DE2800205A1

DE2800205A1 - Elektrolytische zelle mit einer membran

Info

Publication number: DE2800205A1
Application number: DE19782800205
Authority: DE
Inventors: Steven Jeffrey Specht; Jun Kenneth Eugene Woodard
Original assignee: Olin Corp
Current assignee: Olin Corp
Priority date: 1977-01-03
Filing date: 1978-01-03
Publication date: 1978-07-13
Also published as: IT1112113B; AU3059677A; NL7712901A; BR7708372A; BE862546A; US4115237A; JPS5385800A; CA1095855A; US4152225A; GB1567705A; FR2376228A1

Description

'Elektrolytische Zelle mit einer Membran"

Priorität: 3. Januar 1977, V.St.A., Nr. 756 313

Die Erfindung bezieht sich auf eine Membranzelle zur Elektrolyse sowie auf ein Verfahren zum Betreiben dieser Membranzelle.

Für die Erzeugung von Alkaxmetallhydroxiden in elektrolytischen
Zellen vom Diaphragmatyp stehen Materialien mit Ionenaustauscheigenschaften zur Verwendung als Membranen zur Verfügung, mit denen Lösungen mit hoher Alkalimetallhydroxidkonzentration erzeugt werden können. Die Produktion dieser konzentrierten Lösungen in handelsüblich erhältlichen elektrolytischen Zellen vom Diaphragmatyp erfordert jedoch hohe Zellspannungen und verursacht erhöhte Energiekosten beim Betrieb der Zellen.

Üblicherweise wurde bisher die Membran an der Kathode angeordnet, so daß ein geringer oder gar kein Abstand zwischen der Membran
u:.d ο er i<;-.t:.cde besteht. Diese Anordnung behindert das Entweichen de·:- an eier Kat ede gebildeten Wasserstoff blasen.

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In der US-PS 3 984 303 ist eine Zelle mit einer Reihe von einzelnen Einheiten beschrieben, in denen eine hohlzylinderische Kathode konzentrisch um eine hohlzylindrische Anode angeordnet ist. Die Anode weist eine röhrenartige, ionendurchlässige Membran auf, die ihre äußere Fläche bedeckt. Wenn man die Membran von der Kathode entfernt, sind die konzentrischen Elektroden in der Größe begrenzt, teuer herzustellen, und der Betrieb der Zelle würde hohe Energiekosten verursachen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mit herkömmlichen Elektrodenstrukturen aufbaubare Membranzelle mit verbesserter Wasserstoffreisetzung zu schaffen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Membranzelle erfindungsgemäß so aufgebaut, wie im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegeben.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sowie bevorzugte Verfahren zum Betreiben der Membranzelle ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 13.

Die erfindungsgemäße Membranzelle ermöglicht die Produktion konzentrierter Alkalimetallhydroxidlösungen bei verringerten Energiekosten. Der Raum zwischen der Kathode und der Membran kann bei verringerter Zellspannung vergrößert werden. Die Anode kann durch eine Abstandeinrichtung, die Kontakt zwischen den elektrochemisch aktiven Bereichen der Anoden und der Membran verhindert, im Abstand von der Membran gehalten v/erden.

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Durch die Erfindung wird eine Membranzelle zur Elektrolyse von wäßrigen Salzlösungen geschaffen, in der eine löchrige Metallanode in einer Membran eingeschlossen ist. Es ist eine Abstandseinrichtung vorgesehen, die die mit einem elektrokatalytisch aktiven Material überzogenen Bereiche von der Membran trennt. Die Abstandseinrichtung kann aus nichtleitendem Material sein, oder die überzogene Anodenfläche selbst kann von der Membran weg gerichtet sein, damit die Anodenstruktur selbst als Abstandseinrichtung dienen kann. Zur Erreichung einer niedrigen Zellspannung und einer effizienten Wasserstoffgasfreisetzung aus der kaustischen Lösung kann die Kathode in einem Abstand von der Membran angeordnet sein.

