CZ280762B6 - Elektrolyzér - Google Patents

Elektrolyzér Download PDF

Info

Publication number
CZ280762B6
CZ280762B6 CS861565A CS156586A CZ280762B6 CZ 280762 B6 CZ280762 B6 CZ 280762B6 CS 861565 A CS861565 A CS 861565A CS 156586 A CS156586 A CS 156586A CZ 280762 B6 CZ280762 B6 CZ 280762B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
electrolyzer
core
vertical ribs
electrically conductive
rigid vertical
Prior art date
Application number
CS861565A
Other languages
English (en)
Inventor
Nora Oronzio De
Original Assignee
De Nora Permelec S.P.A.
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 De Nora Permelec S.P.A. filed Critical De Nora Permelec S.P.A.
Publication of CZ156586A3 publication Critical patent/CZ156586A3/cs
Publication of CZ280762B6 publication Critical patent/CZ280762B6/cs

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
    • C25B9/70Assemblies comprising two or more cells
    • C25B9/73Assemblies comprising two or more cells of the filter-press type
    • 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
    • C25B9/77Assemblies 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)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Inert Electrodes (AREA)

Abstract

Elektrolyzér obsahuje dvě elektrodové koncové struktury, nejméně jednu mezilehlou elektrodovou strukturu, vloženou mezi tyto elektrodové koncové struktury, separátor (8), například průlinčitou diafragmu nebo ionexovou membránu, po každé straně mezilehlé elektrodové struktury pro rozdělení elektrolyzéru na anodové a katodové části, kontakty k přivádění proudu do elektrolyzéru, přívody elektrolytu do části elektrolyzéru a kanálky k odvádění produktů elektrolýzy z těchto částí. Mezilehlá elektrodová struktura obsahuje elektricky vodivé jádro (1), tvořené nejméně jednou folií vodivého kovu, obložení (3) z korozivzdorného kovu, opatřené obvodově vyčnívajícími přírubami (4), a rovnoběžná svislá žebra (2, 10, 10'), přičemž jádro (1) rovnoběžná tuhá svislá žebra (1, 10, 10') a obložení (3) jsou vodivě spojeny s elektrodovými pletivy (6) a mezi obvodově vyčnívající příruby (4) každého obložení (3) a obvodovou oblast jádra (1) je vložen rámový člen (5).ŕ

