CN107750283B - 电极组件、电解器以及用于电解的过程 - Google Patents

电极组件、电解器以及用于电解的过程 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电极组件和使用所述组件/结构的电解器，其中，所述电极组件包括阳极结构和阴极结构，所述阳极结构和阴极结构中的每一者包括用于逸出气体和废液的出口集管，其中，所述阳极结构和阴极结构中的每一者包括用于逸出气体和废液的出口集管，其中，阳极结构上的出口集管具有VA cm3的总内部体积，并且阴极结构上的出口集管具有VC cm3的总体积，其中，VA小于VC，和/或i)阳极结构上的出口集管具有内部体积VA cm3、在集管的出口端处的内部截面面积AA cm2和内部长度LA cm，并且ii)阴极结构上的出口集管具有内部体积VC cm3、在集管的出口端处的内部截面面积AC cm2和内部长度LC cm，并且比VA/(AA x LA)和VC/(AC x LC)中的一者或两者小于1。

Description

电极组件、电解器以及用于电解的过程
技术领域
本发明涉及电极组件、使用所述组件的电解器、以及在电解器中操作的过程，其具体地但非排他地使用在碱金属氯化物的电解中。
背景技术
双极电解器在本领域中是已知的，例如如在 GB 1581348或US 6761808中所描述的那样。
使用在碱金属氯化物的水溶液的电解中的双极电解器可包括电极模块，电极模块包括：阳极，其适合地采用成膜金属的板或网状物的形式，成膜金属通常为携带电催化活性涂层（例如，铂族金属氧化物）的钛；以及阴极，其适合地采用金属穿孔板或网状物的形式，所述金属通常为镍或软钢。阳极和阴极由分隔件（通常为膜）分开，以形成模块。
在商用模块化电解器中，按顺序放置大量这样的模块，使得一个双极模块的阳极靠近并电连接到相邻的双极模块的阴极。
在操作双极类型的电解器中，有利的是，在阳极与阴极之间的距离（阳极/阴极间隙）尽可能小的情况下操作以便将欧姆损耗及因此的电池电压保持在最低限度。
另一种类型的双极电解器是所谓的“压滤器型电解器”，例如如GB 1595183中所描述。在这些电解器中，形成了双极电极单元，其包括彼此电连接的阳极结构和阴极结构。然后，经由相邻单元上的凸缘之间的分隔件和密封装置将双极电极单元连接到相邻双极电极单元，并且将这些单元压缩在一起以形成压滤器型电解器。
US 6761808描述了一种电极结构，其包括具有碟形凹陷部的盘状部（pan）和用于支撑垫圈的凸缘，所述垫圈能够密封阳极与阴极的表面之间的分隔件。碟形凹陷部具有与相邻电极结构上的突起配对的突起。这些电极结构可组装到电解器模块或双极电极单元中，并且然后进一步组合以形成模块化电解器或压滤器型电解器。
双极电解器中的阳极结构和阴极结构包括用于待电解的液体的独立入口和用于逸出气体的出口集管（outlet header）。
CA892733涉及一种电解设备。在该文献中，描述了存在用于阳极液区和阴极液区两者的内部集管，这些内部集管分别与用于区中的每一组的外部集管连通。因此，在该文献中的出口集管是内部集管，而如所描述的外部集管是收集来自多个出口集管的产物的收集集管。
US 3463722公开了一种锥形外部集管，其垂直于不同电解室延伸并收集来自每个电解室的产物。如图4或图12-图16中所示，每个电池具有与共同的外部收集集管连通的分开的内部出口集管。
US 2006/108215描述了一种微通道电化学反应器，在微通道电化学反应器中，内部集管是锥形的。
通过调整（一个或多个）出口集管的尺寸和/或形状，我们现在已经发现了改进的电解器。
发明内容
因此，在第一方面中，本发明提供一种电极组件，包括阳极结构和阴极结构，所述阳极结构和阴极结构中的每一者包括用于逸出气体和废液的出口集管，其中
i) 所述阳极结构上的出口集管具有内部体积VA cm3、在所述集管的出口端处的内部截面面积AA cm2和内部长度LA cm，并且
ii) 所述阴极结构上的出口集管具有内部体积VC cm3、在所述集管的出口端处的内部截面面积AC cm2和内部长度LC cm，
并且其中，比VA/(AA x LA)和VC/(AC x LC)中的一者或两者小于1。
本发明的第一方面涉及一种电极组件，包括阳极结构和阴极结构。如本文中所使用的，术语“电极组件”意指单个阳极结构与单个阴极结构构成的组件。术语“电极组件”涵盖双极电极单元与电极模块两者，这取决于阳极和阴极是如何连接的。
通常，每个电极结构包括：
i)凸缘，其可以与另一个电极结构上的凸缘相互作用以将分隔件保持在这两者之间，
ii)电解隔室，其包含电极并且其在使用中包含待电解的液体，
iii)用于待电解的液体的入口，以及
iv)用于逸出气体和废液的出口集管。
为有助于理解这样的结构和本发明，通常以下进一步的限定应用在本文中：
“双极电极单元”是电极组件，其包括彼此电连接的阳极结构和阴极结构。一般地，可经由相邻单元上的凸缘之间的分隔件和密封装置将双极电极单元连接到相邻双极电极单元，以形成压滤器型电解器。
“电极模块”是电极组件，其包括由相应凸缘之间的分隔件分开的阳极结构和阴极结构。电极模块设置有密封装置，以实现分隔件与相应凸缘之间的液密和气密式密封。电极模块可电连接到相邻电极模块，以形成模块化电解器。
“电极结构”意指单个阴极结构或单个阳极结构。通常，每个电极结构包括凸缘、电解隔室、入口和出口集管，如上文所描述的那样。
当单独使用时，“电解器”意指压滤器型电解器或模块化电解器。
“电解器收集集管”是收集在电解期间从多个出口集管的出口逸出的气体并将它们传递到另外的处理过程的体积。电解器可具有单个电解器收集集管或多个电解器收集集管，但存在始终显著少于电极结构的电解器收集集管。
“电解器供给集管”是将待电解的液体供给到多个电极结构的入口（诸如，到多个入口集管（当存在时）的入口）的体积。电解器可具有单个电解器供给集管或多个电解器供给集管，但存在始终显著少于电极结构的电解器供给集管。
“电解隔室”是电极结构内的体积，其包含电极并且其在使用中包含待电解的液体。
当单独使用时，“电极”是指出现在电极结构的电解隔室中的电传导板或网状物。当单独使用时，上述情况应用到术语“阳极”和“阴极”。
“外部出口集管”意指出口体积，在电解期间逸出的气体通过该出口体积离开电极结构，且该出口体积在电解隔室的外部被提供在电极结构上。
“压滤器型电解器”意指多个相连接的双极电极单元，相邻双极电极单元经由相邻单元上的凸缘之间的分隔件和密封装置而连接。
如本文中使用的“入口”是指如下的入口，即，待电解的液体通过所述入口进入电极结构。每个电极结构将具有至少一个入口。优选的入口呈“入口集管”的形式。可在使用中从共同的电解器供给集管供给同一类型（阳极或阴极）的多个电极结构的入口。
如本文中使用的“入口集管”意指作为单个电极结构的一部分的入口体积，待电解的液体通过该入口体积进入电极结构的电解隔室。入口集管通常是经延伸的体积，其与电极结构的长水平轴线平行对准。可在使用中从共同的电解器供给集管供给同一类型（阳极或阴极）的多个电极结构的入口集管的入口。
“内部出口集管”意指出口体积，在电解期间逸出的气体通过该出口体积离开电极结构，且该出口体积在电解隔室的内部被提供在电极结构上。
“模块化电解器”意指多个相连接的电极模块。
如本文中使用的“出口集管”意指出口体积，其提供在单个电极结构上并且在电解期间逸出的气体通过该出口体积离开电极结构。电解器中的每个电极结构将具有出口集管。特定电极结构的出口集管可以在内部或在外部。
“密封装置”是由耐化学、绝缘、可压缩物质制成的结构（诸如，垫圈），其设计成被压缩在凸缘与分隔件之间以实现液密和气密式密封。
“分隔件”用来指这样的装置，即该装置位于阳极结构中的阳极与相邻阴极结构中的阴极之间，同时提供所述阳极结构与阴极结构的相应电解隔室之间的流体分离。分隔件优选地为电传导膜，诸如离子交换膜。
在本发明中，比VA/(AA x LA)和VC/(AC x LC)中的一者或两者小于1。
如本文中所使用的，各种长度、体积和面积在每个集管上是从内部确定的。内部长度是从集管的出口端到相对端的最小内部直线距离。
在本发明中，应忽略集管中存在任何内部件来确定长度、截面面积和体积。
就体积而言，VA和VC分别被限定为总体积，这些总体积被包含在阳极或阴极电极结构内、在沿与集管长度相同的方向沿着轴线水平地延伸且位于将由电极产生的气体和溶液引导到出口端的槽（trough）的底部处的平面上方。
在沿其长度具有恒定的截面（例如，矩形）的常规集管中，则VA/(AA x LA)与VC/(ACx LC)两者都等于1。
在本发明中，这些中的至少一者小于1。这可以通过具有沿其长度具有不恒定的截面的集管来实现。
在优选的实施例中，这通过使出口集管变成锥形使得其截面面积沿其长度朝出口端增大来实现。然而，将明白的是，其他选项（诸如，具有逐步减小的截面的集管）也可以获得所需要的关系。
