、前記電解槽。 【効果】 槽への電気的供給における停止時に、膜を通
して通過し陰極容器に入りうる入手可能な塩素の量を最
小化することができる。
も２つの、それぞれ陽極容器（２）及び陰極容器（３）
である電解容器を含み、それらの少なくとも一方がその
下方部で電解液注入管（５）に連結していて、且つその
上方部で、槽の上部に位置してガス排出口（８）及び電
解液排出口（１６）が備えられている電解液ガス抜き容
器（７）に連結していて、その槽において電解液再循環
管（１０）が該ガス抜き容器（７）を該注入管（５）に
連結させ、かつ弁（１１）を含み、該弁（１１）の下流
（Ｂ）圧が該弁の上流（Ａ）圧よりも低いか又は高いか
によって該弁（１１）が開くか又は閉じることを特徴と
する、前記電解槽。 【効果】 槽への電気的供給における停止時に、膜を通
して通過し陰極容器に入りうる入手可能な塩素の量を最
小化することができる。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はその中でガスが製造され
る電解槽に関する。本発明はさらに詳しくは、少なくと
も２つの、それぞれ陽極及び陰極である電解容器を含む
型の電解槽に関し、それらの少なくとも一方はその下方
部で電解液注入管と連結していて、且つその上方部で、
槽の上部に位置する電解液ガス抜き容器と連結してい
る。
る電解槽に関する。本発明はさらに詳しくは、少なくと
も２つの、それぞれ陽極及び陰極である電解容器を含む
型の電解槽に関し、それらの少なくとも一方はその下方
部で電解液注入管と連結していて、且つその上方部で、
槽の上部に位置する電解液ガス抜き容器と連結してい
る。
【０００２】
【従来技術】この型の電解槽は特許出願EP-A0,412,600
号（ソルベイ アンド シー（Solvay & Cie) ) に開示
されていて、それはアルカリ金属塩化物水溶液、例えば
塩化ナトリウムの電気分解によって、塩素の製造に使用
されている。この目的のため、それは、カチオンに対し
て選択的に透過性である膜（例えば、カルボン酸または
スルホン酸から誘導される官能基を含むペルフルオロ化
ポリマーから製造される膜）を含み、その膜が陽極容器
を陰極容器から分離している。その槽の操業中、塩化ナ
トリウム水溶液が上述の注入管を介して陽極容器へ連続
的に導入され、電解電流の効果の下に塩素が該陽極で製
造される。その陽極で発生した塩素はガス上昇を介し
て、陽極容器内の電解液の自然な上昇を確実にして、希
薄塩化ナトリウム水溶液中の塩素のエマルジョンが該陽
極容器の上に位置するガス抜き容器に集められる。別々
に集められる塩素と希薄塩化ナトリウム水溶液の分離が
この容器内で実施される。
号（ソルベイ アンド シー（Solvay & Cie) ) に開示
されていて、それはアルカリ金属塩化物水溶液、例えば
塩化ナトリウムの電気分解によって、塩素の製造に使用
されている。この目的のため、それは、カチオンに対し
て選択的に透過性である膜（例えば、カルボン酸または
スルホン酸から誘導される官能基を含むペルフルオロ化
ポリマーから製造される膜）を含み、その膜が陽極容器
を陰極容器から分離している。その槽の操業中、塩化ナ
トリウム水溶液が上述の注入管を介して陽極容器へ連続
的に導入され、電解電流の効果の下に塩素が該陽極で製
造される。その陽極で発生した塩素はガス上昇を介し
て、陽極容器内の電解液の自然な上昇を確実にして、希
薄塩化ナトリウム水溶液中の塩素のエマルジョンが該陽
極容器の上に位置するガス抜き容器に集められる。別々
に集められる塩素と希薄塩化ナトリウム水溶液の分離が
この容器内で実施される。
【０００３】上記した型の単極電解槽は一般に、陰極容
器と交互になっている数個の陽極容器を含み、その陽極
（または陰極）容器内の電解液の組成が均一であること
が望ましい。さらに、槽への電気供給における時ならぬ
及び不測の停止が、塩素発生の即座の停止となって、そ
の結果、上述したガス上昇の停止となることは公知であ
る。そのため、陽極液中に存在する入手可能な塩素が陰
極容器に入り、その中に見出される水酸化ナトリウム溶
液との反応によって、陰極に損傷を与えうる次亜塩素酸
ナトリウムを生成する危険がある。
器と交互になっている数個の陽極容器を含み、その陽極
（または陰極）容器内の電解液の組成が均一であること
が望ましい。さらに、槽への電気供給における時ならぬ
及び不測の停止が、塩素発生の即座の停止となって、そ
の結果、上述したガス上昇の停止となることは公知であ
る。そのため、陽極液中に存在する入手可能な塩素が陰
極容器に入り、その中に見出される水酸化ナトリウム溶
液との反応によって、陰極に損傷を与えうる次亜塩素酸
ナトリウムを生成する危険がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、電解容器内
の電解液の組成を均一にすることにより、且つ槽への電
気的供給における停止時に、膜を通して通過し陰極容器
に入りうる入手可能な塩素の量を最小化することによ
り、上記の公知の電解槽を改良することを目的とする。
の電解液の組成を均一にすることにより、且つ槽への電
気的供給における停止時に、膜を通して通過し陰極容器
に入りうる入手可能な塩素の量を最小化することによ
り、上記の公知の電解槽を改良することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的のため、本発明
は、ガス製造のための電解槽であって、少なくとも２つ
