CA1071581A - Cellule d'electrolyse a diaphragme - Google Patents

Cellule d'electrolyse a diaphragme

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CA1071581A
CA1071581A CA243,657A CA243657A CA1071581A CA 1071581 A CA1071581 A CA 1071581A CA 243657 A CA243657 A CA 243657A CA 1071581 A CA1071581 A CA 1071581A
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CA
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catalytic
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CA243,657A
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Edgard Nicolas
Louis Bourgeois
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Solvay SA
Original Assignee
Solvay SA
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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
    • C25B1/00Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01Products
    • C25B1/34Simultaneous production of alkali metal hydroxides and chlorine, oxyacids or salts of chlorine, e.g. by chlor-alkali electrolysis
    • C25B1/46Simultaneous production of alkali metal hydroxides and chlorine, oxyacids or salts of chlorine, e.g. by chlor-alkali electrolysis in diaphragm cells
    • 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

Abstract

L'invention concerne une cellule à diaphragme pour l'électrolyse d'une solution aqueuse de chlorure de métal alcalin, permettant l'obtention d'une lessive alcaline é teneur réduite en chlorate de métal alcalin. La cellule comprend, dans la chambre anodique, une surface en un matériau catalysant la décomposition des ions hypochloreux. L'invention s'applique notamment aux cellules à diaphragme pour l'électrolyse d'une saumure de chlorure de sodium.

Description

~17~S~
L,a présente invention vise à perfectionner les cellules ~ diaphragme pour l'électrolyse de solutions aqueuses de chlorure de metaux alcalins, par exeïlmple d'une saumure de chlorure de sodium.
Un inconvénient des cellules d'électrolyse à dia- -phragme réside dans la difficulté d'éviter la présence de chlorate de métal alcalin dans la lessive alcaline extraite des chambres cathodiques. La présence de chlorate de métal alcalin dans la lessive rend en effet celle-ci impropre à
divers usages, notamment pour l'industrie de la rayonne, et elle impose, par voie de conséquence, une épuration couteuse de la lessive. ~ ~ -La majeure partie du chlorate de métal alcalin pré-sent dans la lessive àlcaline provient d'une décomposition d'ions hypochloreux formés dans la chambre anodique de la cel-lule, par réaction duchlore dlssous dans l'anolyte avec des ions hydroxyles en provenance de la chambre cathodique. Outre son in~luence défavora!ble sur la présence de chlorate dans la lessive alcaline produite dans la cellule, la formation d'ions hypochloreux dans la chambre anodique présente le désavantage de réduire aussi le rendement de courant de l'électrolyse~
Pour réduire la teneur en chlorate dans la lessive alcaline, on a déjà proposé, dans le brevet des Etats-Unis ;
2 823 177 de S G. OSBORNE, publié le 11 février 195~, d'incor~
porer du cobalt ou du nickel à l'état finement divisé dans le diaphragme. Dans le brevet belge 773 918 du 14 octobre 1971 au nom de la Demanderesse, on a par ailleurs proposé, dans le ~
même but, d'incorporer au diaphragme du fer ou du cuivre et/ou -leurs oxydes à l'état finement divisé. -La Demanderesse a maintenant trouvé une cellule à
diaphragme pour l'électrolyse d'une solution aqueuse de chlo~
rure de métal alcalin qui assure la production d'une lessive 107~581 alcaline présentant une teneur exceptiorlrlellement basse en chlorate de métal alcali.n et qui perrnet par ailleurs, toutes au~res choses étant égales, l'obtention de rendements de -courant notablement améliorés par rapport à ceux obtenus avec des cellules connues.
La présente inven-tion concerne donc une cellule à
diaphragme pour l'électrolyse d'une solu-tion aqueuse de chlo~
~ rure de métal alcalin comprenant une enceinte divisée par un . ~.
diaphxagme en une chambre anodique contenant au moins une anode et une chambre cathodique contenant au moins une cathode e~ ;-comprenant en outre, dans la chambre anodique, une surface catalytique en un matériau catalysant la décomposition de l'ion~
hypochloreux.