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Nachfolgend wird 'die Erfindung anhand teilweise schematischer Darzweier Ausführungsbeispiele
Stellungen/noch näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Ausführungsform der Membranzelle;

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie 2-2 der Fig. 1;

Fig. 3 eine perspektivische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Ausführungsform des Anodenteils; und

Fig. 4 einen auseinandergezogenen Tei!querschnitt eines anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels einer membranummantelten Anode.

Wenn eine in den Fig. 1-4 beschreibene Vorrichtung zur Elektrolyse wäßriger Alkalimetallchloridlösungen verwendet wird, bildet sie Chlorgas, Wasserstoffgas und eine Alkalimetallhydroxidflüssigkeit bzw. -lauge. Andere Ausgangsmaterialien zur Herstellung anderer Produkte können aufgrund allgemeinen Fachwissen/gewählt werden.

Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer Membranzelle A mit einem Zellkörper 1 bzw. Zellgehäuse im wesentlichen in Gestalt eines liegenden Zylinders und mit Flanschen 2 und 3, die die jeweilige Öffnung an den Seiten bzw. Stirnenden des Zellgehäuses 1 umgeben. Auf einer Seite des Zellgehäuses 1 ist eine Kathodenplatte 4 am Flansch 2 befestigt. Auf der anderen Seite des Zellgehäuses 1 ist eine Anodenplatte 5 am Flansch 3 befestigt. Dichtungen 6 und 7 dichten die Kathodenplatte 4 gegenüber dem Flansch 2 bzw. die Anodenplatte 5 gegenüber dem Flansch 3 ab.

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Die zu elektrolysierende wäßrige Alkaliraetallchloridlösung läuft durch einen, in der Anodenplatte 5 auf genonuneneo Salzlösungseinlaß 12 ein. Chlorgas und verbrauchte Alkalimetallchloridlösungen werden durch einen Auslaß 11 in der Anodenplatte 5 und Wasserstoffgas durch einen Auslaß 10 oben am Zellgehäuse 1 abgeführt. Elektrischer Strom wird der Zelle durch einen an der Anodenplatte 5 befestigten Leiter 14 zugeleitet und über einen an der Kathodenplatte 4 befestigten Leiter 13 abgeleitet.

Die Zelle ist durch Stützplatte«8 getragen, die mit auf Plattfor-' men 18 ruhenden Isolatoren 17 verschraubt oder auf andere Weise an den Isolatoren befestigt sind.

Ein Einlaß 9 am Zellgehäuse 1 etwas unterhalb des Auslasses 10 ermöglicht die Einführung einer Flüssigkeit in die Zelle.

über einen Auslaß 15 wird die Alkalimetallhydroxidlösung aus der Zelle entfernt. Ansätze 16 dienen der Erleichterung der Demontage der Kathodenplatte 4 bzw. der Anodenplatte 5.

Die Anoden 20 (Fig. 2) weisen eine löchrige bzw. poröse Metallfläche bzw. Metalloberfläche 24 mit einer elektrisch leitenden, elektrokatalytischen Beschichtung 25 an der Außenseite auf. Ein Leiter 22 ist entlang der Seite der porösen Metalloberflache 24 angeschweißt. Ein Separator 26 steht in Kontakt mit dem beschichteten Bereich 25 der porösen Elektrodenoberfläche 24 und schafft einen Abstand zwischen dem beschichteten Bereich 25 und einer Membran 28, die den Separator 26 und die Anöde 20 einschließt. Die Anode 20 ist an der Anodenplatte 5, wie in Fig. 2 dargestellt, festge-

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schraubt. Kathoden 30, die jeweils mit Abstand von den Seiten der Anode 20 angeordnet sind, sind an der Kathodenplatte 4 befestigt.

Wie in Fig. 3 dargestellt, sind mehrere Anoden zur Bildung eines Anodenteils 32 einzeln an der Anodenplatte 5 befestigt.

