NO862060L - Tetning for elektrolyttiske celler. - Google Patents

Tetning for elektrolyttiske celler.

Info

Publication number
NO862060L
NO862060L NO862060A NO862060A NO862060L NO 862060 L NO862060 L NO 862060L NO 862060 A NO862060 A NO 862060A NO 862060 A NO862060 A NO 862060A NO 862060 L NO862060 L NO 862060L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
seal
frame
frames
gasket
separator
Prior art date
Application number
NO862060A
Other languages
English (en)
Inventor
Richard Neal Beaver
Gene H Newton
Hiep D Dang
Original Assignee
Dow Chemical Co
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dow Chemical Co filed Critical Dow Chemical Co
Publication of NO862060L publication Critical patent/NO862060L/no

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • C25B9/70Assemblies comprising two or more cells
    • C25B9/73Assemblies comprising two or more cells of the filter-press type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/02Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/10Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing
    • F16J15/104Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing characterised by structure
    • F16J15/106Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing characterised by structure homogeneous

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
  • Primary Cells (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Description

Denne oppfinnelse angår en tetning for elektrolytiske celler og en fremgangsmåte til å tette elektrolytiske celler.
Elektrolyseceller hvor det anvendes et skilleorgan, og spesielt celler som anvendes for fremstilling av klor og alkali-metallhydroksyder ved elektrolyse av vandige oppløsninger av alkalimetallklorider, er generelt av to typer, diafragmatypen og membrantypen.
I membrantypecellen anvendes det i alminnelighet en ark-lignende membran av ionebyttermateriale, såsom de som markeds-føres av E.I. duPont de Nemours and Company under varemerket Nafion(R og av Asahi Glass Company, Ltd. under varemerket FlemionB. Slike celler er vanligvis av flatplate- eller filter-presse-typen med monopolare eller bipolare elektrodekonstruk-sjoner. U.S. patent nr. 4 108 742 og 4 111 779 utstedt til Seko et al. illustrerer det bipolare elektrolysecellesystem. Illustrerende for en annen utførelse er som vist av Kenny i
U.S. patent nr. 4 137 144 og de deri anførte patenter.
I filterpressecellen av membrantypen er det typisk å
klemme eller på annen måte presse membranen i arkform mellom sidene av rammeorganene. Det er dessuten blitt vanlig praksis å legge inn en pakning mellom et av rammeorganene og overflaten av membranen for å danne en fluidum-tett, d.v.s. væske-og gass-tett, tetning etter sammenpressing av rammene og pakningene for å hindre lekkasje av elektrolytt fra ett celle-kammer til et annet eller til omgivelsene. Denne sammenpressing utføres typisk manuelt eller mekanisk under anvendelse av hydrauliske støtere eller andre typer av trykkutøvende apparat til å presse elektroderammene og de separerende pakninger sammen. Det er imidlertid ønskelig å oppnå en fluidum-tett tetning uten at membranen skades.
Det pakningsmateriale som normalt anvendes mellom membranen og et elektroderamme-organ i en elektrolysecelle, er av et ettergivende materiale, såsom gummi eller en elastomer.
I kommersielle bipolare membranelektrolysører anvendes i alminnelighet etylen-propylen (EP) eller etylen-propylen-dien
(EPD) som pakningsmateriale mellom membranen og elektroderammene. Ovennevnte materialer har imidlertid tendens til å deformeres og ekspandere utover når trykk utøves på rammene via rammeorganene. Når pakningene deformeres utover, har disse skilleorganer som er i kontakt med pakningene, tendens til å bli strukket når de trekkes under trykket av de utover deformerte pakninger. Denne strekking av skilleorganet eller membranen nedenfor de pakninger som anvendes på nabo-elektroderammer, kan forårsake at membranene sprekker eller revner når man forsøker å sammenpresse rammene til en fluidum-tett celle. Ettergivende pakninger krever enn videre en større presskraft for oppnåelse av en tetning, hvilket øker risikoen for at membranen skal sprekke eller revne.
Eventuelle revner eller sprekker i membranene kan re-dusere strømutbyttet under drift, hvilket sterkt øker for-bruket av elektrisk strøm, mens elektrolysecellens drift-effektivitet nedsettes. Et for stort fall i strømutbytte og/eller elektrolysedriftens effektivitet kan nødvendiggjøre en kostbar driftsstans for hele cellen mens den eller de skadede membraner skiftes ut.
