CN105531399A - 离子交换膜电解槽以及弹性体 - Google Patents
离子交换膜电解槽以及弹性体 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105531399A CN105531399A CN201480049705.0A CN201480049705A CN105531399A CN 105531399 A CN105531399 A CN 105531399A CN 201480049705 A CN201480049705 A CN 201480049705A CN 105531399 A CN105531399 A CN 105531399A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- electrode
- exchange membrane
- base portion
- ion
- elastomerics
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
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
- C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
- C25B9/17—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof
- C25B9/19—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof with diaphragms
- C25B9/23—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof with diaphragms comprising ion-exchange membranes in or on which electrode material is embedded
-
- 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
- C25B13/00—Diaphragms; Spacing elements
- C25B13/02—Diaphragms; Spacing elements characterised by shape or form
-
- 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
- C25B13/00—Diaphragms; Spacing elements
- C25B13/04—Diaphragms; Spacing elements characterised by the material
- C25B13/08—Diaphragms; Spacing elements characterised by the material based on organic materials
-
- 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
- C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
- C25B9/70—Assemblies comprising two or more cells
- C25B9/73—Assemblies comprising two or more cells of the filter-press type
-
- 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
- C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
- C25B9/70—Assemblies comprising two or more cells
- C25B9/73—Assemblies comprising two or more cells of the filter-press type
- C25B9/77—Assemblies comprising two or more cells of the filter-press type having diaphragms
Landscapes
- 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)
Abstract
离子交换膜电解槽包括通过按压第二电极来使离子交换膜紧贴各电极的弹性体。弹性体包括固定于基部或第二电极的固定部,和从固定部延伸通过弹性变形而按压第二电极的弹性部,弹性部形成为板状的同时,沿延伸方向形成为凹凸状,以使一侧的顶部与基部相接触并且使另一侧的顶部与第二电极相接触。
Description
技术领域
本发明涉及一种在第一电极和第二电极之间介入离子交换膜的离子交换膜电解槽。此外,本发明涉及一种弹性体,在该离子交换膜电解槽中,该弹性体以弹性变形的状态被配置于相对于第一电极间隔并被固定的基部与第二电极之间,并且通过按压第二电极而使离子交换膜紧贴各个电极。