Eine zusätzliche Ausführungsform der membranummantelten erfindungsgemäßen Anode ist in Fig.4 dargestellt. Die Anode 20 weist eine poröse Metalloberfläche 24 auf, die auf ihrer Innenseite einen elektrokataly tischen Belag 25 hat. An einer Seite der porösen Metalloberfläche 24 ist auch der Leiter 22 befestigt. Die Membran 28 steht in Kontakt mit der Außenseite der porösen Metallfläche 24 und ist vom elektrokatalytischen Belag 25 getrennt. Die Membran 28 umschließt die Anode 20 und ist in einem Abstand zur Kathode 30 angeordnet.

Die membranummantelte Anode, die in der erfindungsgemäßen Zelle verwendet wird, enthält eine poröse Metallstruktur, von der mindestens ein Teil mit einem elektrisch leitenden, elektrokatalytisch aktiven Material überzogen ist. Zu den geeigneten Metallen, aus denen die Anoden aufgebaut sind, gehören ein Ventilmetall, wie Titan oder Tantal, oder Metalle wie Stahl, Kupfer oder Aluminium, die mit einem Ventilmetall beschichtet sind. Mindestens ein Teil der Ventilmetalloberfläche ist mit einem dünnen überzug eines elektrokatalytisch aktiven Materials, z. B. einem Metall der Platingruppe, einem Metalloxid der Platingruppe, einer Legierung eines Metalls der Platingruppe oder einer Mischung davon, überzogen. Unter der Bezeichnung "Platin-Gruppe", wie sie in dieser Beschreibung ver-

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wendet wird, wird ein Element der Gruppe verstanden, die Ruthenium, Rhodium, Palladium Osmium, Iridium und Platin umfaßt«

Die poröse Metallstruktur kann in unterschiedlichen Formen vorgesehen sein, z. B. als perforierte Platte oder als perforiertes Blatt, als Netz, als Schirm, als Sieb, als Gitter oder als Streckmetall. Die Anoden haben eine ebene Oberfläche, die öffnungen geeigneter Größe aufweist, um eine Flüssigkeitsströmung durch die Anodenoberfläche zu ermöglichen. Die poröse Metallstruktur hat eine Dicke von etwa 0,76 mm bis et«. 2,54 mm, vorzugsweise von etwa 1,27 mm bis etwa 2,03 mm.

Beispielsweise ist die Anode 20 aus zwei porösen, siebartigen Schirmen aufgebaut, die im Abstand zueinander angeordnet sind, um einen Durchgang von Halogengas und Anolyt zu ermöglichen und die leitenden Stützen der Stromversorgung zu umschließen. Die Schirme sind zur Bildung einer selbstständigen bzw. in sich geschlossenen Abteilung entlang der Oberkante, der Unterkante und der Vorderkante geschlossen.

Die porösen Metallanodenstrukturen sind mit leitenden Stützen, z. B. Stangen, die den elektrochemisch aktiven Oberflächen elektrische Energie zuführen, an der Anodenplatte 5 befestigt. Die Anodenplatte 5 besteht ganz oder teilweise aus elektrisch leitendem Material, wie Stahl, Kupfer, Aluminium, Titan oder einer Kombination dieser Materialien. An Stellen, an denen das elektrisch leitende Material durch Alkalimetallchlorid-Salzlösung oder Chlorgas angegriffen werden kann, ist es geeigneterweise mit einem

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chemisch inerten Stoff überzogen.

ein
Eine Abstandseinrichtung bzw./Separator 26 verhindert ein Anhaften der elektrokatalytisch überzogenen Bereiche der porösen Metallanodenstruktur an der Membran. Ein direkter Kontakt zwischen der Membran und den elektrokatalytisch überzogenen Bereichen ergibt nämlich einen Verlust der Stromwirksamkeit und kann bei Verwendung eines Bezugs aus der Platingruppe eine erhöhte Verlustrate oder Entfernungsrate des Platingruppenbestandteils von der Elektrodenoberfläche ergeben. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Abstandeinrichtung 26 nur dort auf der Innenseite der Membran 28 vorgesehen, wo diese an der porösen Metallanodenstruktur anliegen könnte, nicht jedoch im Abstandsraum zwischen zwei Anoden 20.

Die Abstandseinrichtung kann z. B. eine Maske oder ein Netz sein, das in geeigneter Weise aus irgendeinem nicht-leitenden chlorbeständigen Material besteht. Typische Beispiele hierfür sind Glasfasern, Asbestfasern, bzw. -fäden. Kunststoffe, z. B. Polyfluorolefine , Polyvinylchloride, Polypropylene und Polyvinylidenchloride, sowie Materialien wie Glasfasermaterial, die mit einem Polyfluorolefin, z. B. Polytetrafluorätylen überzogen sind.

Für das gewünschte Maß an Separierung der Anodenfläche vom Diaphragma kann jede geeignete Dicke der Abstandeinrichtung verwendet werden. Beispielsweise sind Abstandeinrichtungen mit einer Dicke von etwa 0,076 mm bis etwa 3,175 mm geeignet. Vorzugsweise werden sie mit einer Dicke von etwa 0,254 mm bis etwa 2,032 mm verwendet. Jede Maschengröße, die eine geeignete öffnung für die

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Salzlösungsströmung zwischen der Anode und der Membran abgibt, kann eingesetzt werden. Die üblichen Maschenweiten der Abstandeinrichtung, die verwendet werden können, sind von etwa o,19 bis etwa 7,8 7 Stränge pro cm und vorzugsweise von etwa 1,57 bis ungefähr 4,72 Stränge pro cm (0,5 - 20, 4-12 strands per inch). Die Abstandseinrichtung kann aus einem gewebten oder nichtgewebten Erzeugnis, insbesondere Textilerzeugnis, hergestellt werden und kann geeigneterweise z. B. durch Schlitzfolierung oder durch Extrudierung hergestellt werden.

Obwohl nicht erforderlich, kann die Abstandseinrichtung gewünschtenfalls an den Anodenoberflächen z. B, mit Klemmen, Schnüren, Drähten, Klebemittel o. dgl. befestigt werden.

Beim anderen Ausführungsbeispiel ist die Abstandseinrichtung von der porösen Metallanodenstruktur selbst gebildet. Wie in Fig. 4 dargestellt, ist diejenige Oberfläche der porösen Metallstruktur 24, die mit einem elektrokatalysatorischen Stoff 25 überzogen ist, so angeordnet, daß sie von der Membran 28 weg zeigt. Die Membran 28 berührt die nicht überzogene Oberfläche der porösen Metallstruktur. Der überzogene Bereich der porösen Metallanode 20 ist in einem Abstand von der Membran 28 angeordnet, der der Dicke der porösen Metallstruktur 24 entspricht. Dieser Abstand beträgt, wie oben angeführt, etwa 0,76 mm bisjetwa 2,54 mm, vorzugsweise etwa 1,27 mm bis etwa 2,03 mm..

Eine Membran 28 aus einem inerten flexiblen Material, das Kit-icnaustauscheigenschaften aufweist und das gegenüber der hydrodynamischen Strömung des Elektrolyten undüem Chlorgas- und Chloridio-

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nenstrom undurchlässig ist,

umgibt die poröse Metallanodenstrukturen 24 und die Abstandeinrichtungen 26. Ein bevorzugtes Membranmaterial ist ein Perfluorsulf onsäureharz, das aus einem Kopolymerisat eines Polyfluorolefins mit einem sulfonierten Perfluorvinyläther besteht. Das Äquivalentgewicht des Perfluorsulfonsäureharzes beträgt etwa 900 bis etwa 1600, vorzugsweise etwa 1100 bis 1500. Das Perfluorsulfonsäureharz kann durch ein Polyfluorolefinerzeugnis, insbesondere ein Polyfluorolefin-Textilerzeugnis, unterstützt werden. Eine geeignete zusammengesetzte Membran dieser Art wird von der Firma E. I. DuPont de Nemours unter dem Warenzeichen "Nafion" (Kationenaustauscher auf der Basis von perfluorsulfniertem Polytetrafluoräthylen) vertrieben.

