JPS6240438B2 - - Google Patents
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- JPS6240438B2 JPS6240438B2 JP54086397A JP8639779A JPS6240438B2 JP S6240438 B2 JPS6240438 B2 JP S6240438B2 JP 54086397 A JP54086397 A JP 54086397A JP 8639779 A JP8639779 A JP 8639779A JP S6240438 B2 JPS6240438 B2 JP S6240438B2
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- Japan
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- electrolytic cell
- jumper switch
- circuit
- electrolytic
- anode
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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
- C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
- C25B1/01—Products
- C25B1/34—Simultaneous production of alkali metal hydroxides and chlorine, oxyacids or salts of chlorine, e.g. by chlor-alkali electrolysis
- C25B1/46—Simultaneous production of alkali metal hydroxides and chlorine, oxyacids or salts of chlorine, e.g. by chlor-alkali electrolysis in diaphragm cells
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (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
本発明はイオン交換膜法電解装置の電解槽の運
転を停止するときの電気回路に関する。 更に詳しくは、陽イオン交換膜法電解装置の電
解槽を移動式ジヤンパースイツチを用いて停止す
る際、ジヤンパースイツチ回路の電圧降下をある
値以上に保つことにより、電解槽の陽極寿命を長
くするための電解槽停止時の電気回路に関する。 従来、塩化アルカリ金属塩水溶液の電解方法に
は、水銀法と隔膜法とが有り、近年においては、
更にイオン交換膜を隔膜として用いるイオン交換
膜法が開発され実用化されるに至つている。 我国においては、水銀による環境汚染の防止と
いう観点から、水銀法から非水銀法へ転換するこ
とを政府の指導のもとに実施されつつある。 非水銀法による電解方法は、アスベストを主体
とする隔膜法と陽イオン交換膜を用いるイオン交
換膜法とに大別される。電気的に多数直列に接続
されている隔膜法電解槽のある一つの電解槽の運
転を停止するとき、停止する電解槽に移動式ジヤ
ンパースイツチを並列に接続して、ジヤンパース
イツチを閉とし、電解槽に流れていた電解電流を
全部ジヤンパースイツチ回路に流して、電解槽の
運転を停止する。電解槽停止後も塩化アルカリ金
属塩水溶液を電解槽に供給して陰極室の苛性アル
カリと供給塩化アルカリ金属塩水溶液と置換して
苛性アルカリが陽極室に逆流して陽極（金属陽
極）の苛性アルカリによる劣化を防止している。
また、電気的に多数直列に接続されている水銀法
電解のある一つの電解槽の運転を停止するとき、
停止する電解槽に装着されている電解槽短絡スイ
ツチを閉とし電解槽に流れている電解電流を全部
短絡スイツチ回路に流して、電解槽の運転を停止
する。電解槽の電解電流を停止後も塩水アルカリ
金属塩水溶液を供給し、及び／又は水銀の循環を