背景技术
以往,作为离子交换膜电解槽,已知依次排列阳极、离子交换膜、阴极、弹性体、基部的离子交换膜电解槽(例如,专利文献1和2)。在这样的离子交换膜电解槽中,弹性体包括固定于基部的固定部和从固定部倾斜并延伸的平板弹簧体。而且,通过弹性变形的平板弹簧体按压阴极,从而使离子交换膜与阳极和阴极分别紧贴。
此外,在专利文献1和2所涉及的弹性体中,伴随着阴极和基部的距离变小,平板弹簧体按压阴极的力变大。因此,例如由于设计上或制作上的误差,当阴极和基部的距离小时,由于平板弹簧体局部地按压阴极,各电极与离子交换膜不能整体地以均匀的力紧贴。进一步,还可认为平板弹簧会使阴极损伤。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2004-2993号公报
专利文献2:日本特开2008-63611号公报
发明内容
发明所要解决的课题
因此,鉴于这样的情况,本发明的课题为提出一种可使电极与离子交换膜整体地以均匀的力紧贴的离子交换膜电解槽以及弹性体。
解决技术问题的手段
本发明所涉及的离子交换膜电解槽,其特征在于,包括:第一电极;基部,上述基部相对于上述第一电极间隔并被固定;第二电极,上述第二电极配置在上述第一电极与上述基部之间;离子交换膜,上述离子交换膜配置在上述第一电极与上述第二电极之间;弹性体,上述弹性体以弹性变形的状态被配置于上述基部与上述第二电极之间,通过按压上述第二电极从而使上述离子交换膜紧贴上述各个电极;上述弹性体包括固定于上述基部或上述第二电极的固定部,和从上述固定部延伸、通过弹性变形而按压上述第二电极的弹性部,上述弹性部形成为板状的同时,沿延伸方向形成为凹凸状,以使一侧的顶部与上述基部相接触并且使另一侧的顶部与上述第二电极相接触。
根据本发明所涉及的离子交换膜电解槽,配置在基部和第二电极之间的弹性体通过固定部而被固定于基部或第二电极。另外,从固定部延伸的弹性部形成为板状的同时,沿延伸方向形成为凹凸状。而且,弹性部的一侧的顶部与基部相接触,弹性部的另一侧的顶部与第二电极相接触。由此,由于弹性变形的弹性部按压第二电极,离子交换膜紧贴各电极。
此时,形成为凹凸状的弹性部,与第二电极和基部的距离相应地、以在延伸方向上伸长的方式进行弹性变形。具体地,弹性部以在延伸方向上的各顶部之间的距离变大、而且在垂直于延伸方向的方向(第二电极和基部彼此相对的方向)上的一侧的顶部与另一侧的顶部的距离变小的方式进行弹性变形。因此,由于可抑制弹性部局部地按压第二电极,可使各电极和离子交换膜整体地以均匀的力紧贴。
另外,在离子交换膜电解槽中,可以是这样的结构:上述弹性部的一侧的顶部以及另一侧的顶部中的至少一个,形成为弯曲状。
根据这样的结构,由于与基部相接触的弹性部的一侧的顶部以及(或者)与第二电极相接触的弹性部的另一侧的顶部形成为弯曲状,因此弹性部能够与第二电极和基部的距离相应地,容易地以在延伸方向上伸长的方式弹性变形。因此,可使各个电极与离子交换膜地整体以均匀的力紧贴。
另外,在离子交换膜电解槽中,可以是这样的结构:上述弹性部的一侧的顶部以及另一侧的顶部中的至少一个,形成为平面状。
根据这样的结构,由于与基部相接触的弹性部的一侧的顶部以及(或者)与第二电极相接的弹性部的另一侧的顶部形成为平面状,因此弹性部通过各个顶部可使基部以及(或者)第二电极以均匀的力相接触。因此,可使各个电极与离子交换膜整体地以均匀的力紧贴。
另外,在离子交换膜电解槽中,可以是这样的结构:上述固定部形成为长条,上述弹性部以从上述固定部的宽度方向的两侧延伸的方式设置有多个。
根据这样的结构,以从固定部的宽度方向的两侧延伸的方式设置有多个弹性部。由此,各个弹性部在与第二电极和基部的距离相应地进行弹性变形时,可使多个弹性部均等地弹性变形。因此,可使各电极和离子交换膜整体地以均匀的力紧贴。
另外,本发明所涉及的弹性体,其特征在于,在离子交换膜电解槽中,上述弹性体以弹性变形的状态被配置于相对于第一电极间隔并被固定的基部和第二电极之间,并且通过按压上述第二电极而使上述离子交换膜紧贴上述各电极,的弹性体,其中上述第二电极被配置在上述第一电极和上述基部之间并且在上述第二电极与上述第一电极之间介入有离子交换膜,上述弹性体包括:固定于上述基部或上述第二电极的固定部,和从上述固定部延伸、通过弹性变形而按压上述第二电极的弹性部,上述弹性部形成为板状的同时,沿延伸方向形成为凹凸状,以使一侧的顶部与上述基部相接触并且另一侧的顶部与上述第二电极相接触。
如上所述,本发明,可起到使电极和离子交换膜整体地以均匀的力紧贴的优良效果。
附图说明
图1是一实施例所涉及的离子交换膜电解槽的整体主视图。
图2是同一实施例所涉及的离子交换膜电解槽的主视的主要部分纵剖视图。
图3是同一实施例所涉及的离子交换膜电解槽的沿图2的III-III线的主要部分的剖视图。
图4是同一实施例所涉及的电解槽单元的主视的主要部分的纵剖视图。
图5是同一实施例所涉及的电解槽单元的沿图4的V-V线的主要部分的剖视图。
图6是同一实施例所涉及的弹性体的整体立体图。
图7是同一实施例所涉及的弹性体的整体主视图。
图8是同一实施例所涉及的固定体的整体侧视图。
图9是同一实施例所涉及的固定体的整体侧视图。
图10是对同一实施例所涉及的弹性体的固定方法进行说明的主要部分的剖视图。
图11是对同一实施例所涉及的弹性体的固定方法进行说明的主要部分的剖视图。