の、それぞれ陽極及び陰極である電解容器を含み、それ
らの少なくとも一方がその下方部で電解液注入管と連結
し、且つその上方部で、槽の上部に位置しガス排出口及
び電解液排出口が供えられている電解液ガス抜き容器と
連結している電解槽に関し；本発明によれば、電解液再
循環管は該ガス抜き容器を該注入管につなげ、弁の下流
の圧力が該弁の上流の圧力よりも低いか又は高いかによ
って、開くか又は閉じる弁を含む。その電解容器の上方
部及び下方部は、電解容器の高さの中心からの上方及び
下方にそれぞれ位置する電解液容器のゾーンを意味する
ものである。実際、その上方部とは上３分の１であり、
その下方部とは下３分の１である。“上流”及び“下
流”という表現は、再循環管におけるガス抜き容器から
電解液注入管へ向かう循環方向に関して規定される。
は、ガス製造のための電解槽であって、少なくとも２つ
の、それぞれ陽極及び陰極である電解容器を含み、それ
らの少なくとも一方がその下方部で電解液注入管と連結
し、且つその上方部で、槽の上部に位置しガス排出口及
び電解液排出口が供えられている電解液ガス抜き容器と
連結している電解槽に関し；本発明によれば、電解液再
循環管は該ガス抜き容器を該注入管につなげ、弁の下流
の圧力が該弁の上流の圧力よりも低いか又は高いかによ
って、開くか又は閉じる弁を含む。その電解容器の上方
部及び下方部は、電解容器の高さの中心からの上方及び
下方にそれぞれ位置する電解液容器のゾーンを意味する
ものである。実際、その上方部とは上３分の１であり、
その下方部とは下３分の１である。“上流”及び“下
流”という表現は、再循環管におけるガス抜き容器から
電解液注入管へ向かう循環方向に関して規定される。
【０００６】本発明の槽において、電解液注入管は新し
い電解液を電解容器へ導入するために使用される。電解
容器の上部に位置する該ガス抜き容器は当該分野では公
知であり、電解容器において製造されたエマルジョンを
回収し、ガスと希薄電解液をそこから分離するために使
用される。そのガス排出口は一般に該ガス抜き容器の上
方部に位置する。再循環管は該ガス抜き容器を電解液注
入管につなげる。それは該ガス抜き容器の下方部に出
て、及びガス抜き容器内で放出される電解液の分画を電
解容器へ再循環させる機能を有し、そのバランスは上記
の電解液排出口を介して果たされている。この電解液排
出口はガス排出口と再循環管が出ているところの中間の
レベルに位置している。ガス抜き容器の“上方部”及び
“下方部”という表現は、電解容器に関して上記になさ
れた定義を有する。
い電解液を電解容器へ導入するために使用される。電解
容器の上部に位置する該ガス抜き容器は当該分野では公
知であり、電解容器において製造されたエマルジョンを
回収し、ガスと希薄電解液をそこから分離するために使
用される。そのガス排出口は一般に該ガス抜き容器の上
方部に位置する。再循環管は該ガス抜き容器を電解液注
入管につなげる。それは該ガス抜き容器の下方部に出
て、及びガス抜き容器内で放出される電解液の分画を電
解容器へ再循環させる機能を有し、そのバランスは上記
の電解液排出口を介して果たされている。この電解液排
出口はガス排出口と再循環管が出ているところの中間の
レベルに位置している。ガス抜き容器の“上方部”及び
“下方部”という表現は、電解容器に関して上記になさ
れた定義を有する。
【０００７】再循環管内の弁は、槽の通常の操業中に電
解液が再循環管内を循環することを可能とし、槽への電
気供給における停止の場合には即座にこの管を閉じる機
能を有する。該弁のこの閉鎖は、供給管から来る新しい
電解液の流れで押し流すことによって、電解容器内に含
まれる電解液の即座の排出が起こることとなる。上述の
役目を果たすために、該弁は、弁の再循環管の上流及び
下流における圧力の変化の効果の下に、自動的に操作さ
れるように設計されている。定義によって、上流とはガ
ス抜き容器と該弁の間に位置し該弁にすぐに隣接する再
循環管の領域であり、下流とは電解液注入管と該弁の間
にあって該弁にすぐに隣接する再循環管の領域である。
さらに詳しくは、本発明によれば、該弁は、下流の圧力
が上流の圧力よりも低い時には開き、下流の圧力が上流
の圧力よりも高い時には閉じるように設計されている。
本発明の槽において使用されうる弁は当該分野では公知
である。このような弁の例としては、振動逆止めフラッ
プ弁、リフト弁及びフロート弁を含む。
解液が再循環管内を循環することを可能とし、槽への電
気供給における停止の場合には即座にこの管を閉じる機
能を有する。該弁のこの閉鎖は、供給管から来る新しい
電解液の流れで押し流すことによって、電解容器内に含
まれる電解液の即座の排出が起こることとなる。上述の
役目を果たすために、該弁は、弁の再循環管の上流及び
下流における圧力の変化の効果の下に、自動的に操作さ
れるように設計されている。定義によって、上流とはガ
ス抜き容器と該弁の間に位置し該弁にすぐに隣接する再
循環管の領域であり、下流とは電解液注入管と該弁の間
にあって該弁にすぐに隣接する再循環管の領域である。
さらに詳しくは、本発明によれば、該弁は、下流の圧力
が上流の圧力よりも低い時には開き、下流の圧力が上流
の圧力よりも高い時には閉じるように設計されている。
本発明の槽において使用されうる弁は当該分野では公知
である。このような弁の例としては、振動逆止めフラッ
プ弁、リフト弁及びフロート弁を含む。
【０００８】本発明は、塩素の製造のための電解槽に特
に適用でき、その陽極容器はイオンセパレーターによっ