在本发明应用到阴极的情况下，优选地，VC/(AC x LC)小于0.75。不存在特定的下限，但是VC/(AC x LC)可通常小于0.55，诸如低至0.35。
然而，特别优选的是，阳极结构上的至少出口集管具有小于1的VA/(AA x LA)。
更优选地，VA/(AA x LA)小于0.95。不存在特定的下限，但是VA/(AA x LA)可通常小于0.7，诸如低至0.4。
在本发明的第一方面中，VA通常小于3100 cm3，诸如小于2800 cm3，例如2300cm3。
VC可与VA相同，但无需这样。在一个实施例中，VA可小于VC，诸如比VC小100 cm3，更优选地比VC小250 cm3。
AA优选地至少为7cm2，且优选地至少为15 cm2。
AC可与AA相同，但无需这样。在优选的实施例中，AC小于AA，且优选地比AA小至少5cm2。
在该第一方面中，阳极的长度LA通常大于50 cm，且优选地大于150 cm，诸如230cm。
LC可与LA不相同，但优选地与LA相同。
如所述的，优选的是，VA小于VC。
因此，在第二方面中，本发明提供一种电极组件，其包括阳极结构和阴极结构，所述阳极结构和阴极结构中的每一者包括用于逸出气体和废液的出口集管，其中，阳极结构上的出口集管具有VA cm3的总内部体积，且阴极结构上的出口集管具有VC cm3的总体积，其中，VA小于VC。
优选地，这通过以下步骤实现：减小阳极结构上的出口集管的体积，使得至少这个集管具有小于1的VA/(AA x LA)。更优选地，在该方面中，VA/(AA x LA)小于0.95，例如小于0.7，诸如低至0.4。
尤其优选的是，阳极出口集管呈锥形，使得其截面面积沿其长度增大。
阳极结构和阴极结构可通常为如针对第一方面所描述的那样。
具体地，就尺寸而言，VA通常小于3100 cm3，诸如小于2800 cm3。VA小于VC，且具体地可比VC小100 cm3，优选地比VC小250 cm3。
在该第二方面中，AA优选地至少为7cm2，且优选地至少为15 cm2。在该第二方面中，AC可与AA相同，但无需这样。在优选的实施例中，AC小于AA，且优选地比AA小至少5 cm2。
在该第二方面中，阳极的长度LA通常大于50 cm，且优选地大于150 cm，诸如，230cm。LC可与LA不相同，但优选地与LA相同。
虽然本文中进一步描述了本发明优选和有利的更加特定的特征，但是不同于本发明中对出口集管的要求，电极结构优选地如US 6761808中那样被广泛地限定。
如US 6761808中所描述，这样的结构允许使用非常小或甚至为零的阳极/阴极间隙而不损害分隔件，并通过使用电极之间的短的垂直的载流路径长度和将低电阻材料用于几乎整个垂直载流路径长度来最小化电阻，且其获得在整个电极区域中的卓越的电流分布。所述电极结构准许其内的溶液进行水平与竖直两种流动从而有助于其循环和混合，并且具有允许在电池构造中实现更紧的公差的改进的刚性和强度，而且还具有简单构造且易于制造。
例如，每个电极结构优选地包括具有碟形凹陷部的盘状部，其中，凸缘在盘状部的围界周围，且电极与盘状部间隔开。
每个电极结构包括电解隔室，所述电解隔室是电极结构内的体积，其包含电极并且其在使用中包含待电解的液体。在使用包括具有碟形凹陷部的盘状部（其中，凸缘在盘的围界周围）的电极结构时，电解隔室是由一侧上的盘状部和另一侧上的被保持在电极与相邻电极之间的分隔件形成的体积。具体地，凸缘可以支撑垫圈，所述垫圈能够密封阳极结构的阳极与阴极结构的阴极之间的分隔件，使得阳极基本上平行于且面向阴极但通过分隔件与阴极间隔开，并且电极结构在凸缘处被气密密封到分隔件。
用于密封凸缘之间的分隔件的垫圈通常为如本领域中已知的那样。它们在阳极结构和阴极结构中可不同，但通常由具有适当的耐化学性和物理性质的合适材料制成，诸如塑化EPDM树脂。在材料不具有耐化学性和物理性质的合适组合的情况下，由具有合适的物理性质的材料制成的垫圈可在其内边缘上设置有耐化学衬垫（例如，由PTFE制成）。
垫圈可呈优选地为连续的框架的形式，使得当两个垫圈放置在分隔件的任一侧并经由盘状部向其施加负载时，实现对模块的气密密封。
垫圈可包含孔以容纳密封螺栓。
分隔件优选地为基本上电解质不能透过的离子交换膜。然而，我们不排除其可以是电解质能透过的多孔隔膜。用于氯/碱生产的离子选择性透过膜在本领域中是众所周知的。所述膜优选地为包含阴离子基团（anionic group）的含氟聚合材料。优选地，其是包含所有C-F键且无C-H键的含阴离子基团的聚合物。合适的阴离子基团的示例可提到-PO3 2-、-PO2 2-或优选地-SO3 -或-COO-。
膜可呈现为单层膜或多层膜。其可通过利用编织布或微孔薄板层压或被涂覆到编织布或微孔薄板上来被加固。此外，其可在一侧或两侧上涂覆有耐化学的颗粒涂层，以改进润湿性（wetting）和释气性。
在氯碱应用中采用载有表面涂层的膜的情况下，该表面涂层通常由对化学环境不活泼的金属氧化物（例如，氧化锆）形成。
用于氯碱应用的合适的膜例如由Chemours Company LLC（E I Du Pont deNemours and Company的子公司）以商标名“Nafion”、由Asahi Glass Co. Ltd.以商标名“Flemion”和由Asahi Kasei Co. Ltd.以商标名“Aciplex”出售。
电极为成形或穿孔的电传导板或网状物。在操作中，对电极实施电解。优选地，电极涂覆有电催化涂层，以有助于以更低电压来电解。电极可以是阳极或阴极，这取决于它们促进的电化学反应是氧化还是还原。
碟形凹陷部可具有突起，这些突起允许一个电极结构与相邻电极结构配对。碟形凹陷部中的突起优选地沿第一方向和沿横向于第一方向的方向彼此间隔开。
优选的凹陷部和突起如US 6761808中那样被广泛地限定。例如，优选地，阳极结构和阴极结构中的一者的碟形凹陷部设置有多个向外突出型突起，且阳极结构和阴极结构中的另一者设置有多个向内突出型突起，这些突起使得向外突出型突起可以与模块化电解器中的相邻电极结构或电极模块中的向内突出型突起配对。（如本上下文中使用的“向内”是指从凹陷部突出到电解隔室中的突起，而“向外”则是指从凹陷部自电解隔室中突出来的突起）。
优选地，阴极结构包括设置有多个向外突出型突起的碟形凹陷部，且阳极结构包括设置有多个向内突出型突起的碟形凹陷部。
碟形凹陷部中的突起优选地沿第一方向和沿横向于第一方向的方向彼此间隔开。更优选地，这些突起被不对称地间隔开。例如，它们可沿第一方向被间隔开相等的距离，且沿横向于（例如，基本上处于直角）第一方向的方向被间隔开相等的距离，所述距离可以是相同的。优选地，突起的间隔开的情况沿两个方向是相同的。
优选地，碟形凹陷部中的每个突起电传导地连接到电传导构件，使得这些突起提供许多电流供给部位，因此改进了跨越盘状部的电流分布，从而导致电压更低、功率消耗更低且分隔件和电极涂层的寿命更长。
碟形凹陷部中的突起可具有多种形状，例如圆顶状、碗状、圆锥形或截头圆锥形。本发明中的优选形状是截头球形。这样的突起制造简单，同时提供改进的耐压性。
在本发明中，电极结构的盘状部的碟形凹陷部上通常每米存在有约20-200、优选地60-120个突起。
突起距碟形凹陷部基部处的平面的高度可例如在0.5 cm-8 cm、优选地1 cm-4 cm的范围内，这取决于盘状部的深度。凹陷的碟上的相邻突起之间的距离可例如是中心到中心1 cm-30 cm，优选地5 cm-20 cm。电极结构沿电流流动方向的尺寸优选地在1 cm-6 cm的范围中（如从电极到碟形凹陷部基部处的平面测得），以便在不使用复杂的载流装置的情况下提供短的电流路径，这确保电极结构中的低压降。
用于液体的入口可以是任何合适的入口，例如一个或多个管。其通常驻留在电极结构的下部分处。例如，其可提供在电极结构的底部处，沿结构的宽度从其一侧纵长地延伸到另一侧，以允许向其供应液体。在模块化双极电解器将被用于盐溶液电解的情况下，入口允许向阴极结构供应苛性碱（caustic）且向阳极结构供应盐溶液。端口可沿入口长度间隔开，以改进跨越电极结构的宽度的液体供给分布。对于任何特定应用而言，可容易由本领域技术人员计算出端口的数目。
逸出气体通过出口集管从电极结构排放。虽然本文中关于在电解期间逸出的气体来限定出口集管，但是废液/废溶液通常也和逸出气体一起通过出口集管排放。在出口集管中，发生气体/液体分离，使得可以分开地回收气体和液体。气体流和液体流通过一个或多个出口端口而离开出口集管，所述出口端口优选地为一个出口端口，更优选地放置在出口集管的一端处。
