CN111670267A - 电极室框以及电解槽 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电极室框,其是将衬垫临时固定于电极室框凸缘面而构成的电极室框。优选具备粘接剂层、或者粘合剂层,从而进行所述临时固定。优选包含于所述粘接剂层或者粘合剂层的粘接剂或者粘合剂是不使衬垫劣化的粘接剂或者不使衬垫劣化的粘合剂。另外,优选包含于所述粘接剂层或者粘合剂层的粘接剂或者粘合剂是不包含有机溶剂的粘接剂或者不包含有机溶剂的粘合剂。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于工业电解的压滤式电解槽,尤其涉及一种使用离子交换膜对碱金属盐的水溶液进行电解的电解槽、以及以产生氢为目的的碱水电解用电解槽。
背景技术
作为使用电解法以工业方式制造氯、氢以及碱性氢氧化合物的设备而使用一种电解槽,其具备使特定离子选择性地透过的离子交换膜。该电解槽根据供电方法而存在单极式和复极式的两种方式,但是均构成为具有以隔着离子交换膜配置有阳极和阴极的电极室。另外,根据阳极与阴极的极间距离的关系而也存在间隙式、窄间隙式、有限间隙式、零间隙式等区别,但是它们的相同点在于均构成为隔着离子交换膜配置有阳极和阴极。根据制造目的物不同而在阳极室和阴极室中充满的电解液不同,但是一般使用碱盐、碱性氢氧化合物的水溶液。
该电解槽为了防止从电极室漏液而隔着离子交换膜配置有阳极衬垫和阴极衬垫,对于衬垫要求针对水、碱盐、碱性氢氧化合物、次亚氯酸化合物、氯酸化合物等的耐化学品性。另外,为了高效地进行电解反应,也有进行加热运转的情况,也要求耐热性。作为满足这些条件的软质材料而在衬垫中使用三元乙丙橡胶(EPDM橡胶)等的情况已广泛普及(参照专利文献1、2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利公开平成5-9772号公报
专利文献2:日本专利公开2000-178780号公报
发明内容
(一)要解决的技术问题
用于电解槽的离子交换膜、电极是需要定期更换的部件,并优选在更换这些部件时更换衬垫。装配于电解槽的衬垫为了维持离子交换膜的性能而在阳极侧衬垫和阴极侧衬垫具有优选的位置关系,虽然根据电解槽规格不同而装配衬垫的规定位置不同,但是需要在相对于规定位置而言几mm的尺寸公差范围内配置双方的衬垫。在衬垫位置关系不适当的状态下向电解槽通电时,会在离子交换膜产生泡状的损伤,存在电解性能降低、电解槽内产生的气体混合爆炸的危险性。
在压滤式电解槽的组装后及作业中衬垫在一定压力下紧固,衬垫位置不会轻易发生变动,但在组装工序中会伴随着立起、翻转电极室框的作业,因此衬垫会在组装作业中发生脱落、或者从规定位置移动。电极室框根据电解槽的规格而不同,但是多具有纵长1.3m×横长2.5m程度的大小,衬垫一般也是纵1.3m×横2.5m的框架状,是宽度为20~50mm程度且厚度为2~10mm程度的形状,并且配置于电极室框的凸缘面的规定位置很重要。另外,电解槽的电极室框多为金属制,在EPDM橡胶等软质材料与构成电极室框的材料不同的情况下,温度引起的热膨胀率不同,因此在冬季进行组装作业和在夏季进行组装作业会产生衬垫与电极室框的尺寸差,因此需要不受季节变化影响地将衬垫配置于规定位置。