Description

Vynález se týká monopolárních a bipolárních diafragmových nebo membránových elektrolyzérů, zejména elektrolyzérů obsahujících větší počet elektrolytických článků a struktur pro rozvádění proudu.
Dosavadní stav techniky
Jak je pracovníkům v oboru dobře známo, obsahují elektrolyzéry, opatřené separátory s průlinčitými diafragmami nebo iontoměničovými membránami, umístěnými mezi anodickými a katodickými odděleními, větší počet mezilehlých elektrovodíkových struktur, elektricky spojených a umístěných mezi dvěma elektrodovými koncovými strukturami. Každý článek elektrolyzérů je omezen stěnami, jež působí jako rozvaděče proudu a jako prostředky pro nesení elektrod. Elektrody obvykle sestávají z protažených fólií nebo z perforovaných fólií, nebo z děrovaných fólií, zhotovených ze vhodných materiálů, jako je například titan pro anodu a nikl nebo ocel pro katodu.
Každá mezilehlá elektrodová struktura je tvořena jednou z těchto stěn a příslušnými elektrodami.
Tyto elektrodové struktury jsou sestaveny do takzvaných uspořádání filtračního lisu, protože jsou navzájem přitlačovány vhodnými zařízeními, například táhly a zdviháky. Elektrické spojení je provedeno buď sériově, nebo paralelně za respektování zvláštních požadavků a praktických i ekonomických úvah.
V případě, že spojení je sériové, vyvolává elektrický proud, připojený k elektrodovým koncovým strukturám, bipolaritu mezi plochami, rozvádějícími proud a náležejícími k téže elektrodové struktuře, proto elektroda, nesená jednou stranou, je anoda jednoho článku, zatímco elektroda, nesená protější stranou, je katodou přilehlého článku.
V případě paralelního spojení se proud vede za pomoci řady elektrických kontaktů, spojujících sběrnice a každou z uvedených stěn. Z toho důvodu prochází proud stěnami podélně a potom je veden k elektrodám nosnými členy. V případě paralelního spojení mají dvě elektrody, nesené stejnou, proud vedoucí stěnou, oddělující dva sousední články, stejnou polaritu, a tvoří monopolární elektrolyzér. Aby rozvádění proudu v tomto typu elektrolyzérů bylo udržováno co nejstejnoměrnější, je zapotřebí minimalizovat ohmické ztráty uvnitř stěn, rozvádějících proud. Jak je známo, vyvolává nestejnoměrné rozvádění proudu zvýšení spotřeby energie a kratší operační životnost elektrod a membrán.
Čím jsou elektrolyzéry, a tím i stěny, rozvádějící proud, větší, tím je nesnadnější vytvořit rovnoměrné rozložení proudu. Materiál s dobrou elektrickou vodivostí bude značně výhodnější pro konstrukci stěn, vedoucích proud. Je však nepříznivé, že kovy, mající dobrou elektrickou vodivost, často nejsou odolné vůči korozivnímu okolí elektrolyzérů. Proto se užívá kovů, které jsou
-1CZ 280762 B6 značně méně vodivé, avšak jsou schopné vydržet v okolí elektrolyzéru. Například pro anodické struktury se užívá titanu a pro katodické struktury se užívá niklu. V důsledku toho je ten úsek stěny, rozvádějící proud, který je vzdálenější od elektrického spojení se sběrnicí, obvykle napájen značně menším množstvím proudu než úseky bližší.
Další problém se vyskytuje při výrobě takových elektrolyzérů, kdy výrobní postup zahrnuje několik sváření elektrod a přivařování k nosným prostředkům, které jsou zase přivařovány ke stěnám, rozvádějícím proud.
Podle USA pat. spisu č. 4 464 242 je tato složitost výroby snížena tím, že nosné ústrojí pro elektrody je upraveno na obou stranách kovové fólie vyrážením. Tato kovová fólie, která také působí jako stěna, rozvádějící proud, musí být zhotovena z materiálu, odolávajícího korozi, a ze shora uvedených důvodů vede nutnost udržování nestejnoměrnosti rozvádění proudu uvnitř určitých mezí k vážným omezením, pokud jde o rozměry vyrážených fólií.
V USA pat. spisu č. 4 488 946 je popsána elektrodová struktura, obsahující ústrojí pro vedení a rozvádění proudu, opatřená po obou stranách nálitky nebo výčnělky a zhotovená z levného materiálu, například oceli, litiny nebo podobně, majícího nízkou vodivost. Aby se vyvážily ohmické ztráty, má struktura značnou tloušťku a získává se odléváním. Odlitek z litiny, oceli nebo podobně, musí být potom pokryt obklady z kovů, odolávajících korozi, přičemž tyto obklady jsou vhodně tvarovány a jsou k nálitku nebo výčnělku připojeny elektrickým svařováním.
Takto je získána elektrodová struktura, která v podstatě umožňuje rovnoměrné rozvádění proudu a stejně jako USA pat. spis č. 4 464 242 vyžaduje přijatelný počet svářecích úkonů, avšak každá jednotlivá elektrodová struktura je velmi těžká, protože je zapotřebí velké tloušťky pro minimalizování ohmických ztrát a kromě toho nelze odlévání provádět tak snadno a hospodárně jako jednoduché lisování nebo vyrážení.
Filtrační lisovaný elektrolyzér, dokonce o velkých rozměrech, podle vynálezu poskytuje rovnoměrné rozložení proudu, má nepatrnou hmotnost a dá se zhotovit jednoduchým a hospodárným způsobem.