图12是对同一实施例所涉及的弹性体的固定方法进行说明的主要部分的剖视图。
图13是另一实施例所涉及的弹性体的主要部分的立体图。
图14是又一实施例所涉及的弹性体的主要部分的立体图。
图15是又一实施例所涉及的弹性体的主要部分的立体图。
图16是又一实施例所涉及的弹性体的整体主视图。
具体实施方式
以下,参照图1~图12对离子交换膜电解槽的一实施例进行说明。而且,在各图中,图像的尺寸比例和实际的尺寸比例不必一致。
如图1~图3所示,本实施例所涉及的离子交换膜电解槽1包括层叠的多个电解槽单元2和分别配置在相邻的电解槽2、2之间的离子交换膜3。而且,在本实施例所涉及的电解槽单元2为包括阳极室2a和阴极室2b的多极式电解槽单元。
离子交换膜电解槽1包括配置在阳极室2a的上部的阳极室侧气液分离部14、向阳极室2a供应阳极液的阳极液供应部15、排出气体和浓度降低了的阳极液的阳极液排出部16。另外,离子交换膜电解槽1包括配置在阴极室2b的上部的阴极室侧气液分离部17、向阴极室2b供应阴极液的阴极液供应部18、排出气体和浓度升高了的阴极液的阴极液排出部19。
如图1~图5所示,电解槽单元2包括将阳极室2a和阴极室2b间隔开的隔壁4。另外,电解槽单元2包括:从隔壁的一侧(图1、图2以及图4中的右侧,图3以及图5中的下侧)与隔壁4有间隔地配置的作为第一电极的阳极5、和从隔壁的另一侧(图1、图2以及图4中的左侧,图3以及图5中的上侧)与隔壁4有间隔地配置的基部6。
电解槽单元2包括:比基部6更位于另一侧地配置的作为第二电极的阴极7,和以弹性变形的状态配置于基部6和阴极7之间的多个弹性体8。另外,电解槽单元2包括将弹性体8固定在基部6上的多个固定体9。
电解槽单元2包括对离子交换膜3进行密封的环状的密封部(例如,垫圈)10、10。另外,电解槽单元2包括:用于保持阳极5的、连接隔壁4和阳极5的阳极保持部11;用于保持阴极7的、连接隔壁4和基部6的基部保持部(也称作“第二电极保持部”)12;与隔壁4连接的、支撑密封部10的密封支撑部13。
通过将离子交换膜3配置在相邻的电解槽单元2、2之间,而使其被配置在一个的电解槽单元2的阳极5和另一个的电解槽单元2的阴极7之间。另外,离子交换膜3以及隔壁4将阳极室2a和阴极室2b区划开。
而且,通过弹性体8朝向离子交换膜3按压阴极7,从而使离子交换膜3紧贴阳极5和阴极7。此外,在本实施例中,由于在阳极5侧和阴极7侧的电解液液压不同(具体地,由于阴极7侧的液压比阳极5侧的液压更大),因此离子交换膜3还被该压力差按压而紧贴阳极5。
阳极5包括具有导电性的基材、覆盖基材的表面并具有催化产生氯气的功能的催化层。具体地,用碱、有机溶剂洗净导电性的基材后,进行表面处理,进一步通过供给具有催化产生氯气的功能的混合氧化物,从而形成阳极5。另外,阳极5具有刚性。
为了兼有机械强度和经济性,阳极5厚度优选为0.5~2.0mm。例如,在阳极5的厚度薄的情况下,由于机械强度降低,基材在被表面处理时会变形,阳极5会由于工作时产生的电解压力而变形。其结果是,在离子交换膜3和阳极5之间产生间隙,电解电压变大。相反地,在阳极5的厚度厚的情况下,原材料成本上升,经济性降低。
作为阳极5的基材的材质,可列举钛或钛合金等。而且,作为钛或钛合金,可列举日本工业标准(JIS标准)所规定的一种、两种、三种、四种的各种工业用纯钛或添加了镍、钌、钽、钯、钨等而提高了耐腐蚀性的钛合金,添加了铝、钒、钼、锡、铁、铬、铌等的钛合金等。
具体地,作为阳极5的基材,优选具有耐腐蚀性的钛制成的金属网或钛制成的冲孔金属,从经济性的观点出发,特别优选为钛制成的金属网。为了兼有机械强度和透液性,这样的阳极5的基材的开孔率优选为25~75%。
作为阳极5的催化层的材质,即,作为覆盖基体表面的电极活性物质,优选为从由铱、钌、铂、钯等铂族金属,钛、钽、铌、钨、锆等阀金属和锡所组成的群中选出的一种以上的金属的氧化物或它们的混合氧化物。作为一个例子,可列举铱-钌-钛混合氧化物、铱-钌-铂-钛混合氧化物、铂以及铱氧化物。
作为对阳极5的基材进行的表面处理,可列举机械表面处理以及化学表面处理。作为机械表面处理方法,存在使用细小的研磨材料,使基材的表面致密地凹凸化的喷丸处理方法,另外,作为化学表面处理的方法,存在于草酸、硝酸、硫酸、盐酸、氢氟酸等的溶液中进行化学蚀刻处理的方法。
这样的表面处理,可单独进行上述化学表面处理或单独进行上述机械表面处理,也可组合两种处理方法。而且,为了同时确保透液性和对离子交换膜3的保护,在阳极5的表面上形成的凹凸的高低差的最大值优选为3~50μm,更优选为5~40μm。
基部6相对于相邻的电解槽单元2的阳极5间隔地被固定。而且,在基部6和相邻的电解槽单元2的阳极5之间,介入有离子交换膜3、阴极7以及弹性体8。另外,基部6具有刚性。而且,在本实施例中,基部6被用作间距式电解槽(在离子交换膜和阴极之间具有间距的电解槽)中的阴极。
即,本实施例所涉及的离子交换膜电解槽1是,通过在作为间距式电解槽的阴极的基部6与离子交换膜3之间设置阴极7以及弹性体8,从而将间距式电解槽改造为零极距式电解槽(离子交换膜与阴极紧贴的电解槽)。因此,基部6可以是基部阴极或旧阴极,阴极7可以是安装阴极或新阴极。
为了兼有机械强度和经济性,基部6的厚度优选为0.5~2.0mm。另外,基部6包括具有导电性的基材。作为这样的基部6的基材的材质,可列举镍、不锈钢、铜等。具体地,作为基部6的基材,优选具有耐腐蚀性的镍制成的金属网或镍制成的冲孔金属。而且,为了兼有机械强度和透液性,基部6的基材的开孔率优选为25~75%。