Dans la cellule suivant l'invention, la surface cata~
lytique a pour effet de décomposer l'acide hypochloreux et :~
l'hypochlorite de métal alcalin dans la chambre ~nodique même, .
avec dégagement d'oxygène, au fur et ~ mesure que ces produits .
parasites se forment.
Dans une forme de réalisa-tion préférée de la cellule ~-suivant l'invention, le matériau dont est constitué la sur~
face catalytique comprend un métal ou un composé métall~ ue~
résistant aux conditions régnant dans l'anolyte, et vis-à-vis :
duquel la surtension de l'oxygène est au plus égale à 1,5 V
dans une solution molaire d'hydroxyde de potassium, sous une densité de courant de 10 kA~/m2. Il est choisi avantageusement dans le groupe formé par l'iridium, l'osmium, le palladium, le rhodium, et le ruthénium, leurs alliages et leurs compos~s, ~ .
et de préférence parmi leurs oxydes.
Toutes autres choses étant égales, l'action de la ~:
.. surface catalytique sur la réduction de la teneur en chlorate de métal alcalin dans la lessive alcaline est d'autant plus :~ :
:~ efficace que la superficie de la surface catalytique est grande.
.... . . .
. .
~7~58~.
D'unc mani~re gen~rale, il est avantagcux que la surface catalytique ait une superficie au moins egale à environ 5 % de la surface anodique efficace de la cellule et de préférence sup~ricu.re ~ cnviron 10 % dc la surfacc ar-odique ~fi~ace.
Les mellleurs r~sultats sont obtenus lorsque la surface cata- . ~
lytiquc a unc supcrficie au Inoills cgalc ~ 20 % de la sur~ace ~ :
anodique efficace. Pour des raisons économiques, il n'est pas . souhaitable que la surface catalytique ait une superficie trop elevée, par exemple supérieure à 300 % de la surface anodique efficace.
On entend par surface anodique efficace de la cellule, ~ la partie utile de l'anode, qui par-ticipe effectivement à la décharge des ions chlore dans des conditions normales de fonc- ;~
tionnement de la cellule.
~ Dans le cas d'une cellule du type de celle décrite dans le brevet belge 780 912 du 20.3.1972, au nom de la Demanderesse, équipée d~une alternance de plaques d'anodes et :.
.. de cathodes planes et parallèles, disposées vis-~-vis l'une de ; ~ .
l'autre, la surface anodique efficace correspond, en général, à la superficie totale des plaques dlanodes. :.
~ar contre, dans le cas d'une cellule équipée.d'ano~es ~ particulières du type de celle décrite dans le brevet de la République d'Afrique du Sud n~ 71 03637 du 4.6.1971, au nom de .. -.
Richard/J. BRIGHT,comprenant.un bloc ver~ical en graphite portar)t des nervures verticales vis-a-vis des cathodes, la surfac~
anodique efficace correspond aux extrémités des nervures, .
voisines des cathodes... L'expérience a en effet montré que le '~
bl.oc massif en graphite n'intervient que pour une part négli--~ geable, inférieure à 2 %, voire nulle, dans la décharge des . ions chlore.
Dans le cas des anodes métalliques connues, formces ~ ;~
d'un support en t.itane portant un revêtement en un matériau
-3- ~ :
X
.. . . .
~ ~7~S8~
catalysant la décharge des ions chlore, par exemple du platine, --- on se contente en général, pour des raisons d'ordre économique, de limiter le revêtement de l'anode essentiellement à la z~ne du support qui est la plus voisine de la cathode, la superficie du ~ -revetement étant .églé~ pour assurer un fonctionnement normal et ~-: , ~conomique de la ccllulo. Dans ce cas particulier, la surfacc anodique équivalente de la cellule est en général sensiblement confondue avec cette zone revêtue du support de l'anode. C'est par exemple le cas de l'anode décrite dans le brevet belge 791 67~5 du 21.11.1972, au nom de la Demanderesse, ladite anode ~tant formée de deux plaques verticales en titane, qui sont disposées vis-à-vis l'une de l'autre, en sorte de former une boite, et ~ui portent un rev~tement actif catalysant la~écharge des ions chlore, uniquement sur leur face extérieure ~à la bofte.