Spesialtilvirkede pakninger, flate ark eller O-ring-pakninger av EPD, blir vanligvis laget og installert i celler for å minimere skade på membranen. Disse ettergivende pakninger vil imidlertid fremdeles i det vesentlige gjenvinne sin størrelse og form etter fjerning av en sammenpressings-påkjenning utøvet på dem. En ettergivende pakning kan således ikke for-komprimeres, og membranen må installeres med en pakning mellom cellerammene før sammenpressing. Dette øker sannsynligheten for at membranen vil bli skadet når den presses sammen med den ettergivende pakning.
I betraktning av de foregående problemer er det ønskelig å tilveiebringe en tetning for elektrolyseceller og en fremgangsmåte til å tette en celle med en slik tetning uten å skade en membran i cellen.
Den foreliggende oppfinnelse er en elektrolysecelle-innretning omfattende en første ramme, en andre ramme, et skilleorgan lagt inn mellom rammene som avstandsholder mellom en anode og en katode, og en for-komprimert tetning lagt inn mellom i det minste den første eller andre ramme og skilleorganet. Tetningen kan være en pakning av et fluorkarbonpolymer-materiale.
Den foreliggende oppfinnelse angår også en fremgangsmåte til å tette en elektrolysecelle, omfattende at en tetning legges inn mellom i det minste en første ramme eller en andre ramme og et skilleorgan, idet skilleorganet holder en anode og en katode i avstand fra hverandre i kammeret avgrenset av den første og den andre ramme, og tetningen, skilleorganet og den første og den andre ramme sammenpresses,karakterisertved at det som tetning anvendes en for-komprimert, permanent deformert tetning.
Den foreliggende oppfinnelse angår enn videre en fremgangsmåte til å tette en elektrolysecelle, omfattende at: (a) man legger inn et ark-organ mellom i det minste en første og en andre ramme, (b) man legger inn en tetning laget av et permanent deformerbart materiale mellom i det minste den første eller andre ramme og ark-organet, (c) man sammenpresser den første og andre ramme, ark-organet og tetningen for permanent å deformere tetningen, (d) man opphever sammenpressingskraften for å fjerne ark-organet, (e) man erstatter ark-organet med et skilleorgan, og (f) man sammenpresser den første og andre ramme, den for-komprimerte tetning og skilleorganet for å danne en væske-og gass-tett tetning. Fig. 1 viser et tverrsnitt av en elektrolysecelle-innretning og viser en for-komprimert pakningstetning innlagt mellom en elektroderamme og et skilleorgan. Fig. 2 er en annen utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse og viser et tverrsnitt av en elektrolysecelle-innretning med en for-komprimert pakningstetning innlagt mellom en elektrode inneholdende en fordypning og et skilleorgan.
På fig. 1 er det vist en elektrolysecelle-innretning av filterpressetypen med et par naborammer 11 og 12 av filterpressetypen. I dette tilfellet er, utelukkende i illustrasjons-øyemed den første ramme 11 en anoderamme og den andre ramme 12 er en katoderamme. Anoderammen og katoderammen er typisk en enkelt-ramme-konstruksjon i hvilken en anode og en katode er festet på motsatte sider av konstruksjonen og elektrisk forbundet gjennom konstruksjonen. Denne celleinnretning er typisk for en elektrolysecelle-enhet av filterpressetypen,
som kan være monopolar eller bipolar. I det foreliggende vil oppfinnelsen bli beskrevet i forbindelse med en elektrolysecelle av filterpressetypen og med bipolare elektroder.
Mellom anode- og katoderammene 12 er det innlagt et skilleorgan 13 og en for-komprimert tetning 14. Den for-komprimerte tetning 14 kan være innlagt mellom skilleorganet og hvilken som helst av rammene 11 eller 12. Skjønt bare en for-komprimert tetning 14 er vist, omfatter denne oppfinnelse enn videre anvendelse av for-komprimerte tetninger på begge sider av skilleorganet 13.
Med "for-komprimert tetning" menes en tetning som har undergått deformasjon ved en presskraft eller kompresjon og tetningen forblir i en hovedsakelig komprimert tilstand eller permanent deformert tilstand, før sin sluttanvendelse. Med "permanent deformert tetning" menes at en tetning komprimeres til en ønsket tykkelse og forblir komprimert ved sådan tykkelse uten vesentlig forandring inntil sluttanvendelsen,
d.v.s. montering mellom cellerammer 11 og 12, eller inntil ytterligere komprimering. "For-komprimert"-trekket ved tetningen i den foreliggende oppfinnelse er en fordel sammen-lignet med tidligere kjente tetninger, fordi tetningen, ved at den for-komprimeres, underkastes de store sammenpressings-krefter som er påkrevet for å deformere tetningen, i fravær av et skilleorgan som kan bli skadet av de store sammen-press ingskrefter.
