JPS6143437B2 - - Google Patents

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JPS6143437B2
JPS6143437B2 JP55114822A JP11482280A JPS6143437B2 JP S6143437 B2 JPS6143437 B2 JP S6143437B2 JP 55114822 A JP55114822 A JP 55114822A JP 11482280 A JP11482280 A JP 11482280A JP S6143437 B2 JPS6143437 B2 JP S6143437B2
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JP
Japan
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electrolytic cell
exchange membrane
cation exchange
gasket
conductive rod
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JP55114822A
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Kenzo Yamaguchi
Teruo Ichizaka
Tadao Ikegami
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KURORIN ENGINEERS KK
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B13/00Diaphragms; Spacing elements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/17Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof
    • C25B9/19Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof with diaphragms

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  • 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)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は特に、アルカリ金属ハロゲン化物水溶
液を電解して、ハロゲンとアルカリを得るに好適
なイオン交換膜法の電解槽に関する。
従来、水銀法食塩電解に代るものとして、アス
ベスト等から成る多孔質中性隔膜により陽極室と
陰極室とを区画するいわゆる隔膜法電解が行われ
ている。しかし、この隔膜法電解では高純度の苛
性アルカリを得られないという欠点があり、高純
度の苛性アルカリを得る電解として、陽イオン交
換膜を使用するいわゆるイオン交換膜法電解が開
発されている。
本発明は、従来使用されてきた隔膜法電解槽を
改造してイオン交換膜法電解槽とするのに好適な
構造の電解槽を提供すべくなされたものであり、
隔膜法電解槽の設備を有効に利用することが可能
で、しかもイオン交換膜法としても液もれの心配
がなく且つ電解電圧を低く保つことのできる優れ
た構造の電解槽を提供するものである。
本発明は、(a)電解槽本体と;(b)該電解槽本体の
上方を全面に亘つて覆う蓋体と;(c)電解槽本体内
部に配置される複数の多孔かつ中空管状の陰極
と;(d)導電棒が貫通可能な孔を有する電解槽底板
と;(e)該電解槽底板の孔を貫通して電解槽底板よ
り電解槽本体内部に延長し、かつ下部にフランジ
を有し該フランジ部において電解槽底板に固定さ
れる導電棒と;(f)該導電棒に接続して前記陰極に
相対するように垂直に支持され、前記陰極間に配
置される多孔の陽極と;(g)底部に前記導電棒が貫
通可能な孔を有し、上が開口している袋状の陽イ
オン交換膜と;(h)前記電解槽本体上部に設けられ
る開口部を有する仕切板とからなり、前記袋状の
陽イオン交換膜は、前記陽極を1又は2以上収容
し、かつ前記陽イオン交換膜の底部の孔を前記導
電棒が貫通し、前記フランジ部において該導電棒
とともに該陽イオン交換膜の底部が前記電解槽底
板に固定されることにより、前記袋状の陽イオン
交換膜の内部に陽極室が形成され、該袋状の陽イ
オン交換膜の上部の開口端は、前記仕切板の開口
部においてガスケツト及びガスケツト押えにより
固定されることを特徴とするイオン交換膜法電解
槽に関する。
以下図面に従つて本発明を説明する。
第1図、第2図及び第3図は本発明に係るイオ
ン交換膜法電解槽の一実施例であり、第1図は側
部部分縦断面図、第2図は部分拡大縦断面図であ
り、第3図は部分斜視図である。第4図は本発明
において用いる陽イオン交換膜の形状の一例を示
す斜視図である。