Dans la cellule suivant l'invention, la surface cata-lytique peut par exemple se présenter sous la forme de fils, de plaquettes, de feuilles ajourées ou ondulées, de manière à
baigner dans l'anolyte pendant l'électrolyse.
Dans la cellule suivant l'invention, la surface cata-lytique peut être non polarisée ou, en variante, elle peut être raccordée au pôle positif d'une source de courant continu.
Des particularités et détails de l'invention~-~apparai- ~ -tron~ au cours de la description suivante des figures annexées qui représentent, ~ titre d'exemples seulement, quelques formes de réalisation particulières de la cellule suivant l'invention.
~a ~igure 1 est une vue en élévation longitudinale, avec arrachement partiel, d'une première forme de réalisation de la cellule suivant l'invention ;
La figure 2 est, à plus grande échelle, une coupe partielle suivantle plan II-II de la figure 1 ;
La figure 3 est une vue, analogue à la figure 2, d'une deuxième forme de réalisation de la cellule suivant l'invention;
La figure 4 montre, à pLus grande échelle, un détall
-4-X
~ . ~ ..... ..... . .. .
..
~.~7~L5~
de lc~ figure 3, vl~ erl coupe sui.vallt le plan ~V-IV de la fiyu e 3 , '~
La figure 5 est une vue analogue aux f.igures 2 et 3, -:
d'une troisi~me forme de réalisation de la cellule ~uivant : ~.
1'inven~iona . '~
Dans ccs figures, des mêmes notations de référence désignent des ~léments identiques.
On a représenté aux figures 1 et 2, une cellule à
diaphragme, à électrodes verticales, du type de celle décrite dans le brevet belge 780 912 du 20~mars 1972, au nom de la Demanderesse. La cellule comprend, sur une embase 1 supportée par des i~olateurs 2, un socle 3 en béton forman-t la sole de : -~
la cellule, et supportant, à sa périphérie, un caisson ree an~
gulaire 4 en acier., obture par un couvercle 5. A l'intérieur .
du caisson 4, des cathodes 6 alternent avec des rangées de plaques d'anodes sensiblement verticales et parallèles 7, fixées ~ une amenée de courant 8 noyée dans le socle en béton 3.
~, ; ~ Les anodes 7 sont par exemple constituées de plaques en graphite ou, de préférence, de plaques en ti.tane portant, .'~
sur leurs deux faces, un revêtement connu en soi, résistant aux conditions régnant dans la cellule et catalysant la décharge ..
,.. :- ~
des ions chlore. A titre d'exemple, le revêtement des~ano.des : ..
~ peut comprendre un mé~taL du groupe du platine ou.un composé, -~
par exemple un oxyde, d'un métàl de ce groupe.
La surface anodique efficace de la cellule est- . . "~
-. sensiblement égale ~ la superficie totale des deux faces.de ~ . .
l'ensemble des plaques d'anodes 7. . :
..Les cathodes 6 sont formées d'un treillis en acier, ~ fixé aux parois du caisson 4 et profilé en sorte de former des chambres ou poches cathodiques 10 s'étendant entre les anodes ~ .
~ 7. ~Le treillis cathodlque 6 est entièrement recouvert d'un diaphragme non représenté, qui sépare ainsi les chambres catho-diques 10 de la chambre anodique contenant les anodes 7.
~ _5_ ~ ~?
X ' ::
:, . .. ...