气体流和液体流通常离开出口集管进入到电解器收集集管中，所述收集集管将它们传递到另外的处理过程。同一类型（阳极或阴极）的多个电极结构的出口集管的出口通常在使用中联结到共同的电解器收集集管。电解器可具有单个电解器收集集管或多个电解器收集集管，但存在始终显著少于电极结构的电解器收集集管。为避免疑义，如本文中所限定的，出口集管是与电解器收集集管独立的、有着显著差别的特征，尤其是因为每个电极结构包括单个出口集管，而单个电解器收集集管收集来自多个电极结构的气体。
出现的另外的区别点是在出口集管和收集集管的取向方面。
具体地，根据本发明的每个出口集管通常是经延伸的体积，其与电极结构的长水平轴线平行对准。这使得出口集管能够沿电极结构的长度在多个部位处连通（且因此去除逸出气体和废液），这提供更有效的去除。
相比之下，电解器收集集管大体上沿垂直于单个电极结构的长水平轴线的方向对准，因为其目标是收集来自多个电极结构的多个出口集管的逸出气体（和液体）。
在本发明中，“内部出口集管”是指在电解隔室内部提供在电极结构上的出口体积。内部出口集管的制造成本通常更小，因为它们需要更少的金属。此外，具有内部出口集管的电极结构具有压力额定值更高的优点，并且以更高压力来操作允许电压更低。内部出口集管优选地位于电解隔室的顶部处或接近电解隔室的顶部。优选地，内部出口集管的顶部驻留在电极结构上的凸缘的上水平面下方。
内部出口集管通常经由一个或多个孔口或槽与电解区域连通。优选地，在电解期间，通过电解获得的气体/液体混合物向上流动穿过电解隔室，并然后通过一个或多个孔口或槽从电解区域的顶部水平地溢出到内部出口集管中，所述孔口或槽形成在出口集管壁的顶部与电解隔室的顶部之间。
气体/液体混合物在内部出口集管中快速分离出来，所述内部出口集管优选地沿电极结构的基本上全部的宽度来延伸。
内部出口集管优选地具有大体上矩形的截面，不过在本发明中，截面面积可以沿其长度变化。可以特别就电流密度、电极区域和温度来选择孔口或槽的高度和宽度以及出口集管的截面面积，使得出口集管配合在电解隔室的深度内，从而提供足够的空间来使溶液和气体在其内自由地循环，同时允许集管自身中有足够的空间以确保维持沿集管的分层水平气体/液体流动，优选地，具有平滑的界面。
通常，内部出口集管的最大深度在电解隔室的深度的30%到85%之间，更优选地在电解隔室的深度的50%到70%之间。内部出口集管的高度是规定的，以便实现受制于出口集管的形状和深度的所需截面面积。（如本上下文中使用的“深度”是沿垂直于电极盘状部后壁的平面的轴线测得的，而“高度”则是沿在电极盘状部后壁的平面中的轴线测得的，其当盘状部在操作中时是竖直的。） （第三尺寸是“宽度”并且是沿在电极盘状部后壁的平面中的轴线测得的，其当在操作中测量盘状部时是水平的且在本发明中与集管的长度尺寸相关）。
孔口或槽设计成确保气相在电解隔室中以及通过槽被分散为连续液相中的气泡，而无过早的气体脱离或段塞流。槽的高度通常为2 cm-20 cm，优选地为5 cm-10 cm。在提供不止一个槽的情况下，它们优选地跨越电解隔室的宽度均匀地分散。优选地，一个或多个槽的总长度大于电解隔室的宽度的70%，更优选地大于90%。最优选地，提供单个槽，其沿电解隔室的全部宽度（100%）延伸。
内部出口集管优选地经由单个孔（orifice）与外部管道连通。
在至少一个电极上使用外部出口集管具有以下优点：电解隔室的上部区域可以保持为“满液”，且因此由在电解隔室的上部区域中形成与分隔件相邻的气体空间所造成的对分隔件的损害得以减小且常常被消除。
此外，由于相应的气体并未在分隔件的两侧上收集在电解隔室的顶部中，所以本发明消除了来自一侧的气体渗溢到另一侧的任何风险。例如，就氢气和氯气而言，这可导致形成两者的爆炸性混合物的风险。（通常，这是氢气迁移的结果，因为分隔件的氢气侧通常在略高于氯气侧的压力下运行）。
在本发明中，“外部出口集管”是指在电解隔室外部提供在电极结构上的出口体积。优选地，外部出口集管的底部驻留在电解隔室的上水平面上方。
通常，在外部出口集管中，气体/液体混合物从电解区域向上流动穿过电解隔室顶部处的一个或多个孔口或槽并进入到外部出口集管中。可在外部出口集管中维持流体的液面。在本发明的优选实施例中，沿电极结构的基本上全部宽度来提供外部出口集管。一个或多个槽优选地沿与外部出口集管基本相同的宽度延伸。
将特别就电流密度、电极区域和温度来选择槽的深度，使得气相被分散为连续液相中的气泡。槽的深度通常为电解隔室结构的深度（即，穿过碟形凹陷部的底部的平面与分隔件（如果存在）之间的距离）的约5%-70%，优选地为约10%-50%。
气体/液体混合物在外部出口集管中快速分离出来，所述外部出口集管沿电极结构的基本上全部宽度延伸。
出口集管可具有大体上矩形横截面，不过在本发明中，截面面积可以沿其长度变化。可以特别就电流密度、电极区域和温度来选择出口集管的截面面积，使得维持沿集管的分层水平气体/液体流动，优选地，具有平滑的界面。
已发现，如果外部出口集管呈锥形且具体地截面面积沿气体/液体流动方向朝出口端（（一个或多个）端口）增大，则可以获得具有外部出口集管的改进的电极结构。当与非锥形出口集管相比时，锥形集管可以使用更少的金属。锥形外部出口集管的另外的优点在于：更少需要通过增加金属厚度或增加内部支撑来加固以使其能够在更高压力下操作，因此降低了制造成本。
在本发明的一个实施例中，阳极出口集管和阴极出口集管中的一者是外部出口集管，且另一者是内部出口集管。为避免疑义，在电极组件既包括具有外部出口集管的电极结构又包括具有内部出口集管的电极结构的情况下，单个电极结构优选地仅包括如本文中所限定的内部出口集管或仅包括如所限定的外部出口集管，而非在同一电极上既包括内部出口集管又包括外部出口集管。
在阳极出口集管和阴极出口集管中的一者是外部出口集管且另一者是内部出口集管的情况下，特别的优点在于：在电极模块或双极电极单元上方对于存在的单个外部出口集管而言有更多的空间，这使得其设计且具体地在其水平深度方面能够更加灵活。（为避免疑义，如在集管的上下文中使用的“深度”是沿垂直于电极盘状部后壁的平面的轴线测得的，为的是与将该术语通常用于电极结构的情况一致。）这使得能够进一步改进待在集管中获得的分离性。
例如，外部出口集管的深度可以超过其所附接的电极结构的电解隔室的深度。作为特定的示例，具有所述外部出口集管的电极结构的所述外部出口集管可以占据在电极模块、双极电极单元、模块化电解器或压滤器型电解器中的相邻电极结构的竖直上方的空间。
此外，与两个外部集管的替代例相比，使用内部出口集管减小了使电解器能够以升高的压力运行所需的金属的厚度，因为内部集管不必耐压。因此，可以将更少的金属和更薄的金属用于内部出口集管。
在本发明的特别优选的实施例中，阳极结构上的出口集管是外部出口集管，且阴极结构上的出口集管是内部出口集管。这是优选的，因为已发现，分隔件最容易受到由在电解隔室的上部区域中在阳极侧上形成与分隔件相邻的气体空间所造成的损害，并且还因为所形成的氯气与废盐溶液的分离是最成问题的。这是由于例如氯气体/液体体盐溶液混合物的密度、黏度和表面张力所致，且具体地由于氯气和盐溶液的混合物最容易发泡。
位于电解隔室上面的外部出口集管允许使这些问题最小化，因为其位置使气体脱离接触区域移动离开分隔件，并且还提供增加的灵活性来设计其形状和尺寸以改进分离性。
出口集管中的一者或两者可包括一个或多个内部横向构件（cross member），且具体地横向构件可沿该集管的长度的一部分或全部定位并且在内部附接到该集管的侧部。优选地，横向构件是沿（一个或多个）出口集管的长度在内部（例如，水平地）延伸的条状物，其附接到（一个或多个）集管的侧部。横向构件可设置有孔，所述孔穿过这些条状物从而自上而下连通。
可提供这样的横向构件，以例如提高集管的压力额定值。优选的是，至少外部出口集管包括一个或多个这样的内部横向构件。
然而，已发现，横向构件也可以帮助改进集管中的分离性。因此，即使在不需要改进的压力额定值的情况下（诸如，在内部集管中），使用横向构件仍是有利的且是优选的。
在包括具有碟形凹陷部的盘状部（其中，凸缘在盘状部的围界周围，且电极与盘状部间隔开）的优选电极结构中，在碟形凹陷部与电极之间形成了点传导通路。
在一个实施例中，电传导柱（下文中简单地称为“柱”）可将碟形凹陷部直接连接到电极。
电传导通路优选地形成为经由电流载体，所述电流载体包括中心部分，一个或多个支腿从该中心部分辐射，并且其中，电流载体的支腿（支脚）的端部电连接到电极。
在最优选的实施例中，电传导通路包括一个或多个电流载体，每个电流载体包括中心部分，一个或多个支腿从该中心部分辐射，并且其中，电流载体的支腿（支脚）的端部电连接到电极，且中心部分电连接到盘状部的碟形凹陷部。中心部分优选地经由柱电连接到盘的碟形凹陷部，即电传导通路形成为从碟形凹陷部的突起经由柱到电流载体，每个电流载体包括中心部分，一个或多个支腿从该中心部分辐射，并且其中，电流载体的支腿（支脚）的端部电连接到电极。
再次，这样的构型为如US 6761808中所大致描述的那样。
