JPH07103471B2 - 電解装置 - Google Patents
電解装置Info
- Publication number
- JPH07103471B2 JPH07103471B2 JP61000336A JP33686A JPH07103471B2 JP H07103471 B2 JPH07103471 B2 JP H07103471B2 JP 61000336 A JP61000336 A JP 61000336A JP 33686 A JP33686 A JP 33686A JP H07103471 B2 JPH07103471 B2 JP H07103471B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cathode
- anode
- section
- electrolysis
- metal
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- 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
- C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
- C25B9/70—Assemblies comprising two or more cells
- C25B9/73—Assemblies comprising two or more cells of the filter-press type
- C25B9/77—Assemblies comprising two or more cells of the filter-press type having diaphragms
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、含水性アルカリハロゲン化物水溶液から塩素
を製造するための電解装置にして、膜によって分離され
た陽極及び陰極を取り囲む２つのハーフシエルの形に形
成されたケーシングを有する少なくとも１つの電解セル
を含み、陽極及び陰極の各々は相互に平行に配設された
複数の開口部を有する区画部と開口部のない区画部とを
有する電解装置に関する。
を製造するための電解装置にして、膜によって分離され
た陽極及び陰極を取り囲む２つのハーフシエルの形に形
成されたケーシングを有する少なくとも１つの電解セル
を含み、陽極及び陰極の各々は相互に平行に配設された
複数の開口部を有する区画部と開口部のない区画部とを
有する電解装置に関する。
（従来の技術） 数個の電解セルから成る電解装置は、ドイツ連邦共和国
公開公報第2538414号から公知である。各電解セルは、
２つのハーフシェルから成るケーシングを有し、開始成
分と最終成分との流入・流出並びに電解電の導入・導出
用の装置を有している。陽極とは陰極とは、非金属製の
分離壁、いわゆる膜によって、相互に分離されている。
ハーフシェルは非導電性材料から成っている。陽極への
電流供給による電流流れ及び陰極か隣接セルの陽極への
電流流れは、点状に起こる。即ち、陽極又は陰極に星状
の電流分布が存在する。この電流分布の様式は、各電解
セルの電圧損失に関して不利である。更に電導中の固有
の箇所で、電流流れの局部的集中化によって高い電流密
度も生じる。
公開公報第2538414号から公知である。各電解セルは、
２つのハーフシェルから成るケーシングを有し、開始成
分と最終成分との流入・流出並びに電解電の導入・導出
用の装置を有している。陽極とは陰極とは、非金属製の
分離壁、いわゆる膜によって、相互に分離されている。
ハーフシェルは非導電性材料から成っている。陽極への
電流供給による電流流れ及び陰極か隣接セルの陽極への
電流流れは、点状に起こる。即ち、陽極又は陰極に星状
の電流分布が存在する。この電流分布の様式は、各電解
セルの電圧損失に関して不利である。更に電導中の固有
の箇所で、電流流れの局部的集中化によって高い電流密
度も生じる。
（発明の課題） 本発明は、電流集中化を回避して電解セルにおける有利
な電流分布を有するような電解装置を提供することを課
題とする。
な電流分布を有するような電解装置を提供することを課
題とする。
（課題の解決のための手段） この課題は、本発明によれば、特許請求の範囲第１項の
特徴部に記載された電解セルによって解決される。
特徴部に記載された電解セルによって解決される。
陰極は鉄、コバルト、ニッケル若しくはクロム又はこれ
らの合金から構成されてもよく、そして陽極はチタン、
ニオビウム、タンタル若しくはこれらの金属の合金又は
金属−又は酸化物セラミック材料から構成され得る。更
に陽極は、導電性触媒作用の被覆体を備えており、該被
覆体は白金金属群の関連金属を含んでいる。パンチプレ
ート、エキスパンドメタル、トラス構造体やジャルージ
状の開口部を備えた薄いプレートから成る構造体のよう
な孔明き材料から構成されている電極の形態と電解セル
内と配設とによって、電解の際に形成されるガスが容易
に電極の背後空間に入り得る。電極スリットからのこの
ガス流出によって、電極間の気泡抵抗の減少と、それに
よるセル電圧の減少が達成される。
らの合金から構成されてもよく、そして陽極はチタン、
ニオビウム、タンタル若しくはこれらの金属の合金又は
金属−又は酸化物セラミック材料から構成され得る。更
に陽極は、導電性触媒作用の被覆体を備えており、該被
覆体は白金金属群の関連金属を含んでいる。パンチプレ
ート、エキスパンドメタル、トラス構造体やジャルージ
状の開口部を備えた薄いプレートから成る構造体のよう
な孔明き材料から構成されている電極の形態と電解セル
内と配設とによって、電解の際に形成されるガスが容易