阴极7配置在基部6与相邻的电解槽单元2的阳极5之间。另外,阴极7被配置于其与基部6之间的弹性体8朝向离子交换膜3按压。而且,在阴极7与相邻的电解槽单元2的阳极5之间配置离子交换膜3,以阴极7和该阳极5夹持离子交换膜3。而且,阴极7具有挠性和弹性。
阴极7包括具有导电性的基材和覆盖住基材的表面的、具有催化产生氢气的功能的催化层。阴极7的厚度优选为0.01~0.5mm,其中,催化层的厚度优选为1.0~20μm。
从耐腐蚀性等点出发,阴极7的基材可以为镍制成的金属网、镍制成的冲孔金属、镍制成的细网、镍制成的平织网,例如优选为镍制成的细网或镍制成的平织网。这样的阴极7的基材的开孔率优选为25~75%。
如图2~图7所示,弹性体8包括固定在基部6上的固定部81,和从固定部81延伸、通过在基部6以及阴极7之间弹性变形而按压阴极7的弹性部82。而且,弹性体8具有导电性,以电连接作为基部阴极的基部6和阴极7。
在本实施例中,弹性体8由板状的基材、且可一体形成固定部81和弹性部82。这样的弹性体8的基材的厚度,即,固定部81以及弹性部82的厚度优选为0.02~0.3mm,另外,特别优选为0.1~0.20mm。例如,弹性体8可单独使用镍、不锈钢或铜,或者也可以通过对基材进行镀镍、镀铂、焙烧铂系金属,使其具有催化产生氢气的功能。
固定部81具备可插入固定体9的多个孔部81a,以通过固定体9来固定在基部6上。另外,固定部81形成为长条的板状。而且,固定部81的宽度方向(较短方向)的尺寸优选为3~30mm。
弹性部82包括:在一侧通过与基部6相接触而支撑基部6的基部支撑部82a,和在另一侧通过与阴极7相接触而支撑阴极7的阴极支撑部(也称作“第二电极支撑部”)82b。而且,弹性部82形成为板状的同时,沿着从固定部81延伸的方向形成为凹凸状,以使一侧的顶部成为基部支撑部82a并且使另一侧的顶部成为阴极支撑部82b。
多个弹性部82从固定部81的宽度方向的两侧延伸。而且,多个弹性部82分别被配置为相对于固定部81的长度方向、具体地相对于固定部81的宽度方向的中心线而轴对称。另外,为弹性部82的一侧的顶部以及另一侧的顶部的基部支撑部82a以及阴极支撑部82b分别形成为弯曲状。
而且,弹性部82的长度方向的尺寸,优选为100~1400mm,特别优选为200~800mm,另外,弹性部82的宽度方向的尺寸,优选为5~30mm,特别优选为8~20mm。另外,为弹性部82的一侧的顶部的基部支撑部82a彼此之间的距离,以及为弹性部82的另一侧的顶部的阴极支撑部82b、82b彼此之间的距离,优选为2~30mm,特别优选为3~20mm。
另外,作为弹性部82的一侧的顶部的基部支撑部82a与作为弹性部82的另一侧的顶部的阴极支撑部82b的距离,在恢复时(没有弹性变形时)优选为1.0~6.0mm,另一方面,在弹性变形时优选为0.5~3.0mm,特别优选为0.7~2.5mm。而且,弹性变形的弹性部82施加给基部6以及阴极7的压力,优选为3~25kPa,特别优选为7~15kPa。
如图2~图5以及图8~图9所示,固定体9包括可贯穿基部6以及弹性体8贯穿部91。另外,固定体9包括:配置在贯穿部91的一侧、对基部6进行止动的止动部92,配置在贯穿部91的另一侧、对弹性体8进行止动的弹性体止动部93。
在本实施例中,固定体9由板状的基材、且可一体形成贯穿部91、基部止动部92和弹性体止动部93。这样的固定体9的基材的厚度(即,下述的贯穿片91a以及各个止动片92a、93a的厚度)优选为0.05~0.5mm。
贯穿部91包括形成为长条的板状的一对贯穿片91a、91a。而且,一对贯穿片91a、91a在长度方向的一个端部处相互连接。而且,各贯穿片91a具有可容纳基部止动部92(具体地,下述的基部止动片92a)的开口。
基部止动部92包括形成为长条的板状的一对基部止动片92a、92a。而且,各个基部止动片92a在底端处与贯穿片91a连接,朝向贯穿片91a的另一侧突出。另外,各个基部止动片92a与贯穿片91a相倾斜并交叉,在顶端处对基部6进行止动。而且,各个基部止动片92a以底端为基准点,可弹性变形以使顶端接触或离开贯穿片91a。
弹性体止动部93包括形成为板状的一对弹性体止动片93a、93a。而且,各个弹性体止动片93a在端部处与贯穿片91a的另一端部连接。另外,各个弹性体止动片93a通过弹性变形,用另一侧的面对弹性体8的固定部81进行止动。
此处,参照图10~图12,对本实施例所涉及的基部6和弹性体8的固定方法进行说明。
如图10所示,为了使设置在基部6上的孔部61与弹性体8的固定部81的孔部81a连通,将弹性体8与基部6对应地配置。而且,如图11所示,贯穿部91从一端部插入各个孔部61、81a。
此时,由于一对基部止动片92a的顶端彼此的间隔距离比各个孔部61、81a的直径大,因此基部止动片92a通过各孔部61、81a的内部时接触各个孔部61、81a的内边缘。因此,基部止动片92a以底端为基准点,以顶端接触贯穿片91a的方式进行弹性变形。
而且,如图12所示,若基部止动片92a通过基部6的孔部61,则弹性变形了的基部止动片92a使顶端背离贯穿片91a地恢复。由此,各个基部止动片92a用顶端对基部6进行止动。另外,弹性体止动片93a以背离基部止动片92a的方式弹性变形。由此,弹性体止动片93a用一侧的面对弹性体8的固定部81进行止动。这样,弹性体8被固定体9固定在基部6上。