例如，电流载体优选地为多支腿型电流载体，其包括中心部分，多个支腿从该中心部分辐射，并且其中，电流载体的支腿（支脚）的端部电连接到电极，下文中出于方便将该多支腿型电流载体称为“蜘蛛件（spider）”。可在不使用柱的情况下产生电连接；例如，在阳极结构的情况下，每个向内导引的突起的顶点可借助于电流载体电连接到阳极板。使用柱和电流载体是优选的。
提供蜘蛛件提高了至电传导板的电流供给部位的数目和分布，因此改进了电流分布，从而导致电压和功率消耗更低且分隔件和电极涂层的寿命更长。
在蜘蛛件存在的情况下，蜘蛛件上的支腿的长度及其数目可在宽泛的限度内变化。通常，每个蜘蛛件包含在2与100个之间的支腿，优选地在2与8个之间的支腿。通常，每个支腿的长度在1 mm与200 mm之间，优选地在5 mm与100 mm之间。通过简单的实验，本领域技术人员将能够针对特定应用来确定蜘蛛件支腿的合适长度和数目。
蜘蛛件可以是柔性的或刚性的。阳极结构中的蜘蛛件的形状和机械性质可与阴极结构中的蜘蛛件的形状和机械性质相同或不同。在优选的实施例中，与阳极结构相关联的电流载体的支腿可短于与阴极结构相关联的电流载体的支腿，诸如短5%到50%，优选地短10%到30%。例如，具有短支腿的相对无弹性的蜘蛛件在阳极结构中常常是优选的，而具有长支腿的相对有弹性的蜘蛛件则在阴极结构中是优选的。
至少在阴极板处使用弹簧加载型蜘蛛件使得电极结构能够被弹簧加载，以实现零间隙操作并且具有最佳的压力以将分隔件/电极受损的风险最小化。就“零间隙”而言，我们意指在每个电极结构的电传导板与相邻分隔件之间基本上不存在间隙，即使得相邻电传导板在使用中仅被分隔件的厚度隔开。
使用具有柱和电流载体的这样的构型在允许电极断开连接并进行更换方面也是有利的。
阳极电流载体可由阀金属或其合金制造而成。“阀金属”是在暴露于空气中时生长钝化氧化物层的金属。通常理解的阀金属和由该术语在本文中的使用所限定的阀金属是Ti、Zr、Hf、Nb、Ta、W、Al和Bi。阳极电流载体优选地由钛或其合金制造而成。
阴极电流载体可由诸如不锈钢、镍或铜（尤其是镍或其合金）的材料制造而成。
每个电流载体优选地由与其所电接触的电传导板相同的金属制成，且更优选地，其所接触的每个柱也由相同的金属制成。
因此，阳极结构中的柱（“阳极-柱”）也可由阀金属制成，且优选地由钛或其合金制成，而阴极结构中的柱（“阴极-柱”）则可由不锈钢、镍或铜（尤其是镍或其合金）制成。在这样的情况下，穿过阴极-柱的电传导通路的长度优选地大于穿过阳极柱的电传导通路的长度。优选地，穿过阴极柱的电传导通路的长度与穿过阳极柱的电传导通路的长度的比至少为2:1，优选地至少为4:1，且更优选地至少为6:1。这最容易通过使用阴极结构来实现，所述阴极结构包括设置有多个向外突出型突起的碟形凹陷部，而阳极结构则包括设置有多个向内突出型突起的碟形凹陷部。
柱和电流载体的中心部分可承载负载，并且在它们承载负载的情况下，它们优选地与电极中的孔对准。可提供电绝缘的承载负载的插脚，其设置在柱/电流载体的与电极相邻的端部处。
对应的柱和插脚可以提供在相邻电极结构中，使得当它们与其间的分隔件连接时，负载经由分隔件从分隔件一侧上的柱/电流载体/插脚组合被传递到分隔件另一侧上的插脚/载体/柱组合。负载帮助维持分隔件一侧上的盘与相邻电极结构中的盘之间良好的电连接，同时绝缘插脚通过分隔件转移负载而不对其造成机械损害。由于在这些部位处不发生电解，所以分隔件不遭受任何电解损害。
图1-图6中示出了优选的构型，如下文进一步论述的那样。
绝缘插脚可完全由绝缘材料制成，或可由电传导材料制，配合有与膜相邻的绝缘盖或垫。
这样的绝缘垫可由对电池内的化学环境有抵抗力的非传导性材料制成，例如含氟聚合物（诸如，PTFE、FEP、PFA、聚丙烯、CPVC和含氟弹性体橡胶）。所述垫可提供在金属螺柱（stud）上，这些金属螺柱定位成使垫呈现为朝向分隔件。
具体地，在阴极结构中，承载负载的绝缘插脚可由镍制成并具有含氟聚合物绝缘盖，而在阳极结构中，承载负载的绝缘插脚可由钛制成并配合有含氟聚合物绝缘盖。
电流载体优选地设计成使得：在包括装配有密封装置和分隔件的阳极结构和阴极结构的电极模块中，在凹陷部的相邻行与列之间的区域中，分隔件上的任何部位与电流载体的附接到阳极的最近支脚或与电流载体的附接到阴极的最近支脚的最大距离是50 mm或更小，诸如30 mm-50 mm。
在另外的优选的实施例中，在阳极结构和阴极结构中的一者中的电流载体的支腿或支脚是弹性的，而在阴极结构和阴极结构中的另一者上的电流载体则是刚性的，使得当阳极结构和阴极结构被这两个结构之间的分隔件分隔开时，弹性支腿或支脚经由分隔件将来自一个结构的电极的压力施加到另一个结构的电极。优选地，由一个电极施加到另一个电极（经由分隔件）的压力大于0 g/cm2且小于400 g/cm2，诸如小于100 g/cm2，且更优选地大于10 g/cm2和/或小于40 g/cm2。
能够使用弹性支腿/支脚提供低水平的压力是有利的，因为其使得能够在对分隔件造成损害的风险最小的情况下施加压力。
一般地，在特定的电极结构中，盘状部、电极、用于流体的入口和出口以及电传导路径全部由相同的金属制成。在阳极结构中，此优选地为钛。在阴极结构中，此优选地为镍。
电极结构的任一者或两者可配合有挡板，例如以便将电极结构分割成沿电解器竖直地向上延伸的两个连通的流动区，这些流动区通过采用水动升力来促进提高内部液循环的速度。
例如，一个或多个挡板优选地提供在阳极结构和阴极结构中，以在挡板的第一侧与电极板之间形成第一通道且在挡板的第二侧与盘状部的凹陷的碟之间形成第二通道，所述第一通道和第二通道彼此连通，优选地至少在电极结构的顶部和底部处或在与电极结构的顶部和底部相邻处。第一通道提供上升管（riser）以使充气盐溶液升至在电极结构的顶部处的出口集管。第二通道提供下降管（downcomer）以使去气盐溶液下降到电极结构的底部。挡板优选地被竖直地放置。挡板利用所产生的气体的气举作用（gas-lift effect）来提高溶液循环和混合，这产生某些优点。
阳极结构和阴极结构中的改进的混合将这些结构中的浓度和温度梯度最小化，因此提高了阳极涂层和膜的使用寿命。具体地，在阳极结构中，在没有经由质子化对膜造成损害的风险的情况下，改进的混合允许使用高度酸性盐溶液以获得氯中的低含氧量。对阴极结构中的混合的改进允许直接添加去离子水，以在去除浓苛性碱之后使苛性碱含量的浓度保持恒定。
在电极结构的上部区域中提供倾斜挡板通过加速气体/液体混合物从电解区域的向上流动因此增强气泡聚并（coalescence）来增加气体/液体分离性。
挡板由对电池中的化学环境有抵抗力的材料制成。阳极结构中的挡板可由含氟聚合物或合适的金属（例如，钛或其合金）制成。阴极结构中的挡板可由含氟聚合物或合适的金属（例如，镍）制成。
在优选的实施例中，肩部可以提供在连接到电流载体的电传导柱上。这可以有助于将挡板安装在电极结构中，这使制造变得更容易。
根据本发明的电极组件可以是如上面所限定的“双极电极单元”或“电极模块”，这取决于阳极和阴极是如何连接的。
附图说明
通过参考以下附图，但决不限于以下附图来进一步说明本发明，在附图中：
图1是优选的双极电极单元的顶部部分的截面，其示出了具有内部集管和外部集管的组合的示例；
图2是优选的电极模块的顶部部分的截面，其示出了具有内部集管和外部集管的组合的示例；
图3A和图3B分别示出了适合在阳极结构和阴极结构中使用的“蜘蛛件”的示例；
图4A和图4B示出了在外部出口集管和内部出口集管中的横向构件的优选结构的示例的特写；
图5是着眼阳极结构的等轴测视图，其示出了根据本发明的优选的外部集管设计的示例；以及
图6是双极电极单元的底部部分的截面。
具体实施方式
在图1中，示出有双极电极单元，其包括阳极结构（10）和阴极结构（30）。
阳极结构（10）包括凸缘（11）和具有向内突出型突起（13）的碟形凹陷部（12），阳极结构（10）形成包含阳极（15）的电解隔室（14）。阳极结构具有外部出口集管（16）。阳极（15）通常采用穿孔板的形式。
阴极结构（30）包括凸缘（31）和具有向外突出型突起（33）的碟形凹陷部（32），阴极结构（30）形成包含阴极（35）的电解隔室（34）。阴极结构具有内部出口集管（36）。阴极（35）通常采用穿孔板的形式。
阳极结构（10）经由传导性增强装置（50）电连接到阴极结构（30），传导性增强装置（50）设置在阳极结构（10）上的向内突出型突起（13）与阴极结构（30）上的向外突出型突起（33）之间。
在实践中，存在有在每个电极结构上的多个向内突出型突起和向外突出型突起以及存在有多个传导性增强装置，使得当两个电极结构被推在一起时，传导性增强装置提供阴极结构突起（33）和阳极结构突起（13）的顶端（peak）之间的良好的电连续性。传导性增强装置可采用磨损装置或（更优选地）双金属盘的形式。当供应预组装成用于在压滤器型双极电解器中使用的双极电极单元时，有可能完全省略传导性增强装置（50），并且作为替代通过焊接、爆炸结合或螺钉连接将阳极结构和阴极结构电连接并机械连接在一起。
