JPS59107088A - 電解槽 - Google Patents
電解槽Info
- Publication number
- JPS59107088A JPS59107088A JP58178918A JP17891883A JPS59107088A JP S59107088 A JPS59107088 A JP S59107088A JP 58178918 A JP58178918 A JP 58178918A JP 17891883 A JP17891883 A JP 17891883A JP S59107088 A JPS59107088 A JP S59107088A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- electrolytic cell
- anode
- chamber
- cation exchange
- 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.)
- Pending
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- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は新規な陽イオン交換膜電解槽に関し、更に詳し
くはフィンガー型電解槽に陽イオン交換膜を装着してな
り、高純度の苛性アルカリかえられ且つ消費電力の少な
い陽イオン交換膜電解槽に関するものである。
くはフィンガー型電解槽に陽イオン交換膜を装着してな
り、高純度の苛性アルカリかえられ且つ消費電力の少な
い陽イオン交換膜電解槽に関するものである。
従来、アスヘスト隔膜により陽極室と陰極室とに区画さ
れたフィンガー型電解槽を用いてハロゲン化アルカリ水
溶液、例えば塩化アルカリ水溶液から塩素及び水酸化ア
ルカリ水溶液を製造する方法は、製品塩素中の酸素濃度
が高い上、製品水酸化アルカリ水溶液中の塩化アルカリ
濃度が高いという製品品質上の問題と、得られる水酸化
アルカリ水溶液濃度が約１０％と低いために濃縮五必要
とし、従って濃縮用のエネルギーを要するという問題が
ある。更にまた、アスベストに起因する労働環境上の問
題も無視できない。これに対して陽イオン交換膜電解槽
を使用する方法は製品品質は良好である上、得られる水
酸化アルカリ水溶液の濃度が３０％以上と高く濃縮用の
エネルギーが少なくてすむという利点があるばかりでな
く、またアスベストの如き労働環境上の問題を伴わない
。
れたフィンガー型電解槽を用いてハロゲン化アルカリ水
溶液、例えば塩化アルカリ水溶液から塩素及び水酸化ア
ルカリ水溶液を製造する方法は、製品塩素中の酸素濃度
が高い上、製品水酸化アルカリ水溶液中の塩化アルカリ
濃度が高いという製品品質上の問題と、得られる水酸化
アルカリ水溶液濃度が約１０％と低いために濃縮五必要
とし、従って濃縮用のエネルギーを要するという問題が
ある。更にまた、アスベストに起因する労働環境上の問
題も無視できない。これに対して陽イオン交換膜電解槽
を使用する方法は製品品質は良好である上、得られる水
酸化アルカリ水溶液の濃度が３０％以上と高く濃縮用の
エネルギーが少なくてすむという利点があるばかりでな
く、またアスベストの如き労働環境上の問題を伴わない
。
かして、アスベスト隔膜電解槽をスクラップ化すること
なく陽イオン交換膜電解槽に転換することができれば産
業上も労働衛生上も極めて望ましく、また省エネルギー
の諸施策にも大き（貢献することになる。
なく陽イオン交換膜電解槽に転換することができれば産
業上も労働衛生上も極めて望ましく、また省エネルギー
の諸施策にも大き（貢献することになる。
本発明者等はかかる見地から鋭意研究を重ねた結果、本
発明を完成するに至ったものである。
発明を完成するに至ったものである。
即ち、本発明は平行列垂直に設けられたフィンガー状陰
極と、底板」二に植設された陽極とを備えたフィンガー
型電解槽において、前記陰極と陽極との間に陽イオン交
換膜が装着され、陽極室内で発生ずる塩素ガスを気液分
離する気液界面が陰極室の気液界面よりも上である構成
からなる電解槽を内容とするものである。
極と、底板」二に植設された陽極とを備えたフィンガー