如上述,根据本实施例所涉及的离子交换膜电解槽1,配置在基部6和阴极7之间的弹性体8被固定体9在固定部81处固定于基部6。另外,从固定部81延伸的弹性体82形成为板状的同时,沿着延伸的方向形成为凹凸状。
而且,作为弹性部82的一侧的顶部的基部支撑部82a接触并支撑基部6,作为弹性部82的另一侧的顶部的阴极支撑部82b接触并支撑阴极7。由此,由于弹性变形的弹性部82按压阴极7,因此离子交换膜3紧贴阳极5和阴极7。
此时,形成为凹凸状的弹性部82与阴极7和基部6的距离相应地,在延伸方向上伸长,使凹凸状平坦化地进行弹性变形。具体地,弹性部82以在延伸方向上基部支撑部82a和阴极支撑部82b之间的距离变大,而且,在与延伸方向垂直的方向(阴极7和基部6彼此相对的方向)上基部支撑部82a和阴极支撑部82b之间的距离变小的方式进行弹性变形。
因此,由于能够抑制弹性部82局部地按压阴极7,因而各个电极5、7与离子交换膜3整体地以均匀的力紧贴。其结果是,即使连续使用离子交换膜电解槽1,由于电极5、7与离子交换膜3以均匀的力一直紧贴,因此可抑制伴随着使用的电解电压上升。
另外,根据本实施例所涉及的离子交换膜电解槽1,作为与基部6相接触的弹性部82的一侧的顶部的基部支撑部82和作为与阴极7相接触的弹性部82的另一侧的顶部的阴极支撑部82b形成为弯曲状。由此,弹性部82能够与阴极7与基部6的距离相应地,容易地以在延伸的方向上伸长的方式进行弹性变形。因此,各个电极5、7与离子交换膜3能整体地以均匀的力紧贴。
另外,根据本实施例所涉及的离子交换膜电解槽1,多个弹性部82被设置成相对于固定部81的长度方向对称、从固定部81的宽度方向的两侧延伸。由此,各个弹性部82在与阴极7和基部6的距离相应地进行弹性变形时,可使多个弹性部82均等地弹性变形。因此,各个电极5、7与离子交换膜3能整体地以均匀的力紧贴。
而且,本发明不限于上述实施例的结构,另外,不限于上述作用效果。另外,在不脱离本发明的意旨的范围内,本发明必然可加入各种变形。例如,任意地选择下述各种变形例所涉及的结构和方法等,当然也可采用上述实施例所涉及的结构和方法等。
在上述实施例所涉及的弹性体8中,弹形部82的两个顶部,即基部支撑部82a以及阴极支撑部82b为形成为弯曲状这样的结构。但是,弹性体不限于这样的结构。例如,在弹性体中,作为弹性部82的一侧的顶部的基部支撑部82a和作为另一侧的顶部的阴极支撑部82b中的至少一个可以是形成为弯曲状这样的结构,另外,如图13~图15所示,也可以是形成为平面状这样的结构。
在图13所示的弹性体8中,基部支撑部82a以及阴极支撑部82b形成为平面状。在图14所示的弹性体8中,基部支撑部82a形成为弯曲状,阴极支撑部82b形成为平面状。在图15所示的弹性体8中,基部支撑部82a形成为平面状,阴极支撑部82b形成为弯曲状。
根据图13~图15所示的结构,作为与基部6相接触的弹性部82的一侧的顶部的基部支撑部82a以及(或者)作为与阴极7相接触的弹性部82的另一侧的顶部的阴极支撑部82b形成为平面状。由此,弹性部82通过形成为平面状的支撑部82a、82b,能以均匀的力与基部6以及(或者)阴极7相接触。因此,各个电极5、7与离子交换膜3能整体地以均匀的力紧贴。
另外,在上述实施例所涉及的弹性体8中,弹性部82为这样的结构:以从固定部81的宽度方向的两侧延伸的方式设置有多个,配置成相对于固定部81的长度方向对称。但是,弹性体不限于这样的结构。例如,在弹性体中,弹性部82可以为设置成从固定部81的一侧延伸这样的结构。
进一步,例如,如图16所示,在弹性体中,弹性部82可以为这样的结构:以从固定部81的宽度方向的两侧延伸的方式设置有多个,配置成相对于固定部81的长度方向不对称。在图16所涉及的弹性体8中,多个弹性部82为这样的结构:以在固定部81的宽度方向上不相互重叠的方式配置,并且配置成相对于固定部81的长度方向以及宽度方向的中心(中心点)点对称。
另外,在上述实施例所涉及的弹性体8中,固定部81为固定在基部6上这样的结构。但是,弹性体不限于这样的结构。例如,在弹性体中,固定部81可以为固定在第二电极上,具体地,固定在阴极7上这样的结构。
另外,在上述实施例所涉及的离子交换膜电解槽1中,弹性体8为被固定体9固定在基部6上这样的结构。但是,离子交换膜电解槽不限于这样的结构。例如,在离子交换膜电解槽中,弹性体8可以为通过焊接而固定在基部6上这样的结构。
进一步,例如,弹性体8可以为这样的结构:包括从固定部81突出的突出部,该突出部包括贯穿基部6的贯穿部和对基部6进行止动的基部止动部。而且,这样的突出部的贯穿部和基部止动部可以具备与各个上述实施例所涉及的贯穿部91和基部止动部92相同的功能。
另外,在上述实施例所涉及的离子交换膜电解槽1中,电解槽单元2可以为这样的结构:其为包括阳极室2a和阴极室2b的多极式电解槽单元。但是,离子交换膜电解槽不限于这样的结构。例如,在离子交换膜电解槽中,电解槽单元2也可以为这样的结构:其为仅包括阳极室2a(或阴极室2b)的单极式电解槽单元。