由于作业性、价格、获取难易程度等原因,有时可利用一般作为橡胶糊使用的干燥固化型氯丁二烯类粘接剂将衬垫暂时安置于电极室框的凸缘面,但是会因为包含于粘接剂的有机溶剂而出现衬垫翘曲等变形,如果考虑到与所要求的规定位置的差(精度)是几mm(优选是±1~1.5mm),则不能配置于规定位置。另外,还会因为包含于粘接剂的有机溶剂而导致衬垫变质、劣化,从而导致电解槽漏液、衬垫断裂的发生。
本发明的技术问题在于,防止衬垫在组装/维护作业中过度变形,不会导致性能劣化,且将衬垫固定于电极室框的凸缘面的规定位置。
(二)技术方案
本发明人经过反复深入研究而发现:在进行电解槽的组装/维护作业时,可通过将衬垫临时固定于电极室框的凸缘面,从而解决上述技术问题,并完成本发明。
技术方案1.一种电极室框,其是将衬垫临时固定于电极室框凸缘面而构成的电极室框。
技术方案2.根据技术方案1所述的电极室框,
具备粘接剂层、或者粘合剂层,从而进行所述临时固定。
技术方案3.根据技术方案2所述的电极室框,
包含于所述粘接剂层或者粘合剂层的粘接剂或者粘合剂是不使衬垫劣化的粘接剂或者不使衬垫劣化的粘合剂。
技术方案4.根据技术方案2或3所述的电极室框,
包含于所述粘接剂层或者粘合剂层的粘接剂或者粘合剂是不包含有机溶剂的粘接剂或者不包含有机溶剂的粘合剂。
技术方案5.根据技术方案2~4的任一项所述的电极室框,
包含于所述粘接剂层或者粘合剂层的粘接剂或者粘合剂是从环氧树脂类粘接剂、氰基丙烯酸酯类粘接剂、聚氨酯类粘接剂、丙烯酸类粘接剂、丙烯酸树脂类粘接剂、其它的反应类粘接剂(其中将环氧树脂类粘接剂、氰基丙烯酸酯类粘接剂、聚氨酯类粘接剂、丙烯酸类粘接剂、丙烯酸树脂类粘接剂除外)、改性硅酮类粘接剂、甲硅烷化聚氨酯类粘接剂、丙烯酸类粘合剂、聚氨酯类粘合剂、硅酮类粘合剂中选择的至少一种。
技术方案6.一种电解槽,其具备由技术方案1~5的任一项所述的电极室框构成的电极室。
技术方案7.一种电极室框或者电解槽的制造方法,
包括将衬垫临时固定于电极室框凸缘面的工序(临时固定工序)。
技术方案8.根据技术方案7所述的电极室框或者电解槽的制造方法,
所述临时固定工序包括向衬垫以及/或者电极室框凸缘面涂覆粘接剂、或者粘合剂的工序(涂覆工序)。
技术方案9.根据技术方案8所述的电极室框或者电解槽的制造方法,
所述临时固定工序包括:所述涂覆工序、使衬垫与电极室框凸缘面通过所述粘接剂或者粘合剂接触的工序。
技术方案10.根据技术方案7~9的任一项所述的电极室框或者电解槽的制造方法,
还包括使用从醇类溶剂、酮类溶剂、以及水中选择的溶剂清洗衬垫的工序(清洗工序),该清洗工序在所述临时固定工序之前进行。
(三)有益效果
根据本发明,在电解槽的组装/维护作业中,能够防止起衬垫发生翘曲、波状变形等的过度变形,不会导致性能劣化,且能够将衬垫固定于电极室框的凸缘面的规定位置。因此,根据本发明,能够提供一种电解槽,其不会因衬垫位置偏移而使离子交换膜受损,也不会因衬垫的损伤而从电解槽漏液。
本发明的制造方法的临时固定工序至少能够在电解槽的组装/维护作业中将衬垫固定于凸缘面(临时性地固定),与用螺栓等永久固定的方法不同。当利用螺栓等进行固定时,需要考虑由于该部件自身的劣化等而使衬垫劣化的情况。
附图说明
图1是单极式电解槽的剖面示意图。
图2是复极式电解槽的剖面示意图。
图3是衬垫的示意图。
图4是电极室的平面示意图。
图5是组装电解槽时的电解槽剖面的局部放大示意图。