Podstata vynálezu
Elektrolyzér, obsahující dvě elektrodové koncové struktury, nejméně jednu mezilehlou elektrodovou strukturu, vloženou mezi tyto elektrodové koncové struktury, separátor, například průlinčitou diafragmu nebo ionexovou membránu, po každé straně mezilehlé elektrodové struktury pro rozdělení elektrolyzérů na anodové a katodové části, kontakty k přivádění proudu do elektrolyzérů, přívody elektrolytu do částí elektrolyzérů a kanálky k odvádění produktů elektrolýzy z těchto částí, spočívá podle vynálezu v tom, že mezilehlá elektrodová struktura obsahuje elektricky vodivé jádro, tvořené nejméně jednou fólií vodivého kovu, obložení z korozivzdorného kovu, opatřené obvodově vyčnívajícími přírubami, a rovnoběžná tuhá svislá žebra, přičemž jádro, rovnoběžná tuhá svislá žebra a obložení jsou vodivě spojeny s elektrodovými pletivy a mezi obvodově vyčnívající příruby každého obložení a obvo-2CZ 280762 B6 dovou oblast jádra je vložen rámový člen.
Je možné provedení, kdy nejméně jedna fólie vodivého kovu elektricky vodivého jádra má řadu navzájem rovnoběžných tuhých svislých žeber po každé straně a rovnoběžná tuhá svislá žebra jsou tvořena kovovými úseky přímo na jádru, stejně jako provedení, kdy rovnoběžná tuhá svislá žebra nese obložení z korozivzdorného kovu a jsou tedy tvořena kovovými úseky odděleně od jádra. Rozteče rovnoběžných tuhých svislých žeber jsou stejnoměrné. Jejich konce jsou odděleny od obvodových přírub příslušných obložení. Kovové úseky rovnoběžných tuhých svislých žeber mohou mít různý tvar průřezu, průřez může mít tvar L, U nebo lichoběžníku.
Elektricky vodivé jádro je tvořeno jedinou fólií z vodivého kovu, dvěma fóliemi z vodivého kovu nebo třemi fóliemi, přičemž modul pružnosti vodivého kovu vnějších fólií je nižší než modul pružnosti kovu mezilehlé fólie.
Obložení jsou přivařena k elektricky vodivému jádru. Obložení jsou provedena z niklu nebo z oceli pro katodovou část a z titanu pro anodovou část.
Elektrolyzér podle vynálezu je monopolární, s obloženími po obou stranách elektricky vodivého jádra ze stejného kovu. Může být však také bipolární s obloženími po obou stranách elektricky vodivého jádra z odlišného materiálu.
Jádro, rozvádějící proud, může sestávat z jedné, ze dvou nebo z několika kovových fólií nebo listů, vytvořených z vysoce vodivého kovu, například z hliníku, z mědi nebo z jejich slitin. S výhodou je jádro, vedoucí a rozvádějící proud, tvořeno třemi fóliemi, přičemž obě vnější fólie jsou z vysoce vodivého kovu a mezilehlá fólie je zhotovena z kovu, který má vyšší elastický modul než oba ostatní listy nebo fólie.
vysekávanými nebo lisovanými obklady, proschopného odolávat okolí elektrolyzéru. stranu jsou železo, uhlíková
Jádro je pokryto vedenými z materiálu, Vhodné materiály pro katodickou ocel, nerezavějící ocel, nikl a slitiny niklu. Na anodické straně jsou vhodné obklady, zhotovené z niklu v přítomnosti alkalických roztoků, zatímco v případě agresivnějších roztoků, jako jsou roztoky halogenidů alkalických kovů, doporučuje se použít ventilových kovů, například v titanu, zirkonu a tantalu.
Použití takového jádra pro rozvádění proudu umožňuje získat elektrodovou strukturu, která je dostatečně lehká, značně snižuje chemické ztráty i v případě velkorozměrových elektrolyzérů a může být zhotovena jednoduchým a hospodárným způsobem.
V případě, že takový obvodový rám je proveden z elektricky vodivého materiálu, přispívá dále k dosažení rovnoměrného rozděleni proudu tím, že snižuje na polovinu podélnou dráhu proudu uvnitř jádra, vedoucího proud. Kromě toho rám přináší výhodu spolehlivějšího obvodového utěsnění vložených členů.
Mechanické a elektrické spojení mezi různými složkami elektrodové struktury podle vynálezu může být provedeno běžnými technikami, zejména bodovým svařováním nebo plynulým svařováním, pro-3CZ 280762 B6 tože tento typ spojení je nejvýhodnější, protože je jednoduchý a snadno proveditelný.
Rozměry různých členů nejsou o sobě kritické, avšak budou určeny tak, aby umožnily dostatečnou nepoddajnost struktury a rovinnost elektrod.
U obchodních elektrolyzérů je jádro, rozvádějící proud, s výhodou tvořeno fólií z mědi nebo hliníku o vhodné tloušťce, zatímco obklady, odolné vůči korozi, se získávají tím, že se za studená nebo za tepla lisuje kovový list, zhotovený z titanu pro anodické oddělení a z niklu pro katodické oddělení nebo z jiných vhodných materiálů.
Žebra jsou v podstatě rovnoběžná, stejně od sebe vzdálena o vhodný odstup, například o vzdálenosti 10 až 15 cm, a probíhají podélně ve směru v podstatě svislém. Žebra na jedné straně jádra, rozvádějícího proud, mohou být přesazena vůči žebrům na druhé straně.