97~513~
La cham~r~ anodique est en co~munication, à travers le couvercle 5, avec un conduit 12 d'admissio~ d'une saumure de chlorure de sodium et avec un conduit 13 d'extraction du chlore produit aux anodes 7. Les chambres cathodiques sont en commu-nication, à travers le caisson ~, avec un conduit 14 pour l'ex-traction do l'hydrog~nc d~g~g~ aux cathodos pcndant l'~lectro-lyse et avec un conduit 15 pour l'~vacuation d'une lessive alcaline. -~
Conformément ~ llinvention, la chambre anodique de la cellule contient une plaque horizontale ajourée 16 en un maté- ;
riau catalysant la décomposition des ions hypochloreux. La pla~ue ajourée 16 est engagée, à sa périphérie, entre le couver-cle 5 et une bride périphérique 17 du caisson 4, avec~inter-position de joints d'étanchéité 18 et 19, de manière à baigner dans l'anolyte pendant l'électrolyse. ~ ' La plaque ajourée 16 peut etre constituée d'une tôle perforée ou déployée en un métal filmogène, revêtue du matériau catalysant la décomposition des ions hypochloreux dans l'anolyte.
Le métal fi~mogène de la plaque 16 peut avantageuse-ment être choisi parmi le groupe formé par le titane, le tan1a-le, le niobium, le tungstène, le zirconium et leurs a ~ ages.
Le matériau catalysant la décomposition des ions ~' hypochloreux peut avantageusement être choisi parmi les métaux du groupe formé par liiridium, l'osmium, le palladium, le rhodium et le ruthénium, leurs alliages ou leurs oxydes, pour lesquels la surtension de l'oxygène dans une solution aqueuse d'hydroxyde de potassium est au maximum égale à 1,5 V, sous une den~ité de courant de 10 kA/m2. Il est de préfarence cons-- titué d'un mélange d'un oxyde d'un métal du groupe formé par - ~;
l'iridium, l'osmium, le palladium, le rhodium et le ruthénium et d'un oxyde d'un métal filmogène du groupe formé par le tita~
ne, le tantale, le niobium, le tungstène et le zirconium.
... .

X
' " ' ~ ' ' . ,: ...
7~58~
~ uivarlt une ~ari.ante ~v~ntayeuse de la forme de r~alisation d2s figur:es 1 et 2, :La plaque catalytique ].6 e.st constituee d'un treilli.s en un polymère synthétique résistant ~ la co.rosion par le chlore et llanolyte, et recouver-t du matériau catalytique, Le polymère consti.tuant le treillis peut ~tre un polym~re fluoré, par cxemple du polytétrafluor~thyl~ne, du polyfluorure de vinylidène ou du polytrifluormonochloréth~
lène, tel que celui connu sous le nom Kel-F (marque de commerce de ICellog Co.). La rigidité du treillis peut éventuellement 8tre renforcée au moyen d'entretoises.
On a représenté aux figures 3 et 4, une forme de realisation préférée de la cellule suivant l'invention.
Dans la cellule des figures 3 et 4, chaque anode -comprend une série de lamelles verticales 18, fixées transver-salement à une plaque de support verticale 19, Celle-ci es-t :.:
~ raccordée à une amenée de courant noyée dans un socle en béton -~
~ .. 3, ~omme dans le cas de la cellule des figures 1 et 2. Les .
: lamelles 18 sont par exemple formées par les ailes de profilés verticaux en U soudés à la plaque de support 19 le long de l'~me 20~ -~La surface anodique efficace de la cellule des figu- .-:
res 3 et 4 correspond à la superficie des extrémites libres 17 ~::
des lamelles, qul sont immédiatem,~n~ voisines des cathodes 6.
: Ces extrémités libres 17 des l.amelles constituent ainsi les anodes proprement dites, où la decharge des ions chlore a ~ . effectivement lieu. La partie restante des làmelles 18, l'~me 20 des profilés en U et la plaque de support 19 constituent la surface catalytique, capable de décomposer les ions hypochlo- ~;~
.
-reux dans l~anolyte.
Les profilés en U et la plaque de support 19 peuvent ... ,~
par exemple 8tre en titane' les extrémités libres 17 des ailes 18 sont recouvertes d'un matériau catalysant la décharge des ions chlore, par exemple du platine, tandis que la partie X
...,.,,.,. ;,;, - ~7~5~3~L
restante des ailes 18, l'~rne 20 des profilés en U et la plaque de support 19 sont recouvertes d'un matériau catalysant la dé-composition des ions hypochloreux dans l'anolyte, par exemple de l'oxyde de ruthénium.