て陰極容器から分離している。本発明のこの実施態様に
おいて使用されるイオンセパレーターは、電解容器間に
置かれたシートであり、槽の操業中にイオン流によって
交差されることができる材料から作られている。それ
は、水性電解液に対して透過性であるダイヤフラムまた
は選択的な透過性を有する膜であることも可能である。
本発明の槽に使用することができるダイヤフラムの例
は、例えば、米国特許第1,855,497 号（スチュアート）
に記載されているようなアスベストから製造されたダイ
ヤフラム、及び特許出願EP-A7,674 号（ソルベイ アン
ド シー）に記載されているような有機ポリマーから製
造されたダイヤフラムである。
に適用でき、その陽極容器はイオンセパレーターによっ
て陰極容器から分離している。本発明のこの実施態様に
おいて使用されるイオンセパレーターは、電解容器間に
置かれたシートであり、槽の操業中にイオン流によって
交差されることができる材料から作られている。それ
は、水性電解液に対して透過性であるダイヤフラムまた
は選択的な透過性を有する膜であることも可能である。
本発明の槽に使用することができるダイヤフラムの例
は、例えば、米国特許第1,855,497 号（スチュアート）
に記載されているようなアスベストから製造されたダイ
ヤフラム、及び特許出願EP-A7,674 号（ソルベイ アン
ド シー）に記載されているような有機ポリマーから製
造されたダイヤフラムである。
【０００９】選択的透過性を有する膜とは、イオン交換
性物質を含有する薄い非多孔性の膜を意味する。この膜
を構成する材料及びイオン交換性物質の選択は、電気分
解される電解液の性質及び得ようとする生成物に依存す
る。一般的な方法として、この膜材料は電気分解中にそ
の槽において通常支配する熱及び化学的条件に耐えるこ
とができる材料から選ばれ、イオン交換性物質はその槽
が目的としている電気分解操作の官能基として、陰イオ
ン交換物質または陽イオン交換物質から選ばれる。例え
ば、槽が塩素、水素及び水酸化ナトリウム水溶液の製造
のための塩化ナトリウム水溶液の電気分解を目的とする
場合、高度に適した膜は、スルホン酸、カルボン酸また
はホスホン酸から誘導される陽イオン官能基、またはそ
のような官能基の混合を含むフッ素化ポリマー、好まし
くはペルフッ素化ポリマーから製造される陽イオン膜で
ある。この型の膜の例は、GB-A-1,497,748号及びGB-A-
1,497,749号( 旭化成工業K.K.) 、GB-A-1,518,387号、G
B-A-1,522,877号及びUS-A-4,126,588号（旭ガラスLt
d)、及びGB-A-1,402,920号（ダイヤモンド シャムロッ
ク社）といった特許に記載されたものである。本発明の
槽への適用に特に適した膜は、“ナフィオン”（"Nafio
n" DuPont de Nemours & Co)及び“フレミオン”("Flem
ion"旭ガラスLtd)の名で知られているものである。
性物質を含有する薄い非多孔性の膜を意味する。この膜
を構成する材料及びイオン交換性物質の選択は、電気分
解される電解液の性質及び得ようとする生成物に依存す
る。一般的な方法として、この膜材料は電気分解中にそ
の槽において通常支配する熱及び化学的条件に耐えるこ
とができる材料から選ばれ、イオン交換性物質はその槽
が目的としている電気分解操作の官能基として、陰イオ
ン交換物質または陽イオン交換物質から選ばれる。例え
ば、槽が塩素、水素及び水酸化ナトリウム水溶液の製造
のための塩化ナトリウム水溶液の電気分解を目的とする
場合、高度に適した膜は、スルホン酸、カルボン酸また
はホスホン酸から誘導される陽イオン官能基、またはそ
のような官能基の混合を含むフッ素化ポリマー、好まし
くはペルフッ素化ポリマーから製造される陽イオン膜で
ある。この型の膜の例は、GB-A-1,497,748号及びGB-A-
1,497,749号( 旭化成工業K.K.) 、GB-A-1,518,387号、G
B-A-1,522,877号及びUS-A-4,126,588号（旭ガラスLt
d)、及びGB-A-1,402,920号（ダイヤモンド シャムロッ
ク社）といった特許に記載されたものである。本発明の
槽への適用に特に適した膜は、“ナフィオン”（"Nafio
n" DuPont de Nemours & Co)及び“フレミオン”("Flem
ion"旭ガラスLtd)の名で知られているものである。
【００１０】本発明のこの実施態様において、陽極容器
には塩化ナトリウムブラインが送り込まれ、陰極容器に
は水または希薄アルカリ金属水酸化物溶液が送り込まれ
る。ガス抜き容器及び供給管へ連結される電解容器は陽
極容器であることが勧められる。この場合、再循環の弁
の閉鎖（槽への電気供給の中断により起こる）は、陽極
容器の中で陽極液を供給ブラインで置き換える効果を有
する。変形として、その槽は第２のガス抜き容器を含む
こともでき、そのガス抜き容器は、一方で陰極容器の上
方部に連結し、他方で水または希薄アルカリ金属水酸化
物溶液を陰極容器へ送り込むことに使用される管に連結
する。この変形例では、ガス抜き容器と陰極容器の注入
管の間の連絡が、本発明によれば、弁の下流圧がその弁
の上流圧よりも低いか又は高いかによって開いたり又は
閉じたりする弁を含む再循環管である。従って、槽への
電気供給の中断の際には、その弁は自動的に閉鎖し、陰
極容器は即座に注入管から入って来る水または希薄水酸
化ナトリウム水溶液で洗い流される。