Žebra v případě, že se nezískávají přímo lisováním nebo tvarováním jádrové fólie za studená nebo za horka, mohou být například tvořena úseky elektricky vodivého kovu, tvářeného za studená, například měděnými úseky v případě jádrových žeber nebo titanovými nebo niklovými úseky v případě obkladových žeber, majících tloušťku 1,5 až 2 mm, které se potom spojí s jádrem nebo obkladem uvedenými technikami.
Také tvar žeber není vůbec kritický, vhodným tvarem je například tvar, mající v podstatě lichoběžníkový průřez, jehož menší základna, která je ve styku s elektrodovým pletivem, má například šířku 3 až 10 mm, zatímco výška může být asi 20 až 25 mm. V případě, že žebra sestávají z kovových úseků, mají s výhodou průřez v podstatě tvaru L, U nebo lichoběžníkový tvar.
Elektrodová struktura je děrovaná struktura, která je propustná pro kapalinu i plyn. V normálním případě je tato elektrodová struktura tvořena alespoň jednou kovovou fólií nebo protaženou kovovou fólií. Jak je v příslušném oboru dobře známo, jsou vhodné materiály pro takovou elektrodu železo, uhlíková ocel, nerezavějící ocel, nikl a slitiny niklu pro katodu, a pro anodu v případě alkalických roztoků nikl, v případě agresivnějších roztoků, jako jsou roztoky halogenidů alkalických kovů, ventilové kovy, například titan, zirkon, tantal, pokryté elektrokatalytickým povlakem, obsahujícím kovy skupiny platiny a/nebo jejich sloučeniny, s výhodou oxidu.
Jak bylo řečeno, mohou být elektrodové struktury podle vynálezu použity jak v monopolárních, tak i v bipolárních elektrolyzérech. V případě monopolárních elektrolyzéru jsou obklady a příslušná elektrodová pletiva, umístěná na opačných stranách jádra, rozvádějících proud, zřejmě provedena ze stejného materiálu a v případě bipolárních elektrolyzérů je tomu obráceně. V tomto druhém případě mohou být například na katodové straně použity obklad a pletivo, provedené z niklu nebo oceli, bud vhodně aktivované, nebo nikoliv, a na anodové straně může být použita vytažená titanová fólie a jemnější titanové pletivo, přičemž jak pletivo, tak i fólie jsou nebo nejsou vhodně aktivovány.
-4CZ 280762 B6
Závažný rys vynálezu záleží ve skutečnosti, že v případě, že žebra nejsou umístěna na jádru, jsou svislá žebra, připojená k obkladům, oddálena od obvodových přírub obkladů a otevřený úsek je upraven na koncích těchto žeber a umožňuje elektrolytu, který je zvedán vzhůru společně s vyvinutým plynem, aby byl alespoň částečně recirkulován směrem dolů podél drah, tvořených žebry. Vnitřní cirkulace elektrolytu je tímto aktivována.
Elektrodová struktura podle vynálezu může být dále použita v elektrolyzérech SPE, u kterých jsou elektrody v podobě velmi jemného prášku vázány nebo uloženy v iontoměničové membráně, která působí jako elektrolyt. V tomto případě může být převádění proudu mezi elektrodou a pletivem, spojeným se žebry, prováděno vhodnými pružnými členy vedoucími proud.
Elektrolyzér podle vynálezu je vhodný k provádění průmyslové elektrolýzy a je zejména výhodným pro výrobu vodíku a kyslíku elektrolýzou roztoku potaše a pro výrobu chloru, vodíku a hydroxidu sodného elektrolýzou roztoků chloridu sodného.
Přehled obrázků na výkresech
Níže budou popsána některá výhodná provedení vynálezu, na která však vynález není omezen. Tato provedení jsou znázorněna na připojených výkresech, kde na obr. 1 je pohled na výhodné provedení vynálezu ve vodorovném průřezu, přičemž žebra jsou získána tím, že se za studená tvaruje jádro, vedoucí a rozvádějící proud a sestávající pouze z jediné vysoce vodivé kovové fólie, na obr. 2 je pohled ve vodorovném průřezu na jiné provedení vynálezu, kde jádro, rozvádějící proud, je tvořeno dvěma za studená tvarovanými fóliemi z vysoce vodivého kovu, připojenými k mezilehlé fólii, která koná funkci vyztužování celé struktury, jádro se potom pokryje vhodně tvarovanými obklady, zhotovenými z vodivého materiálu, odolného vůči korozi, přičemž příslušná žebra jsou navzájem přesazena, na obr. 3 je rozložený pohled na další provedení ve vodorovném průřezu, přičemž žebra každého jádrového listu jsou protilehlá, avšak splývají, a jádro je tvořeno dvěma, navzájem spojenými, listy nebo fóliemi, na obr. 4 je jiné provedení vynálezu, u kterého žebra sestávají z úseků, za studená tvářených a upevněných na jádro, rozvádějící proud, na obr. 5 je částečně rozložený šikmý průmět elektrodové struktury podle vynálezu a obsahuje konstrukční členy podle obr. 2, a na obr. 6a a 6b je pohled zpředu a vodorovný průřez pro další provedení vynálezu, kde vyčnívající žebra jsou připojena k obkladům a na konci žeber je upraven otevřený úsek pro podpoření recirkulace elektrolytu.
Ve všech vyobrazeních označují stejné vztahové značky stejné členy nebo členy jim odpovídající.
Příklady provedení vynálezu