图6是表示在EPDM橡胶上涂覆了环氧树脂类粘接剂(双液混合类)的例子(左)、在EPDM橡胶上涂覆了丙烯酸改性硅酮类粘接剂的例子(中)、在EPDM橡胶上涂覆了干燥固化型氯丁二烯类粘接剂的例子(右)的照片。
具体实施方式
在本发明中,通过将衬垫临时固定于电极室框的凸缘面,从而不会受到作业环境的温度的影响并且即使进行电极室框的正反翻转、立起的作业中,也能够防止衬垫的位置偏移、脱落。在本申请中,所谓的临时固定是指如下的配置方式,即:在对电解槽进行组装/维护作业中,使衬垫不会发生翘曲、波状变形等过度的变形,在将衬垫配置于电极室框凸缘面的规定位置之后,直到电解槽组装完成为止,衬垫的位置不会变动,该临时固定与以仅避免载置于电极室框的衬垫滑落的方式进行暂时安置的配置方式区别使用。另外,就临时固定而言,不需要在电解槽的作业期间中维持固定能力,可以是在电解槽的作业过程中、下一次的电解槽解体时能够简单地使衬垫从电极室框凸缘面剥离的程度。
(1)电极室框
就本发明的电极室框而言,将衬垫临时固定于电极室框的凸缘面。电极室框具备阳极、或者阴极,将具备阳极的电极室框记为阳极室框,将具备阴极的电极室框记为阴极室框。本发明的电极室框是指在电解槽制成后作为电极室的一部分壁面的部分。
(2)衬垫
衬垫的材料没有特别限定,可以由各种材料构成,但是优选为密封性强且具有弹性的材料。
衬垫的材料的具体例子可以举出:天然橡胶、异戊二烯橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶、丁二烯橡胶、乙丙橡胶(EPM橡胶)、三元乙丙橡胶(EPDM橡胶)、氯丁二烯橡胶、硅橡胶、氟橡胶、丙烯酸橡胶、多孔质PTFE(聚四氟乙烯)等。其中,基于耐化学品性、硬度的观点而优选为选自三元乙丙橡胶(EPDM橡胶)、乙丙橡胶(EPM橡胶)、以及它们的交联体的一种。交联方法可以根据材料的种类而使用硫磺硫化、过氧化物交联等公知的方法。
本发明的衬垫配置于电极室框凸缘面,防止电解液、气体的泄漏。因此,为了使通过电化学反应在电极室中产生的离子种类透过离子交换膜而在衬垫形成有大小与电极面积为相同程度的开口部。通常,电解槽在主视图中是长方形状,因此优选衬垫也成为具有长方形状的开口部的长方形状。
(3)临时固定
对于本发明的临时固定方法没有特别限定,可以使用粘合剂、粘接剂配置粘接剂层、或者粘合剂层来进行。对于所述粘合剂、粘接剂而言,优选为实质上不包含有机溶剂的粘接剂、实质上不包含有机溶剂的粘合剂等,也优选使用将这些粘接剂或者粘合剂层叠于基材带的单面或者两面的方式(胶带等)。粘合剂是指:在进行临时固定时和临时固定后都维持粘合性并可反复进行衬垫粘贴、剥离的材料。粘接剂是指:在进行临时固定时为具有流动性的液状并在临时固定后经过一定时间而固化的材料。本发明的临时固定的目的是在组装电解槽的临时期间安置衬垫,因此可以使用粘合剂、粘接剂以及兼具双方性质的材料。
实质上不包含有机溶剂的粘接剂、实质上不包含有机溶剂的粘合剂中的有机溶剂的含量例如为5质量%以下,优选为3质量%以下,更优选为1质量%以下,也可以是0质量%。实质上不包含有机溶剂的粘接剂、实质上不包含有机溶剂的粘合剂优选为实质上也不包含有机溶剂以外的溶剂(例如是5质量%以下,优选是3质量%以下,更优选是1质量%以下,也可以是0质量%),并优选为无溶剂型的粘接剂、无溶剂型的粘合剂。