継続して、水銀アマルガムを解汞塔で解汞して水
銀金属を電解槽に循環することにより、陽極（金
属陽極）の苛性アルカリによる劣化を防止してい
る。 一方、近年開発実用化されたイオン交換膜電解
槽においても、特にモノポーラー型イオン交換膜
電解槽において、電気的に多数直列に接続されて
いる電解槽群の中の一つの電解槽の運転を停止す
るとき、停止する電解槽に移動式ジヤンパースイ
ツチを当該電解槽に並列に接続して、ジヤンパー
スイツチを閉とし、当該電解槽に流れている電解
電流を全部ジヤンパースイツチ回路に流して、当
該電解槽の運転を停止する。当該電解槽には電解
電流が流れなくなつてからも塩化アルカリ金属塩
水溶液を供給し続けて、拡散によりイオン交換膜
を通過して陰極室から陽極室に移動してくる苛性
アルカリによる陽極（金属陽極）の劣化を防止し
ている。 しかし、本発明者等は電気的に多数直列に接続
されている陽イオン交換膜法電解槽群の中の一つ
の電解槽の運転を停止するとき、停止する電解槽
に移動式ジヤンパースイツチを当該電解槽に並列
に接続して、ジヤンパースイツチを閉とし、当該
電解槽に流れている電解電流を全部ジヤンパース
イツチ回路に流して、当該電解槽の運転を停止し
たとき、当該電解槽からジヤンパースイツチ回路
を通して大きなループ電流が流れていることを発
見した。 本発明者等は、この現象の原因を解明するため
に鋭意検討をした結果、運転中の陽イオン交換膜
法電解槽の電解電流を短絡スイツチを用いずに電
解電流の給電を停止すると陽極と陰極との間に陽
極がプラスとなるような起電力が発生しているこ
とまた再起動時の陽極ガス中の酸素の発生が多く
なつていることを発見した。起電力の大きさは電
解槽の液温度、陰極液濃度（苛性アルカリ金属濃
度）によつて異なるが、一槽当たり0.7V〜2.4V
に達する。この起動力が発生する原因については
明らかでないが、金属陽極のコーテイング材の還
元又は陰極金属材料の溶出等によるものと考えら
れる。 一方、陽極及び／又は陰極に付着しているガス
が溶解放電していることによることも考えられ
る。 移動式ジヤンパースイツチ回路の電圧降下は一
般に0.3V〜0.6V程度であるので、電解槽の起動
力が0.7V〜2.4Vあればジヤンパースイツチ回路
を通して電流が流れることは明白であり、起電力
の発生原因が陽極コーテイング材の還元及び／又
は陰極材の溶出に起因していると充分に考えられ
るので、この状態を長時間継続すれば、陽極及
び／又は陰極寿命が短縮される。 本発明者等は、このようなループ電流を防止す
る方法を検討した結果、電気的に多数直列に接続
されている陽イオン交換膜法電解槽群の中の一つ
の電解槽の運転を停止するとき、移動式ジヤンパ
ースイツチと直列に抵抗をジヤンパースイツチ回
路に挿入して、ジヤンパースイツチ回路の電圧降
下を0.7V以上、更に好ましくは2.4V以上にする
ことにより、停止電解槽の起電力によるループ電
流を防止することができることを見出した。 本発明を更に詳しく理解するために、添付図に
より説明する。 第１図は、従来の電解槽の電気的接続方法を示
す図であり、１−１，１−２，……，１−ｎは電
気的にブスバー６により、直列に接続されている
イオン交換膜法電解槽であり、整流器２からブス
バー４，５を通して電解電流が給電されて運転さ
れている。これ等の電解槽群の中の１つの電解
槽、例えば１−２の運転を停止するとき、移動式
ジヤンパースイツチ３を電解槽１−２と並列にジ
ヤンパースイツチのリードブスバー７及び８を電
解槽間ブスバー６にボルトで接続し、ジヤンパー
スイツチを閉とすることにより電解電流をジヤン
パースイツチに全部流して電解槽１−２の運転を
停止する。このとき、電解槽１−２に起電力が発
生して、その大きさがジヤンパースイツチ回路の
電圧降下より大きいときには、起電力による電流
が電解槽１−２→ブスバー７→ジヤンパースイツ
チ３→ブスバー８→電解槽１−２の閉ループ回路
を流れることになり、電解槽１−２の陽極及び／
又は陰極の劣化の原因になつていると考えられ
る。 第２図、第３図は、本発明の電解槽の電気的接
続方法を示す図であり、第２図はジヤンパースイ
ツチ回路に直列に抵抗９を挿入して、ジヤンパー