には塩化ナトリウムブラインが送り込まれ、陰極容器に
は水または希薄アルカリ金属水酸化物溶液が送り込まれ
る。ガス抜き容器及び供給管へ連結される電解容器は陽
極容器であることが勧められる。この場合、再循環の弁
の閉鎖（槽への電気供給の中断により起こる）は、陽極
容器の中で陽極液を供給ブラインで置き換える効果を有
する。変形として、その槽は第２のガス抜き容器を含む
こともでき、そのガス抜き容器は、一方で陰極容器の上
方部に連結し、他方で水または希薄アルカリ金属水酸化
物溶液を陰極容器へ送り込むことに使用される管に連結
する。この変形例では、ガス抜き容器と陰極容器の注入
管の間の連絡が、本発明によれば、弁の下流圧がその弁
の上流圧よりも低いか又は高いかによって開いたり又は
閉じたりする弁を含む再循環管である。従って、槽への
電気供給の中断の際には、その弁は自動的に閉鎖し、陰
極容器は即座に注入管から入って来る水または希薄水酸
化ナトリウム水溶液で洗い流される。
【００１１】本発明の槽は単一の陽極容器及び単一の陰
極容器を含んでもよいし、または複数の交互になった陽
極容器及び陰極容器を含んでもよい。このため、本発明
の特定の実施態様では、槽は陰極容器と交番になった数
個の陽極容器を含み、それらはイオンセパレーターによ
って隔離されて、その陽極（または陰極）容器はガス抜
き容器及び電解液供給管に並列的に連結している。本発
明の槽は特に有利に、塩素、及び例えば水酸化ナトリウ
ムのようなアルカリ金属水酸化物水溶液の製造に適用さ
れる。本発明の特徴及び詳細は添付した図の次の記載か
ら明らかになるであろう。
極容器を含んでもよいし、または複数の交互になった陽
極容器及び陰極容器を含んでもよい。このため、本発明
の特定の実施態様では、槽は陰極容器と交番になった数
個の陽極容器を含み、それらはイオンセパレーターによ
って隔離されて、その陽極（または陰極）容器はガス抜
き容器及び電解液供給管に並列的に連結している。本発
明の槽は特に有利に、塩素、及び例えば水酸化ナトリウ
ムのようなアルカリ金属水酸化物水溶液の製造に適用さ
れる。本発明の特徴及び詳細は添付した図の次の記載か
ら明らかになるであろう。
【００１２】図１は本発明の槽の縦断面におけるフロー
シートである。図２は本発明の槽の具体的な実施態様の
縦断面における部分図である。図３及び４は本発明の槽
の他の２つの実施態様の、図２に類似した図である。こ
れらの図において、同一の参照符号は同じ部品を示す。
図１において、参照符号１は、塩化ナトリウム水溶液の
電気分解による塩素と水酸化ナトリウム溶液の製造を目
的とするフィルタープレス型の電解槽を意味する。槽１
は陰極電解容器３と交番になった陽極電解容器２の一連
を含む。陽イオンに対して選択的に透過性である膜１８
は、陽極容器２を陰極容器３から隔てる。陽極容器２は
連続的電流源の陽極末端と連結している陽極を含み、陰
極容器３は連続的電流源の陰極末端と連結している陰極
を含む。その陽極、陰極及び電流源は図に示されていな
い。
シートである。図２は本発明の槽の具体的な実施態様の
縦断面における部分図である。図３及び４は本発明の槽
の他の２つの実施態様の、図２に類似した図である。こ
れらの図において、同一の参照符号は同じ部品を示す。
図１において、参照符号１は、塩化ナトリウム水溶液の
電気分解による塩素と水酸化ナトリウム溶液の製造を目
的とするフィルタープレス型の電解槽を意味する。槽１
は陰極電解容器３と交番になった陽極電解容器２の一連
を含む。陽イオンに対して選択的に透過性である膜１８
は、陽極容器２を陰極容器３から隔てる。陽極容器２は
連続的電流源の陽極末端と連結している陽極を含み、陰
極容器３は連続的電流源の陰極末端と連結している陰極
を含む。その陽極、陰極及び電流源は図に示されていな
い。
【００１３】配管４は陽極容器２の下方部を塩化ナトリ
ウム水溶液のための注入管５に連結する。他の配管６は
陽極容器２の上方部を槽１の上部に位置するガス抜き容
器７に連結する。ガス抜き容器７はその上方部で管８を
介して塩素収集器９と連結している。管１０はその下方
部を管５に連結している。管１６は、管８及び管１０の
各々がガス抜き容器に出ているレベルの間に位置するレ
ベル１７でガス抜き容器に出ている。それは、ガス抜き
容器から電解液がレベル１７に達した時に電解液を排出
させるために使用される。次の記載から明らかなよう
に、管１０はガス抜き容器７から注入管５への陽極液用
の再循環管として使用される。それは、槽の通常の操業
中は開いていて、電気分解停止の場合には閉じる機能を
有する弁１１を含む。このために、弁１１は、管１０の
圧力において、弁１１の上流及び下流にそれぞれ位置す
るポイントＡ及びポイントＢの間の差が正である時には
開き、この差が負である時には閉じるように設計されて
いる。この弁１１の実施態様は後述される図２、３及び
４で図示されている。
ウム水溶液のための注入管５に連結する。他の配管６は
陽極容器２の上方部を槽１の上部に位置するガス抜き容
器７に連結する。ガス抜き容器７はその上方部で管８を
介して塩素収集器９と連結している。管１０はその下方
部を管５に連結している。管１６は、管８及び管１０の
各々がガス抜き容器に出ているレベルの間に位置するレ
ベル１７でガス抜き容器に出ている。それは、ガス抜き
容器から電解液がレベル１７に達した時に電解液を排出
させるために使用される。次の記載から明らかなよう
に、管１０はガス抜き容器７から注入管５への陽極液用