Det vises igjen til fig. 1. Cellerammene 11 og 12 inneholder en perifer lateral overflate eller side, henholdsvis 15 og 16. Som vist er tetningen 14 plassert mellom skilleorganet 13 og katoderammen 12, men kan åpenbart også være plassert mellom skilleorganet 13 og anoderammen 11. Skilleorganet 13 er vanligvis større enn cellerammene 11 og 12 og rager fortrinnsvis forbi den ytre periferi av rammene 11 og 12, mens tetningen 14 i alminnelighet ligger innenfor den laterale side 15 av anoderammen 11 eller, som vist på fig. 1, innenfor den laterale side 16 av katoderammen 12. Skilleorganet 13 er vist bøyd med en liten vinkel bort fra den laterale side 15 bare for å illustrere den laterale side 15 klarere. Skilleorganet er typisk i kontakt med den laterale side 15 fullstendig, d.v.s. over hele overflaten. Tetningen 14 kan fore hele den laterale side 15 eller 16 av henholdsvis anode- eller katoderammen 11 og 12. Videre kan en foring (ikke vist) på den laterale side 15 eller 16 anvendes for å beskytte rammekonstruksjonen mot korrosive omgivelser. For eksempel kan cellerammen 11 inneholde en foring laget av metall såsom titan eller laget av plast såsom polytetrafluoretylen ved den laterale side 15.
Rammene 11 og 12 kan ha hvilken som helst form som anvendes i typiske elektrolyseceller. For eksempel kan rammeorganene være i form av rektangulære stenger, C eller U-kanaler, sylindriske rør, elliptiske rør l-formet eller H-formet. Fortrinnsvis er tverrsnittsformen av én elektroderamme-enhet inneholdende rammer 11 og 12 l-formet.
Rammene 11 og 12 kan være konstruert av hvilket som helst materiale som er resistent mot å korroleres av elektrolyttene og elektrolyseproduktene. For eksempel kan den anoderamme som er i kontakt med en anolytt-oppløsning inneholdt i et anode-kammer, være laget av metaller såsom jern, stål, rustfritt stål, nikkel, titan eller legeringer av disse metaller. Den katoderamme som er i kontakt med en katolytt-oppløsning inneholdt i katodekammeret, kan være laget av jern, stål, rustfritt stål, nikkel eller legeringer av disse metaller. Like-ledes kan plastmaterialer såsom polypropylen, polybutylen, polytetrafluoretylen, fluorert etylenpropylen og polyestere basert på klorendisk syre anvendes for anode- og katoderammene.
Skilleorganet 13 ifølge foreliggende oppfinnelse kan være et hydraulisk gjennomtrengelig eller ugjennomtrengelig skilleorgan. Fortrinnsvis anvendes inerte fleksible skilleorganer med ionebytteregenskaper og som er hovedsakelig ugjennom-trengelige for den hydrodynamiske strømning av elektrolytt og passasje av gassprodukter som dannes under elektrolysen. Mer foretrukket anvendes kationebyttermembraner såsom de som består av fluorkarbonpolymerer med en flerhet vedhengende sulfonsyregrupper eller karboksylsyregrupper eller blandinger av sulfonsyregrupper og karboksylsyregrupper. Uttrykkene 11 sulf onsyregrupper" og "karboksylsyregrupper" er ment å inn-befatte salter av sulfonsyre eller salter av karboksylsyre, hvilke hensiktsmessig omdannes til eller fra syregruppen ved prosesser såsom hydrolyse. Et eksempel på en kationebytter-membran av karboksylsyretypen er kommersielt tilgjengelig fra Asahi Glass Company under varemerket Flemion®. Et annet eksempel på en egnet membran med kationebytteregenskaper er en perfluorsulfonsyre-membran som selges kommersielt av E.I. duPont de Nemours and Company under varemerket Nafion®.
Tetningen 14 ifølge den foreliggende oppfinnelse kan være en pakning, og lik rammene 11 og 12 bør pakningene være laget av et materiale som er korrosjonsresistent mot elektro-lytten og elektrolyseproduktene. Ved eksempelvis fremstilling av klor og alkali må pakningen 14 selvsagt være hovedsakelig inert overfor syre, saltoppløsning, klor, hydrogen og ets-alkali slik disse foreligger i cellen under normale drifts-betingelser. Pakningen 14 er også fortrinnsvis ikke-ledende og bør være av et materiale som har høyt volum-resistivitet og god tetningsevne etter at det er blitt komprimert. Et hovedtrekk ved denne oppfinnelse er at materialet i pakningen 14 bør være ikke-ettergivende eller hovedsakelig permanent deformerbart. Pakningen 14 er fortrinnsvis laget av et fluorkarbonpolymer-materiale og mer foretrukket av poly-tetraf luoretylen (PTFE). Fortrinnsvis anvendes en pakning laget av et porøst ekspandert PTFE-materiale som selges som