实质上不包含有机溶剂的粘接剂优选为反应类粘接剂,可举出:环氧树脂类粘接剂(单液类/双液混合类)、氰基丙烯酸酯类粘接剂、聚氨酯类粘接剂、丙烯酸类粘接剂、丙烯酸树脂类粘接剂、其它的反应类粘接剂(其中将环氧树脂类粘接剂、氰基丙烯酸酯类粘接剂、聚氨酯类粘接剂、丙烯酸类粘接剂、丙烯酸树脂类粘接剂除外)、环氧改性硅酮类、丙烯酸改性硅酮类等改性硅酮类粘接剂、甲硅烷化聚氨酯类粘接剂等。实质上不包含有机溶剂的粘合剂可以例示:丙烯酸类粘合剂、聚氨酯类粘合剂、硅酮类粘合剂。包含有机溶剂的干燥固化型粘接剂由于有机溶剂会导致衬垫的物理性能变化而不优选。以下记载不优选情况的例子。如果在衬垫的粘贴作业中向衬垫涂覆包含有机溶剂的粘接剂,则有机溶剂会使衬垫的橡胶溶胀,暂时性地出现容易伸展的效果,会以伸展超过比衬垫制造尺寸的状态定位于电极室框凸缘面,难以调整到规定位置。另一方面,在利用包含有机溶剂的粘接剂将衬垫暂时安置于电极室框凸缘面之后,当包含于粘接剂的有机溶剂干燥时,则会引起溶胀的衬垫的收缩,衬垫会从暂时安置的位置偏移,不能进行衬垫的临时固定。而且,如果因有机溶剂而导致拉伸强度降低等衬垫物理性能变化,则衬垫有可能在作业中断裂,或者由于压缩应变变形而导致密封性降低,从而导致电解液从电解槽泄漏,或者由于压缩应变变形而导致阳极衬垫与阴极衬垫的位置关系发生变化,从而导致离子交换膜受损而不优选。在图6中示出在EPDM橡胶上涂覆了环氧树脂类粘接剂(双液混合类、实质上不包含有机溶剂)的例子(左)、涂覆了丙烯酸改性硅酮类粘接剂(实质上不包含有机溶剂)的例子(中)、涂覆了干燥固化型氯丁二烯类粘接剂(包含甲苯)的例子(右)。可知:相对于在EPDM上涂覆了环氧树脂类粘接剂(双液混合类)的例子(左)、涂覆了丙烯酸改性硅酮类粘接剂的例子(中)而言,涂覆了干燥固化型氯丁二烯类粘接剂的例子(右)过度变形(翘曲)。
(4)电解槽
本发明的电解槽具备由本发明的电极室框构成的电极室。优选具备由本发明的电极室框构成的电极室、离子交换膜。此外,虽然优选在阳极室、阴极室双方具备由本发明的电极室框构成的电极室,但是也可以在阳极室、阴极室的其中一方配置。
在本发明的阳极室框配置的阳极具有导电性基体和催化剂层,其中,所述导电性基体具有开口;所述催化剂层设置在该导电性基体上。
导电性基体优选为具有耐腐蚀性的钛制膨胀合金、钛制织网或者钛制冲孔金属,基于均匀导电性和经济性的观点而特别优选为钛制膨胀合金。为了兼顾机械性强度和通液性,导电性基体的开口率优选为25~75%。
阳极的催化剂层即包覆于导电性基体表面的电极活性物质,优选为铱、钌、铂、钯等铂族金属与从钛、钽、铌、钨、锆等阀金属和锡所构成的组中选取的一种以上的金属的氧化物的混合氧化物。作为例示可举出:铱-钌-钛混合氧化物、铱-钌-铂-钛混合氧化物、铂和铱的氧化物。另外,在将碱性氢氧化合物的水溶液作为阳极液进行电解的情况下,可以将包含镍的化合物作为电极活性物质使用。
所述导电性基体可以进行表面处理。作为对导电性基体进行的表面处理,可以举出机械方式的表面处理和化学方式的表面处理。作为机械方式的表面处理方法,有一种使用微小的研磨材料使基材的表面致密地凹凸化的喷射处理法,另外,作为化学方式的表面处理方法,有一种在草酸、硝酸、硫酸、盐酸、氢氟酸等的浴中进行化学蚀刻处理的方法。
该表面处理可以单独地进行所述化学方式的表面处理来进行,或者单独地进行所述机械方式的表面处理来进行,也可以组合使用两种处理方法来进行。此外,为了确保通液性并保护离子交换膜,在阳极表面形成的凹凸的高低差的最大值优选为3~50μm且更优选为5~40μm。