另外,在上述实施例所涉及的离子交换膜电解槽1中,为这样的结构:通过配置在基部6之间的弹性体8被按压在离子交换膜3上的第二电极为阴极7。但是,离子交换膜电解槽不限于这样的结构。例如,在离子交换膜电解槽中,可以为这样的结构:通过配置在基部6之间的弹性体8被按压在离子交换膜3上的第二电极为阳极。
另外,在上述实施例所涉及的离子交换膜电解槽1中,为这样的结构:通过在为间距式电解槽的阴极的基部6和离子交换膜3之间设置阴极7以及弹性体8,从而将间距式电解槽改造为零极距式电解槽。但是,离子交换膜电解槽不限于这样的结构。例如,在离子交换膜电解槽中,可以这样的结构:制作新的零极距式电解槽,即,基部6不具备电极的功能。
符号说明
1……离子交换膜电解槽、2……电解槽单元、2a……阳极室、2b……阴极室、3……离子交换膜、4……隔壁、5……阳极(第一电极)、6……基部、7……阴极(第二电极)、8……弹性体、9……固定体、10……密封部、11……阳极保持部、12……基部保持部(第二电极保持部)、13……密封支撑部、14……阳极室侧气液分离部、15……阳极液供应部、16……阳极液排出部、17……阴极室侧气液分离部、18……阴极液供应部、19……阴极液排出部、61……孔部、81……固定部、81a……孔部、82……弹性部、82a……基部支撑部、82b……阴极支撑部(第二电极支撑部)、91……贯穿部、91a……贯穿片、92……基部止动部、92a……基部止动片、93……弹性体止动部、93a……弹性体止动片。
Claims (5)
1.一种离子交换膜电解槽,其特征在于,包括:
第一电极,
基部,所述基部相对于所述第一电极间隔并被固定,
第二电极,所述第二电极配置在所述第一电极与所述基部之间,
离子交换膜,所述离子交换膜配置在所述第一电极与所述第二电极之间,
弹性体,所述弹性体以弹性变形的状态被配置于所述基部与所述第二电极之间,通过按压所述第二电极从而使所述离子交换膜紧贴所述各个电极,
所述弹性体包括固定于所述基部或所述第二电极的固定部,和从所述固定部延伸、通过弹性变形而按压所述第二电极的弹性部,
所述弹性部形成为板状的同时,沿延伸方向形成为凹凸状,以使一侧的顶部与所述基部相接触并且使另一侧的顶部与所述第二电极相接触。
2.如权利要求1所述的离子交换膜电解槽,其特征在于,所述弹性部的一侧的顶部以及另一侧的顶部中的至少一个形成为弯曲状。
3.如权利要求1或2所述的离子交换膜电解槽,其特征在于,所述弹性部的一侧的顶部以及另一侧的顶部中的至少一个形成为平面状。
4.如权利要求1到3中任一项所述的离子交换膜电解槽,其特征在于,
所述固定部形成为长条,
所述弹性部以从所述固定部的宽度方向的两侧延伸的方式设置有多个。
5.一种弹性体,其特征在于,在离子交换膜电解槽中,以弹性变形的状态被配置于在相对于第一电极间隔并被固定的基部和第二电极之间,并且通过按压所述第二电极而使所述离子交换膜紧贴所述各个电极,其中所述第二电极被配置在所述第一电极和所述基部之间并且在所述第二电极与所述第一电极之间介入有离子交换膜,所述弹性体包括:
固定于所述基部或所述第二电极的固定部,和从所述固定部延伸、通过弹性变形而按压所述第二电极的弹性部,
所述弹性部形成为板状的同时,沿延伸方向形成为凹凸状,以使一侧的顶部与所述基部相接触并且另一侧的顶部与所述第二电极相接触。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013230107 | 2013-11-06 | ||
JP2013-230107 | 2013-11-06 | ||
PCT/JP2014/078167 WO2015068579A1 (ja) | 2013-11-06 | 2014-10-23 | イオン交換膜電解槽及び弾性体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105531399A true CN105531399A (zh) | 2016-04-27 |
CN105531399B CN105531399B (zh) | 2019-10-18 |
Family
ID=53041361
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201480049705.0A Active CN105531399B (zh) | 2013-11-06 | 2014-10-23 | 离子交换膜电解槽以及弹性体 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10208388B2 (zh) |
EP (1) | EP3067441A4 (zh) |
JP (1) | JP6380405B2 (zh) |
KR (1) | KR102245994B1 (zh) |
CN (1) | CN105531399B (zh) |
WO (1) | WO2015068579A1 (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112313366A (zh) * | 2018-07-06 | 2021-02-02 | 旭化成株式会社 | 电极结构体、电极结构体的制造方法、电解单元和电解槽 |
CN112534086A (zh) * | 2018-07-27 | 2021-03-19 | 株式会社大阪曹达 | 电解槽用的导电性弹性体及电解槽 |