型電解槽において、前記陰極と陽極との間に陽イオン交
換膜が装着され、陽極室内で発生ずる塩素ガスを気液分
離する気液界面が陰極室の気液界面よりも上である構成
からなる電解槽を内容とするものである。
尚、本発明において、フィンガー型電解槽とはＪ、Ｓ、
５ＣＯＮＣＥｔａ” Ｃｌ１ＬＯＲＩＮＥ４ｔｓ Ｍａ
ｎｕｆａｃｔｕｒｅ、 Ｐｒｏ−ｐｅｒｔｉｅｓ Ａ
ｎｄ １ｌｓｅｓ （Ｒｅｉｎｈｏｌｄ Ｐｕｂ
ｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏｒｐｏ−ｒａｔｉｏｎ、 Ｎ四
ＹＯＲＫ＋ １９６２）の９３頁に記載されているＦｉ
ｎｇｅｒ−ｔｙｐｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ の
電解槽のほかに、Ｆｌａｔｔｅｎｅｄ ｔｕｂｅ−ｔｙ
ｐｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ の電解槽をも包含
する。かかる電解槽としては、例えばフッカ−Ｈ−４型
、Ｈ−２Ａ型、ダイヤモンドジャムロックＤＳ−８５型
、ＤＳ−４５型等が挙げられる。
５ＣＯＮＣＥｔａ” Ｃｌ１ＬＯＲＩＮＥ４ｔｓ Ｍａ
ｎｕｆａｃｔｕｒｅ、 Ｐｒｏ−ｐｅｒｔｉｅｓ Ａ
ｎｄ １ｌｓｅｓ （Ｒｅｉｎｈｏｌｄ Ｐｕｂ
ｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏｒｐｏ−ｒａｔｉｏｎ、 Ｎ四
ＹＯＲＫ＋ １９６２）の９３頁に記載されているＦｉ
ｎｇｅｒ−ｔｙｐｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ の
電解槽のほかに、Ｆｌａｔｔｅｎｅｄ ｔｕｂｅ−ｔｙ
ｐｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ の電解槽をも包含
する。かかる電解槽としては、例えばフッカ−Ｈ−４型
、Ｈ−２Ａ型、ダイヤモンドジャムロックＤＳ−８５型
、ＤＳ−４５型等が挙げられる。
本発明は陽極室内で発生する塩素ガスを気液分離する気
液界面が該該陰極、陽極が相対峙する部分の陽極室断面
積よりも大であり、且つ前記気液界面が陰極室の気液界
面よりも」二である構成からなることを特徴とし、これ
により塩素ガスと水素ガスとの混入による爆発の危険や
陽イオン交換膜の損傷が回避され、且つ塩素ガスの上昇
が円滑におこなわれ、塩素ガスの電解液からの分離が極
めて効果的に行われる。
液界面が該該陰極、陽極が相対峙する部分の陽極室断面
積よりも大であり、且つ前記気液界面が陰極室の気液界
面よりも」二である構成からなることを特徴とし、これ
により塩素ガスと水素ガスとの混入による爆発の危険や
陽イオン交換膜の損傷が回避され、且つ塩素ガスの上昇
が円滑におこなわれ、塩素ガスの電解液からの分離が極
めて効果的に行われる。
本発明に使用される陽極は、拡張する性能を有する寸法
安定性のある電極を使用することが望ましい。
安定性のある電極を使用することが望ましい。
本発明に使用される陰極は、多孔板状体、網状体、格子
状体等が望ましい。
状体等が望ましい。
以下、本発明の実施態様を示す図面に基づいて説明する
が、本発明はこれにより制限されるものではない。
が、本発明はこれにより制限されるものではない。
第１図において、本発明電解槽はＦＲＰ製セルカバー（
１）、フィンガー状陰極（２）及び拡張可能金属陽極（
３）からなる単極式フィンガー型電解槽に、陽イオン交
換Ｍ！ｉｉ＋（４）を装着してなるセルカバー（１）は
陽極液入り口（５）、陽極液出口（６）及び塩素ガス出
口（７）を備えている。フィンガー状陰極（２）を平行
列垂直に内蔵してなる陰極ボックス（８）は、陰極液入
り口（９）、陰極液出口（１０）及び陰極ガス出口（１
１）を備えている。
１）、フィンガー状陰極（２）及び拡張可能金属陽極（
３）からなる単極式フィンガー型電解槽に、陽イオン交
換Ｍ！ｉｉ＋（４）を装着してなるセルカバー（１）は
陽極液入り口（５）、陽極液出口（６）及び塩素ガス出
口（７）を備えている。フィンガー状陰極（２）を平行
列垂直に内蔵してなる陰極ボックス（８）は、陰極液入