GORE-TEX© av W. L. Gore & Associates, Inc. Elkton, MD. Pakningen 14 på fig. 1 kan være festet til den laterale side 16 av ramnieorganet 12 før anvendelse av en sammenpressingskraft på celleinnretningen, ved hjelp av et klebemiddel såsom sement eller epoksy, kjent på området. Sementen eller epoksy-materialet som anvendes bør også være inert overfor elektro-lysemiljøet. En alternativ utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse er vist på fig. 2, som viser en membran 23 og en for-komprimert, første pakning 24 innlagt mellom en anoderamme 21 og en katoderamme 22 med laterale sider henholdsvis 25 og 26. Konstruksjonen og konstruksjonsmaterialene med hen-syn til membranen, den for-komprimerte første pakning og elektroderammene på fig. 2 er identiske med de som er illustrert på fig. 1, med unntagelse"av at det på fig. 2 er vist en fordypning 27 i den laterale side 26 av rammeorganet 22.
Det er innenfor denne oppfinnelses omfang at enten den
laterale side 25 eller 26, eller begge, av cellerammene 21
og 22 kan inneholde en fordypning eller flere fordypninger.
Fig. 2 viser dessuten en andre pakning 28, enten ukomprimert eller for-komprimert, innpasset i fordypningen 27. Den andre pakning 28 kan være av et materiale identisk med eller av et materiale forskjellig fra den første pakning 24. Skjønt pakningen 14 på fig. 1 og pakningene 24 og 28 på fig. 2 er illustrert med generelt rektangulært tverrsnitt, kan også
andre hensiktsmessige fasonger anvendes slik at det oppnås forbedrede tetningseffekter. For eksempel kan pakningene være sirkulære eller toroidale i tverrsnitt, og fordyp-
ningen kan være generelt rektangulær med sine hjørner av-rundet. Fordypningen kan også være en generelt semi-sirkulær eller en triangulær fure sett i tverrsnitt eller hvilken som helst annen ønsket form. Hvilket som helst velkjent klebemiddel såsom sement eller epoksymateriale kan anvendes ved grenseflaten 29 mellom pakningen 28 og den for-komprimerte pakning 24 for å holde den for-komprimerte pakning 24 på plass mot den laterale side 26 av katoderammen 22 før en sammenpressingskraft utøves på celleinnretningen. Det er også innenfor
denne oppfinnelses omfang at pakningene 24 og 28 er i ett stykke.
Ved utførelse av fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse blir en ukomprimert pakning festet, fortrinnsvis med et klebemiddel, til en lateral side av katode- eller anode-rammene i en elektrolysecelle av filterpressetypen. Et ark, fortrinnsvis med en tykkelse og fleksible egenskaper som hos en membran som skal anvendes i elektrolysecelleinnretningen, blir deretter anbrakt mellom anode- eller katoderammene og pakningen. Arket kan fortrinnsvis være av papir eller plast-materiale og mer foretrukket av Kraftpapir. Tykkelsen av papirarket er fortrinnsvis i området fra 0,125 til 0,25 mm. En sammenpressingskraft eller belastning, som kan utøves på inn-retningen av hvilken som helst kjent hydraulisk form eller klemanordning, utøves på celleinnretningen. Etter at pakningen er presset sammen til en ønsket tykkelse, fjernes papirarket fra mellom pakningen og elektroderammeorganet. På dette tidspunkt er pakningen for-komprimert og i alminnelighet permanent deformert, d.v.s. opphevelse av sammenpressingskraften etterlater pakningen i komprimert form.
I alminnelighet anvendes en pressbelastning på fra 10
til 100% av den endelige pressbelastning som er påkrevet for oppnåelse av en ønsket elektrolysecelle-saltoppløsnings-mellomrom eller en endelig ønsket pakningstykkelse, for å for-komprimere pakningen. For eksempel kan pakningen komprimeres til en tykkelse på fra 2,0 til 0,38 mm under anvendelse av en pressbelastning på fra 2750 kPa til 17240 kPa. Etterat papirarket er fjernet fra mellom pakningen og elek-troderammen, erstattes papirarket med en membran. Membranen og den for-komprimerte pakning blir deretter sammenpresset mellom cellerammene slik at det oppnås en fullstendig væske-og gasstett elektrolysecelleinnretning. Da pakningen allerede er i en sammenpresset form, vil påkjenninger som membranen utsettes for på grunn av pakningsdeformasjon, være ubetydelige og skade på membranen blir således minimert.
De følgende eksempler vil ytterligere belyse oppfinnelsen uten å begrense denne. Eksemplene beskriver anvendelse av en for-komprimert pakning i elektrolyseceller av filterpressetypen hvor det anvendes en membran.
EKSEMPEL 1
Et par 0,61 x 0,61 m rammer etterlignende cellerammer