CN115135808A (zh) * | 2020-02-26 | 2022-09-30 | 旭化成株式会社 | 电解槽和电解槽的制造方法 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6656091B2 (ja) * | 2016-06-14 | 2020-03-04 | ティッセンクルップ・ウーデ・クロリンエンジニアズ ゲー エム ベー ハー | 電解槽 |
DE102018209520A1 (de) | 2018-06-14 | 2019-12-19 | Thyssenkrupp Uhde Chlorine Engineers Gmbh | Elektrolysezelle |
JP7345112B2 (ja) * | 2020-02-14 | 2023-09-15 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電解液体生成装置 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1338681A2 (en) * | 2002-02-20 | 2003-08-27 | CHLORINE ENGINEERS CORP., Ltd. | Ion exchange membrane electrolyser |
CN101086067A (zh) * | 2006-06-05 | 2007-12-12 | 氯工程公司 | 离子交换膜电解槽 |
CN101220482A (zh) * | 2002-11-27 | 2008-07-16 | 旭化成化学株式会社 | 复极式零间距电解池 |
WO2010122785A1 (ja) * | 2009-04-21 | 2010-10-28 | 東ソー株式会社 | イオン交換膜法電解槽 |
CN202072770U (zh) * | 2011-03-18 | 2011-12-14 | 刘国桢 | 膜极距离子膜电解槽弹性体 |
CN102534651A (zh) * | 2012-02-09 | 2012-07-04 | 东营华泰化工集团有限公司 | 零极距电解槽 |
JP2012180537A (ja) * | 2011-02-28 | 2012-09-20 | Tokuyama Corp | 電解槽の製造方法 |
CN104769162A (zh) * | 2012-10-31 | 2015-07-08 | 大曹株式会社 | 零极距食盐电解槽用阳极、食盐电解槽以及利用该食盐电解槽的食盐电解方法 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3110551B2 (ja) | 1992-04-30 | 2000-11-20 | クロリンエンジニアズ株式会社 | 電解槽 |
JP3686270B2 (ja) | 1998-12-10 | 2005-08-24 | 株式会社トクヤマ | 電解槽 |
JP3501453B2 (ja) | 2002-04-05 | 2004-03-02 | クロリンエンジニアズ株式会社 | イオン交換膜電解槽 |
DE60302610T2 (de) | 2002-04-05 | 2006-07-06 | Chlorine Engineers Corp., Ltd. | Ionenaustauschmembran-Elektrolyseur |
JP4198726B2 (ja) | 2006-09-06 | 2008-12-17 | クロリンエンジニアズ株式会社 | イオン交換膜電解槽 |
JP5632780B2 (ja) | 2011-02-28 | 2014-11-26 | 株式会社トクヤマ | 電解槽の製造方法 |
-
2014
- 2014-10-23 EP EP14860664.3A patent/EP3067441A4/en not_active Withdrawn
- 2014-10-23 US US14/916,974 patent/US10208388B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2014-10-23 JP JP2015546596A patent/JP6380405B2/ja active Active
- 2014-10-23 CN CN201480049705.0A patent/CN105531399B/zh active Active
- 2014-10-23 KR KR1020167005868A patent/KR102245994B1/ko active IP Right Grant
- 2014-10-23 WO PCT/JP2014/078167 patent/WO2015068579A1/ja active Application Filing
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1338681A2 (en) * | 2002-02-20 | 2003-08-27 | CHLORINE ENGINEERS CORP., Ltd. | Ion exchange membrane electrolyser |