在本发明的阴极室框配置的阴极具有导电性基体和催化剂层,其中,所述导电性基体具有开口;所述催化剂层设置在该导电性基体上。
另外,阴极的导电性基体可以使用铁、铜、不锈钢、镍等,特别是基于耐腐蚀性等的观点而优选使用镍。导电性基体的形状优选可确保通液性并保持均一的导电性,具体而言,导电性基体可以是膨胀合金、冲孔金属、细孔网、平织网,例如优选为镍制细孔网或者镍制平织网。该阴极的导电性基体的开口率优选为25~75%。
阴极的催化剂层即包覆于导电性基体表面的电极活性物质,优选使用铂、钯、钌、铱、铜、银、锡、镍、钴、铅等金属或者它们的单一或者混合物、混合氧化物。
本发明的电解槽具备阳极、阴极、以及配置于它们之间的离子交换膜,且构成具有阳极的阳极室、以及具有阴极的阴极室。可以在电解槽内将规定数量的电极单元以相同极性纵列地配置,并在相邻的单元配置离子交换膜,从而形成复极式电解槽。另外,在单极式电解槽的情况下,可以在一个电极单元的两侧形成阳极或者阴极的其中一种,各电极单元隔着离子交换膜交替地配置,从而形成单极式电解槽。本发明的电解槽对于单极式或者复极式的电解槽的任意方式皆可适用。另外,虽然在电解槽组装状态下可以根据阳极与阴极的极间距离而分类为间隙式、窄间隙式、有限间隙式、零间隙式,但是由于衬垫的位置关系不受电极间距离的影响,因此对各方式均可适用本发明的电解槽。
以下使用图示例对以上说明的电极室框及电解槽的一例进行说明。
图4是电极室的一例的平面示意图(正面示意图)。图示例的电极室大致呈箱体的形状,且构成为能够从在电极室的侧面下部安装的电解液入口403向室内取入电解液,并从在电极室的侧面上部安装的电解液出口404向室外排出电解液。而且,在电极室的正面及背面设置具有规定的开口率的电极(阳极或者阴极)401,该电极401的周围是没有开口部的凸缘面402。
图3是衬垫的一例的平面示意图(正面示意图)。图示例的衬垫在大致长方形的外形内形成有大致长方形的中空部302,且成为整体是长方形的框状衬垫301。该衬垫301能够与图4的电极室框的凸缘面402重合。从电解液入口403进入电极室内的电解液会从电极401的开口部排出到电极室外,通过在凸缘面402上配设衬垫301,从而能够防止排出到电极室外的电解液向电解槽外泄漏。此外,衬垫301的横向宽度约为1.5~2.5m且高度约为1~1.5m。
图1是表示利用图4的电极室和图3的衬垫构成的单极式电解槽一例的剖面示意图。在图1所例示的电解槽中具备:在阳极室框101的两面安装有阳极102的阳极室、和在阴极室框106的两面安装有阴极107的阴极室,并在这些阳极室与阴极室之间夹持有离子交换膜105。而且,在图1所例示的电解槽中,在阳极室框的凸缘面103安装有阳极用的衬垫104,并在阴极室框的凸缘面108安装有阴极用的衬垫109,防止从阳极室或者阴极室向外排出的电解液泄漏到电解槽外。此外,安装有衬垫的所述阳极室和阴极室可以夹持离子交换膜105并且交替地存在多个,也可以利用适当的板压住多排的两侧。
图2是表示利用图4的电极室和图3的衬垫构成的复极式电解槽一例的剖面示意图。图2所例示的电解槽具有多个(在图示例子中是两个)复极式的电极室201、206,其中,在电极室框的一面安装有阳极202,并在与所述阳极202对置的面上安装有阴极207,在电极室框的厚度方向中央安装有隔壁210,在电极室之间夹持有离子交换膜205。而且,在图2所例示的电解槽中,在阳极侧的凸缘面203安装有阳极用的衬垫209,并在阴极侧的凸缘面208安装有阴极用的衬垫204,防止从电极室向外排出的电解液泄漏到电解槽外。此外,可以如上所述,安装有衬垫的所述电极室夹持离子交换膜205并且存在多个,并利用适当的板压住多排的两侧。