av flatplatetypen ble anvendt for testing av en pakning av materialet GORE-TEXCR. Et 12,7 x 4,76 mm tykt rep av materialet GORE-TEXCR ble limet på en flat lateral side av en av rammene. Repet ble overlappet ved sine ender slik at en tetning ble dannet. Ingen pakning ble festet til den andre rammen. De to cellerammene ble montert på en 0,61 x 0,61 m hydraulisk presseinnretning. Et ark av Kraftpapir, ca. 0,25 mm tykt, ragende forbi periferien av cellerammene ble montert mellom rammene. Pakningen mellom rammene ble for-komprimert først til ca.
1,6 mm tykkelse med ca. 1380 kPa på pakningen. Cellerammene ble deretter åpnet og Kraftpapiret fjernet. En NafionCR membran nr. 324 ble deretter montert mellom pakningen og en celleramme. Cellerammene med membranen ble så presset sammen igjen. Varmt vann ved en temperatur på fra 85°C til 93°C ble sirkulert gjennom cellen ved et indre celletrykk på fra 34 til 103 kPa. Presseinnretningens hydrauliske kraft ble øket proporsjonalt med det indre trykk for å holde pakningstrykket konstant ved ca. 2413 kPa. Forsøket ble kjørt i ca. 140 timer. Ingen lekkasje ble observert. Cellene ble deretter stanset og åpnet for inspeksjon. Membranen viste ingen klebing og ingen for-tynning på pakningsareal.
SAMMENLIGNINGSEKSEMPEL A
Et par 10 cm x 10 cm rammer etterlignende cellerammer
av flatplatetypen ble anvendt for testing av en ukomprimert pakning av materialet GORE-TEXCR. Et 9,5 mm bredt og 3,2 mm tykt rep av materialet GORE-TEXCR ble limet på en flat lateral side av en av rammene. Repet ble overlappet ved sine ender slik at det dannet en tetning. Ingen pakning ble festet til den andre rammen. En membran av NafionCR 324 ble montert mellom rammene. De to cellerammene ble presset mellom pressorganene i
en hydraulisk presseinnretning. Varmt vann ved en temperatur på 90°C ble sirkulert gjennom cellen ved et trykk på fra 34 til 207 kPa. Den hydrauliske kraft ble øket proporsjonalt med det indre trykk for å holde pakningstrykket ved 3447 til 4137 kPa for å stoppe lekkasje. Forsøket ble kjørt i 48 timer. Cellerammene ble deretter åpnet og pakningen og membranen inspisert. Det ble observert at arealet av membranen under pakningstrykk var strukket ut og fortynnet.
EKSEMPEL 2
En elektrolysør bestående av fire rektangulære cellerammer av flatplatetypen (1,22 m x 2,44 m ) ble forsynt med pakning på følgende måte: Et 6,35 mm diameter rep av materialet GORE-TEX© ble limet inne i en 6,35 mm fure beliggende på katodesiden av cellerammene. Repet ble presset ned i furen slik at topp-overflaten av GORE-TEXCR-materialet lå jevnt med cellerammens laterale side. Deretter ble et 12,7 mm bredt og 4,76 mm tykt rep av materialet G0RE-TEX6 limet sentrert på toppen av repet med 6,35 mm diameter og lagt rundt hele katodepakningens frontside. Repet ble overlappet ved sine ender slik at det dannet en tetning. Ingen pakning ble plassert på anodesiden av cellerammene.
Et ark avKraftpapir, ca. 0,25 mm tykt, ragende forbi periferien av cellerammen ble festet med maskeringstape til anodesiden av hver celleramme.
Cellerammene med pakning og med påfestede papirark ble montert en ad gangen på et celleunderlag mellom to press-organer i en hydraulisk presseinnretning. Cellerammene ble deretter presset sammen ved et trykk på 8274 kPa på den hydrauliske sylinder (42676 kg kraft på presseinnretningen), hvilket var ekvivalent med et trykk på ca. 3723 kPa på pakningen. Det 12,7 mm GORE-TEXCR-rep ble komprimert fra den opprinnelige form, 12,7 mm bredt og 4,76 mm tykt, til en 15,9 mm bred og 1,6 mm tykk pakning. Det hydrauliske trykk ble deretter fjernet. Cellerammene ble spredt ut og papir-arkene fjernet. Et membranark av NafionCR nr. 324 ble deretter montert mellom nabocellerammer. Etter monteringen av membranene ble cellerammene igjen presset sammen ved anvendelse av et trykk på ca. 11377 kPa på den hydrauliske sylinder.
Anolytt og katolytt ble sirkulert gjennom cellene, og kraft ble slått på for å energetisere elektrolysøren. Cellene ble drevet ved en temperatur på 90°C og ved et indre trykk i området fra 34 til 138 kPa. Presseinnretningens hydrauliske sylindertrykk varierte tilsvarende fra 11377 opp til 15169 kPa for å stoppe pakningslekkasje. Pakningstykkelsen varierte fra 1,27 mm til 0,76 mm. Det gjennomsnittlige pakningstrykk ble holdt ved ca. 3447 kPa.
Under en driftstid på 8 måneder ble elektrolysøren stanset fem ganger for cellemodifikasjoner og membranut-skiftinger. Brukte pakninger ble tatt ut av cellene under hver stans og inspisert visuelt. Ingen skade ble observert på pakningene eller på membranene i pakningsområdet. Nye pakninger ble innsatt i cellene i henhold til ovenstående prosedyre etter hver stans.