CN101220482A (zh) * | 2002-11-27 | 2008-07-16 | 旭化成化学株式会社 | 复极式零间距电解池 |
CN101086067A (zh) * | 2006-06-05 | 2007-12-12 | 氯工程公司 | 离子交换膜电解槽 |
WO2010122785A1 (ja) * | 2009-04-21 | 2010-10-28 | 東ソー株式会社 | イオン交換膜法電解槽 |
JP2012180537A (ja) * | 2011-02-28 | 2012-09-20 | Tokuyama Corp | 電解槽の製造方法 |
CN202072770U (zh) * | 2011-03-18 | 2011-12-14 | 刘国桢 | 膜极距离子膜电解槽弹性体 |
CN102534651A (zh) * | 2012-02-09 | 2012-07-04 | 东营华泰化工集团有限公司 | 零极距电解槽 |
CN104769162A (zh) * | 2012-10-31 | 2015-07-08 | 大曹株式会社 | 零极距食盐电解槽用阳极、食盐电解槽以及利用该食盐电解槽的食盐电解方法 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112313366A (zh) * | 2018-07-06 | 2021-02-02 | 旭化成株式会社 | 电极结构体、电极结构体的制造方法、电解单元和电解槽 |
CN112313366B (zh) * | 2018-07-06 | 2023-08-15 | 旭化成株式会社 | 电极结构体、电极结构体的制造方法、电解单元和电解槽 |
US11967695B2 (en) | 2018-07-06 | 2024-04-23 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | Electrode structure, method for producing electrode structure, electrolytic cell, and electrolyzer |
CN112534086A (zh) * | 2018-07-27 | 2021-03-19 | 株式会社大阪曹达 | 电解槽用的导电性弹性体及电解槽 |
CN115135808A (zh) * | 2020-02-26 | 2022-09-30 | 旭化成株式会社 | 电解槽和电解槽的制造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20160237577A1 (en) | 2016-08-18 |
US10208388B2 (en) | 2019-02-19 |
KR102245994B1 (ko) | 2021-04-29 |
WO2015068579A1 (ja) | 2015-05-14 |
EP3067441A1 (en) | 2016-09-14 |
CN105531399B (zh) | 2019-10-18 |
JPWO2015068579A1 (ja) | 2017-03-09 |
KR20160083844A (ko) | 2016-07-12 |
EP3067441A4 (en) | 2016-09-14 |
JP6380405B2 (ja) | 2018-08-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105531399A (zh) | 离子交换膜电解槽以及弹性体 | |
CA2635098C (en) | Elastic current distributor for percolating cells | |
CA3021831C (en) | Electrolytic cell including elastic member | |
US9404191B2 (en) | Anode for use in zero-gap brine electrolyzer, brine electrolyzer and method for zero-gap brine electrolysis employing same | |
JP7473039B2 (ja) | 電解槽用の導電性弾性体および電解槽 | |
JP2017088952A (ja) | イオン交換膜電解槽 | |
US4936972A (en) | Membrane electrolyzer | |
JPH0432594A (ja) | 電解用電極の再活性化方法 | |
CN110684988B (zh) | 电极结构体、电解单元和电解槽 | |
EP3819401B1 (en) | Electrode structure, method for producing electrode structure, electrolysis cell, and electrolysis tank | |
WO2014199440A1 (ja) | イオン交換膜電解槽 | |
JP2013216922A (ja) | イオン交換膜電解槽 | |
JP2000144467A (ja) | 電解槽 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |