DE170419T1 - Hochstromdichte zelle. - Google Patents

Hochstromdichte zelle.

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DE170419T1
DE170419T1 DE198585304663T DE85304663T DE170419T1 DE 170419 T1 DE170419 T1 DE 170419T1 DE 198585304663 T DE198585304663 T DE 198585304663T DE 85304663 T DE85304663 T DE 85304663T DE 170419 T1 DE170419 T1 DE 170419T1
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cathode
layer
membrane
metal structure
anode
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Pending
Application number
DE198585304663T
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Garland Eugene Cleveland Tennessee 37311 Hilliard
David Dixon N.W. Cleveland Tennessee 37311 Justice
Jr. Kenneth Eugene Cleveland Tennessee 37311 Woodard
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Olin Corp
Original Assignee
Olin Corp
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    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B11/00—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
    • C25B11/02—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by shape or form
    • C25B11/03—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by shape or form perforated or foraminous
    • 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
    • C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01—Products
    • C25B1/34—Simultaneous production of alkali metal hydroxides and chlorine, oxyacids or salts of chlorine, e.g. by chlor-alkali electrolysis
    • C25B1/46—Simultaneous production of alkali metal hydroxides and chlorine, oxyacids or salts of chlorine, e.g. by chlor-alkali electrolysis in diaphragm cells
    • 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

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Claims (22)

85 304 663.9 Olin Corporation Patentansprüche 5
1. Elektrolytische Filterpressenmembranzelle mit einer Kathode, einer Anode und einer permselektiven Ionenaustauschmembran mit einer ersten, der Kathode benachbarten Seite und einer zweiten, der Anode benachbarten Seite, worin
a) die Kathode eine doppelte Kathode mit einer ersten Schicht und einer zweiten Schicht ist, wobei die erste Schicht eine aktive Oberfläche ist, die mit der ersten Seite der Membran zusammenwirkt und dieser unmittelbar benachbart ist und die zweite Schicht eine Stützstruktur für die erste Schicht ist, so daß verstärkte Fließwege für elektrischen Strom von der Kathode zu der Membran vorgesehen sind, und
b) die Membran wenigstens auf der ersten Seite in Nachbarschaft zur Kathode oberflächenmodifiziert ist, so daß an der Kathoden-Membranverbindung ein verminderter Widerstand erzielt wird, um einen Betrieb der Zelle bei Stromdichten größer als etwa 4,0 kA/m2 mit einem Spannungskoeffizienten kleiner als etwa 0,20 V/kA/m2 zu gestatten.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, worin die Kathode eine Kathode mit geringer Überspannung ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, worin die Anode eine Anode mit geringer Überspannung ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, worin die Kathode eine Kathode mit geringer Überspannung mit einer Wasserstoffüberspannung nicht größer als etwa 0,3 V bei etwa 9,5 kA/m2 ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, worin die Anode eine Anode mit geringer Überspannung mit einer Chlorüberspannung von nicht mehr als etwa 0,4 V bei etwa 9,5 kA/m2 ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, worin der Spannungskoeffizient während des Betriebs etwa 0,10 bis etwa 0,20 V/kÄ/m2 ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, worin kein Spalt zwischen der ersten Schicht der Kathode und der Membran vorliegt.
8. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, worin kein Spalt zwischen der Anode und der Membran vorliegt.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, worin ein Spalt von etwa 1,0 mm oder weniger zwischen der ersten Schicht der Kathode und der Membran vorliegt.
10. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, worin die erste Schicht der Kathode eine erste Öffnungen aufweisende Metallstruktur von etwa 0,010 bis etwa 0,045 inch Dicke aufweist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, worin die erste Öffnung aufweisende Metallstruktür aus Nickel, Raneynickel oder Raneynickel-Molybdän, Lanthan-Nickel und Lanthan-Pentanickel ausgewählt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, worin die erste Öffnungen aufweisende Metallstruktur einen Überzug aufweist, der aus Raneynickel, Raneynickel-Molybdän, Lanthan-Pentanikkel und Lanthan-Nickel ausgewählt ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, worin die erste Öffnungen aufweisende Metallstruktur ein Netz mit einer Vielzahl
O 170A
von Öffnungen darin ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, worin die erste Schicht der Kathode von einer netzartigen Matte vorbestimmter Dicke gebildet ist.
15. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, worin die zweite Schicht der Kathode von einer zweiten Öffnungen aufweisenden Metallstruktur einer größeren Dicke als die der ersten Öffnungen aufweisenden Metallstruktur gebildet ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, worin die zweite Öffnungen aufweisende Metallstruktur eine Dicke von etwa 0,015 bis etwa 0,045 inch hat.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, worin die zweite Öffnungen aufweisende Metallstruktur ein offenes Netz mit einer Vielzahl von Öffnungen darin ist, die etwa 0,5 inch mal etwa 1,25 inch groß sind.
18. Vorrichtung nach Anspruch 13, worin die zweite Öffnungen aufweisende Metallstruktur ein offenes Netz mit einer Vielzahl von Öffnungen darin ist, die größer als die Vielzahl von Öffnungen in der ersten Öffnungen aufweisenden Metallstrüktur sind.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, worin die zweite Schicht der Kathode von einer Trennplatte allgemein rechteckiger Form mit einem oberen Ende und einem Bodenende und einer ersten Seite und einer zweiten Seite mit allgemein parallel sich erstreckenden Stützrippen, die an der ersten Seite in Nachbarschaft zu der ersten Schicht der Kathode zwischen dem oberen Ende und dem Bodenende befestigt sind, gebildet ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, worin die zweite Schicht außerdem eine Netzstruktur zwischen den Stützrippen und
der ersten Schicht aufweist.
21. Verfahren zum Betrieb einer elektrolytischen Filterpressenmembranzelle mit einer Kathode, einer Anode und einer permselektiven Ionenaustauschmembran, wobei die Kathode eine erste Schicht mit einer aktiven Oberfläche und eine zweite Schicht, die die erste Schicht stützt, besitzt, mit den Stufen, in denen man
a) die Zelle bei einer größeren Stromdichte als 4,0 kA/m2 bei etwa 1 at Druck betreibt und
b) den Spannungskoeffizienten kleiner als oder gleich
wie etwa 0,20 V/kA/m2 hält.
15
22. Verfahren nach Anspruch 21, bei dem man außerdem die Anolyttemperatur geringer als oder gleich wie 98 0C hält.
DE198585304663T 1984-07-02 1985-07-01 Hochstromdichte zelle. Pending DE170419T1 (de)

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US (1) US4588483A (de)
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JP (1) JPS6119788A (de)
AU (1) AU575404B2 (de)
CA (1) CA1259275A (de)
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