Podle obr. 1 je elektricky vodivé jádro 1, vedoucí a rozvádějící proud, vytvořeno lisováním za studená nebo za tepla podle typu kovu a tloušťky fólie za získání žeber 2, která jsou navzájem přesazena a leží na obou stranách proti sobě. Dvě, za studená nebo za tepla lisovaná, obložení 3, provedená ze stejných materiálů nebo z odlišných materiálů v případě monopolárních popřípadě bipolárních elektrolyzérů, přičemž tyto materiály jsou v kaž-5CZ 280762 B6 dém případě odolné vůči okolí elektrolyzérů, jsou například svářením připevněna na horní část žeber 2 a u jejich obvodových přírub na kovové rámové členy 5.
Sestava, tvořená dvěma obvodovými přírubami 4, které působí také jako hydraulické těsnicí povrchy, obvodovými okraji elektricky vodivého jádra 1, rozvádějícího proud, a dvěma rámovými členy 5, vloženými mezi elektricky vodivé jádro 1 a obložení χ, vyztužuje elektrodové struktury. Rámové členy 5 jsou z elektricky vodivého materiálu a proto dále zlepšují rozvádění proudu vůči elektricky vodivému jádru 1, rozvádějícímu proud, protože elektrický proud je tak přiváděn podél okrajů elektricky vodivého jádra 1, a tím se dráha proudu v podstatě dělí na polovinu.
Kromě toho se dosahuje dokonalého obvodového utěsnění vložených členů, které, jak se ukázalo, je účinnější než těsnění popsané v americkém patentovém spise číslo 4 464242.
Elektrodové pletivo 6 je připojeno na žebra 2 a je zhotoveno ze stejného nebo z odlišného materiálu podle toho, je-li elektrolyzér monopolární nebo bipolární.
Obr. 2 znázorňuje jak elektrodovou koncovou strukturu, tak i mezilehlou elektrodovou strukturu elektrolyzérů podle vynálezu, kde je jádro X, vedoucí a rozvádějící proud, vytvořeno tabulí 7 v podstatě rovinnou a nepodájnou a tenkými, za studená tvarovanými fóliemi, připojenými k tabuli 7 a zhotovenými z vysoce vodivého materiálu, například mědi nebo hliníku. Jádro χ, vedoucí proud, je chráněno obložením X, opatřeným obvodovými přírubami 4, upevněnými na rámových členech 5, jak je znázorněno na obr. 1.
Separátor 8, například iontoměničová membrána nebo průlinčitá diafragma, je vložen mezi anodické a katodické oddělení a je opatřen příslušnými těsnicími vložkami 9.
Obr. 3 znázorňuje dvě typické elektrodové mezilehlé struktury u dalšího provedení vynálezu. Jádro X, vedoucí a rozvádějící proud, je tvořeno dvěma fóliemi, utvářenými tak, že při sestavování obou fólií jsou žebra 2 na protilehlých stranách proti sobě. Mezi oběma fóliemi je mezilehlá rovinná fólie, jak je popsáno na obr. 2, která má vyztužující funkci a je provedena z kovu s vyšším modulem pružnosti, než je modul pružnosti obou fólií, i když má nižší elektrickou vodivost, například z plastu. Ostatní členy, znázorněné na obr. 3, odpovídají členům podle obr. 1 a 2.
Obr. 4 znázorňuje další provedení vynálezu, kde žebra 10 jsou tvořena za studená tvarovanými úseky, majícími průřez tvaru L podle obr. 4b nebo lichoběžníkový podle obr. 4a a elektricky spojenými s jádrem X, vedoucím a rozvádějícím proud, jakýmkoliv známým způsobem.
Tvar žeber 10, zhotovených z materiálu, majícího dobrou elektrickou vodivost, například z hliníku nebo z mědi, není zřejmě kritický a může být odlišný od tvarů, znázorněných na výkresech. Také počet žeber není kritický, musí jich však být dostatečný počet, aby byly vhodnou mechanickou podporou pro elektrody, pro rovnoměrné rozložení proudu a pro přiměřenou tuhost celkové soustavy.
-6CZ 280762 B6
Mezilehlá elektrodová struktura podle obr. 2 je znázorněna v šikmém průmětu na obr. 5, kde jsou jasně patrna žebra 2 pro podpírání elektrodového pletiva 6. Tato žebra 2 jsou v podstatě rovnoběžná a probíhají ve svislém směru. Elektrický proud, který je vede členem 11 k jádru 1, vedoucímu a rozvádějícímu proud, a k rámovému členu 5, majícímu velký průřez, je rovnoměrně rozváděn bez znatelných chemických ztrát do žeber 2 a do elektrod.
Obr. 6a a obr. 6b znázorňuje další provedení vynálezu, kde je elektricky vodivé jádro 1, vedoucí a rozvádějící proud, tvořeno jedinou rovinnou tabulí, zhotovenou například z mědi. Obložení 2 mají podobu podnosu, jehož okraje jsou opatřeny vhodnými přírubami 4.. Na dně uvedených obložení χ jsou uložena žebra 10.’ , mající lichoběžníkový průřez. Konce těchto žeber 10' jsou oddáleny od příruby 4, aby ponechaly otevřený koncový úsek, umožňující, aby elektrolyt, který je zvedán vzhůru společně s vyvinutým plynem, byl recirkulován směrem dolů kanálky lichoběžníkového průřezu, vytvářenými vnitřkem žeber 10'· Tak je zlepšena vnitřní cirkulace elektrolytu.
Na obr. 6b jsou schematicky znázorněna elektrická a mechanická spojení 12 mezi jádry 1 a obklady. Tato spojení 12 mohou být s výhodou provedena bodovým svařováním.
Průmyslová využitelnost
Filtrační lisovaný elektrolyzér, dokonce o velkých rozměrech, poskytující rovnoměrné rozložení proudu, mající nepatrnou hmotnost a zhotovítelný jednoduchým a hospodárným způsobem, je vhodný pro průmyslovou elektrolýzu a zejména pro výrobu vodíku a kyslíku elektrolýzou roztoku potaše a pro výrobu chloru, vodíku a hydroxidu sodného elektrolýzou roztoků chloridu sodného.