スイツチ回路の電圧降下を電解槽１−２の起電力
より大きくして、電解槽１−２の起電力による電
流を防止する電解槽の停止方法である。抵抗９は
ジヤンパースイツチと直列に別個に設けてもよ
く、または、ジヤンパースイツチのリードブスバ
ー７，８自身の抵抗を大きくしても良い。 第２図の電解槽停止方法では、電解電流がジヤ
ンパースイツチ回路に全部流れているので、電解
槽停止中挿入抵抗９による電力損失が大きく不経
済的である。 第３図は、第２図のジヤンパースイツチによる
電槽停止方式では電力損失が大きいので、ジヤン
パースイツチ回路の抵抗９に並列に更にもう一つ
のジヤンパースイツチ１１を設けて、電解槽１−
２と電解槽間ブスバー６との電気的接続を外した
後にジヤンパースイツチ１１を閉として電解電流
の流れを電解槽１−１→ブスバー６→ブスバー７
→抵抗９→ブスバー１０→ジヤンパースイツチ３
→ブスバー８→ブスバー６→電解槽１−３（記載
なし）から電解槽１−１→ブスバー６→ブスバー
７→ブスバー１２→ジヤンパースイツチ１１→ブ
スバー１３→ブスバー１０→ジヤンパースイツチ
３→ブスバー８→ブスバー６→電解槽１−３（記
載なし）に変えることにより、抵抗９による電力
損失を小さくすることができる。 実施例 １ ５cm×５cmの小型電解槽を用いて、陽極にはチ
タンに酸化ルテニウムをコーテイングした陽極を
用い、陰極にはステンレスを用いて、陽極室と陰
極室との間にはイオン交換基がカルボン酸型であ
る弗素系陽イオン交換膜を使用した電解槽を下記
の条件で運転を行い、運転を停止したときの起電
力を表１に示した。 運転条件 電流密度：20A／ｄm2 供給塩水濃度（食塩）：310ｇ／ 電解槽温度：90℃ 苛性アルカリ濃度（NaOH）：40％
転を停止するときの電気回路に関する。 更に詳しくは、陽イオン交換膜法電解装置の電
解槽を移動式ジヤンパースイツチを用いて停止す
る際、ジヤンパースイツチ回路の電圧降下をある
値以上に保つことにより、電解槽の陽極寿命を長
くするための電解槽停止時の電気回路に関する。 従来、塩化アルカリ金属塩水溶液の電解方法に
は、水銀法と隔膜法とが有り、近年においては、
更にイオン交換膜を隔膜として用いるイオン交換
膜法が開発され実用化されるに至つている。 我国においては、水銀による環境汚染の防止と
いう観点から、水銀法から非水銀法へ転換するこ
とを政府の指導のもとに実施されつつある。 非水銀法による電解方法は、アスベストを主体
とする隔膜法と陽イオン交換膜を用いるイオン交
換膜法とに大別される。電気的に多数直列に接続
されている隔膜法電解槽のある一つの電解槽の運
転を停止するとき、停止する電解槽に移動式ジヤ
ンパースイツチを並列に接続して、ジヤンパース
イツチを閉とし、電解槽に流れていた電解電流を
全部ジヤンパースイツチ回路に流して、電解槽の
運転を停止する。電解槽停止後も塩化アルカリ金
属塩水溶液を電解槽に供給して陰極室の苛性アル
カリと供給塩化アルカリ金属塩水溶液と置換して
苛性アルカリが陽極室に逆流して陽極（金属陽
極）の苛性アルカリによる劣化を防止している。
また、電気的に多数直列に接続されている水銀法
電解のある一つの電解槽の運転を停止するとき、
停止する電解槽に装着されている電解槽短絡スイ
ツチを閉とし電解槽に流れている電解電流を全部
短絡スイツチ回路に流して、電解槽の運転を停止
する。電解槽の電解電流を停止後も塩水アルカリ
金属塩水溶液を供給し、及び／又は水銀の循環を
継続して、水銀アマルガムを解汞塔で解汞して水
銀金属を電解槽に循環することにより、陽極（金
属陽極）の苛性アルカリによる劣化を防止してい
る。 一方、近年開発実用化されたイオン交換膜電解
槽においても、特にモノポーラー型イオン交換膜
電解槽において、電気的に多数直列に接続されて
いる電解槽群の中の一つの電解槽の運転を停止す
るとき、停止する電解槽に移動式ジヤンパースイ
ツチを当該電解槽に並列に接続して、ジヤンパー
スイツチを閉とし、当該電解槽に流れている電解
電流を全部ジヤンパースイツチ回路に流して、当
該電解槽の運転を停止する。当該電解槽には電解
電流が流れなくなつてからも塩化アルカリ金属塩
水溶液を供給し続けて、拡散によりイオン交換膜
を通過して陰極室から陽極室に移動してくる苛性