阳极结构和阴极结构还包括：电传导柱（17、37），其连接到相应的突起（13、33）；电绝缘垫（18、38）；以及电流载体（下文中称为“蜘蛛件”）（19、39），电流载体各自采用如下形式：具有中心部分，两个或更多个支腿从中心部分辐射。蜘蛛件（19、39）安装在相应的柱（17、37）与相应电极（15、35）之间。在相应的柱（17、37）的位置处，电极（15、35）是有孔口的，并且垫（18、38）被接收于孔内并搁在蜘蛛件（19、39）的中心基部上。
经由阳极结构（10）的上端部处的槽，发生溶液从阳极电解隔室（14）流动到外部出口集管（16），该槽定位成紧接在阳极（15）的上方。
经由阴极结构（30）的上区域中的内部出口集管中的槽，发生溶液从阴极电解隔室（34）流动到内部出口集管（36）。
在图2中，示出有电极模块，其包括阳极结构（10）和阴极结构（30）。阳极结构和阴极结构如针对图1那样被广泛地限定，并且使用如已经针对图1所描述的对应特征的附图标记相同的附图标记。然而，相应的电极结构在该图中与阳极（15）和阴极（35）联结，阳极（15）和阴极（35）面向彼此且其间具有膜（51）。具体地，凸缘（11、31）设置有背衬凸缘（20、40），背衬凸缘（20、40）带有孔以接收螺栓（未示出），螺栓用于利用两个垫圈（52）和膜（51）来栓接阳极结构（10）和阴极结构（30），以形成模块。膜（51）在阳极（15）与阴极（35）之间向下穿过电极模块，从而提供所述阳极结构和阴极结构（10、30）的相应的电解隔室（14、34）之间的流体分离。
阳极电解隔室（14）中的蜘蛛件（19）包括：盘状中心区段（21），其可以连接到柱（17）的端部，例如通过焊接、螺钉固定或推入配合连接器；以及许多支腿（22），其从中心区段（21）辐射并且在它们的自由端处例如通过焊接连接到阳极（15）。通常，支腿（22）布置成使得经由柱（17）的电流供给分布到包围柱（17）的许多等间隔部位。
阴极电解隔室（34）中的蜘蛛件（39）包括：盘状中心区段（41），其可以连接到柱（37）的端部，例如通过焊接、螺钉固定或推入配合连接器；以及许多支腿（42），其从中心区段（41）辐射并且在它们的自由端处例如通过焊接连接到阴极（35）。通常，支腿（42）布置成使得经由柱（37）的电流供给分布到包围柱（37）的许多等间隔部位。
在实践中，在电极结构（10、30）的生产期间，可将蜘蛛件（19、39）焊接或以其他方式连接到电极（15、35），并且然后，可随后将这些蜘蛛件焊接或以其他方式固定到柱（17、37）。该布置结构有助于对阳极板/阴极板的更换或修理，或有助于对其上的任何电催化活性涂层的更新/更换。
图2中还示出了挡板（23、43），其可用于分别将每个阳极隔室和每个阴极隔室分割成两个连通区，以提供如下文进一步论述的溶液再循环。在任一隔室中提供挡板是可选的，但特别优选的是，在阳极隔室中提供挡板。在不希望受理论限制的情况下，人们相信，阳极隔室中的再循环例如通过有助于以更高电流密度来操作对提供增加的电解速度是有用的。
挡板（23、43）可安装在电传导柱（17、37）上。每个柱可设置有肩部（24、44）以有助于对挡板的安装和准确定位。
图2中还示出了在阳极的外部出口集管（16）中的横向构件（25）和在阴极的内部出口集管（36）中的横向构件（45）。
图3A和图3B分别示出了在阳极结构和阴极结构中使用的适合的“蜘蛛件”的示例。
关于图3A，蜘蛛件包括盘状中心区段（21）和从中心区段（21）辐射的4个支腿（22）。支腿（22）对称地辐射，使得在使用中电流供给分布到许多等间隔部位。
尤其是当意图使用在碱金属卤化物的电解时，阳极蜘蛛件由阀金属或其合金制造而成。
关于图3B，蜘蛛件包括盘状中心区段（41）和从中心区段（41）辐射的4个支腿（42）。支腿（42）对称地辐射，使得在使用中电流供给分布到许多等间隔部位。
尤其是当意图使用在碱金属卤化物的电解中时，阴极蜘蛛件可由诸如不锈钢、镍或铜的材料制造而成。
如所示，阴极蜘蛛件的支腿（42）更长，并且配置成相对是有弹性的，而阳极蜘蛛件的支腿（22）更短且更具刚性。
图4A和图4B分别示出了横向构件（25）和（45）的优选结构的特写。外部出口集管（16）中的横向构件（25）的优选结构采用“梯子”型布置结构的形式，而内部出口集管（36）中的横向构件（45）的优选结构采用具有圆孔的板的形式。如图4B中所示，出口集管（36）中可存在有多于一个的横向构件（45）。虽然图1和图2中仅示出单个横向构件（25），但是出口集管（16）中也可存在有多于一个横向构件。
图5更详细地示出了阳极结构（10），其示出了向内突出的截头球形突起（13）和锥形外部出口集管（16）。图5还举例说明了用于测量AA和LA的位置。
图6示出了双极电极单元的底部部分的截面。如上文的各图一样，使用与用于已描述的对应特征的附图标记相同的附图标记。在该图中，阳极结构设置有阳极入口管（26），而阴极结构设置有阴极入口管（46）。端口（未示出）设置在相应的入口管中以用于将溶液排放到相应的电解隔室中，并且优选地形成为使得从中排放的溶液被导引朝向在挡板（23、43）后面的盘状部的背部以有助于混合。挡板（23、43）在相应的阳极隔室和阴极隔室内从电极结构的下端竖直地延伸到其上端，并在每个电极结构内形成两个通道，其至少在与该结构的顶部和底部相邻之处连通。
在第三方面中，本发明提供了一种模块化电解器或压滤器型电解器，所述电解器包括根据第一和/或第二方面的多个电极组件。
例如，本发明的第三方面可提供一种压滤器型电解器，其包括多个相连接的双极电极单元，相邻的双极电极单元经由相邻单元上的凸缘之间的分隔件和密封装置而连接。当电极结构被配置为第一方面中的电极模块时，分隔件和密封装置优选地如所描述的那样在这些电极结构之间。
双极电极单元包括电连接到彼此的阳极结构和阴极结构。优选地，具体地在使用包括带碟形凹陷部的盘状部的优选的电极结构的情况下，阳极盘状部的凹陷的碟和阴极盘状部的凹陷的碟被电联结，优选地在突起的顶点处。
可通过使用互连器或通过电极结构之间的紧密接触来实现电传导性。通过在盘状部的外表面上提供传导性增强材料或传导性增强装置，可使电传导性增强。作为传导性增强材料的示例，可特别提到传导性碳泡沫、传导性脂以及高传导性金属（例如，银或金）的涂层。
优选地，经由焊接、爆炸结合或螺钉连接来将双极电极单元中的阳极结构和阴极结构电连接。
替代地，本发明的第三方面可提供一种模块化电解器。模块化电解器包括多个相连接的电极模块。在这种情况下，可通过在相邻模块之间提供合适的电连接使电极模块连接到彼此。
例如，相邻模块中的阳极盘状部的凹陷的碟和阴极盘状部的凹陷的碟被电联结，优选地在突起的顶点处。
可通过使用互连器或通过电极结构之间的紧密接触来实现电传导性。通过在盘状部的外表面上提供传导性增强材料或传导性增强装置，可使传导性增强。作为传导性增强材料的示例，可特别提到传导性碳泡沫、传导性脂以及高传导性金属（例如，银或金）的涂层。
当将相邻电极模块连接在一起时，经由焊接、爆炸结合或螺钉连接实现的连接并非是优选的。反而由相邻电极结构之间的紧密物理接触形成的连接是优选的。
可以增强接触的电传导性增强装置包括：电传导性双金属接触条状物、盘或板；电传导性金属装置，诸如垫片；或电传导性金属装置（其可被称为“磨损装置”），其适于(a)通过切穿或咬穿其上的任何电绝缘涂层（例如，氧化物层）来磨损或刺破盘状部的表面；以及(b)至少禁止在装置与盘状部的表面之间形成绝缘层。
US 6761808中进一步描述了这样的装置。
可由本领域技术人员特别就所需要的总产量、可用的功率和电压以及为本领域技术人员已知的某些约束项来选择阳极和阴极（或模块或双极单元）的数目。然而，通常，根据本发明的第三方面的模块化电解器或压滤器型电解器包括5-300个组件，即5-300个阳极电极结构和相同数目的阴极电极结构。
在第四方面中，提供有一种用于碱金属卤化物的电解的过程，其包括在根据第三方面的模块化电解器或压滤器型电解器中使碱金属卤化物经受电解。
根据本发明的第四方面的模块化电解器或压滤器型电解器可通常根据已知的方法来操作。例如，其通常以50 kPa与600 kPa（0.5与6巴）绝对压力之间的压力来操作，优选地以50 kPa与180 kPa（500与1800毫巴）之间的压力来操作。
待电解的液体被供给到每个电极结构中的入口管。例如，入口管允许将苛性碱（caustic）供应到阴极结构并且将盐溶液（brine）供应到阳极结构。从相应集管来回收产物，即来自阳极结构的氯和废盐水溶液（brine solution）以及来自阴极结构的氢和苛性碱。
可以以高电流密度（即，>6 kA/m2）来操作电解。
用于第四方面的电极组件/电解器的优选特征通常为如上文所描述的那样。