の再循環管として使用される。それは、槽の通常の操業
中は開いていて、電気分解停止の場合には閉じる機能を
有する弁１１を含む。このために、弁１１は、管１０の
圧力において、弁１１の上流及び下流にそれぞれ位置す
るポイントＡ及びポイントＢの間の差が正である時には
開き、この差が負である時には閉じるように設計されて
いる。この弁１１の実施態様は後述される図２、３及び
４で図示されている。
【００１４】変形として、管１０はまた、弁１１が開い
ている時の再循環管１０における電解液流量を調節する
ことを目的とする調節タップ１９を含むこともできる。
図１中に示される槽の操業中、実質的な飽和塩化ナトリ
ウム水溶液は注入管５内を循環し、よって陽極容器２に
入る。同時に、希薄水酸化ナトリウム溶液が陰極容器３
へ導入される。電流の効果により、その水溶液は電解容
器内で電気分解されて塩素が陽極容器２内で発生し、水
素が陰極容器３内で発生する。これらのガスは電解容器
内で電解液を上昇させる。希薄塩化ナトリウム水溶液中
の塩素のエマルジョンはこうしてガス抜き容器７に入
る。そのエマルジョンはガス抜き容器内で分解され、塩
素は管８を介して収集器９へ流出する。希薄塩化ナトリ
ウム水溶液の分画は管１０及び開いている弁１１（上流
領域Ａの圧力が下流領域Ｂの圧力よりも高い結果）を介
して管５に再び加わり、その希薄溶液のバランスがガス
抜き容器を管１６を介してレベル１７に保つ。類似した
態様で、陰極容器３から、一方では水素が、他方では濃
縮水酸化ナトリウム水溶液が収集される。
ている時の再循環管１０における電解液流量を調節する
ことを目的とする調節タップ１９を含むこともできる。
図１中に示される槽の操業中、実質的な飽和塩化ナトリ
ウム水溶液は注入管５内を循環し、よって陽極容器２に
入る。同時に、希薄水酸化ナトリウム溶液が陰極容器３
へ導入される。電流の効果により、その水溶液は電解容
器内で電気分解されて塩素が陽極容器２内で発生し、水
素が陰極容器３内で発生する。これらのガスは電解容器
内で電解液を上昇させる。希薄塩化ナトリウム水溶液中
の塩素のエマルジョンはこうしてガス抜き容器７に入
る。そのエマルジョンはガス抜き容器内で分解され、塩
素は管８を介して収集器９へ流出する。希薄塩化ナトリ
ウム水溶液の分画は管１０及び開いている弁１１（上流
領域Ａの圧力が下流領域Ｂの圧力よりも高い結果）を介
して管５に再び加わり、その希薄溶液のバランスがガス
抜き容器を管１６を介してレベル１７に保つ。類似した
態様で、陰極容器３から、一方では水素が、他方では濃
縮水酸化ナトリウム水溶液が収集される。
【００１５】電気供給の停止の場合には、陽極容器はも
はやガス状塩素発生の場所ではなく、管１０の部位Ａ及
びＢ間の流体静力学的圧の差がほぼゼロとなり、よって
管１０を閉じる弁１１の閉鎖となる。再循環管１０が閉
じることは、管５から来る新しい電解液の流れが、陽極
容器２を避けることによって管１０を介して上昇し及び
管１６を介して流出することを防ぐ；従ってそれは、管
５から来る新しい電解液の上昇流で陽極容器２を洗い流
す即座の結果となる。陽極容器２に残る電解液はガス抜
き容器７を通過して、そこから管１６を介して流出す
る。図２は、本発明の槽の特定の実施態様のかなりの部
分を示している。図２の槽において、膜１８を相接する
垂直のフレーム２０及び２１は、それぞれ陽極容器２及
び陰極容器３を規定している。配管４及び６はフレーム
２０を通過して、それぞれ、陽極容器２を注入管５及び
ガス抜き容器７へ連結させている。さらに、電解液排出
管１６は垂直管２２を含み、その管は容器７の底を通過
してレベル１７で容器７に出ている。弁１１ははケース
１２を含んでいて、その中では、ケース１２と一体化し
た節１４に搭載されたフロート１３が、図２に見られる
静止位置とシート１５に対する高い位置の間で振動する
ことができる。後者の位置において、フロート１３は管
１０を閉じ、図２に示される静止位置では電解液が弁１
１を通過することを可能にする。そのフロートは、槽の
操業中に管１０内を流れる電解液の密度よりも低い密度
を有する材料から作られている。
はやガス状塩素発生の場所ではなく、管１０の部位Ａ及
びＢ間の流体静力学的圧の差がほぼゼロとなり、よって
管１０を閉じる弁１１の閉鎖となる。再循環管１０が閉
じることは、管５から来る新しい電解液の流れが、陽極
容器２を避けることによって管１０を介して上昇し及び
管１６を介して流出することを防ぐ；従ってそれは、管
５から来る新しい電解液の上昇流で陽極容器２を洗い流
す即座の結果となる。陽極容器２に残る電解液はガス抜
き容器７を通過して、そこから管１６を介して流出す
る。図２は、本発明の槽の特定の実施態様のかなりの部
分を示している。図２の槽において、膜１８を相接する
垂直のフレーム２０及び２１は、それぞれ陽極容器２及
び陰極容器３を規定している。配管４及び６はフレーム
２０を通過して、それぞれ、陽極容器２を注入管５及び
ガス抜き容器７へ連結させている。さらに、電解液排出
管１６は垂直管２２を含み、その管は容器７の底を通過
してレベル１７で容器７に出ている。弁１１ははケース
１２を含んでいて、その中では、ケース１２と一体化し
た節１４に搭載されたフロート１３が、図２に見られる
静止位置とシート１５に対する高い位置の間で振動する
ことができる。後者の位置において、フロート１３は管
１０を閉じ、図２に示される静止位置では電解液が弁１
１を通過することを可能にする。そのフロートは、槽の
操業中に管１０内を流れる電解液の密度よりも低い密度