Claims (15)

1. Elektrolyzér, obsahující dvě elektrodové koncové struktury, nejméně jednu mezilehlou elektrodovou strukturu, vloženou mezi tyto elektrodové koncové struktury, separátor, například průlinčitou diafragmu nebo ionexovou membránu, po každé straně mezilehlé elektrodové struktury pro rozdělení elektrolyzéru na anodové a katodové části, kontakty k přivádění proudu do elektrolyzéru, přívody elektrolytu do částí elektrolyzéru a kanálky k odvádění produktů elektrolýzy z těchto částí, vyznačující se tím, že mezilehlá elektrodová struktura obsahuje elektricky vodivé jádro (1), tvořené nejméně jednou fólií vodivého kovu, obložení (3) z korozivzdorného kovu, opatřené obvodově vyčnívajícími přírubami (4), a rovnoběžná tuhá svislá žebra (2, 10, 10'), přičemž jádro (1), rovnoběžná tuhá svislá žebra (2, 10, 10') a obložení (3) jsou vodivě spojeny s elektrodovými pletivy (6) a mezi obvodově vyčnívající příruby (4) každého obložení (3) a obvodovou oblast jádra (1) je vložen rámový člen (5).
2. Elektrolyzér podle nároku 1, vyznačující se tím, že nejméně jedna fólie vodivého kovu elektricky vodivého jádra (1) má řadu navzájem rovnoběžných tuhých svislých žeber (2, 10) po každé straně.
3. Elektrolyzér podle nároku 1, vyznačující se tím, že obložení (3) z korozivzdorného kovu nese rovnoběžná svislá žebra (10*).
4. Elektrolyzér podle nároku 2, vyznačující se tím, že rozteče rovnoběžných tuhých svislých žeber (2, 10) jsou stejnoměrné.
5. Elektrolyzér podle nároků 2 nebo 4, vyznačující se tím, že konce rovnoběžných tuhých svislých žeber (2, 10) jsou odděleny od obvodových přírub (4) příslušných obložení (3).
6. Elektrolyzér podle nároků 2, 4a5, vyznačující se tím, že rovnoběžná tuhá svislá žebra (2, 10) jsou tvořena kovovými úseky přímo na jádru (1).
7. Elektrolyzér podle nároků 2, 4a5, vyznačující se tím, že rovnoběžná tuhá svislá žebra (2, 10), jsou tvořena kovovými úseky odděleně od jádra (1).
8. Elektrolyzér podle nároků 2,4 až 7, vyznačující se tím, že kovové úseky rovnoběžných tuhých svislých žeber (2, 10) mají průřez tvaru L, U nebo lichoběžníku.
9. Elektrolyzér podle nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že elektricky vodivé jádro (1) je tvořeno jedinou fólií z vodivého kovu.
10.Elektrolyzér podle nároků 1 až 8, vy tím, že elektricky vodivé jádro (1) mi z vodivého kovu.
značující se je tvořeno dvěma fólie
11.Elektrolyzér se tím, fóliemi, kde podle nároků 1 až 10, vyznačující že elektricky vodivé jádro (1) je tvořeno třemi modul pružnosti vodivého kovu vnějších fólií je nižší než modul pružnosti kovu mezilehlé fólie.
12.Elektrolyzér podle nároků 1 až se tím, že obložení (3) jsou divému jádru (1).
10, vyznačující přivařena k elektricky vo
13.Elektrolyzér podle nároků 1 až se tím, že je monopolární, stranách elektricky vodivého jádra
10, vyznačující s obloženími (3) po obou (1) ze stejného kovu.
14.Elektrolyzér podle nároků 1 až 10, vyznačující se tím, že je bipolární, s obloženími (3) po obou stranách elektricky vodivého jádra (1) z odlišného materiálu.
15.Elektrolyzér podle tím, že obložení pro katodovou část a nároku 14, vyznačující se (3) jsou provedena z niklu nebo z oceli z titanu pro anodovou část.
CS861565A 1985-03-07 1986-03-06 Elektrolyzér CZ280762B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT19798/85A IT1200403B (it) 1985-03-07 1985-03-07 Celle elettrolitiche mono e bipolari e relative strutture elettrodiche