阳极结构上的出口集管具有减小的体积VC和/或小于1的VA/(AA x LA)的电极组件的特别的优点在于：在电解器中的阳极结构上，出口集管的每单位体积可以获得更高的氯产量。
因此，在第五方面中，本发明提供了一种用于碱金属卤化物的电解的过程，其包括在模块化电解器或压滤器型电解器中使碱金属卤化物经受电解，所述电解器包括：
i)多个阳极电极结构，其具有阳极出口集管，阳极出口集管具有内部体积VA cm3；
ii)多个阴极电极结构，其具有阴极出口集管，阴极出口集管具有内部体积VC cm3；
其中，所述过程以每阳极电极组件的生产率WA, kg Cl2/hr来操作，其中，WA/VA大于0.006 kg Cl2/hr cm3。
在该第五方面中，特别优选的是：
i)阳极出口集管具有内部体积VA cm3、集管的出口端处的内部截面面积AA cm2、以及内部长度LA cm，并且
ii)阴极出口集管具有内部体积VC cm3、集管的出口端处的内部截面面积AC cm2、以及内部长度LC cm，
并且其中，比VA/(AA x LA)和VC/(AC x LC)中的一者或两者小于1，且最优选的是，至少阳极出口集管具有小于1的比VA/(AA x LA)。
关于本发明的第五方面，应注意的是，电解器中的所有阳极电极结构通常是相同的，并且电解器中的所有阴极电极结构通常是相同的。
在这样的情况下，VA、AA和LA对于所有阳极电极结构而言是相同的，并且VC、AC和LC对于所有阴极电极结构而言是相同的。所有阳极应满足对于WA/VA和VA/(AA x LA)的要求，和/或所有阴极应满足对于VC/(AC x LC)的要求。
然而，如果是以下这种情况：提供一个或多个阳极电极结构，该阳极电极结构具有与存在的其他出口集管尺寸不同的出口集管尺寸，则应采取存在的那些阳极出口集管当中具有最低体积的阳极出口集管的VA、LA、AA和WA，并且只有这些阳极才需要满足WA/VA大于0.006 kg Cl2/hr cm3且VA//(AA x LA)小于1。
优选地，以数目计至少80%的阳极电极结构具有相同的VA、LA和AA，且最优选地，所有阳极出口集管具有相同的VA、LA和AA。
类似地，如果是以下这种情况：提供一个或多个阴极电极结构，该阴极电极结构具有与存在的其他出口集管尺寸不同的出口集管尺寸，则应根据需要采取在存在的那些阴极出口集管当中具有最低体积的阴极出口集管的VC、LC和AC。
在电解器包含VC/(AC x LC)小于1的阴极的那些情况下，优选地，以数目计至少80%的阴极电极结构具有相同的VC、LC和AC，并且只有这些阴极需要满足VC/(AC x LC)小于1。最优选地，所有阳极出口集管具有相同的VC、LC和AC。
在这个第五方面中，优选地，WA/VA至少为0.008 kg Cl2/hr cm3，诸如至少为0.010kg Cl2/hr cm3。不存在特定的上限，但WA/VA可通常高达0.020 kg Cl2/hr cm3，诸如高达0.015 kg Cl2/hr cm3。
应注意的是，一旦电解器建成，VA的值就是固定的。然而，可以以变化的生产率来操作电解器，且因此WA/VA可以在操作期间取决于总生产率而变化。
通常，生产率随电流密度的增大而提高。然而，电解器及它们的膜分隔件设计成以特定的最大电流密度来操作，并且超过一定界限的话，通过增大电流密度来显著提高生产率就不可能了。因此，由本发明提供的WA/VA值被认为高于在当前的商用电解器中的可获得的WA/VA值而同时稳定地操作。
例行地操作现代电解器所采用的典型电流密度是4 kA/m2到7 kA/m2。
在操作根据本发明的过程时的电流密度通常类似于这个范围，且因此优选地至少为4 kA/m2，尤其至少为6 kA/m2。电流密度优选地小于7 kA/m2。
在本发明的第五方面中的WA是来自在考虑中的单个阳极的生产率。WA通常为4 kgCl2/hr到40 kg Cl2/hr，且优选地为20 kg Cl2/hr到40 kg Cl2/hr。替代地或另外地，在4KA/m2的电流密度时，WA超过12 kg Cl2/hr，并且在7 KA/m2的电流密度时，WA超过21 kg Cl2/hr。可通过为本领域技术人员已知的方法来确定WA，例如通过测量在给定的时间段内流经电解器的电流以及在相同时间段内电解器的电流效率（例如，使用“硫酸盐键（sulphatekey）”技术）、使用这些数值来计算该时间段内在整个电解器中所产生的以kg为单位的氯的质量、将所获得的数值除以电解器中的电极组件的数目并然后除以以小时为单位的测量时间段的长度，以产生测量得到的以kg Cl2/hr为单位的每电极组件的氯产量。
在一个实施例中，将本发明的第三到第五方面的电解器的特征也可在于：当以7kA/m2的电流密度来操作时，电解器具有至少为0.006的WA/VA，优选地具有至少为0.010的WA/VA，并且当以4 kA/m2的电流密度来操作时，电解器具有至少为0.003的WA/VA，优选地具有至少为0.005的WA/VA。为避免疑义，这并非意指始终必须以这些电流密度中的一者来操作电解器，而是简单地意指如果以这些电流密度来操作电解器，则获得WA/VA的这样的最小值。
与当前的商用电解器相比，通过减小出口集管的总体积VA，通常实现高电流密度与阳极结构上的出口集管的每单位体积的高的阳极生产率的组合。
在本发明的第三到第五方面的优选实施例中，模块化电解器或压滤器型电解器包括具有外部阳极出口集管的多个阳极电极结构和具有内部阴极出口集管的多个阴极电极结构，或反之亦然。
然而，特别优选的是一种如下的模块化电解器或压滤器型电解器，所述电解器包括具有外部阳极出口集管的多个阳极电极结构和具有内部阴极出口集管的多个阴极电极结构。
在本发明的又一另外的方面中，提供了一种电极结构，其包括：
i)具有碟形凹陷部的盘状部和凸缘，所述凸缘可以与第二电极结构上的凸缘相互作用以将分隔件保持在这两者之间，并且所述碟形凹陷部还具有多个向内或向外突出型突起，多个向内或向外突出型突起可以与电极单元中的或模块化电解器中的第三电极结构上的对应突起配对，
ii)用于待电解的液体的入口，以及
iii)用于逸出气体和废液的出口集管，
其中，所述出口集管是其中VE/(AE x LE)小于1的出口集管，其中，VE是以cm3为单位的外部出口集管的内部体积，AE是在集管的出口端处的内部截面面积，LE是内部长度，并且优选地，其中，所述出口集管是锥形外部出口集管，外部出口集管在截面面积上沿气体/液体流动方向朝出口端口增大。
这个方面中的电极结构的特征可通常为如针对第一方面中的具有外部集管的对应单个电极结构所描述的那样。
例如，优选的电极结构包括设置有多个向内突出型突起的碟形凹陷部。
类似地，这个方面中的外部出口集管优选地包括一个或多个内部横向构件，内部横向构件沿着集管的水平长度的一部分或全部定位并且在内部附接到该集管的侧部。
作为另外的示例，外部出口集管的深度可超过所要求保护的电极结构的深度。具体地，当连接到电极模块、电极单元或模块化电解器中的所述第二和/或第三电极结构时，所要求保护的电极结构的外部出口集管可以占据在第二和/或第三电极结构竖直上方的空间。
在这个方面的最优选的实施例中，凸缘围绕碟形凹陷部的围界并且用于支撑垫圈，所述垫圈能够密封所要求保护的电极结构的电极表面与第二电极结构的电极表面之间的分隔件，使得这些电极表面基本上彼此平行且面向彼此，但由分隔件彼此间隔开并且被气密密封到分隔件。此外，电极结构包括电极，电极与盘状部间隔，但由盘状部与电极之间的电传导通路连接到盘状部，在所要求保护的电极结构设置有多个向内突出型突起的条件下，该电极可直接电连接到盘状部。
这个方面中的电极结构优选地是阳极结构。特别地，如已经描述的，分隔件最容易受到由在电解隔室的上部区域中形成在阳极侧上的与分隔件相邻的气体空间所造成的损害，并且还因为所形成的氯与废盐溶液的分离是最成问题的。位于电解隔室上方的外部出口集管允许使这些问题最小化，因为其位置使气体脱离接触区域移动远离分隔件，并且还提供增加的灵活性来设计其形状和尺寸以改进分离性。
示例1
双极电解器由图2中所示的大体结构的5个模块形成，其具有外部阳极出口集管和内部阴极出口集管。阳极结构自身为如图5中所示的那样，其具有锥形外部出口集管。阳极出口集管延伸跨越阳极的整个宽度，以具有244 cm的长度LA，并且具有1.9 cm的恒定深度，但具有增加的高度，由此导致端部处的18.8 cm2的增加的截面面积AA。阳极出口集管具有2294 cm3的体积VA。
阴极结构具有内部出口集管，内部出口集管也延伸跨越阴极的全部宽度以具有长度（244 cm的LC），但具有11.6 cm2的恒定矩形截面面积AC和2030 cm3的体积VC。该电解器中的比VA/(AA x LA)是0.5，且VA比VC低264 cm3。