を有する材料から作られている。
【００１６】図２の槽の通常の操業中は、Ａでの圧力は
Ｂでの圧力よりも高く、フロート１３を退けるのに十分
であり、シート１５からフロートを離すので、弁１１が
開く。電気分解停止の際には、部位ＡとＢ間の圧力の差
が殆ど無くなって、フロート１３がシート１５へ向かっ
て退けられて弁１１を閉じる。図３の槽において、弁１
１は管１０の水平部位２３に備付けられ、水平シャフト
２５上で振動するフラップ弁２４を含む。図３の槽の通
常の操業中、部位Ａでの圧力が部位Ｂでの圧力よりも高
く、フラップ弁２４を動かしてその垂直位置から離すの
に十分であると、弁１１は開く。電気分解停止の際に
は、部位ＡとＢ間の圧力の差が殆ど無くなって、フラッ
プ弁はそれ自体の重さの効果でそのシートに向かって降
りて、弁１１を閉じる。
Ｂでの圧力よりも高く、フロート１３を退けるのに十分
であり、シート１５からフロートを離すので、弁１１が
開く。電気分解停止の際には、部位ＡとＢ間の圧力の差
が殆ど無くなって、フロート１３がシート１５へ向かっ
て退けられて弁１１を閉じる。図３の槽において、弁１
１は管１０の水平部位２３に備付けられ、水平シャフト
２５上で振動するフラップ弁２４を含む。図３の槽の通
常の操業中、部位Ａでの圧力が部位Ｂでの圧力よりも高
く、フラップ弁２４を動かしてその垂直位置から離すの
に十分であると、弁１１は開く。電気分解停止の際に
は、部位ＡとＢ間の圧力の差が殆ど無くなって、フラッ
プ弁はそれ自体の重さの効果でそのシートに向かって降
りて、弁１１を閉じる。
【００１７】図４の槽は、配管６が、レベル１７の上部
で且つ開口８のレベルより下部で容器７内に出ている点
で図２及び３の槽とは異なる。弁１１はケース２６を含
み、その中でリフト弁２７が自由にそのシート２８とス
トップ２９の間を動く。図４の槽の通常の操業中、部位
Ａでの圧力が部位Ｂでの圧力よりも高いと、リフト弁２
７がストップ２９の上にあって、弁１１を開く。電気分
解停止の際には、部位Ｂの圧力が急激に部位Ａの圧力よ
り高くなって、リフト弁２７がそのシート２８へ向かっ
て退けられ弁１１を閉じる。
で且つ開口８のレベルより下部で容器７内に出ている点
で図２及び３の槽とは異なる。弁１１はケース２６を含
み、その中でリフト弁２７が自由にそのシート２８とス
トップ２９の間を動く。図４の槽の通常の操業中、部位
Ａでの圧力が部位Ｂでの圧力よりも高いと、リフト弁２
７がストップ２９の上にあって、弁１１を開く。電気分
解停止の際には、部位Ｂの圧力が急激に部位Ａの圧力よ
り高くなって、リフト弁２７がそのシート２８へ向かっ
て退けられ弁１１を閉じる。
【００１８】
【図１】本発明の槽の縦断面におけるフローシートであ
る。
る。
【図２】本発明の槽の具体的な実施態様の縦断面におけ
る部分図である。
る部分図である。
【図３】本発明の槽の他の実施態様の、図２に類似した
図である。
図である。
【図４】本発明の槽の他の実施態様の、図２に類似した
図である。
図である。
１…フィルタープレス型の電解槽、２…陽極電解容器、
３…陰極電解容器、５…電解液注入管、７…ガス抜き容
器、９…収集器、１０…再循環管、１１…弁、１２…ケ
ース、１４…節、１３…フロート、１５…シート、１６
…電解液排出管、１８…膜、１９…調節タップ、２０及
び２１…垂直のフレーム、２２…垂直管、２４…フラッ
プ弁、２５…水平シャフト、２６…ケース、２７…リフ
ト弁、２８…シート、２９…ストップ
３…陰極電解容器、５…電解液注入管、７…ガス抜き容
器、９…収集器、１０…再循環管、１１…弁、１２…ケ
ース、１４…節、１３…フロート、１５…シート、１６
…電解液排出管、１８…膜、１９…調節タップ、２０及
び２１…垂直のフレーム、２２…垂直管、２４…フラッ
プ弁、２５…水平シャフト、２６…ケース、２７…リフ
ト弁、２８…シート、２９…ストップ
Claims (10)
- 【請求項１】 ガス製造のための電解槽であって、少な
くとも２つの、それぞれ陽極容器（２）及び陰極容器
（３）である電解容器を含み、それらの少なくとも一方
がその下方部で電解液注入管（５）に連結していて、且
つその上方部で、槽の上部に位置してガス排出口（８）
及び電解液排出口（１６）が備えられている電解液ガス
抜き容器（７）に連結していて、その槽において電解液
再循環管（１０）が該ガス抜き容器（７）を該注入管
（５）に連結させ、かつ弁（１１）を含み、該弁（１
１）の下流（Ｂ）圧が該弁の上流（Ａ）圧よりも低いか
又は高いかによって該弁（１１）が開くか又は閉じるこ
とを特徴とする、前記電解槽。 - 【請求項２】 弁（１１）が、シート（２８）とストッ
プ（２９）の間を垂直に動くことができるリフト弁（２
７）を含むことを特徴とする、請求項１記載の槽。 - 【請求項３】 弁（１１）が、再循環管（１０）の水平
部位（２３）中に水平シャフト（２５）の回りを振動す
るフラップ弁（２４）を含むことを特徴とする、請求項
１記載の槽。 - 【請求項４】 弁（１１）が、電解液の密度よりも低い
密度を有するフロート（１３）を含むことを特徴とす
る、請求項１記載の槽。 - 【請求項５】 電解液排出口（１６）が、ガス排出口
（８）のレベルよりも低く、かつ再循環管がガス抜き容
器（７）内へ出ているところのレベルよりも高いレベル
（１７）に位置していることを特徴とする、請求項１〜
４のいずれか１項に記載の槽。 - 【請求項６】 電解容器（２）とガス抜き容器（７）の
間の連結が配管（６）を含み、その管が、電解液排出口