En variante, on peut utiliser, pour l'ensemble des profilés en U et de la plaque de support 19, un revêtement qui convient à la fois pour catalyser la décharge des ions chlore et pour catalyser la décomposition des ions hypochloreux dans l'anolyte, par exemple un mélange d'oxyde de ruthénium et de bioxyde de titane.
Dans cette varian-te particuliere de l'invention, les extrémités libres 17 des lamelles constituent la surface anodi-que efficace de la cellule, c'est-à-dire la partie utile des lamelles, qui participe eEfectivement au processus de décharge des ions chlore, pendant le fonctionnement normal de la cellule.
La partie restan-te des lamelles et la plaque de suppor-t 19 ne participent que pour une part négligeable, inférieure à 2 %, voire sensiblement nulle, au processus de décharge des ions chlore.
Suivant une autre variante de la cellule des figures 3 et 4, la plaque de support 19 et les profilés en U sont prolongés vers le haut, au-delà des cathodes 6, sous le couver-cle 5 de la cellule. La partie 21 de la plaque de support 19 et des profiles en U, qui s~étend ainsi au-dessus des anodes et des cathodes est revatue d'un matériau qui catalyse la décom~
position des ions hypochloreux.
~ans la forme de réalisation représentée à la figure
5, la cellule suivant l'invention est équipée d'anodes 7 formées - chacune d'une paire de plaques sensiblemen-t verticales 22 en titane, disposées vis-à-vis l'une de l'autre en sorte de former une boite creuse, ouverte à ses extrémités supérieure et infé-rieure, dans laquelle l'anoly-te circule en un mouvement des- -cendant pendant l'électrolyse. Des entretoises 23 maintiennent ~al7~s8~. ~
l'ecartenlerlt entre les deux placlues 22 des boîtes arlodiques ~.
Les plaques en titane 22 portent sur leur face extérieure aux bo~tes a~odiques 7, un revêtement catalysant la décharge des ~ :
ions chlore, pendant l'électrolyse.
Dans la cellule de la figure 5, la surface anodique -~
efficace est ~gale à la superficie glo~ale des faces extéric-u~
res revêtues des plaques 22 de l~ensemble des bo~tes anodiques Suivant l'invention, les plaques 22 sont revêtues, sur leur face orientée vers l'intérieur des boites anodiques 7, d'un revêtement catalysant la décomposition des ions hypo~
chloreux dans l'anolyte. :
Dans une variante ahantageuse de la forme de Iëalisa-tion de la figure 5, des lamelles inclinées 24 en titane, por-tant un revêtement catalysant la décomposition des ions hypo~
chloreux, sont fixées, par exemple soudées, aux plaques 22, ~ l'intérieur des boites anodiques 7. Toutes autres choses ::~
- - -étant égales, ces lamelles auymentent: la surface catalysant la :
décomposition des ions hypochloreux; elles provoquent par ailleur~ une turbulence dans l'écoulement de l'anolyte dans les boites anodiques 7, favorable au taux de décomposltion des ~ :
ions hypochloreux dans l'anolyte.
Pour faire appara~tre l'intérêt de l'invention, on a -~
proc~dé ~ des essais comparatifs dans une cellule d'électrolyse de laboratoire, équipée d'une anode et d'une cathode rectangu~
laire verticales de 120 cm2 de superficie, s~parées par un dia- ~: ?
phragme en amiante. L'anode est formée d'une plaque en ti-tane portant un revêtement constitué d'un mélange de 50 % en poids ~; ;
d'oxyde de ruthénium et de 50 % en poids de bioxyde de titane.
La cathode est formée d'un treillis en acier et supporte le : . .:
dlaphragme.
La surface anodique efficace de cette cellule de la~
boratoire est égale à la superficie de l'anode, soit 120 cm .