アルカリによる陽極（金属陽極）の劣化を防止し
ている。 しかし、本発明者等は電気的に多数直列に接続
されている陽イオン交換膜法電解槽群の中の一つ
の電解槽の運転を停止するとき、停止する電解槽
に移動式ジヤンパースイツチを当該電解槽に並列
に接続して、ジヤンパースイツチを閉とし、当該
電解槽に流れている電解電流を全部ジヤンパース
イツチ回路に流して、当該電解槽の運転を停止し
たとき、当該電解槽からジヤンパースイツチ回路
を通して大きなループ電流が流れていることを発
見した。 本発明者等は、この現象の原因を解明するため
に鋭意検討をした結果、運転中の陽イオン交換膜
法電解槽の電解電流を短絡スイツチを用いずに電
解電流の給電を停止すると陽極と陰極との間に陽
極がプラスとなるような起電力が発生しているこ
とまた再起動時の陽極ガス中の酸素の発生が多く
なつていることを発見した。起電力の大きさは電
解槽の液温度、陰極液濃度（苛性アルカリ金属濃
度）によつて異なるが、一槽当たり0.7V〜2.4V
に達する。この起動力が発生する原因については
明らかでないが、金属陽極のコーテイング材の還
元又は陰極金属材料の溶出等によるものと考えら
れる。 一方、陽極及び／又は陰極に付着しているガス
が溶解放電していることによることも考えられ
る。 移動式ジヤンパースイツチ回路の電圧降下は一
般に0.3V〜0.6V程度であるので、電解槽の起動
力が0.7V〜2.4Vあればジヤンパースイツチ回路
を通して電流が流れることは明白であり、起電力
の発生原因が陽極コーテイング材の還元及び／又
は陰極材の溶出に起因していると充分に考えられ
るので、この状態を長時間継続すれば、陽極及
び／又は陰極寿命が短縮される。 本発明者等は、このようなループ電流を防止す
る方法を検討した結果、電気的に多数直列に接続
されている陽イオン交換膜法電解槽群の中の一つ
の電解槽の運転を停止するとき、移動式ジヤンパ
ースイツチと直列に抵抗をジヤンパースイツチ回
路に挿入して、ジヤンパースイツチ回路の電圧降
下を0.7V以上、更に好ましくは2.4V以上にする
ことにより、停止電解槽の起電力によるループ電
流を防止することができることを見出した。 本発明を更に詳しく理解するために、添付図に
より説明する。 第１図は、従来の電解槽の電気的接続方法を示
す図であり、１−１，１−２，……，１−ｎは電
気的にブスバー６により、直列に接続されている
イオン交換膜法電解槽であり、整流器２からブス
バー４，５を通して電解電流が給電されて運転さ
れている。これ等の電解槽群の中の１つの電解
槽、例えば１−２の運転を停止するとき、移動式
ジヤンパースイツチ３を電解槽１−２と並列にジ
ヤンパースイツチのリードブスバー７及び８を電
解槽間ブスバー６にボルトで接続し、ジヤンパー
スイツチを閉とすることにより電解電流をジヤン
パースイツチに全部流して電解槽１−２の運転を
停止する。このとき、電解槽１−２に起電力が発
生して、その大きさがジヤンパースイツチ回路の
電圧降下より大きいときには、起電力による電流
が電解槽１−２→ブスバー７→ジヤンパースイツ
チ３→ブスバー８→電解槽１−２の閉ループ回路
を流れることになり、電解槽１−２の陽極及び／
又は陰極の劣化の原因になつていると考えられ
る。 第２図、第３図は、本発明の電解槽の電気的接
続方法を示す図であり、第２図はジヤンパースイ
ツチ回路に直列に抵抗９を挿入して、ジヤンパー
スイツチ回路の電圧降下を電解槽１−２の起電力
より大きくして、電解槽１−２の起電力による電
流を防止する電解槽の停止方法である。抵抗９は
ジヤンパースイツチと直列に別個に設けてもよ
く、または、ジヤンパースイツチのリードブスバ
ー７，８自身の抵抗を大きくしても良い。 第２図の電解槽停止方法では、電解電流がジヤ
ンパースイツチ回路に全部流れているので、電解
槽停止中挿入抵抗９による電力損失が大きく不経
済的である。 第３図は、第２図のジヤンパースイツチによる
電槽停止方式では電力損失が大きいので、ジヤン
パースイツチ回路の抵抗９に並列に更にもう一つ
のジヤンパースイツチ１１を設けて、電解槽１−
２と電解槽間ブスバー６との電気的接続を外した
後にジヤンパースイツチ１１を閉として電解電流