に電極の背後空間に入り得る。電極スリットからのこの
ガス流出によって、電極間の気泡抵抗の減少と、それに
よるセル電圧の減少が達成される。
ハーフシェルは鉄、鉄合金、鋳鉄若しくは陽極材料から
成ることができ、陽極側のハーフシェルは塩素に対して
安定の材料から作られることができる。
成ることができ、陽極側のハーフシェルは塩素に対して
安定の材料から作られることができる。
ハーフシェルと電極との間のトラス近似の金属補強材
は、当該電極のように、合理的に適当な材料から作られ
ている。
は、当該電極のように、合理的に適当な材料から作られ
ている。
分離壁として、塩素アルカリ電解に常用されるイオン交
換膜が考慮される、イオン交換材料として、例えばエト
ラフッ化エチレンと過フッ化ビニルエーテルスルホン酸
から成る共重合体が適している。
換膜が考慮される、イオン交換材料として、例えばエト
ラフッ化エチレンと過フッ化ビニルエーテルスルホン酸
から成る共重合体が適している。
このイオン交換膜は、水素と塩素の混合を阻止し、その
選択的透過性のために陰極空間へのアルカリ金属イオン
の透過のみを可能にする。即ち、陰極空間へのハロゲン
化物の移行と陽極空間の水酸基イオンが漏出することと
を著しく阻止する。それによって実用的な無塩アルカリ
液が保持される。
選択的透過性のために陰極空間へのアルカリ金属イオン
の透過のみを可能にする。即ち、陰極空間へのハロゲン
化物の移行と陽極空間の水酸基イオンが漏出することと
を著しく阻止する。それによって実用的な無塩アルカリ
液が保持される。
電解装置は、１つの電解セルでも、直列接続した多数の
セル−隣接セルへの電気接触は、導電性接触片を介して
行われる−から構成されていてもよい。
セル−隣接セルへの電気接触は、導電性接触片を介して
行われる−から構成されていてもよい。
（実施例） 本発明の電解装置を図面に基づいて実施例を説明する。
第１図におけるケーシングは、底部３と接触片４及び５
を備えたハーフシェル１と２とから成る。該ハーフシェ
ルはフランジ状の縁部を備えており、該縁部間にはガス
ケット６によって膜７が張られている。ハーフシェル１
と２とにおいて、トラス近似の金属製補強材８が、一方
でハーフシェル１及び２の底部で固定されて（通常は溶
接されて）いて、他方で向かい合った側に陽極９及び陰
極10としての電極を保持している。電極は、電解開始製
品並びに生成物が自由に流れ得るように形成されてい
る。各電解セルは、通常の流入管及び流出管を備えてい
る。第１図〜第３図においては見通しをよくすたあめに
これらの管は図示されてない。数個の電解セルをフィル
タープレス構造体内において公知の固定装置により並列
にすることで、電解セルは接触片４及び５を介してその
都度隣接の電解セルに導電接続される。その際接触片４
から電流はハーフシェル底部３を通じ、補強材８を介し
て陽極９へ流れる。膜７を貫流した後、補強材８を介し
て同じセルのハーフシェル底部３へ、そして同接触片５
へ流れ、ここから隣のセルの接触片４へ移るために陰極
10によって電流が受け入れられる。
を備えたハーフシェル１と２とから成る。該ハーフシェ
ルはフランジ状の縁部を備えており、該縁部間にはガス
ケット６によって膜７が張られている。ハーフシェル１
と２とにおいて、トラス近似の金属製補強材８が、一方
でハーフシェル１及び２の底部で固定されて（通常は溶
接されて）いて、他方で向かい合った側に陽極９及び陰
極10としての電極を保持している。電極は、電解開始製
品並びに生成物が自由に流れ得るように形成されてい
る。各電解セルは、通常の流入管及び流出管を備えてい
る。第１図〜第３図においては見通しをよくすたあめに
これらの管は図示されてない。数個の電解セルをフィル
タープレス構造体内において公知の固定装置により並列
にすることで、電解セルは接触片４及び５を介してその
都度隣接の電解セルに導電接続される。その際接触片４
から電流はハーフシェル底部３を通じ、補強材８を介し
て陽極９へ流れる。膜７を貫流した後、補強材８を介し
て同じセルのハーフシェル底部３へ、そして同接触片５
へ流れ、ここから隣のセルの接触片４へ移るために陰極
10によって電流が受け入れられる。
第２図から接触片４及び５の範囲が明らかであり、例え
ば電解セル９及び10はジャルージ状に形成されている。
この形状から、電解流体及び電解生成物が妨けられるこ
となく電極間の電解空間内へ又は該空間から導かれ得る
ようになる。必要に応じて、電極即ち陽極９又は陰極10
の面前に１つ又は数個のスペーサ11を設けてもよい。こ
のスペーサ11は部分的に又は全体的に電極の孔部に亘っ
て垂直に延在している。
ば電解セル９及び10はジャルージ状に形成されている。
この形状から、電解流体及び電解生成物が妨けられるこ
となく電極間の電解空間内へ又は該空間から導かれ得る
ようになる。必要に応じて、電極即ち陽極９又は陰極10
の面前に１つ又は数個のスペーサ11を設けてもよい。こ
のスペーサ11は部分的に又は全体的に電極の孔部に亘っ
て垂直に延在している。
第３図に示されている電極（これは陽極９でも陰極10で
もよい）から、開口部のない区画部12が認られる。この
開口部のない区画部12の裏面は、第２図にように補強材
８に導電固定されている。トラス近似の金属補強材８に
同列になるようにハーフシェル底部３に接触片４及び５
を設ける。そうすることで、接触片４及び５から電極ま
での電流漏洩と流路とを可能な限り小さくし、電流の通
る部分における電流密度を可能な限り僅かにして、電極
上の電流分布を最適にすることが実現される。本発明に
よる構成に基づいて、セルの及び電解装置全体の電圧損
失が非常に僅かになる。
もよい）から、開口部のない区画部12が認られる。この