Bei der membranummantelten Anode 20 der erfindungsgemäßen Zelle ist die Membran 28 röhrenförmig oder flach und ist z. B. durch Heißsiegelung entlang geeigneter Kanten zu einer Umhüllung oder einem "Umschlag" verschlossen, der nur an einer Seite offen ist. Diese offene Seite ist zur Bildung einer eingeschlossenen Abteilung über die Anoden 20 gezogen. Wie in Fig. 2 und 3 dargestellt, sind die Anoden 20 und Kathoden 30 fingerartig gestaltet, wie es bei handelsüblichen elektrolytischen Zellen vom Diaphragmatyp bekannt ist. Die einzelnen Kathoden 30 greifen also zwischen die einzelnen Anoden 20 nach Art zweier Kämme, wenn die Zinken des einen Kamms zwischen die Zinken des anderen Kamms gebracht sind. Die Kathoden 30 ragen nicht bis zum Befestigungsbereich der Stangen 22. Ein bevorzugter Zellen-Typ, bei dem die fingerartigen Elektroden an vertikal angeordneten Elektrodenplatten befestigt sind, ist in der US-PS 3 898 149 beschrieben.

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Nach dem oben beschriebenen überziehen über die Anode wird die offene Seite der Membran 28 an der Anodenplatte 5 abgedichtet angebracht, z. B. durch Anklammern oderFestklemmen, wie in der USr-PS 3 980 544 beschrieben ist.

Die Anodenplatte 5 weist geeignete Mittel zur Zuführung der Alkalimetallchloridsalzlösung in jede der in sich geschlossenen Anodenabteilungen auf und hat geeignete Abführmittel für das Chlorgas und die verbrauchte Alkalimetallchloridsole.

Bei der membranummantelten Anode 20 der erfindungsgemäßen Zelle beträgt der Abstand zwischen der porösen Metallanodenoberfläche 24 und der Membran 28 etwa 0,076 mm bis etwa 3,175 mm.

Mit Abstand zu den membranummantelten Anoden 20 sind die Kathoden

(Fig. 2),
30 so angeordnet/ daß eine Kathode 30 zwischen zwei benachbarten Anoden 20 eingeschachtelt ist. Die Kathoden 30 sind löcherige bzw. poröse Metallgebilde aus Metallen wie Stahl, Nickel oder Kupfer. Die Gebilde sind vorzugsweise so hergestellt, daß das Entweichen von Wasserstoffgas aus dem Katholyt erleichtert ist. Die Kathoden 30 haben vorzugsweise eine offene Fläche bzw. einen Porenanteil von mindestens 1O%, vorzugsweise von etwa 30 bis ungefähr 70%, und höchst vorzugsweise von etwa 45 bis etwa 65%.

Wie in Fig. 2 dargestellt, ist der Abstand zwischen den Kathoden 30 und der Membran 28 größer als der Abstand zwischen den Anodenoberflächen 24 und der Membran 28. Ferner ist der Raum zwischen der Kathode 30 und der Membran 28 frei von hindernden Materialien, wie Distanzhalter o. dgl., um optimales Entweichen des Wasserstoff-

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gases zu ermöglichen. Die Kathoden 30 sind von den Membranen 28 in einem Abstand von etwa 1,02 nun bis etwa 19,05 mm, vorzugsweise in einem Abstand von etwa 1,52 mm bis etwa 12,70 mm, angeordnet. Überraschenderweise führt bei der Herstellung von Alkalimetallhydroxidlösungen, die mindestens etwa 30 Gewichtsprozent Alkalimetallhydroxid enthalten, eine Vergrößerung des Kathoden-Membran-Abstandes zu einer Verringerung der Zellspannung. Die Kathoden 30 sind an einer Kathodenplatte 4 befestigt, die so angeordnet ist, daß die Kathoden 30 zwischen die membranummantelten Anodenabteilungen 20 eingeschachtelt sind bzw. hineinragen, wie in Fig. 2 dargestellt. Die Kathodenabteilung, die den volumenmäßigen Bereich zur Freisetzung des Wasserstoffgases vom Alkalimetallhydroxid darstellt, ist der gesamte Bereich des Zellkörpers 1, der nicht von den membranummantelten Anoden 20 eingenommen wird.