Claims (10)

1. Elektrolysecelleinnretning omfattende en første ramme, en andre ramme, et skilleorgan innsatt mellom rammene til å holde avstand mellom en anode og en katode, karakterisert ved at det er anvendt en for-komprimert og permanent deformert tetning mellom i det minste den første eller andre ramme og skilleorganet.
2. Celleinnretning ifølge krav 1, hvor skilleorganet er en membran og tetningen er en pakning laget av en fluorkarbonpolymer.
3. Celleinnretning ifølge krav 2, hvor fluorkarbonpolymeren er et porøst ekspandert polytetrafluoretylen-materiale.
4. Celleinnretning ifølge krav 3, hvor i det minste én av rammene har en fordypning, og hvor fordypningen inneholder en pakning.
5. Fremgangsmåte til å tette en elektrolysecelle omfattende at man innsetter en tetning mellom i det minste en første ramme eller en andre ramme og et skilleorgan, hvilket skilleorgan holder avstand mellom en anode og en katode i kammere avgrenset av den første og andre ramme, og sammenpresser tetningen, skilleorganet og den første og andre ramme, karakterisert ved at det som tetning anvendes en for-komprimert, permanent deformert tetning.
6. Fremgangsmåte til å tette en elektrolysecelle omfattende: (a) det innsettes et arkorgan mellom i det minste en første og en andre ramme, (b) det innsettes en tetning laget av et permanent deformerbart materiale mellom i det minste den første eller andre ramme og arkorganet, (c) den første og andre ramme, arkorganet og tetningen presses sammen for permanent å deformere tetningen, (d) sammenpressingskraften oppheves for å fjerne ark-organet , (e) arkorganet erstattes med et skilleorgan, og (f) den første og andre ramme, den for-komprimerte tetning og skilleorganet presses sammen tilstrekkelig til å danne en væske- og gasstett tetning.
7. Fremgangsmåte ifølge krav 6, hvor arkorganet er laget av papir eller et syntetisk harpiksmateriale.
8. Fremgangsmåte ifølge krav 6, hvor tetningen deformeres permanent til en tykkelse som tilveiebringer en væske- og gasstett tetning.
9. Fremgangsmåte ifølge krav 6, hvor tetningen er en pakning laget av en fluorkarbonpolymer.
10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, hvor fluorkarbonpolymer-pakningen er et porøst ekspandert polytetrafluoretylen.
NO862060A 1984-09-24 1986-05-23 Tetning for elektrolyttiske celler. NO862060L (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/653,257 US4610765A (en) 1984-09-24 1984-09-24 Seal means for electrolytic cells