Dans chacundes essaiscomparatifs, on a procédé à ~ ;
X
: ~
~71~8~ ~
l~lectr~1~st (l'un~ s~umu~ ont~nar.t.26~c~c3~ chlo~urede sodiu~
par k~, so~sunc ~n~;it~ ~ cour~ntd(~ l'ordre dekA~m2clesurface anodiq~e. La t~mpérature dela saum~lr~ dansla cellule aété mainte-nue àenviron 85~C pendant l'électrolyse. On extrait de la cellule une lessive alcaline contenant environ 11% en poids d~ soud~ caustiqu~. Dans chagu~ essai, on a mesuré le ren~c-ment de courant en chlore de l'opération ~'électrolyse et la teneur en chlorate de sodi~m dans la lessive alcaline.
Première série d'essais (comparatifs) :
On a procédé ~ deux essais successifs d'électrolyse dans la cellule de laboratoire antérieure à l'invention, dont la chambre anodique n!a pas été équipée, en plus de l'anode, d'une surface catalysant la décomposition des ions hypochloreux dans l'anolyte, On a consigné dans le Tableau I les résultats obtenus dans chaque essai.
- . Tableau I ~
.;
_ _ _ .
Essai Rendement de courant Teneur en chlorate de n~ . sodium de la lessive . (%) alcaline 1 9-,1 320 ~ ~ .
- ~ _ 94,8 310 Deuxième série d'essais (conformes à l'invention) :
; Conformément à l'invent~on, on a disposé dans la .
chambre anodique de la cellule de laboratoire, un treillis en titane portant un revêtement catalysant la décomposition des ions hypochloreux dans l'anolyte.
: Essai n~ 3 : .
- On a utilisé un treillis catalytique de 24 cm de superficie ~ce qui correspond à 20 % de la surface anodique ~-efficace de la cellule), dont le revêtement a consisté en un mélange de 50 % en poids d'oxyde de ruthénium et de 50 % en poids de bioxyde de titane. On a relevé, au cours de l'essai ;
X . --10-- . . -.. . . .
d'electrol~se, un rerldeme~llt de co~rant en chlGre de 96,7 % el ur~e terleur en chlorate de sodiwn dan~ la lessive alcaline de 46 ppm.
Es~sai n~ 4 On a lltilisé un treillis catalytique de m~me compo-sition que cclui de llessai n~ 2, mais prescntant une supcr-ficie égale à 120 cm2~ ce qui co~respond à 100 % de la surface anodique efficace de la cellule. On a relevé, pendant l'elec-trolyse, un rendement de courant égal à 96,3 % et une teneur de 30 ppm de chlora~e de sodium dans la lessive alcaline.
' Es~ai n~ 5~
On a utilise un treillis catalytique en titane pre-sen-tant la même composition de revêtem-nt qu'aux essais 3 et 4, ;'mais de superficie égale à 240 cm2 (ce qui correspond ~ 200 % ' de la surface anodique efficace de la cellule). On a relevé
un-rendement de courant de 94,4 % et une teneur en chlorate dans la lessive alcaline égale à 27 ppm.
Essai n~ 6:
On a utilisé un treillis catalytique en titate de ~ .
120 cm2 (ce qui correspond à 100 % de la surface anodique ef-f,icace de la cellule), portant un revêtement d'oxyde de ruthé-nium. Le rendement de courant en chlore de l'électrolyse slest ' éle~é à 95,5% et la lessive alcaline a présenté une teneur en - chlorate de sodium égal à 32 ppm.
On a conslgné dans le Tableau II les résultats de la deuxième série d'essais. - -TabIeau II ' ¦Essai Matériau cata- Surfacé cata- Rendement r~ A Cl~
n~ lytique lytique (cm2) de courant rate de la les-(%) sive (ppm) ' _ _ ,, 350% Ru~/50% TiO24~ 96,7 46 4idem 120 96,3 30 5idem 240 94,4 27 , ~ RuO2 120 95,5 32 X.
., .. , ., .. , .. , ~ . , ' 7~.58~. :
Un cornparaison des Tableaux I et II fait apparaître le progrès apporté par l'invention en ce qui concerne le rende- :
ment de courant de l'électrolyse et la teneur en chlorate de métal alcalin dans la lessive alcaline extraite de la chambre cathodique. .