Die in der erfindungsgemäßen Membranzelle verwendeten Kathodengebilde können elektrokatalytisch aktive Beläge aufweisen, die den an den Anoden 20 verwendeten ähnlich sind. Sie können auch mit Metallen, z. B. Nickel oder Nickellegierungen, überzogen sein.

Die erfindungsgemäße Zelle wird am nachfolgenden Ausführungsbeispiel noch näher erläutert. Alle Teile und Prozentangaben sind, sofern nichts anderes angegeben, gewichtsbezogen.

Beispiel

Eine Zelle des in Fig. 1 dargestellten Typs wurde mit einer Mehrzahl von Titan-Gitteranoden ausgestattet, die Bereiche aufwiesen,

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die mit einem Belag mit Rutheniumdioxid als elektroaktivem Bestandteil überzogen waren. Ein offenes Glasfasererzeugnis, das mit Polytetrafluoräthylen überzogen war und eine Dicke von 0,889 mm hatte, war über der Gitteranode plaziert. Die Gitteranode und das sie umgebende Erzeugnis waren in eine_Perfluorsulfonsäureharzmembran mit einem fiquivalentgewicht von 1200 eingeschlossen. Zur Bildung einer Umhüllung, die über der Anodenstruktur plaziert war und an der Anodenplatte zur Bildung einer in sich geschlossenen Abteilung festgeklemmt war, war die Membran heißgesiegelt. Ineinandergreifend mit den Anoden waren (siebartige) Stahl-Schirmkathoden mit einem offenen Bereich von etwa 45% angeordnet. Zur Bildung eines ungehinderten Wasserstoffentweichungsbereichs waren die Kathoden mit einem Abstand von etwa 12,7 mm zur Membran angeordnet. Eine Natriumchloridsole bzw. -salzlösung mit einer Konzentration von ungefähr 300 g NaCl/1 wurde mit einer Temperatur von 86°C jeder Anodenabteilung zugeführt. Der Zelle wurde genügend

elektrische Energie für eine Stromdichte von 2 kA/m zugeführt, um Natriumhydroxidflüssigkeit in der Kathodenabteilung mit etwa 400 g NaOH/1 bei einer Zellspannung von 3,5 V zu erzeugen. Die Wasserstoffreisetzung aus der kaustischen Lösung sowie die Freisetzung von Chlorgas aus der Salzlösung in den von der Membrane ummantelten Anoden waren ausgezeichnet.

Das Ausführungsbeispiel wurde wiederholt. Die einzige Änderung war, daß die Membran an den Kathoden anlag, um den Zwischenraum zwischen der Kathode undker Membran zu beseitigen. Es wurde Natriumhydroxidflüssigkeit mit etwa 400 g NaOH/1 erzeugt. Die Zellspannung erhöhte sich jedoch auf 3,7 V. Diese Erhöhung war durch die geringe Freisetzung von Wasserstoffgas aus der kaustischen

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Lösung ohne den Membran-Kathoden-Abstand bedingt.