開口部のない区画部12の裏面は、第２図にように補強材
８に導電固定されている。トラス近似の金属補強材８に
同列になるようにハーフシェル底部３に接触片４及び５
を設ける。そうすることで、接触片４及び５から電極ま
での電流漏洩と流路とを可能な限り小さくし、電流の通
る部分における電流密度を可能な限り僅かにして、電極
上の電流分布を最適にすることが実現される。本発明に
よる構成に基づいて、セルの及び電解装置全体の電圧損
失が非常に僅かになる。
第１図は２つの電解セルを有する電解装置の断面図、第
２図は第１図に示す電解装置の部分斜視図、第３図は開
口部のない区画部を備えたジャルージ状の電極の正面図
である。 図中符号 １、２……ハーフシェル ３……ハーフシェル底部 ４、５……接触片 ６……ガスケット ７……分離膜 ８……金属補強材 ９……陽極 10……陰極
２図は第１図に示す電解装置の部分斜視図、第３図は開
口部のない区画部を備えたジャルージ状の電極の正面図
である。 図中符号 １、２……ハーフシェル ３……ハーフシェル底部 ４、５……接触片 ６……ガスケット ７……分離膜 ８……金属補強材 ９……陽極 10……陰極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デイーテル・ベルクネル ドイツ連邦共和国、ケルクハイム、タウヌ スストラーセ、12 (72)発明者 クルト・ハンネゼン ドイツ連邦共和国、ケルクハイム、アン・ デル・ツイーゲライ、32 (56)参考文献 特開 昭57−149477（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−194288（ＪＰ，Ａ) 特公 昭56−47953（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (6)
- 【請求項１】含水性アルカリハロゲン化物水溶液から塩
素を製造するための電解装置にして、膜によって分離さ
れた陽極及び陰極を取り囲む２つのハーフシエルの形に
形成されたケーシングを有する少なくとも１つの電解セ
ルを含み、陽極及び陰極の各々は相互に平行に配設され
た複数の開口部を有する区画部と開口部のない区画部と
を有する電解装置において、 陽極及び陰極を含む平面に対して平行に延びる底部を有
するハーフシエル（1;2）の各々と、金属補強材（８）
と、接触片（4;5）と、分離膜（７）とから成り、金属
補強材（８）は陽極（９）の各々とハーフシエル（1;
2）の１つの底部（３）の隣接した内面との間に位置決
めされ、金属補強材（８）の各々は４つの直線区間部の
連続体として形成され、該直線区間部の１つはハーフシ
エル底部（３）の１つと平行かつ隣接して延びており、
該直線区間部の第２のものは陽極（９）及び陰極（10）
の１つと平行かつこれと隣接して延びており、該直線区
間部の第３のものは第１区間の端と第２区間の端との間
に接続されておりかつハーフシエル底部（３）の平面に
に対して垂直とは異なる方向に延びており、そして該直
線区間部の第４のものは直線区間部の第３のものの反対
の端に接続されておりかつ該ハーフシエル底部（３）の
間かつ陽極（９）と陰極（10）とに隣接したハーフシエ
ル底部（３）の平面に対して垂直ではない方向に延びて
おり、接着片（4;5）は底部（３）の各々の該表面に取
付けられており、該接触片（4;5）は相応する金属補強
材（８）及びハーフシエル（1;2）における陽極（９）
及び陰極（10）の相応する１つの開口部のない区画部
（12）と同列に配設されて電気的に接触しており、そし
て分離膜（７）は陽極（９）と陰極（10）との間かつ分
離膜（７）に対してハーフシエル（1;2）のシールする
ガスケット（６）との間に延びていることを特徴とする
前記電解装置。 - 【請求項２】陽極側のハーフシェル（1;2）が塩素に対
して安定で導電性の材料から構成されている、特許請求
の範囲第１項記載の電解装置。 - 【請求項３】陰極側のハーフシェル（1;2）がアルカリ
液に対して安定で導電性の材料から構成されている、特
許請求の範囲第１項記載の電解装置。 - 【請求項４】トラス近似の金属補強材（８）が平面的な
及び又は立体的な保持構造体として形成されている、特
許請求の範囲第１項記載の電解装置。 - 【請求項５】平面平行の接着片（4;5）が凹凸がないか
輪郭がはっきりしている、特許請求の範囲第１項記載の
電解装置。 - 【請求項６】ハーフシェル底部（３）に接した金属補強
材（８）の垂直足部が接触片（4;5）と同列に位置して
いる、特許請求の範囲第１項記載の電解装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3501261.7 | 1985-01-16 | ||
| DE19853501261 DE3501261A1 (de) | 1985-01-16 | 1985-01-16 | Elektrolyseapparat |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61166990A JPS61166990A (ja) | 1986-07-28 |
| JPH07103471B2 true JPH07103471B2 (ja) | 1995-11-08 |
Family
ID=6259975
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61000336A Expired - Lifetime JPH07103471B2 (ja) | 1985-01-16 | 1986-01-07 | 電解装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4664770A (ja) |