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ156586A3 CZ156586A3 (en) 1995-12-13
CZ280762B6 true CZ280762B6 (cs) 1996-04-17

Family

ID=11161303

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS861565A CZ280762B6 (cs) 1985-03-07 1986-03-06 Elektrolyzér

Country Status (19)

Country Link
US (1) US4767519A (cs)
EP (1) EP0215078B1 (cs)
JP (1) JP2581685B2 (cs)
CN (1) CN1012686B (cs)
AT (1) ATE65804T1 (cs)
AU (1) AU5623486A (cs)
BR (1) BR8605698A (cs)
CA (1) CA1275070A (cs)
CZ (1) CZ280762B6 (cs)
DD (1) DD243516A5 (cs)
DE (1) DE3680612D1 (cs)
EG (1) EG17691A (cs)
ES (1) ES8706855A1 (cs)
IL (1) IL78060A (cs)
IT (1) IT1200403B (cs)
MX (1) MX163397B (cs)
RU (1) RU2041291C1 (cs)
SK (1) SK156586A3 (cs)
WO (1) WO1986005216A1 (cs)

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69213362T2 (de) * 1991-06-26 1997-02-13 Chlorine Eng Corp Ltd Elektrolyseur und Herstellung davon
EP0534011B1 (en) * 1991-09-28 1996-05-15 ECOWIN S.r.l. Insoluble anode for electrolyses in aqueous solutions
AU652179B2 (en) * 1991-10-02 1994-08-18 Ecochem Aktiengesellschaft Insoluble anode for electrolyses in aqueuos solutions
IT1264802B1 (it) * 1992-06-03 1996-10-10 Tosoh Corp Cella elettrolitica bipolare
JP3282691B2 (ja) * 1993-04-30 2002-05-20 クロリンエンジニアズ株式会社 電解槽
IT1273492B (it) * 1995-02-03 1997-07-08 Solvay Cassone d'estremita' di un elettrodializzatore,elettrodializzatore munito di un tale cassone e utilizzazione di detto elettrodializzatore
IT1279069B1 (it) * 1995-11-22 1997-12-04 Permelec Spa Nora Migliorato tipo di elettrodo per elettrolizzatori a membrana a scambio ionico
US6017445A (en) * 1997-05-13 2000-01-25 Eskom Measurement of the cation conductivity of water
JPH11106977A (ja) * 1997-09-30 1999-04-20 Asahi Glass Co Ltd 複極型イオン交換膜電解槽
JP4007565B2 (ja) * 1998-05-11 2007-11-14 クロリンエンジニアズ株式会社 イオン交換膜電解槽
FI108546B (fi) * 1998-09-24 2002-02-15 Outokumpu Oy Menetelmä katodin ripustustangon valmistamiseksi
GB9910714D0 (en) * 1999-05-10 1999-07-07 Ici Plc Bipolar electrolyser
US20020022382A1 (en) * 2000-08-18 2002-02-21 Franklin Jerrold E. Compliant electrical contacts for fuel cell use
US20020022170A1 (en) * 2000-08-18 2002-02-21 Franklin Jerrold E. Integrated and modular BSP/MEA/manifold plates for fuel cells
JP3696137B2 (ja) * 2000-09-08 2005-09-14 株式会社藤田ワークス 電解槽ユニットの製造方法及び電解槽ユニット
IT1319259B1 (it) * 2000-10-31 2003-09-26 Nora Impianti S P A Ora De Nor Cella elettrolitica con strutture elettrodiche rinnovabili e metodoper la sostituzione delle stesse.
ITMI20010401A1 (it) * 2001-02-28 2002-08-28 Nora Tecnologie Elettrochimich Nuovo assieme bipolare per elettrolizzatore a filtro-pressa
US7670707B2 (en) 2003-07-30 2010-03-02 Altergy Systems, Inc. Electrical contacts for fuel cells
CN1316063C (zh) * 2004-04-09 2007-05-16 阜新竞欣电化有限责任公司 压滤式复极离子膜单元电解槽
US8197472B2 (en) 2005-03-25 2012-06-12 Maquet Cardiovascular, Llc Tissue welding and cutting apparatus and method
US7918848B2 (en) 2005-03-25 2011-04-05 Maquet Cardiovascular, Llc Tissue welding and cutting apparatus and method
US9402680B2 (en) 2008-05-27 2016-08-02 Maquet Cardiovasular, Llc Surgical instrument and method
US9968396B2 (en) 2008-05-27 2018-05-15 Maquet Cardiovascular Llc Surgical instrument and method
US9402679B2 (en) 2008-05-27 2016-08-02 Maquet Cardiovascular Llc Surgical instrument and method
US9955858B2 (en) 2009-08-21 2018-05-01 Maquet Cardiovascular Llc Surgical instrument and method for use
US9200375B2 (en) 2011-05-19 2015-12-01 Calera Corporation Systems and methods for preparation and separation of products
TWI633206B (zh) 2013-07-31 2018-08-21 卡利拉股份有限公司 使用金屬氧化物之電化學氫氧化物系統及方法
EP3195395A1 (en) 2014-09-15 2017-07-26 Calera Corporation Electrochemical systems and methods using metal halide to form products
JP6089188B2 (ja) * 2015-04-24 2017-03-08 エクセルギー・パワー・システムズ株式会社 第3電極を備えた水素製造装置および水素製造方法
EP3368502B1 (en) 2015-10-28 2020-09-02 Calera Corporation Electrochemical, halogenation, and oxyhalogenation systems and methods
US10619254B2 (en) 2016-10-28 2020-04-14 Calera Corporation Electrochemical, chlorination, and oxychlorination systems and methods to form propylene oxide or ethylene oxide
US10556848B2 (en) 2017-09-19 2020-02-11 Calera Corporation Systems and methods using lanthanide halide
US10590054B2 (en) 2018-05-30 2020-03-17 Calera Corporation Methods and systems to form propylene chlorohydrin from dichloropropane using Lewis acid
CN109594099A (zh) * 2018-12-14 2019-04-09 广西大学 一种新型石墨烯三元复合直接载流板
US20230304176A1 (en) * 2020-06-15 2023-09-28 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Bipolar zero-gap electrolyzer for water electrolysis
CN113818038B (zh) * 2021-09-23 2024-09-27 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种轴向非等距波纹板电极
JP7764842B2 (ja) * 2022-11-28 2025-11-06 トヨタ自動車株式会社 水電解セルスタック、及び、その製造方法
EP4713504A1 (de) * 2023-05-17 2026-03-25 Andritz Ag Elektrolysezelle, elektrolyseblock mit mehreren entsprechenden elektrolysezellen, und elektrolysevorrichtung mit mehreren entsprechenden elektrolysezellen