(5)电极室框、电解槽的制造方法
本发明的电极室框、电解槽的制造方法包括将衬垫临时固定于电极室框的凸缘面的工序(临时固定工序),临时固定工序优选为涂覆粘接剂、粘合剂的工序(涂覆工序)。粘接剂、粘合剂可以使用在“(3)临时固定”的部分中记载的粘接剂、粘合剂。参照图5的局部放大示意图对该制造工序的一例进行说明。在图5的例子中,在安装于阳极室框501的阳极502周围的凸缘面503设置有阳极用衬垫504,并将该阳极室框凸缘面503与阳极用衬垫504通过涂覆粘接剂或者粘合剂而临时固定。另外,在安装于阴极室框506的阴极507周围的凸缘面508设置有阴极用衬垫509,并将该阴极室框凸缘面508与阴极用衬垫509通过涂覆粘接剂或者粘合剂而临时固定。
在通过涂覆工序使衬垫临时固定的情况下,只要在衬垫、电极室框的凸缘面双方或者其中一方涂覆粘接剂或者粘合剂即可,并可以对进行临时固定的面的全部或者局部进行涂覆。此外,粘合剂一般涂装于膜等支撑体,例如可以将在基材带膜的两面层叠有粘合剂的双面胶带等粘合产品用作所述粘合剂。因此,粘合剂可以通过将双面胶带等粘接产品粘贴于衬垫、凸缘面双方或者其中一方等方式进行涂覆。
另外,在本发明的电极室框、电解槽的制造方法中,优选包括在临时固定工序(涂覆工序)之前使用选自乙醇等醇类溶剂、丙酮、甲基乙基酮等酮类溶剂以及水的溶剂来清洗衬垫的工序(清洗工序)。衬垫的材料即橡胶成型品一般通过使用模具的硫化工序进行制造,在硫化工序中为了易于从模具中取出橡胶成型品而使用脱模剂。在将衬垫临时固定于电极室框的凸缘面时,如果在衬垫表面残留有脱模剂,则有时会降低粘合剂/粘接剂的效果。因此,可以通过将残留于衬垫表面的脱模剂擦拭(清洗)除去来改善粘合剂/粘接剂的效果。在对衬垫表面进行擦拭时,优选使用不易使衬垫受损的水、酒精、挥发性较高的酮类溶剂,为了高效简便地除去氟类、硅类的脱模剂而优选使用乙醇、丙酮。此外,为了除去电极室框的凸缘面上的杂质,也可以使用选自醇类溶剂、酮类溶剂以及水的溶剂进行清洗,并优选进行清洗。
另外,本发明的电解槽如图5所示那样,通过隔着离子交换膜505层叠电极室框进行制造,其中,所述电极室框是通过将衬垫504、509在电极室框501、506的凸缘面503、508上临时固定而构成。本发明的电极室框由于临时固定了衬垫而不会发生衬垫的脱落、位置偏移,从而能够高效地进行作业。
本申请基于2018年2月9日提出的日本专利申请2018-022390号主张优先权。在本申请中引用2018年2月9日提出的日本国专利申请2018-022390号的说明书的全部内容用于参考。
实施例
以下关于本发明而举出实施例进行更具体地说明,本发明的技术范围不受本实施例限定。
实施例1
利用浸润丙酮的布对与纵1.3m×横2.5m的单极式电解槽的阳极室框的凸缘部匹配地制作的厚度为3mm、宽度为40mm的EPDM橡胶制衬垫的表面进行擦拭,之后较薄且均匀地涂覆预先配制的三键公司制造的“TB2086N”(低温即硬化型的双液性环氧类粘接剂、无溶剂型、包含不足1质量%的N,N-二甲基甲酰胺)。利用浸润丙酮的布对钛制阳极室框的凸缘面进行擦拭之后,较薄且均匀地涂覆预先配制的三键公司制造的“TB2086N”,之后使衬垫的粘接剂涂覆面与阳极室框的凸缘面以彼此相对的方式重叠,进而将衬垫临时固定于规定位置。临时固定30分钟后使阳极室框翻转,未发生衬垫的脱落、从规定位置的位置偏移。