L'invcntion n'cst ~videmment pas limit~e cxclusive-ment aux exemples qui pr~cèden~, de nombreuses modifications ~ pouvant y être apportées sans sortir du cadre des revendications Eulvantes.
- ' ' ' ~
'' ' ' ' '. ' . . . . . . .
' ' , , ' . , ' ' . ' .. . " ;'' : :
~:

. . . .

Claims (16)

Les réalisations de l'invention au sujet desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont définies comme il suit:
1. Cellule à diaphragme pour l'électrolyse d'une solu-tion aqueuse de chlorure de métal alcalin, comprenant une enceinte divisée par un diaphragme en une chambre anodique contenant au moins une anode et une chambre cathodique contenant au moins une cathode, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre, dans la chambre anodique, une surface catalytique en un matériau catalysant la décomposition de l'ion hypochloreux.
2. Cellule suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le matériau de la surface catalytique est un métal ou un composé métallique, vis-à-vis duquel la surtension de l'oxygène est au plus égale à 1,5 V dans une solution molaire d'hydroxyde de métal alcalin, sous une densité de courant égale à 10 kA/m2.
3. Cellule suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le matériau de la surface catalytique est choisi dans le groupe formé par l'iridium, l'osmium, le palladium, le rhodium et le ruthénium, leurs alliages et leurs composés vis-à-vis desquels la surtension de l'oxygène est au plus égale à 1,5 V dans une so-lution molaire d'hydroxide de métal alcalin, sous une densité de courant égale à 10 kA/m2.
4. Cellule suivant la revendication 3, caractérisée en ce que le matériau catalytique comprend un mélange d'un oxyde d'un métal du groupe formé par l'iridium, l'osmium, le palladium, le rhodium et le ruthénium et d'un oxyde d'un métal filmogène du groupe formé par le titane, le tantale, le niobium, le tungstène et le zirconium.
5. Cellule suivant la revendication 4, caractérisée en ce que le matériau catalytique est constitué d'un mélange de 50%
en poids d'oxyde de ruthénium et de 50% en poids de bioxyde de titane.
6. Cellule suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la superficie de la surface catalytique est au moins égale à 5% de la surface anodique efficace de la cellule.
7. Cellule suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la superficie de la surface catalytique est au moins égale à 10% de la surface anodique efficace de la cellule.
8. Cellule suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la superficie de la surface catalytique est sensiblement comprise entre 20 et 300% de la surface anodique efficace de la cellule.
9. Cellule suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la surface catalytique comprend un substrat formé par le titane, le tantale, le niobium, le tungstène, le zirconium et les alliages filmogènes de ces métaux, sur lequel est applique le matériau catalytique.
10. Cellule suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la surface catalytique comprend un substrat en un polymère synthétique résistant à la corrosion dans l'anolyte sur lequel est applique le matériau catalytique.
11. Cellule suivant la revendication 10, caractérisée en ce que le polymère synthétique est un polymère fluoré.
12. Cellule suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la surface catalytique comprend des feuilles ajourées.
13. Cellule suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la surface catalytique comprend des lamelles disposées transversalement à la cathode.
14. Cellule suivant la revendication 13, caractérisée en ce que les lamelles de la surface catalytique sont des prolon-gements de lamelles constituant une partie au moins de l'anode.
15. Cellule suivant la revendication 1, caractérisée en ce que, dans le cas où l'anode comprend deux plaques sensible-ment verticales disposées vis-à-vis l'une de l'autre, en sorte de former une boîte ouverte au moins au voisinage de ses extrémités supérieure et inférieure, la surface catalytique est logée entre les deux plaques de l'anode.
16. Cellule suivant la revendication 1, caractérisée en ce que, dans le cas d'une,cellule comprenant une série d'anodes sensiblement verticales et parallèles, alternant avec des poches cathodiques à parois ajourées, enveloppées d'un diaphragme, la surface catalytique est disposée au-dessus du diaphragme.
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