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2237984B1 (cs) * 1973-07-06 1978-09-29 Rhone Progil
IT1163737B (it) * 1979-11-29 1987-04-08 Oronzio De Nora Impianti Elettrolizzatore bipolare comprendente mezzi per generare la ricircolazione interna dell'elettrolita e procedimento di elettrolisi
US4402809A (en) * 1981-09-03 1983-09-06 Ppg Industries, Inc. Bipolar electrolyzer
FR2513663B1 (fr) * 1981-09-30 1986-02-28 Creusot Loire Electrolyseur du type filtre-presse
EP0080288B1 (en) * 1981-11-24 1987-10-07 Imperial Chemical Industries Plc Electrolytic cell of the filter press type
ATE42580T1 (de) * 1982-12-27 1989-05-15 Eltech Systems Corp Monopolare-, bipolare und/oder hybride membranzelle.
US4581114A (en) * 1983-03-07 1986-04-08 The Dow Chemical Company Method of making a unitary central cell structural element for both monopolar and bipolar filter press type electrolysis cell structural units

Also Published As

Publication number Publication date
JP2581685B2 (ja) 1997-02-12
ATE65804T1 (de) 1991-08-15
EP0215078B1 (en) 1991-07-31
IL78060A0 (en) 1986-07-31
IL78060A (en) 1989-10-31
ES552761A0 (es) 1987-07-01
RU2041291C1 (ru) 1995-08-09
US4767519A (en) 1988-08-30
WO1986005216A1 (en) 1986-09-12
CN86102194A (zh) 1987-01-28
IT1200403B (it) 1989-01-18
DD243516A5 (de) 1987-03-04
ES8706855A1 (es) 1987-07-01
MX163397B (es) 1992-05-11
CA1275070A (en) 1990-10-09
EG17691A (en) 1990-10-30
JPS62502125A (ja) 1987-08-20
SK278836B6 (sk) 1998-03-04
IT8519798A0 (it) 1985-03-07
BR8605698A (pt) 1987-08-11
DE3680612D1 (de) 1991-09-05
EP0215078A1 (en) 1987-03-25
SK156586A3 (en) 1998-03-04
CZ156586A3 (en) 1995-12-13
CN1012686B (zh) 1991-05-29
AU5623486A (en) 1986-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ280762B6 (cs) Elektrolyzér
EP0172495A2 (en) A multi-cell electrolyzer
CA1094017A (en) Hollow bipolar electrolytic cell anode-cathode connecting device
EP0185271B1 (en) A monopolar electrochemical cell, cell unit, and process for conducting electrolysis in a monopolar cell series
JPS6315354B2 (cs)
US4244802A (en) Monopolar membrane cell having metal laminate cell body
JP2009523906A (ja) 濾過槽用の弾性電流分配器
KR890002062B1 (ko) 전기 화학 단자 유니트
WO2021200374A1 (ja) 電解槽
CA2053278C (en) Electrode structure for an electrolytic cell
CA1075200A (en) Bipolar electrolyzer
US6984296B1 (en) Electrochemical cell for electrolyzers with stand-alone element technology
JPS61502967A (ja) 完全組立電気化学槽
US4690748A (en) Plastic electrochemical cell terminal unit
CA1053176A (en) Caustic alkali producing multiple vertical diaphragm type electrolytic cell admitting of easy assembly
JPS6367558B2 (cs)
JPH059774A (ja) 電解槽

Legal Events

Date Code Title Description
IF00 In force as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20000306