り口（９）、陰極液出口（１０）及び陰極ガス出口（１
１）を備えている。
拡張可能金属陽極（３）は底板（１２）に平行列垂直に
植設され、ゴム製ブランケット（１３）によりシールさ
れている。拡張可能金属陽極（３）はそれぞれ対向する
フィンガー状陰極（２）と咬合するように組み立てられ
る。
植設され、ゴム製ブランケット（１３）によりシールさ
れている。拡張可能金属陽極（３）はそれぞれ対向する
フィンガー状陰極（２）と咬合するように組み立てられ
る。
陽イオン交換膜（４）としては、デュポン社製“ナフィ
オン＃３１５”膜を腹巻型に成形し、チタン製陽イオン
交換膜取りつけ枠（１４）を使用して、押さえ板（１５
）及びパツキン（１６）を介して圧着くボルト締め）に
よって装着されている。かくして陽イオン交換膜（４）
を介して内部に拡張可能金属陽極（３）を有する陽極室
（１７）とフィンガー状陰極（２）を有する陰極室（１
８）とが形成される。
オン＃３１５”膜を腹巻型に成形し、チタン製陽イオン
交換膜取りつけ枠（１４）を使用して、押さえ板（１５
）及びパツキン（１６）を介して圧着くボルト締め）に
よって装着されている。かくして陽イオン交換膜（４）
を介して内部に拡張可能金属陽極（３）を有する陽極室
（１７）とフィンガー状陰極（２）を有する陰極室（１
８）とが形成される。
陽イオン交換膜（４）と拡張可能金属陽極（３）とは該
陽極のバネを調節して両者は密着して構成されている。
陽極のバネを調節して両者は密着して構成されている。
上記電解槽を用いて塩化すｉ・リウム水溶液を電解する
方法について述べると、塩化ナトリウム水溶液は陽極液
入り口（５）より供給され、拡張可能金属陽極（３）に
より電気分解されて淡塩水となり、同時に該陽極で発生
した塩素ガスを包含しながら上昇し、陽極室（１７）上
部の気液界面（Ａ）に達し、塩素ガスからなる気相と淡
塩水相に気液分離され、塩素ガスは塩素ガス出口（７）
より電解槽外へ排出される。一方、電気分解された淡塩
水は陽極液出口（６）より取り出される。他方、陰極液
入り口（９）を通じて水又は希薄苛性ソーダ水溶液が陰
極室（１８）に導入され、フィンガー状陰極（２）によ
り電気分解され、水素ガスが発生する。発生した水素ガ
スは苛性ソーダ水溶液中を上昇し、陰極室（１８）上部
の気液界面（Ｂ）に達し、水素ガスからなる気相と苛性
ソーダ水溶液相に気液分離され、水素ガスは陰極ガス出
口（１１）より排出され、一方、濃苛性ソーダは陰極液
出口（１０）より取り出される。
方法について述べると、塩化ナトリウム水溶液は陽極液
入り口（５）より供給され、拡張可能金属陽極（３）に
より電気分解されて淡塩水となり、同時に該陽極で発生
した塩素ガスを包含しながら上昇し、陽極室（１７）上
部の気液界面（Ａ）に達し、塩素ガスからなる気相と淡
塩水相に気液分離され、塩素ガスは塩素ガス出口（７）
より電解槽外へ排出される。一方、電気分解された淡塩
水は陽極液出口（６）より取り出される。他方、陰極液
入り口（９）を通じて水又は希薄苛性ソーダ水溶液が陰
極室（１８）に導入され、フィンガー状陰極（２）によ
り電気分解され、水素ガスが発生する。発生した水素ガ
スは苛性ソーダ水溶液中を上昇し、陰極室（１８）上部
の気液界面（Ｂ）に達し、水素ガスからなる気相と苛性
ソーダ水溶液相に気液分離され、水素ガスは陰極ガス出
口（１１）より排出され、一方、濃苛性ソーダは陰極液
出口（１０）より取り出される。
本発明の特徴は、フィンガー型電解槽に陽イオン交換膜
を装着し、且つ陽極室内で発生ずる塩素ガスを気液分離
する気液界面が陰極室の気液界面よりも上である構造の
電解槽にある。かくの如き構成とすることにより、塩素
ガスの陽極室内における滞留が殆どなく、塩素ガスの上
昇が円滑に行われ、このため低電圧で運転ができ、高品
質のアルカリ金属水酸化物が得られる。
を装着し、且つ陽極室内で発生ずる塩素ガスを気液分離
する気液界面が陰極室の気液界面よりも上である構造の
電解槽にある。かくの如き構成とすることにより、塩素
ガスの陽極室内における滞留が殆どなく、塩素ガスの上
昇が円滑に行われ、このため低電圧で運転ができ、高品
質のアルカリ金属水酸化物が得られる。
斜上の通り、本発明は、
（１）フィンガー型電解槽をスクラップ化することなく