の流れを電解槽１−１→ブスバー６→ブスバー７
→抵抗９→ブスバー１０→ジヤンパースイツチ３
→ブスバー８→ブスバー６→電解槽１−３（記載
なし）から電解槽１−１→ブスバー６→ブスバー
７→ブスバー１２→ジヤンパースイツチ１１→ブ
スバー１３→ブスバー１０→ジヤンパースイツチ
３→ブスバー８→ブスバー６→電解槽１−３（記
載なし）に変えることにより、抵抗９による電力
損失を小さくすることができる。 実施例 １ ５cm×５cmの小型電解槽を用いて、陽極にはチ
タンに酸化ルテニウムをコーテイングした陽極を
用い、陰極にはステンレスを用いて、陽極室と陰
極室との間にはイオン交換基がカルボン酸型であ
る弗素系陽イオン交換膜を使用した電解槽を下記
の条件で運転を行い、運転を停止したときの起電
力を表１に示した。 運転条件 電流密度：20A／ｄm2 供給塩水濃度（食塩）：310ｇ／ 電解槽温度：90℃ 苛性アルカリ濃度（NaOH）：40％
【表】
実施例 ２
実施例１と同じ電解槽を用いて、運転停止後陽
極室の塩水を供給塩水で置換したときの電解槽の
起電力を表２に示す。
極室の塩水を供給塩水で置換したときの電解槽の
起電力を表２に示す。
【表】
実施例 ３
実施例１において、電解槽温度75℃で起電力が
1.5Vのとき、第１図のような短絡回路を作り、
短絡スイツチを閉としたとき短絡回路に流れた電
流は表３の通りであつた。また、再起動時に陽極
液のPHが極端に低下した。
1.5Vのとき、第１図のような短絡回路を作り、
短絡スイツチを閉としたとき短絡回路に流れた電
流は表３の通りであつた。また、再起動時に陽極
液のPHが極端に低下した。
【表】
実施例 ４
実施例２において、電解槽温度70℃で起電力が
1.5Vのとき、第１図のような短絡回路を作り、
短絡スイツチを閉としたとき、短絡回路に流れた
電流は表４の通りであつた。また、再起動時に陽
極液のPHが極端に低下した。
1.5Vのとき、第１図のような短絡回路を作り、
短絡スイツチを閉としたとき、短絡回路に流れた
電流は表４の通りであつた。また、再起動時に陽
極液のPHが極端に低下した。
【表】
以上のように、短絡回路側の電圧降下が小さい
と、電解槽の起電力の大小によつて電解槽へは大
小の逆電流が流れ、逆電流が大きいほど陽極コー
テイング材に与える影響が大きいことが分つた。 実施例 ５ 実施例３において、第２図に示す電気的結線方
法で電解槽の停止を行つた。短絡回路に挿入する
抵抗は約0.14Ωで、短絡回路の電圧降下は約0.7V
であつた。この時の短絡回路に流れた電流は表５
の通りであつた。また、再起動時の陽極液のPHは
停止前とほとんど変化がなかつた。
と、電解槽の起電力の大小によつて電解槽へは大
小の逆電流が流れ、逆電流が大きいほど陽極コー
テイング材に与える影響が大きいことが分つた。 実施例 ５ 実施例３において、第２図に示す電気的結線方
法で電解槽の停止を行つた。短絡回路に挿入する
抵抗は約0.14Ωで、短絡回路の電圧降下は約0.7V
であつた。この時の短絡回路に流れた電流は表５
の通りであつた。また、再起動時の陽極液のPHは
停止前とほとんど変化がなかつた。
【表】
以上の如く、本発明の方法により、短絡電流を
大きく減少することが可能になつた。
大きく減少することが可能になつた。
第１図は、従来の電解槽の電気的接続図であ
る。第２図は、本発明の電解槽の電気的接続図で
ある。第３図は、本発明の他の電解槽の電気的接
続図である。
る。第２図は、本発明の電解槽の電気的接続図で
ある。第３図は、本発明の他の電解槽の電気的接
続図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 陽イオン交換膜で陽極室と陰極室とに区分さ
れた電解槽を移動式ジヤンパースイツチを用いて
停止するとき、ジヤンパースイツチ回路に抵抗を
挿入して当該ジヤンパースイツチ回路の電圧降下
が0.7V以上とすることを特徴とする電解槽停止
時の電気回路。 ２ ジヤンパースイツチ回路に挿入した抵抗を短
絡するもう一つのジヤンパースイツチを抵抗に並
列に設けることを特徴とする第１項記載の電解槽
停止時の電気回路。 ３ ジヤンパースイツチ回路に挿入した抵抗がジ
ヤンパースイツチ回路の電気導電体自身の抵抗で
