JPS6144155B2 - - Google Patents

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JPS6144155B2
JPS6144155B2 JP56186928A JP18692881A JPS6144155B2 JP S6144155 B2 JPS6144155 B2 JP S6144155B2 JP 56186928 A JP56186928 A JP 56186928A JP 18692881 A JP18692881 A JP 18692881A JP S6144155 B2 JPS6144155 B2 JP S6144155B2
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JP
Japan
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electrolytic cell
molded body
bag
anode
exchange membrane
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Kenzo Yamaguchi
Teruo Ichizaka
Tadao Ikegami
Isao Kumagai
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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
    • 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、イオン交換膜法電解槽に関し、特に
陽イオン交換膜で仕切られた電解槽の陽極室にハ
ロゲン化アルカリ水溶液を供給し、陰極室に稀ア
ルカリ又は水を供給して電解し、ハロゲンとアル
カリを得るのに適した電解槽に関する。
従来、水銀法食塩電解槽に代り、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
に区画した隔膜法電解槽が用いられているが、隔
膜法では高純度の苛性アルカリが得られないとい
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、陽イオン交換膜により仕切られたイオ
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し、かつイオン交換膜法電解
槽としても液もれの心配がなく且つ高濃度の苛性
ソーダを生成し、電槽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) 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、 (c) 孔を有する電解槽底板と、 (d) 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
部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、 (e) 該電導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1又は2以上
ずつ配置される多孔の陽極と、 (f) 少なくとも陽極及び陰極に面する部分が陽イ
オン交換膜で形成され、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成
型体と、 (g) 前記電解槽本体上部に設けられ、前記袋状成
型体の上方の開口部に対応する部分に各々開口
部を有する仕切板と、 (h) 前記袋状成型体の開口部を個々に蓋う陽極室
上部蓋体と、 からなり、 前記袋状成型体は、前記陽極を1又は2以上収
容し、かつ前記成型体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
に該成型体の底部が前記電解槽底板に固定される
ことにより、前記袋状成型体の内側に陽極室が形
成され、該袋状成型体の上部開口端は、前記仕切
板の各開口部において、前記蓋体により固定され
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図は、本発明に係るイオン交換膜法電解槽
の一実施例を示す縦断面図であり、第2図は陽極
部分についての切欠斜視図であり、第3図は電解
槽の外側斜視図である。
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2が電解槽本体1の1つの内部側壁か
らこれと相対する内部側壁に延びている。電解槽
底板3は、給電板4の上に耐食性シート5を設け
てなり、隣り合う2つの陰極2の中間位置に導電
棒6が貫通可能な孔7を複数有している。導電棒
6は、電解槽底板3の孔7を貫通して電解槽本体
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3に固定される。
導電棒6の上部には多孔の陽極10が接続され、