| EP (1) | EP0189535B1 (ja) |
| JP (1) | JPH07103471B2 (ja) |
| AT (1) | ATE33271T1 (ja) |
| DE (2) | DE3501261A1 (ja) |
| IN (1) | IN166591B (ja) |
| SU (1) | SU1618281A3 (ja) |
Families Citing this family (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE465966B (sv) * | 1989-07-14 | 1991-11-25 | Permascand Ab | Elektrod foer elektrolys, foerfarande foer dess framstaellning samt anvaendningen av elektroden |
| DE3940978A1 (de) * | 1989-12-12 | 1991-06-13 | Hoechst Ag | Verfahren zur elektrochemischen regenerierung von chromschwefelsaeure |
| DE3943362C2 (de) * | 1989-12-30 | 1993-11-11 | Werner Ziem | Bipolare Elektrolysezelle |
| DE4212678A1 (de) * | 1992-04-16 | 1993-10-21 | Heraeus Elektrochemie | Elektrochemische Membran-Zelle |
| IT1279069B1 (it) | 1995-11-22 | 1997-12-04 | Permelec Spa Nora | Migliorato tipo di elettrodo per elettrolizzatori a membrana a scambio ionico |
| DE19641125A1 (de) * | 1996-10-05 | 1998-04-16 | Krupp Uhde Gmbh | Elektrolyseapparat zur Herstellung von Halogengasen |
| DE19740673C2 (de) * | 1997-09-16 | 2001-10-31 | Krupp Uhde Gmbh | Elektrolyseapparat |
| DE19816334A1 (de) * | 1998-04-11 | 1999-10-14 | Krupp Uhde Gmbh | Elektrolyseapparat zur Herstellung von Halogengasen |
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| GB9910714D0 (en) | 1999-05-10 | 1999-07-07 | Ici Plc | Bipolar electrolyser |
| US6761808B1 (en) | 1999-05-10 | 2004-07-13 | Ineos Chlor Limited | Electrode structure |
| DE10022604A1 (de) * | 2000-05-09 | 2001-11-29 | Krupp Uhde Gmbh | Verfahren zur Herstellung von elektrischen Kontaktstreifen |
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| DE102006020374A1 (de) * | 2006-04-28 | 2007-10-31 | Uhdenora S.P.A. | Mikrostrukturierter Isolierrahmen für Elektrolysezellen |
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| DE102006046808A1 (de) * | 2006-09-29 | 2008-04-03 | Uhdenora S.P.A. | Elektrolysezelle mit gewölbter Elektrodenstruktur |
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| DE102021103699A1 (de) * | 2021-02-17 | 2022-08-18 | WEW GmbH | Elektrolysezelle |
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- 1985-11-13 AT AT85114408T patent/ATE33271T1/de not_active IP Right Cessation
- 1985-11-13 EP EP85114408A patent/EP0189535B1/de not_active Expired
- 1985-11-13 DE DE8585114408T patent/DE3562024D1/de not_active Expired
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1986
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