以30%的入口氢氧化钠浓度和32%的出口氢氧化钠浓度、300 g NaCl/升的入口盐溶液浓度和220 g/NaCl/升的出口盐溶液浓度、87°C的氢氧化钠出口平均温度以及250mbarg氢和235 mbarg氯的操作压力，使用来自Chemours Company LLC（E. I. DuPont deNemours & Company的子公司）的全氟磺酸2030膜在4年的工作寿命内执行电解。在这4年期间的电流效率的范围为从第一次启动时的97%到4年之后的95.5%，平均值为96.5%。在这4年期间的平均操作电流密度近似是5 kA/ m2，最大值是6 kA/ m2。在操作的整个4年时期，氯气从每个阳极的平均逸出速率为18.4 kg/hr，最大速率是22.3 kg/hr。
如由电解器的操作电压和电流效率的稳定性来指示的，在阳极出口集管亦或阴极出口集管中没有任何分离问题的情况下执行操作，所述电解器与具有外部非锥形的阳极集管和阴极集管的对比电解器（见下文）相同。为在4年之后对负载作检查，从测试电解器去除电极和膜，且没有示出膜起泡或电极涂层受损的迹象，膜起泡或电极涂层受损如若不然会已由如下情形来表明：由集管中糟糕的气体分离所造成的内部循环不充分。
对比示例
电解器由US 6761808中所示的大体结构的138个模块形成，其具有外部阳极出口集管与内部阴极出口集管两者并且其中两者都不是锥形。
阴极结构具有外部出口集管，外部出口集管也延伸跨越阴极的全部宽度（LC =244 cm），但具有18.8 cm2的恒定矩形截面面积AC和4587 cm3的体积VC。
阳极结构也具有外部出口集管，外部出口集管也延伸跨越阳极的全部宽度（LA =244 cm），并且具有18.8 cm2的恒定矩形截面面积AA和4587 cm3的体积VA。该电解器中的比VA/(AA x LA)是1.0，且VA与VC相同。
以30%的入口氢氧化钠浓度和32%的出口氢氧化钠浓度、300 g NaCl/升的入口盐溶液浓度和220 g/NaCl/升的出口盐溶液浓度、87°C的氢氧化钠出口平均温度以及250mbarg氢和235 mbarg氯的操作压力，使用来自Chemours Company LLC（E. I. DuPont deNemours & Company的子公司）的全氟磺酸2030膜在4年的工作寿命内执行电解。在这4年期间的电流效率的范围为从第一次启动时的97%到4年之后的95.5%，平均值为96.5%。在这4年期间的平均操作电流密度近似是5 kA/ m2，最大值是6 kA/ m2。在操作的整个4年时期，氯气从每个阳极的平均逸出速率为18.4 kg/hr，最大速率是22.3 kg/hr。
在阳极出口集管亦或阴极出口集管中没有任何分离问题的情况下执行操作。如由电解器的操作电压和电流效率的稳定性来指示的。随时间的推移所测得的电解器的操作电压和电流效率的值实际上与上面的示例1中测得的那些值相同。为在4年之后对负载作检查，从测试电解器去除电极和膜，且没有示出膜起泡或电极涂层受损的迹象，膜起泡或电极涂层受损如若不然会已由如下情形来表明：由集管中糟糕的气体分离所造成的内部循环不充分。

Claims (28)

1.一种电极组件，包括阳极结构和阴极结构，所述阳极结构和阴极结构中的每一者包括用于逸出气体和废液的出口集管，其中
i) 所述阳极结构上的出口集管具有内部体积VA cm3、所述集管的出口端处的内部截面面积AA cm2和内部长度LA cm，并且
ii) 所述阴极结构上的出口集管具有内部体积VC cm3、所述集管的出口端处的内部截面面积AC cm2和内部长度LC cm，
并且其中，应用以下中的一者或两者：
a) 所述阳极结构上的出口集管是外部集管，并且比VA/(AA x LA)小于1，以及
b) 所述阴极结构上的出口集管是外部集管，并且比VC/(AC x LC)小于1，
其中，外部出口集管是如下的出口体积，在电解期间逸出的气体通过所述出口体积离开电极结构，并且所述出口体积在电解隔室的外部被提供在所述电极结构上，并且
其中，所述外部出口集管是与所述电极结构的长水平轴线平行对准的经延伸的体积。
2.一种电极组件，包括阳极结构和阴极结构，所述阳极结构和阴极结构中的每一者包括用于逸出气体和废液的出口集管，其中，所述阳极结构上的出口集管具有VA cm3的总内部体积，并且所述阴极结构上的出口集管具有VC cm3的总体积，其中，VA小于VC，
其中，
i) 所述阳极结构上的出口集管具有在所述集管的出口端处的内部截面面积AA cm2和内部长度LA cm，并且
ii) 所述阴极结构上的出口集管具有在所述集管的出口端处的内部截面面积AC cm2和内部长度LC cm，
并且其中，应用以下中的一者或两者：
a) 所述阳极结构上的出口集管是外部集管，并且比VA/(AA x LA)小于1，以及
b) 所述阴极结构上的出口集管是外部集管，并且比VC/(AC x LC)小于1，
其中，外部出口集管是出口体积，在电解期间逸出的气体通过所述出口体积离开电极结构，并且所述出口体积在电解隔室的外部被提供在所述电极结构上，
其中，所述出口集管中的至少一个是外部出口集管，所述外部出口集管是如下的出口体积，在电解期间逸出的气体通过所述出口体积离开电极结构，并且所述出口体积在电解隔室的外部被提供在所述电极结构上，并且
其中，所述外部出口集管是与所述电极结构的长水平轴线平行对准的经延伸的体积。
3.根据权利要求1所述的电极组件，其中，所述阳极结构上的出口集管是外部集管并且具有小于1的VA/(AA x LA)。
4.根据权利要求3所述的电极组件，所述电极组件具有小于0.7的VA/(AA x LA)。
5.根据权利要求3所述的电极组件，其中，所述阳极结构上的出口集管呈锥形使得其截面面积沿着其长度增大。
6.根据权利要求1-5中的任一项所述的电极组件，其中，AA至少为7 cm2。
7.根据权利要求1-5中的任一项所述的电极组件，其中，AC小于AA。
8.根据权利要求1-5中的任一项所述的电极组件，其中，VA小于3100 cm3，和/或其中，VA比VC小100 cm3。
9.根据权利要求1-5中的任一项所述的电极组件，其具有外部阳极出口集管和内部阴极出口集管，或反之亦然，其中，内部出口集管是如下的出口体积，在电解期间逸出的气体通过所述出口体积离开电极结构，并且所述出口体积在电解隔室的内部被提供在电极结构上。
10.根据权利要求9所述的电极组件，其中，每个出口集管是提供在单个阳极结构或阴极结构上的出口体积，并且逸出气体通过其离开所述阳极结构或阴极结构到电解器收集集管，所述电解器收集集管是收集在电解期间从多个出口集管的出口逸出的气体并将它们传递到另外的处理过程的体积。
11.根据权利要求10所述的电极组件，其中，每个出口集管是与所述电极结构的长水平轴线平行对准的经延伸的体积。
12.根据权利要求1-5中的任一项所述的电极组件，其中，一个或多个外部出口集管包括一个或多个内部横向构件，所述内部横向构件沿着所述集管的水平长度的一部分或全部定位并且在内部附接到所述集管的侧部。
13.一种电极结构，包括：
i) 具有碟形凹陷部的盘状部和凸缘，所述凸缘能够与第二电极结构上的凸缘相互作用以将分隔件保持在所述两者之间，并且所述碟形凹陷部还具有多个向内或向外突出型突起，所述多个向内或向外突出型突起能够与电极单元中的或模块化电解器中的第三电极结构上的对应突起配对，
ii) 用于待电解的液体的入口，以及
iii) 用于逸出气体和废液的出口集管，
其中，所述出口集管是其中VE/(AE x LE)小于1的外部出口集管，其中，VE是以cm3为单位的所述外部出口集管的内部体积，AE是以cm2为单位的所述集管的出口端处的内部截面面积，LE是以cm为单位的内部长度，
其中，外部出口集管是如下的出口体积，在电解期间逸出的气体通过所述出口体积离开电极结构，并且所述出口体积在电解隔室的外部被提供在所述电极结构上，并且
其中，所述外部出口集管是与所述电极结构的长水平轴线平行对准的经延伸的体积。
14.根据权利要求13所述的电极结构，其中，所述出口集管是锥形外部出口集管，其在截面面积上沿气体/液体流动方向朝着所述出口端口增大。
15.根据权利要求13所述的电极结构，其中，所述外部出口集管包括一个或多个内部横向构件，所述内部横向构件沿着所述集管的水平长度的一部分或全部定位并且在内部附接到所述集管的侧部。
16.根据权利要求13-15中的任一项所述的电极结构，所述电极结构是阳极结构。
17.一种模块化电解器或压滤器型电解器，包括多个根据权利要求1-5中的任一项所述的电极组件。
18.一种用于碱金属卤化物的电解的过程，所述过程包括在根据权利要求17所述的模块化电解器或压滤器型电解器中使碱金属卤化物经受电解。
19.根据权利要求18所述的过程，其中，所述过程以每阳极电极组件的生产率WA, kgCl2/hr来操作，其中，WA/VA大于0.006 kg Cl2/hr·cm3。