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO862060L true NO862060L (no) 1986-05-23

Family

ID=24620115

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO862060A NO862060L (no) 1984-09-24 1986-05-23 Tetning for elektrolyttiske celler.

Country Status (20)

Country Link
US (1) US4610765A (no)
EP (1) EP0195072B1 (no)
JP (1) JPS61501638A (no)
AU (1) AU564709B2 (no)
BR (1) BR8506943A (no)
CA (1) CA1242990A (no)
DD (1) DD243052A5 (no)
DE (1) DE3570707D1 (no)
DK (1) DK239186D0 (no)
ES (1) ES8706853A1 (no)
FI (1) FI861974L (no)
GR (1) GR852320B (no)
HU (1) HUT41851A (no)
IL (1) IL76462A (no)
IN (1) IN165594B (no)
NO (1) NO862060L (no)
PL (1) PL255502A1 (no)
PT (1) PT81186B (no)
WO (1) WO1986001838A1 (no)
ZA (1) ZA857346B (no)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4877499A (en) * 1984-11-05 1989-10-31 The Dow Chemical Company Membrane unit for electrolytic cell
DE3705926C1 (de) * 1987-02-25 1988-08-18 Metallgesellschaft Ag Dichtung fuer die Elektrodenrahmen einer Membranelektrolyse
GB8713241D0 (en) * 1987-06-05 1987-07-08 Vg Instr Group Bakeable vacuum systems
US4886586A (en) * 1988-09-26 1989-12-12 The Dow Chemical Company Combination electrolysis cell seal member and membrane tentering means for a filter press type electrolytic cell
US4915803A (en) * 1988-09-26 1990-04-10 The Dow Chemical Company Combination seal and frame cover member for a filter press type electrolytic cell
US4898653A (en) * 1988-09-26 1990-02-06 The Dow Chemical Company Combination electrolysis cell seal member and membrane tentering means
US4892632A (en) * 1988-09-26 1990-01-09 The Dow Chemical Company Combination seal member and membrane holder for an electrolytic cell
US4940518A (en) * 1988-09-26 1990-07-10 The Dow Chemical Company Combination seal member and membrane holder for a filter press type electrolytic cell
JPH0689471B2 (ja) * 1989-05-09 1994-11-09 ザ ダウ ケミカル カンパニー チタン隙間腐蝕防止方法
DE19750314A1 (de) * 1997-11-13 1999-05-27 Gore W L & Ass Gmbh Elektrolysezellenanordnung und Verfahren zum Abdichten einer Elektrolysezelle
DE19750313A1 (de) * 1997-11-13 1999-05-27 Gore W L & Ass Gmbh Elektrolysezellenanordnung und Verfahren zum Abdichten einer Elektrolysezelle
DE19838612A1 (de) * 1998-08-25 2000-03-09 Gore W L & Ass Gmbh Ätzdose
BR112017016833B1 (pt) * 2015-02-04 2022-10-11 Spraying Systems Co Módulo eletrolítico discreto de cartucho, sistema e método de usar o mesmo
WO2021015120A1 (ja) * 2019-07-19 2021-01-28 デノラ・ペルメレック株式会社 電解槽用ガスケット及びそれを用いた電解槽
DE102021103185A1 (de) * 2021-02-11 2022-08-11 WEW GmbH Verfahren zur Abdichtung einer Elektrolysezelle
EP4628628A1 (de) * 2024-04-04 2025-10-08 Sunfire SE Dichtungsanordnung zur abdichtung von elektrolysezellen

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH455724A (de) * 1963-12-19 1968-05-15 Pintsch Bamag Ag Wasserelektrolyseur der Filterpressenbauart
DE1230771B (de) * 1964-07-30 1966-12-22 Hoechst Ag Verfahren zum Einspannen und Abdichten der Diaphragmen in Zellen der Filterpressenbauart fuer die Elektrolyse waessriger Salzsaeure
US3857773A (en) * 1973-04-05 1974-12-31 Ppg Industries Inc Suppression of crevice corrosion in gasketed titanium crevices by the use of rubber compound gaskets substantially free of calcium
FR2280432A1 (fr) * 1974-07-29 1976-02-27 Rhone Poulenc Ind Cellule d'electrolyse a elements bipolaires pour l'electrolyse notamment de solutions de sels alcalins
US4098670A (en) * 1975-03-27 1978-07-04 The Goodyear Tire & Rubber Company Sealing member for an electrolytic cell
US4137144A (en) * 1976-03-19 1979-01-30 Hooker Chemicals & Plastics Corp. Hollow bipolar electrolytic cell anode-cathode connecting device
US4013535A (en) * 1976-06-07 1977-03-22 The B. F. Goodrich Company Electrolyte separator tensioning device
JPS5929677B2 (ja) * 1976-11-19 1984-07-21 旭硝子株式会社 フイルタ−プレス型電解槽
US4342460A (en) * 1978-03-30 1982-08-03 Hooker Chemicals & Plastics Corp. Gasket means for electrolytic cell assembly
DE2821981A1 (de) * 1978-05-19 1979-11-22 Hooker Chemicals Plastics Corp Elektrolysezelle mit mehreren aneinandergereihten elektrodenrahmen
US4175025A (en) * 1978-07-07 1979-11-20 Basf Wyandotte Corporation Sealed membrane filter press electrolytic cells
US4313812A (en) * 1980-03-10 1982-02-02 Olin Corporation Membrane electrode pack cells designed for medium pressure operation
US4367134A (en) * 1980-04-21 1983-01-04 Olin Corporation Method for assembling membrane electrolytic cells
US4381984A (en) * 1980-06-06 1983-05-03 Olin Corporation Electrode frame
US4431502A (en) * 1980-11-05 1984-02-14 Olin Corporation Sealing means for filter press cells
US4368109A (en) * 1980-11-05 1983-01-11 Olin Corporation Electrolytic cell with inter-electrode spacer means
US4332661A (en) * 1980-11-05 1982-06-01 Olin Corporation Cells having gasket lubricating means
US4344633A (en) * 1981-05-22 1982-08-17 Diamond Shamrock Corporation Gasket for electrolytic cell
US4430179A (en) * 1981-08-03 1984-02-07 Olin Corporation Portable method for filter press cell assembly
ATE15818T1 (de) * 1981-11-24 1985-10-15 Ici Plc Elektrolytische filterpressenzelle.
ATE30175T1 (de) * 1981-11-24 1987-10-15 Ici Plc Elektrodenstruktur zur verwendung in einer elektrolytischen zelle vom filterpressentyp.
GB8312043D0 (en) * 1982-05-19 1983-06-08 Ici Plc Electrolytic cell and gasket
US4470608A (en) * 1982-06-14 1984-09-11 The Dow Chemical Company Resilient gasket having auxiliary resiliency means
SU1082867A1 (ru) * 1982-07-05 1984-03-30 Ордена Трудового Красного Знамени Институт Металлургии И Обогащения Ан Казсср Способ креплени ионообменной мембраны в электрохимическом устройстве
GB8303586D0 (en) * 1983-02-09 1983-03-16 Ici Plc Electrolytic cell