陰極2に相対するように垂直に支持され、隣接す
る2つの陰極2の中間に配置される。
少なくとも陽極及び陰極に面する部分が陽イオ
ン交換膜で形成された成型体11は、陽極10を
1又は2以上収容できるように袋状であり、上方
が開口している。袋状成型体11は、その底部に
おいて、電解槽の底板3の孔7に相応する部分に
導電棒6が貫通可能な孔を有している。袋状成型
体11は、その内部に陽極10を、成型体11の
陽イオン交換膜で形成された部分と密接状態で収
容し、成型体11の底部の孔を導電棒6が貫通
し、導電棒のフランジ8により密封されて該フラ
ンジ部において成型体11が電解槽の底板3に導
電棒6とともに固定される。このようにして袋状
成型体11の内部に陽極室12が形成される。
電解槽本体1の上部には、袋状成型体11の上
方の開口部に対応する部分に開口部を有する仕切
板13が設けられており、仕切板13と袋状成型
体の上部開口端との間にはゴム等の弾力材よりな
るシート14が介在される。各陽極室12の上部
には、袋状成型体11の上方の開口部を蓋う陽極
室上部蓋体15が設けられ、袋状成型体11の上
部開口端は、仕切板13の各開口部において蓋体
15により固定される。陽極室上部蓋体15と袋
状成型体11の上部開口端との間には、成型体1
1の保護とパツキン材を兼ねるゴム等の弾力材か
らなるシート16が介在される。
袋状成型体11と陽極10とはできるだけ密着
させることが望ましく、このため陽極が陰極方向
に拡張可能な陽極構造体を使用するのが望まし
い。このような拡張可能な陽極としては、例えば
特公昭50−35031に記載されているものである。
また、袋状成型体11と陰極2との間には必要に
応じてスペーサー17を介在させる。スペーサー
の介在により袋状成型体11と陰極2との間の空
間を1〜3mm程度の幅に保持するのが望ましい。
また、電解中、陰極側より陽極側にかかる圧力
によつて、陽極下端部で袋状成型体11が損傷し
ないように、各袋状成型体の内側にあつて、陽極
下端部を包囲する保護枠18を設けることが望ま
しい。保護枠18はフツ素樹脂等の耐食性材料か
らなり、陽極下端部を包囲し、袋状成型体を保型
できるものであれば形状は特に限定されない。
第3図において、19は陽極液供給用共通マニ
ホルドであり、マニホルド19より各陽極室上部
蓋体15に連通する陽極液供給細管20が設けら
れており、陽極液は各細管20を通じて各陽極室
ごとに供給される。各細管20は、陽極液の流量
調節のため螺旋状とするか、オリフイスメーター
を取り付ける。各陽極室上部蓋体15の側部には
陽極室よりの液及びガスが溢流するための排出細
管21が取じ付けられ、各排出細管21が連通す
る共通マニホルド22が設けられ。陽極室から排
出される液、ガスはマニホルド22で気液分離さ
れ、液は出口23より、ガスは出口24より抜き
出される。
電解槽本体1内部において、袋状成型体11に
よつて仕切られた外側全体が陰極室25を形成し
ており、陰極液供給管26より稀アルカリ又は水
が供給され、電解槽本体1上部より溢流する陰極
室よりの液とガスは、各々出口27と28より取
り出される。
本発明で使用される袋状成型体11は、少なく
とも陽極及び陰極に面する部分が陽イオン交換膜
で形成されるものであり、第4図に示すように成
型体全体が陽イオン交換膜29で形成された形
態、第5図のように、電解槽底板に固定される成
型体の底部及び、仕切板13と陽極室上部蓋体1
5により挾持される成型体の上部がフツ素樹脂等
の耐食性材料30で形成され、陽極及び陰極に面
する成型体の中央部が陽イオン交換膜29で形成
された形態、又は第6図のように陽極及び陰極に
面する部分のみが陽イオン交接膜29で形成さ
れ、枠部分が耐食性材料30で形成された形態
等、各種の形態とすることができる。本発明にお
いて用いられる袋状成型体11は上記に限定され
ず、少なくとも陽極及び陰極に面する部分が陽イ
オン交換膜で形成されていればよく、他の部分は
耐食性材料により、電極体の構造にあわせて各種
の形状とすることができる。袋状成型体を陽イオ
ン交換膜と耐食性材料とで形成する場合には、こ
れらを熱融着等により接合する。成型体全体を陽
イオン交換膜で形成する場合には、陽極の下端部
に触れる部分が損傷しやすくなるので、前記した
成型体保護用の保護枠18が重要となる。
第7図は、陽極室上部蓋体15を固定する方法
を示す電解槽上部の部分拡大図である。第7図に
おいて、すべての陽極室上部蓋体15に共通の蓋
体固定具31は、各陽極室上部蓋体15ごとに、
クランプボルト32により各蓋体15上面を押え
つけて固定し、かつ蓋体固定具31の両端部は、
電解槽本体1に設けられた突起33にボルト締め
により取りつけられ、本体1に固定される。
本発明に係る電解槽は、従来用いられてきた隔
膜電解槽をイオン交換膜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覆つて内
部に陰極室を形成し、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が、本発明