实施例2
利用浸润乙醇的布对与纵1.4m×横2.5m的复极式电解槽的阴极室框的凸缘部匹配地制作的厚度为3mm、宽度为30mm的EPDM橡胶制衬垫的表面进行擦拭,并较薄且均匀地涂覆Cemedine公司制造的“Super X”(丙烯酸改性硅酮类粘接剂、无溶剂型、不包含溶剂)。利用浸润乙醇的布对复极式电解槽室框的镍制阴极室框的凸缘面进行擦拭,并与涂覆了Cemedine公司制造的“Super X”的衬垫以粘接剂涂覆面与阴极室框的凸缘面彼此相对的方式进行重叠,进而将衬垫临时固定于规定位置。从衬垫的上方较轻地加压,当凸缘面与衬垫之间较好地贴合之后立起室框,未发生衬垫的脱落、从规定位置的位置偏移。
实施例3
利用以水浸湿的布对与纵1.4m×横2.5m的复极式电解槽的阳极室框的凸缘部匹配地制作的厚度为3mm、宽度为30mm的EPDM橡胶制衬垫的表面进行擦拭。利用以水浸湿的布对复极式电解槽室框的钛制阳极凸缘面进行擦拭之后使水分干燥,并在凸缘面上较薄且均匀地涂覆三键公司制造的“TB1530”(湿气硬化型的改性硅酮类粘接剂、无溶剂型、不包含溶剂)。使衬垫与阳极室框的凸缘面的粘接剂涂覆面以彼此相对的方式重叠,进而临时固定于规定位置。从衬垫的上方较轻地加压,当使凸缘面与衬垫之间较好地贴合之后立起室框,未发生衬垫的脱落、从规定位置的位置偏移。
实施例4
利用浸润乙醇的布对与纵1.4m×横2.5m的复极式电解槽的阴极室框的凸缘部匹配地制作的厚度为3mm、宽度为30mm的EPDM橡胶制衬垫的表面和复极式电解槽室框的镍制阴极室凸缘面进行擦拭,并将衬垫载置于凸缘面。一边与凸缘面的规定位置匹配地对衬垫进行微调整,一边在阴极室框的凸缘面与衬垫面之间以20cm间隔较薄地点涂覆东亚合成株式会社制造的“Aronα”(氰基丙烯酸酯类瞬间粘接剂,无溶剂型,不含溶剂)。在静置10分钟后立起室框,未发生衬垫的脱落、从规定位置的位置偏移。
实施例5
利用浸润乙醇的布擦拭复极式电解槽室框的镍制阴极框的凸缘面,向衬垫接触面粘贴日东电工制造的“EW-514”(无溶剂型丙烯酸类粘合剂(双面胶带),不含溶剂)。将利用浸润乙醇的布擦拭了表面的EPDM橡胶制衬垫重叠于阴极室框的凸缘面并临时固定于规定位置。在临时固定后轻拉衬垫,未发生衬垫的脱落、位置偏移。
比较例1
没有向衬垫及阳极室凸缘框的表面涂覆三键公司制造的“TB2086N”,除此以外进行了与实施例1同样的作业,当立起阳极室框时,衬垫脱落了。
比较例2
涂覆了使将衬垫贴合于凸缘面时的粘接剂中包含作为有机溶剂的甲苯的“三键1521”(干燥固化型氯丁二烯类粘接剂),除此以外与实施例1同样地进行了作业。在进行粘贴作业时,衬垫因包含于粘接剂的有机溶剂而溶胀变形,不能粘贴于规定位置。当以暂时安置的方式将衬垫配置于凸缘面并放置30分钟之后,衬垫收缩并从粘贴位置发生偏移。
在表1中示出实施例1~5、以及比较例1~2的结果。此外,以如下基准对作业的时间和成本进行了评价。
◎:在使用粘接剂、粘合剂之前不需要进行配制等预先准备,不会引起衬垫的变形等,具有良好的作业性,且粘接剂、粘合剂廉价。
○:虽然在使用粘接剂、粘合剂之前需要进行配制等预先准备,但是不会引起衬垫的变形等。或者,虽然作业性良好,但是粘接剂、粘合剂比较昂贵。