Also Published As

Publication number Publication date
HUT41851A (en) 1987-05-28
BR8506943A (pt) 1986-12-23
FI861974A7 (fi) 1986-05-12
DK239186A (da) 1986-05-22
EP0195072A4 (en) 1987-01-20
IL76462A0 (en) 1986-01-31
FI861974A0 (fi) 1986-05-12
EP0195072A1 (en) 1986-09-24
EP0195072B1 (en) 1989-05-31
ZA857346B (en) 1987-05-27
WO1986001838A1 (en) 1986-03-27
AU564709B2 (en) 1987-08-20
PT81186B (pt) 1994-10-31
IL76462A (en) 1988-08-31
ES8706853A1 (es) 1987-07-01
FI861974L (fi) 1986-05-12
DK239186D0 (da) 1986-05-22
IN165594B (no) 1989-11-25
CA1242990A (en) 1988-10-11
GR852320B (no) 1986-01-24
ES547223A0 (es) 1987-07-01
JPS6256237B2 (no) 1987-11-25
DE3570707D1 (en) 1989-07-06
JPS61501638A (ja) 1986-08-07
PL255502A1 (en) 1986-07-15
PT81186A (en) 1985-10-01
DD243052A5 (de) 1987-02-18
US4610765A (en) 1986-09-09
AU4960485A (en) 1986-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4721555A (en) Electrolysis cell seal means
US4915803A (en) Combination seal and frame cover member for a filter press type electrolytic cell
US4892632A (en) Combination seal member and membrane holder for an electrolytic cell
NO862060L (no) Tetning for elektrolyttiske celler.
US4898653A (en) Combination electrolysis cell seal member and membrane tentering means
US4431502A (en) Sealing means for filter press cells
EP0051380B1 (en) Sealing means for filter press cells
US4894128A (en) Membrane unit for electrolytic cell
CA1173785A (en) Gasket lubricating means
EP0055930B1 (en) Inter-electrode gap control for electrolytic cell
US4654134A (en) Combination seal and tentering means for electrolysis cells
EP0402909B1 (en) Gaskets for filter press type cells
US4940518A (en) Combination seal member and membrane holder for a filter press type electrolytic cell
US4886586A (en) Combination electrolysis cell seal member and membrane tentering means for a filter press type electrolytic cell
EP0183096B1 (en) Membrane unit for electrolytic cell
JPS63216990A (ja) 電解槽の密封手段、電解槽アセンブリ、および電解槽密封方法
KR890002055B1 (ko) 전해조 조립체 및 그 밀봉 방법
US4877499A (en) Membrane unit for electrolytic cell
CN85108000A (zh) 电解槽的密封
US4428813A (en) Cladding cathodes of electrolytic cell with diaphragm or membrane
CA1173786A (en) Inter-electrode gap control for electrolytic cell
JPS6013436B2 (ja) イオン交換膜の装着方法