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Leerse . te

Claims

ANSPRUCHE

1. Membranzelle zur Elektrolyse von Alkalimetallchloridsalzlösungen, gekennzeichnet

durch einen Anodenteil(32) mit mehreren selbstständigen Anodenabteilungen (20), die parallel zueinander und in einem Abstand voneinander angeordnet sind, wobei die Anodenabteilungen eine löchrige Metallanode (24) mit einem elektrokatalytisch überzogenen Bereich (25), eine ionendurchlässige, die Anode ummantelnde Membran (28) und eine Abstandseinrichtung (26) , die zwischen dem elektrokatalytisch überzogenen Bereich (25) der Anode und der ionendurchlässigen Membran (28) angeordnet ist, aufweisen;

durch einen Kathodenteil (30), der mehrere löchrige Metallkathoden

(30) aufweist, die zwischen benachbarte Anoden (20) hineinragen

den (en

und mit Abstand zu /ionendurchlässigen Membran) (28) angeordnet

durch eine Zuführeinrichtung (12) für Alkalimetallchloridsalzlösungen in die Anodenabteilungen (20) und einer Abführeinrichtung (11) für Chlorgas und verbrauchte Alkalimetallchloridsalzlösungen aus den Anodenabteilungen (20);

durch einen Zellkörper (1) zur Aufnahme'des Anodenteils (32) und des Kathodenteils (30);

und durch eine'Abführeinrichtung für Wasserstoffgas (10) und Alkalimetallhydroxidlösungen (15) aus dem Zellkörper.

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2. Membranzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandseinrichtung (26) ein siebartiger Schirm oder ein Netz

aus Glasfasern, Asbestfasern, Perfluorolefin-Kunststoff, Polyvinylchlorid-Kunststoff , Polypropylene-Kunststoff, Polyvinylidenchlorid-Kunststoff oder mit derartigen Kunststoffen überzogenen Glasfasern ist.

3. Membranzelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (28) aus einem Perfluorsulfonsäureharz mit einem Xquivalentgewicht von etwa 900 bis etwa 1600 besteht.

Ansprüche 1 bis 3,

4. Membranzelle nach einem der/ dadurch gekennzeichnet, daß

die Membran (28) aus einem von einem Polyfluorolefinerzeugnis ab- ' gestützten Perfluorsulfonsäureharz besteht.

5. Membranzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Katnoden (30) in einem Abstand von etwa 1,016 mm bis etwa 19,05 mm zu den Membranen (28) angeordnet sind.

6. Membranzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandseinrichtung (26) eine Dicke von etwa 0,076 mm bis etwa 3,175 mm aufweist.

7. Membranzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Kathoden (30) und den Membranen (28) größer ist als der Abstand zwischen den Membranen (28) und den Anoden (20).

8. Membranzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathoden (30) von der Membran (28) in einem Abstand von etwa 1,524 mm bis etwa 12,7 mm angeordnet sind.

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9. Membranzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 8_r dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandseinrichtung (26) aus einem mit einem Polyfluorolefin überzogenen Glasfasernetz besteht,

10. Membranzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die löchrige Metallanode (24) mit dem elektrokatalytisch überzogenen Bereich (25) so angeordnet ist, daß dieser von der Membran (28) weg weist.

11. Membranzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die löchrigen Metallanoden (24) eine Struktur mit einer Dicke von etwa 0,762 mm bis etwa 2,54 mm aufweisen und diese Struktur die Abstandseinrichtung (26) zwischen der Anode (20) und der Membran (28) umfaßt.

12. Verfahren zum Betreiben einer Membranzelle zur Elektrolyse von Alkalimetallchloridsalzlösungen, wobei die Membranzelle löchrige Metallanoden und löchrige Metallkathoden aufweist, und die löchrigen Metallanoden von einer Membran ummantelt sind, dadurch gekennzeichnet,

daß zwischen den löchrigen Metallanoden und der umschließenden Membran eine Abstandseinrichtung angeordnet wird, die die Anoden und die Membran in einem bestimmten Abstand hält;

und daß die löchrigen Metallkathoden in einem Abstand von der Membran gehalten werden, der größer als der bestimmte Abstand zwischen den Anoden und der Membran ist.

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13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der bestimmte Abstand zwischen den Anoden und der Membran auf etwa 0,076 mm bis etwa 3,175 mm gehalten wird und daß die Kathoden von der Membran in einem Abstand von etwa 1 ,524 mm bis etwa 12,7 mm gehalten werden.

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