電解槽本体1の上方を全面に亘つて蓋体2が覆
つている。電解槽本体1の内部には、複数の多孔
かつ中空管状の陰極3が電解槽本体1の1つの内
部側壁からこれと相対する他の内部側壁に延びて
いる。電解槽底板4は、隣り合う2つの陰極3の
中間位置に導電棒5が貫通可能な孔6を有してい
る。電解槽底板4の内側表面にはゴム及び/又は
フツ素樹脂等の耐食性のライニング7が施されて
いる。導電棒5は、電解槽底板4の孔6を貫通し
て電解槽底板4より電解槽本体1の内部に延長し
ており、かつ下部にフランジ8を有し、ナツト9
を締め付けることにより、このフランジ部におい
て電解槽底板4に固定される。導電棒5の上部に
は多孔の陽極10が接続され、陰極3に相対する
ように垂直に支持され、隣接する2つの陰極3の
中間に配置される。
陽イオン交換膜11は、陽極を1又は2以上そ
の内部に収容できるように直方体の袋状であり、
上方が開口している。また、袋状の陽イオン交換
膜11は、その底部12において、電解槽底板の
孔6に相応する部分に、導電棒5が貫通可能な孔
13を有している。袋状の陽イオン交換膜11
は、陽極10に密接して内部に陽極10を1又は
2以上収容し、陽イオン交換膜の底部12の孔1
3を導電棒5が貫通し、導電棒のフランジ8によ
りシールされて該フランジ部において陽イオン交
換膜11が電解槽底板4に導電棒とともに固定さ
れる。こうして袋状の陽イオン交換膜11の内部
に陽極室14が形成される。陽イオン交換膜11
を陽極10に密接するには、陽極10として、陰
極方向に拡張可能な陽極作用面を有する筒状の陽
極構造体を使用するのが好ましい。
開口部16を有する仕切板15が、各開口部1
6が各陽極室14の上方に配置されるようにし
て、スポンジガスケツト29を介して、電解槽本
体1の上部に設けられる。
仕切板15の各開口部16全周に、斜平面18
を有するガスケツト17が取り付けられる。ガス
ケツト17は、一体のもので作成しても良いが、
図面に示すように、仕切板15と同様の複数個の
開口部を有するシート状ガスケツト30に、仕切
板15の開口部16のそれぞれに単位ガスケツト
を装着し加硫接着等の方法により作成しても良
い。また、ガスケツト押え19は、ガスケツト1
7の斜平面18と互いに係合する斜平面20を有
し中央部が開口している。上記ガスケツト17及
びガスケツト押え19の斜平面18と20との間
に、袋状の陽イオン交換膜11の上部の開口端が
挾持されて固定される。陽イオン交換膜を弛緩な
く保持し、且つ液もれを防止するためには、ガス
ケツト17をゴム等の弾力性のある材質とし、ガ
スケツト押え19をテフロン等の硬性の材質とす
るのが望ましい。
陽イオン交換膜11と陰極3との間には、必要
に応じてスペーサーを介在させる。スペーサーの
介在により保たれる空間の幅は1〜5mm程度、好
ましくは2〜3mm、とするのが陰極側のガスの上
昇を容易とし、電槽電圧をあまり高くしないため
に望ましい。
21は塩水入口であり、塩水の水位が仕切板1
5、ガスケツト17、及びガスケツト押え19の
上部となるように塩水出口23が蓋体2の側部に
設けられるとともに、塩水入口21より塩水導管
22が塩水の水位より下位となるよう塩水出口2
3と仕切板15の中間の位置まで導入される。ま
た、蓋体2内部に充満した陽極側ガス(食塩電解
の場合は塩素ガス)の出口24が蓋体2の上部に
設けられる。25は、陰極液(食塩電解の場合は
水又は希薄苛性ソーダ水溶液)の入口であり、袋
状陽イオン交換膜11で仕切られた外側全体に形
成される陰極室に陰極液が供給されるようになつ
ており、また、取出される陰極液(食塩電解の場
合は濃厚苛性ソーダ水溶液)の出口26は、陰極
液の水位を保持する導管27に接続される。陰極
側ガス出口28は、陰極室の上部から陰極側ガス
(食塩電解の場合は水素ガス)が抜き出されるよ
うに、本体側壁上部に設けれる。
また、塩水の供給手段は上記の他、塩水入口2
1より導入される塩水導管の先にマニホールドを
設け、該マニホールドより細管を各陽極室の内部
まで延長せしめることにより、各陽極室個々に供
給する手段を採用することもできる。
本発明に係る電解槽は、従来用いられてきた隔
膜法電解槽をイオン交換膜法電解槽に改造するの
に好適な構造である。即ち、アスベスト系の中性
隔膜を用いる従来の隔膜法電解槽においては、多
孔かつ中空管状の陰極にアスベスト系の隔膜をデ
ポジツト法等により覆つて陰極室を形成し、隔膜
で覆われた陰極間に導電棒に支持された陽極を配
置している。このような隔膜法電解槽の電解槽本
体、蓋体、陰極及び陽極等の各構造体を有効に活
用することができる。
また、本発明によれば、陽イオン交換膜を袋状
として、その底部を陽極導電棒のフランジ部を利
用して電解槽底板に固定するとともに、膜の上部
開口端を電解槽上部の仕切板開口部においてガス
ケツト及びガスケツト押えにより固定することに
より、陽イオン交換膜を弛緩なく且つ液もれなく
固定することができるとともに、陽極と膜とを密
着させることができるので電槽電圧を安定かつ低
く保つことが可能であるから、陽イオン交換膜法
電解槽自体の構造としても優れている。また、陰