のレベル（１７）より上で、かつガス排出口（８）のレ
ベルよりも下でガス抜き容器（７）内へ出ていることを
特徴とする、請求項５記載の槽。 - 【請求項７】 イオンセパレーター（１８）が陽極容器
（２）を陰極容器（３）から分離していることを特徴と
する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の槽。 - 【請求項８】 イオンセパレーター（１８）が陽イオン
に対して選択的に透過性であることを特徴とする、請求
項７記載の槽。 - 【請求項９】 陰極容器（３）と交番になった幾つかの
陽極容器（２）を含み、それらがイオンセパレーター
（１８）によって分離されていて、該陽極（または陰
極）容器がガス抜き容器（７）及び電解液注入管（５）
に並列して連結していることを特徴とする、請求項７ま
たは８に記載の槽。 - 【請求項１０】 ガス抜き容器（７）と連結している電
解容器（２）が陽極容器であって、該陽極容器がアルカ
リ金属塩化物の水溶液を送り込まれるものであることを
特徴とする、請求項７〜９のいずれか１項に記載の槽。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT91A002813 | 1991-10-23 | ||
| ITMI912813A IT1251419B (it) | 1991-10-23 | 1991-10-23 | Cella di elettrolisi per la produzione di un gas |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05239679A true JPH05239679A (ja) | 1993-09-17 |
Family
ID=11360933
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4286252A Pending JPH05239679A (ja) | 1991-10-23 | 1992-10-23 | ガス製造のための電解槽 |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5425863A (ja) |
| EP (1) | EP0540080B1 (ja) |
| JP (1) | JPH05239679A (ja) |
| AT (1) | ATE134225T1 (ja) |
| BR (1) | BR9204084A (ja) |
| CA (1) | CA2080519A1 (ja) |
| CZ (1) | CZ318392A3 (ja) |
| DE (1) | DE69208321T2 (ja) |
| ES (1) | ES2086642T3 (ja) |
| HU (1) | HUT63469A (ja) |
| IT (1) | IT1251419B (ja) |
| PL (1) | PL296343A1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN103227339B (zh) * | 2007-04-03 | 2016-03-09 | 新空能量公司 | 产生可再生氢并截留二氧化碳的电化学系统、装置和方法 |
| CA2637865A1 (en) * | 2008-07-15 | 2010-01-15 | 1755610 Ontario Inc. | Electrolyser module |
| CA2868373A1 (en) | 2011-03-24 | 2012-09-27 | New Sky Energy, Llc | Sulfate-based electrolysis processing with flexible feed control, and use to capture carbon dioxide |
| CN105129922A (zh) * | 2015-09-07 | 2015-12-09 | 太仓文广汇清洁设备有限公司 | 一种井水电解装置 |
Family Cites Families (15)
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|---|---|---|---|---|
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| CH336805A (de) * | 1956-01-14 | 1959-03-15 | Lonza Ag | Sicherheits-Schaltung für Druckelektrolyseure |
| BE790369A (fr) * | 1971-10-21 | 1973-04-20 | Diamond Shamrock Corp | Procede et appareil pour la preparation d'hydroxydes de metaux alcalins de haute purete dans une cuve electrolytique. |
| JPS551351B2 (ja) * | 1974-03-07 | 1980-01-12 | ||
| GB1518387A (en) * | 1975-08-29 | 1978-07-19 | Asahi Glass Co Ltd | Fluorinated cation exchange membrane and use thereof in electrolysis of an alkali metal halide |