×:因向衬垫涂覆粘接剂、粘合剂而引起衬垫的变形等,难以将衬垫临时固定于规定位置,作业性差。或者不能暂时安置衬垫。
[表1]
工业实用性
根据本发明,在电解槽的组装/维护作业中,衬垫不会发生翘曲、波状变形等过度的变形,不会导致性能劣化,并且能够将衬垫固定于电极室框的凸缘面的规定位置。因此,根据本发明,能够提供一种电解槽,其不会因衬垫位置偏移而使离子交换膜受损,也不会因衬垫的损伤而从电解槽漏液,因此具有实用性。
附图标记说明
101-阳极室框(阳极室);102-阳极;103-阳极室框凸缘面;104-阳极衬垫;105-离子交换膜;106-阴极室框(阴极室);107-阴极;108-阴极室框凸缘面;109-阴极衬垫;201-复极室框中的阳极室;202-阳极;203-阳极室框凸缘面;204-阴极衬垫;205-离子交换膜;206-复极室框中的阴极室;207-阴极;208-阴极室框凸缘面;209-阳极衬垫;210-隔壁;301-框状衬垫;302-中空部;401-电极(阳极/阴极);402-电极室框凸缘面;403-电解液入口;404-电解液出口;501-阳极室框;502-阳极;503-阳极室框凸缘面;504-阳极衬垫;505-离子交换膜;506-阴极室框;507-阴极;508-阴极室框凸缘面;509-阴极衬垫。
Claims (10)
1.一种电极室框,其是将衬垫临时固定于电极室框凸缘面而构成的电极室框。
2.根据权利要求1所述的电极室框,其特征在于,
具备粘接剂层、或者粘合剂层,从而进行所述临时固定。
3.根据权利要求2所述的电极室框,其特征在于,
包含于所述粘接剂层或者粘合剂层的粘接剂或者粘合剂是不使衬垫劣化的粘接剂或者不使衬垫劣化的粘合剂。
4.根据权利要求2或3所述的电极室框,其特征在于,
包含于所述粘接剂层或者粘合剂层的粘接剂或者粘合剂是不包含有机溶剂的粘接剂或者不包含有机溶剂的粘合剂。
5.根据权利要求2~4的任一项所述的电极室框,其特征在于,
包含于所述粘接剂层或者粘合剂层的粘接剂或者粘合剂是从环氧树脂类粘接剂、氰基丙烯酸酯类粘接剂、聚氨酯类粘接剂、丙烯酸类粘接剂、丙烯酸树脂类粘接剂、其它的反应类粘接剂(其中将环氧树脂类粘接剂、氰基丙烯酸酯类粘接剂、聚氨酯类粘接剂、丙烯酸类粘接剂、丙烯酸树脂类粘接剂除外)、改性硅酮类粘接剂、甲硅烷化聚氨酯类粘接剂、丙烯酸类粘合剂、聚氨酯类粘合剂、硅酮类粘合剂中选择的至少一种。
6.一种电解槽,其具备由权利要求1~5的任一项所述的电极室框构成的电极室。
7.一种电极室框或者电解槽的制造方法,其特征在于,
包括将衬垫临时固定于电极室框凸缘面的工序,即临时固定工序。
8.根据权利要求7所述的电极室框或者电解槽的制造方法,其特征在于,
所述临时固定工序包括向衬垫以及/或者电极室框凸缘面涂覆粘接剂、或者粘合剂的工序,即涂覆工序。
9.根据权利要求8所述的电极室框或者电解槽的制造方法,其特征在于,
所述临时固定工序包括:所述涂覆工序、使衬垫与电极室框凸缘面通过所述粘接剂或者粘合剂接触的工序。
10.根据权利要求7~9的任一项所述的电极室框或者电解槽的制造方法,其特征在于,
还包括使用从醇类溶剂、酮类溶剂、以及水中选择的溶剂清洗衬垫的工序,即清洗工序,该清洗工序在所述临时固定工序之前进行。
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