極と陽イオン交換膜との間に適宜スペーサーを設
けることにより、極間及びイオン交換膜と陰極と
の間の空間を必要に応じ保持することができる。
更に、袋状の陽イオン交換膜の上部開口端を互い
に係合する斜平面を有するガスケツトとガスケツ
ト押えの斜平面の間に挾持する手段を採れば固定
が容易であり、ガスケツトをゴム等の弾力性ある
材質とし、ガスケツト押えを硬性の材質とすれば
更に固定が強固にできる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図及び第3図は本発明に係るイオ
ン交換膜法電解槽の一実施例であり、第1図は側
部部分縦断面図、第2図は部分拡大縦断面図であ
り、第3図は部分斜視図である。第4図は本発明
において用いる陽イオン交換膜の形状の一例を示
す斜視図である。 1…電解槽本体、2…蓋体、3…陰極、4…電
解槽底板、5…導電棒、6…電解槽底板の孔、7
…ライニング、8…フランジ、9…ナツト、10
…陽極、11…袋状の陽イオン交換膜、12…袋
状のの陽イオン交換膜の底部、13…膜の底部の
孔、14…陽極室、15…仕切板、16…仕切板
の開口部、17…ガスケツト、18…ガスケツト
17の斜平面、19…ガスケツト押え、20…ガ
スケツト押え19の斜平面、21…塩水入口、2
2…塩水導管、23…塩水出口、24…陽極側ガ
ス出口、25…陽極液入口、26…陰極液出口、
27…導管、28…陰極側ガス出口、29…スポ
ンジガスケツト、30…シート状ガスケツト。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 (a)電解槽本体と;(b)該電解槽本体の上方を全
    面に亘つて覆う蓋体と;(c)電解槽本体内部に配置
    される複数の多孔かつ中空管状の陰極と;(d)導電
    棒が貫通可能な孔を有する電解槽底板と;(e)該電
    解槽底板の孔を貫通して電解槽底板より電解槽本
    体内部に延長し、かつ下部にフランジを有し該フ
    ランジ部において電解槽底板に固定される導電棒
    と;(f)該導電棒に接続して前記陰極に相対するよ
    うに垂直に支持され、前記陰極間に配置される多
    孔の陽極と;(g)底部に前記導電棒が貫通可能な孔
    を有し、上方が開口している袋状の陽イオン交換
    膜と;(h)前記電解槽本体上部に設けられる開口部
    を有する仕切板とからなり、前記袋状の陽イオン
    交換膜は、前記陽極を1又は2以上収容し、かつ
    前記陽イオン交換膜の底部の孔を前記導電棒が貫
    通し、前記フランジ部において該導電棒とともに
    該陽イオン交換膜の底部が前記電解槽底板に固定
    されることにより、前記袋状の陽イオン交換膜の
    内部に陽極室が形成され、該袋状の陽イオン交換
    膜の上部の開口端は、前記仕切板の開口部におい
    てガスケツト及びガスケツト押えにより固定され
    ることを特徴とするイオン交換膜法電解槽。 2 仕切板の開口部全周に取り付けられる斜平面
    を有するガスケツトと、該ガスケツトの斜平面と
    互に係合する斜平面を有し中央部が開口している
    ガスケツト押えにより、陽イオン交換膜の上方の
    開口端全周が該ガスケツト及びガスケツト押えの
    係合する斜平面の間に挾持されて固定される特許
    請求の範囲第1項記載のイオン交換膜法電解槽。 3 陽イオン交換膜と陰極との間に空間を保つた
    めのスペーサーが設けられ、陽イオン交換膜が陽
    極に密接されてなる特許請求の範囲第1項記載の
    イオン交換膜法電解槽。 4 ガスケツトを弾力性のある材質とし、ガスケ
    ツト押えを硬性の材質とする特許請求の範囲第1
    項及び第2項記載のイオン交換膜法電解槽。 5 塩水出口を仕切板より上方に設け、塩水導管
    の先端を仕切板と塩水出口の中間の高さに位置す
    るよう設ける特許請求の範囲第1項及び第2項記
    載のイオン交換膜法電解槽。 6 塩水導管の先にマニホールドを設け、該マニ
    ホールドより細管を各陽極室内部まで延長する特
    許請求の範囲第1項及び第2項記載のイオン交換
    膜法電解槽。 7 陽極を、陰極方向に対して拡張可能な陽極作
    用面を有する筒状の陽極とする特許請求の範囲第
    1項及び第3項記載のイオン交換膜法電解槽。
JP55114822A 1980-08-22 1980-08-22 Electrolytic cell by ion exchange membrane method Granted JPS5741386A (en)

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JP55114822A JPS5741386A (en) 1980-08-22 1980-08-22 Electrolytic cell by ion exchange membrane method
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