あることを特徴とする第１項記載の電解槽停止時
の電気回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8639779A JPS5613489A (en) | 1979-07-10 | 1979-07-10 | Electric circuit at stop time of electrolytic bath |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8639779A JPS5613489A (en) | 1979-07-10 | 1979-07-10 | Electric circuit at stop time of electrolytic bath |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5613489A JPS5613489A (en) | 1981-02-09 |
| JPS6240438B2 true JPS6240438B2 (ja) | 1987-08-28 |
Family
ID=13885734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8639779A Granted JPS5613489A (en) | 1979-07-10 | 1979-07-10 | Electric circuit at stop time of electrolytic bath |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5613489A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5794586A (en) * | 1980-12-03 | 1982-06-12 | Chlorine Eng Corp Ltd | Method for stopping conduction of electricity of electrolytic cell |
| JPS58169103U (ja) * | 1982-05-10 | 1983-11-11 | 東京濾器株式会社 | 内燃機関用バイパスフイルタ付オイルフイルタ装置 |
| GB2202164B (en) * | 1987-02-20 | 1991-04-03 | Sartorius Gmbh | Testing fluid filter apparatus |
| US5079236A (en) * | 1987-05-27 | 1992-01-07 | Hyal Pharmaceutical Corporation | Pure, sterile, pyrogen-free hyaluronic acid formulations their methods of preparation and methods of use |
| US5078877A (en) * | 1989-09-25 | 1992-01-07 | Baldwin Filters, Inc. | Dual flow and dual stage lubricant filter assembly |
| DE102022204924A1 (de) * | 2022-05-18 | 2023-11-23 | Siemens Energy Global GmbH & Co. KG | Elektrolyseanlage, Verfahren zum Betrieb einer Elektrolyseanlage und Anlagenverbund umfassend eine Elektrolyseanlage und eine Windenergieanlage |
-
1979
- 1979-07-10 JP JP8639779A patent/JPS5613489A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5613489A (en) | 1981-02-09 |
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