によればこのような隔膜電解槽の電解槽本体、陰
極及び陽極を有効に活用しつつ、優れた構造のイ
オン交換膜法電解槽に変換することができる。
また、本発明においては、少なくとも陽極及び
陰極に面する部分が陽イオン交換膜で形成された
袋状成型体によつて陽極を包囲し、その底部を陽
極導電棒のフランジ部において電解槽底板に固定
し、成型体の上部開口端を電解槽本体上部に設け
られた仕切板の開口部において陽極室上部蓋体に
より固定することによつて、陽イオン交換膜を弛
緩なく密封状態で保持することができるととも
に、陽極として陽極作用面が陰極方向に拡張可能
な構造のものを使用して陽極を陽イオン交換膜に
密着させることができ、陽イオン交換膜電解槽の
構造としても優れたものである。
尚、袋状成型体の上部及び下部を耐食性材料で
形状することにより、陽極端部における鋭角的部
分によつて陽イオン交換膜が損傷するのを防止す
ることができ、更に陽極下端部を保護枠で包囲す
れば、袋状成型体を保護することができる。
また、本発明の電解槽の構造においては、電解
槽本体上部の仕切板と袋状成型体の開口端との間
又は陽極室上部蓋体と袋状成型体の開口端との間
において、万一ガス漏れが生じたとしても、外部
が大気であるため、陽極側ガスと陰極側ガスとの
混合による爆発の危険がない。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に係るイオン交換膜法電解槽
の一実施例を示す部分縦断面図、第2図は、陽極
部分についての切欠斜視図、第3図は、電解槽の
外側斜視図である。第4図〜第6図は、本発明に
おいて使用する袋状成型体の形状を示す斜視図で
ある。第7図は、陽極室上部蓋体を固定する方法
を示す電解槽上部の部分拡大図である。 1……電解槽本体、2……陰極、3……電解槽
底板、10……陽極、11……袋状成型体、13
……仕切板、15……陽極室上部蓋体。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 (a) 電解槽本体と、 (b) 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、 (c) 孔を有する電解槽底板と、 (d) 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
    部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、 (e) 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1又は2以上
    ずつ配置される多孔の陽極と、 (f) 少なくとも陽極及び陰極に面する部分が陽イ
    オン交換膜で形成され、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成
    型体と、 (g) 前記電解槽本体上部に設けられ、前記袋状成
    型体の上方の開口部に対応する部分に各々開口
    部を有する仕切板と、 (h) 前記袋状成型体の開口部を個々に蓋う陽極室
    上部蓋体、 からなり、 前記袋状成型体は、前記陽極を1又は2以上収
    容し、かつ前記成型体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
    に該成型体の底部が前記電解槽底板に固定される
    ことにより、前記袋状成型体の内側に陽極室が形
    成され、該袋状成型体の上部開口端は、前記仕切
    板の各開口部において、前記蓋体により固定され
    ることを特徴とするイオン交換膜法電解槽。 2 陽極液供給用共通マニホルドと、該マニホル
    ドより各陽極室上部蓋体に連通する陽極液供給細
    管が設けられてい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 各陽極室上部蓋体側部に陽極室よりの液及び
    ガスが溢流するための排出細管が取り付けられ、
    各排出細管が連通する共通マニホルドが設けられ
    てい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 各陽極室上部蓋体に共通の蓋体固定具が、各
    陽極室上部蓋体及び電解槽本体に固定される特許
    請求の範囲第1項記載のイオン交換膜法電解槽。 5 各袋状成型体の内側にあつて各陽極下端部を
    包囲する袋状成型体保護用の保護枠を設ける特許
    請求の範囲第1項記載のイオン交換膜法電解槽。
JP56186928A 1981-11-24 1981-11-24 イオン交換膜法電解槽 Granted JPS5891179A (ja)

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JPS5891179A JPS5891179A (ja) 1983-05-31
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