20.一种用于碱金属卤化物的电解的过程，所述过程包括在根据权利要求17的模块化电解器或压滤器型电解器中使碱金属卤化物经受电解，所述电解器包括：
i) 多个阳极电极结构，所述多个阳极电极结构具有阳极出口集管，所述阳极出口集管具有内部体积VA cm3；
ii) 多个阴极电极结构，所述多个阴极电极结构具有阴极出口集管，所述阴极出口集管具有内部体积VC cm3；
其中，所述过程以每阳极电极组件的生产率WA, kg Cl2/hr来操作，其中，WA/VA大于0.006 kg Cl2/hr·cm3。
21.根据权利要求20所述的过程，其中，所述过程以每阳极电极组件的生产率WA, kgCl2/hr来操作，其中，WA/VA至少为0.008 kg Cl2/hr·cm3。
22.根据权利要求20所述的过程，其中，所述过程以每阳极电极组件的生产率WA来操作，其中
a) WA为4-40 kg Cl2/hr；和/或
b) 在4 KA/m2的电流密度时，WA超过12 kg Cl2/hr，并且在7 KA/m2的电流密度时，WA超过21 kg Cl2/hr。
23.根据权利要求20所述的过程，其中，WA为20-40 kg Cl2/hr。
24.根据权利要求20所述的过程，其中，所述电解器的特征在于：当以7 kA/m2的电流密度来操作时，所述电解器具有至少为0.006 kg Cl2/hr·cm3的WA/VA，并且当以4 kA/m2的电流密度来操作时，所述电解器具有至少为0.003 kg Cl2/hr·cm3的WA/VA。
25.根据权利要求20所述的过程，其中
i) 所述阳极出口集管具有在所述集管的出口端处的内部截面面积AA cm2和内部长度LA cm，并且
ii) 所述阴极出口集管具有在所述集管的出口端处的内部截面面积AC cm2和内部长度LC cm，
并且其中，应用以下中的一者或两者：
a) 所述阳极结构上的出口集管是外部集管，并且比VA/(AA x LA)小于1，以及
b) 所述阴极结构上的出口集管是外部集管，并且比VC/(AC x LC)小于1。
26.根据权利要求25所述的过程，其中，所述阳极出口集管具有小于0.7的VA/(AA xLA)。
27.根据权利要求20所述的过程，具有：具有外部阳极出口集管的多个阳极电极结构和具有内部阴极出口集管的多个阴极电极结构，或反之亦然。
28.根据权利要求27所述的过程，具有：外部阳极出口集管的多个阳极电极结构和具有内部阴极出口集管的多个阴极电极结构，其中，
外部出口集管是如下的出口体积，在电解期间逸出的气体通过所述出口体积离开电极结构，并且所述出口体积在电解隔室的外部被提供在所述电极结构上；并且
内部出口集管是如下的出口体积，在电解期间逸出的气体通过所述出口体积离开电极结构，并且所述出口体积在电解隔室的内部被提供在电极结构上。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW202146707A (zh) 2020-01-24 2021-12-16 英商億諾斯技術有限公司 電極總成及電解器
US11444304B1 (en) * 2021-06-01 2022-09-13 Verdagy, Inc. Anode and/or cathode pan assemblies in an electrochemical cell, and methods to use and manufacture thereof
US20230107017A1 (en) * 2021-10-05 2023-04-06 Verdagy, Inc. Systems and methods for producing hydrogen gas
WO2023111052A2 (en) * 2021-12-17 2023-06-22 Danfoss A/S Membrane fixation to cassette for electrolyzer
WO2023150554A2 (en) * 2022-02-01 2023-08-10 Verdagy, Inc. Electrolyzer cell
TW202405951A (zh) * 2022-06-30 2024-02-01 日商旭化成股份有限公司 裝置及方法
WO2024005096A1 (ja) * 2022-06-30 2024-01-04 旭化成株式会社 装置及び方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3475313A (en) 1964-04-24 1969-10-28 Chemech Eng Ltd Electrolytic cell for chlorate manufacture
CA892733A (en) 1969-04-28 1972-02-08 O. Westerlund Gothe Bipolar metal electrode cell apparatus
US3732153A (en) * 1971-10-05 1973-05-08 Hooker Chemical Corp Electrochemical apparatus and process for the manufacture of halates
GB1581348A (en) 1976-08-04 1980-12-10 Ici Ltd Bipolar unit for electrolytic cell
GB1595183A (en) 1977-03-04 1981-08-12 Ici Ltd Diaphragm cell
US4505789A (en) * 1981-12-28 1985-03-19 Olin Corporation Dynamic gas disengaging apparatus and method for gas separation from electrolyte fluid
US5314591A (en) 1991-06-26 1994-05-24 Chlorine Engineers Corp., Ltd Electrolyzer and method of production
JP3555197B2 (ja) 1994-09-30 2004-08-18 旭硝子株式会社 複極型イオン交換膜電解槽
ES2209875T3 (es) * 1999-05-10 2004-07-01 Ineos Chlor Limited Estructura electrodica.
US6761808B1 (en) * 1999-05-10 2004-07-13 Ineos Chlor Limited Electrode structure
US20040108204A1 (en) * 1999-05-10 2004-06-10 Ineos Chlor Limited Gasket with curved configuration at peripheral edge
US6939449B2 (en) 2002-12-24 2005-09-06 General Atomics Water electrolyzer and system
WO2006053962A2 (fr) 2004-11-19 2006-05-26 Universite Paul Sabatier Toulouse Iii Procédé de réaction électrochimique et réacteur électrochimique à microcanaux et son procédé de fabrication
CN101550552B (zh) 2009-05-20 2011-01-12 王可全 氢氧混合气体发生器
RU127288U1 (ru) * 2012-08-14 2013-04-27 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт мясного скотоводства Российской академии сельскозяйственных наук Проточный электролитический элемент модульного типа

Also Published As

Publication number Publication date
ES2731677T3 (es) 2019-11-18
EP3286356B1 (en) 2019-03-20
TW201702433A (zh) 2017-01-16
WO2016169812A1 (en) 2016-10-27
JP2018513276A (ja) 2018-05-24
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