| JPS5248598A (en) * | 1975-10-17 | 1977-04-18 | Asahi Glass Co Ltd | Method for producing alkali hydroxide |
| US4126588A (en) * | 1975-12-30 | 1978-11-21 | Asahi Glass Company Ltd. | Fluorinated cation exchange membrane and use thereof in electrolysis of alkali metal halide |
| ZA793535B (en) * | 1978-07-31 | 1980-07-30 | Solvay | Permeable diaphragm for an electrochemical cell |
| US4250126A (en) * | 1979-03-30 | 1981-02-10 | Dow Yates | Chlorine generator and method |
| US4329215A (en) * | 1980-06-13 | 1982-05-11 | Frank Scoville | Sodium hypochorite production and storage system |
| US4344833A (en) * | 1980-12-08 | 1982-08-17 | Olin Corporation | Restrictor apparatus for electrolyte flow conduit |
| EP0075401A3 (en) * | 1981-09-03 | 1983-06-15 | Ppg Industries, Inc. | Bipolar electrolyzer |
| US4411759A (en) * | 1982-02-04 | 1983-10-25 | Olivier Paul D | Electrolytic chlorine generator |
| BE1004364A3 (fr) * | 1989-08-11 | 1992-11-10 | Solvay | Chassis pour electrolyseur du type filtre-presse et electrolyseur monopolaire du type filtre-presse. |
| IT1237543B (it) * | 1989-12-28 | 1993-06-08 | Solvay | Elettrolizzatore per la produzione di un gas,comprendente un impilamento di quadri verticali |
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- 1991-10-23 IT ITMI912813A patent/IT1251419B/it active IP Right Grant
-
1992
- 1992-10-13 EP EP92203142A patent/EP0540080B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1992-10-13 AT AT92203142T patent/ATE134225T1/de not_active IP Right Cessation
- 1992-10-13 DE DE69208321T patent/DE69208321T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-10-13 ES ES92203142T patent/ES2086642T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1992-10-14 CA CA002080519A patent/CA2080519A1/fr not_active Abandoned
- 1992-10-19 HU HU9203282A patent/HUT63469A/hu unknown
- 1992-10-21 BR BR929204084A patent/BR9204084A/pt not_active IP Right Cessation
- 1992-10-21 CZ CS923183A patent/CZ318392A3/cs unknown
- 1992-10-23 JP JP4286252A patent/JPH05239679A/ja active Pending
- 1992-10-23 PL PL29634392A patent/PL296343A1/xx unknown
-
1994
- 1994-03-10 US US08/208,186 patent/US5425863A/en not_active Expired - Fee Related
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| CZ318392A3 (en) | 1993-06-16 |
| PL296343A1 (en) | 1993-07-12 |
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