陽イオン交換膜電解槽に転換できる、（２）低いセル電
圧で高品質の製品かえられる、（３）濃縮の割合が少な
くてすむから蒸気費を節約でき、省エネに奉仕する、 （４）アスベスト公害という労（Ｉ）環境上の問題が皆
無である、 等の利点を有し、その実用性は頗る大である。
陽イオン交換膜電解槽に転換できる、（２）低いセル電
圧で高品質の製品かえられる、（３）濃縮の割合が少な
くてすむから蒸気費を節約でき、省エネに奉仕する、 （４）アスベスト公害という労（Ｉ）環境上の問題が皆
無である、 等の利点を有し、その実用性は頗る大である。
第１図は本発明電解槽の実施態様を示す概略断面図であ
る。 （１）・・・セルカバー （２）・・・フィンガー状陰極 （３）・・・拡張可能金属陽極 （４）・・・陽イオン交換膜 （５）・・・陽極液入り口 （６）・・・陽極液出口 （７）・・・塩素ガス出口 （８）・・・陰極ボックス （９）・・・陰極液入り口 （１０）・・陰極液出口 （１１）・・陰極ガス出口 （１２）・・底板 （１３）・・ゴム製プランケッ］・ （１４）・・陽イオン交換膜取りつけ枠（１５）・・押
さえ板 （１６）・・パツキン （１７）・・陽極室 （１８）・・陰極室 （Ａ）陽極室気液界面 （Ｂ）陰極室気液界面
る。 （１）・・・セルカバー （２）・・・フィンガー状陰極 （３）・・・拡張可能金属陽極 （４）・・・陽イオン交換膜 （５）・・・陽極液入り口 （６）・・・陽極液出口 （７）・・・塩素ガス出口 （８）・・・陰極ボックス （９）・・・陰極液入り口 （１０）・・陰極液出口 （１１）・・陰極ガス出口 （１２）・・底板 （１３）・・ゴム製プランケッ］・ （１４）・・陽イオン交換膜取りつけ枠（１５）・・押
さえ板 （１６）・・パツキン （１７）・・陽極室 （１８）・・陰極室 （Ａ）陽極室気液界面 （Ｂ）陰極室気液界面
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、平行列垂直に設けられたフィンガー状陰極と、底板
上に植設された陽極とを備えたフィンガー型電解槽にお
いて、前記陰極と陽極との間に陽イオン交換膜が装着さ
れ、陽極室内で発生する塩素ガスを気液分離する気液界
面が陰極室の気液界面よりも上である構成からなる電解
槽。 ２、陽極が拡づ艮可能金属陽極からなる特許請求の範囲
第１項記載の電解槽
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58178918A JPS59107088A (ja) | 1983-09-26 | 1983-09-26 | 電解槽 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58178918A JPS59107088A (ja) | 1983-09-26 | 1983-09-26 | 電解槽 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16359078A Division JPS5591988A (en) | 1978-12-28 | 1978-12-28 | Electrolytic cell and electrolysis method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59107088A true JPS59107088A (ja) | 1984-06-21 |
Family
ID=16056923
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58178918A Pending JPS59107088A (ja) | 1983-09-26 | 1983-09-26 | 電解槽 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59107088A (ja) |
-
1983
- 1983-09-26 JP JP58178918A patent/JPS59107088A/ja active Pending
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