DE2946406A1

DE2946406A1 - Elektrolysezellelemente

Info

Publication number: DE2946406A1
Application number: DE19792946406
Authority: DE
Inventors: Spaeter Genannt Werden Wird
Original assignee: Kureha Corp
Current assignee: Kureha Corp
Priority date: 1978-11-17
Filing date: 1979-11-16
Publication date: 1980-05-29
Also published as: GB2037813B; GB2037813A; US4310404A; JPS5643388B2; JPS5569278A

Description

Die Erfindung betrifft den in den Ansprüchen gekennzeichneten Gegenstand.

Es ist bekannt, mit Hilfe des Quecksilberverfahrens, des Diaphragmenverfahrens und des Ionenaustauschmembranverfahrens, Chlor, Wasserstoff und Natriumhydroxid durch Elektrolyse wäßriger Natriumchloridlösungen herzustellen.

Das Quecksilberverfahren wird heutzutage in einem nahezu geschlossenem System durchgeführt. Allerdings bestehen hier die Nachteile, daß die dabei auftretenden Probleme der Um-Weltverunreinigung noch nicht völlig gelöst sind, so daß in der Öffentlichkeit nach wie vor beträchtliche Bedenken in dieser Richtung bestehen bleiben. Deshalb ist die Fachwelt in hohem Ausmaß bemüht, sowohl das Diaphragmenverfahren als auch das Ionenaustauschmembranverfahren, die beide ohne Quecksilber durchgeführt werden, weiter zu entwickeln.

Es besteht allerdings ein schwerwiegendes Qualitätsproblem beim Diaphragmenverfahren, weil die dort entstehenden Produkte eine größere Menge von Natriumchlorid enthalten, als im Quecksilberverfahren. Zusätzlich entstehen dadurch Probleme, daß die Energiekosten der Elektrolyse beträchtlich sind.

In den letzten Jahrzehnten wurden Ionenaustauschmembranen entwickelt, die sich durch verbesserte selektive Permeabilität auszeichnen und es wurden gründliche Untersuchungen über die Verfahren unter Verwendung dieser Membranen angestellt. Es wurde gefunden, daß man mit Hilfe des Ionenaus-

^ tauschmembran verfahren das Problem der Umweltverunreinigung im Gegensatz zur Verwendung der beiden vorstehend

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angegebenen Verfahren vermeiden kann. Dabei sind Produkt qualität und Energieverbrauch gegenüber den weiteren übli chen Verfahren zumindest gleich oder sogar verbessert.

Als im Ionenaustauschmembranverfahren eingesetzte Anode kommt üblicherweise eine dimensionsstabile Anode in Frage und die eingesetzte Membran ist sehr dünn. Deshalb muß der Abstand zwischen den Elektroden in der Elektrolysezelle präzise eingehalten und beibehalten werden.

Daher ist es notwendig, daß das Elektrolysegefäß, vor al lem dessen Rahmenstruktur und dessen Rahmenelemente ausreichende Dimensionsstabilität und eine hohe Starrheit aufweisen. Weiterhin ist es notwendig, daß die Elektrolyse- zelle und ihre Rahmenelemente eine verbesserte Verarbeit- barkeit aufweisen sowie günstigere Antikorrosionseigen- schaften haben, so daß eine verbesserte Durchführbarkeit im Kontakt mit dem Reaktionsgemisch sowie mit den während der Elektrolyse entstehenden Produkten gewährleistet wird.

Weiterhin ist es notwendig, daß die Elektrolysezellenelemente wirkungsvolle Eigenschaften gegen eine auftretende Verschmutzung in einem solchen Sinne aufweisen, daß jegliche Verbindungen, die die Ionenaustauschmembran nach teilig beeinflussen und schädigen,praktisch nicht aus den beschriebenen Zellelementen herausgelöst werden können.

Es ist bekannt, als übliches Zellenbad-Rahmenmaterial Poly propylen mit einer geeigneten Menge Calciumsilicat einzu setzen (vgl. japanische Patentveröffentlichung Nr. 72 973/1976). Wie sich jedoch bei Versuchen mit dieser Art von Zellenmaterial herausgestellt hat, ist die mechanische Stärke unzureichend und es tritt eine merkliche Verschlechterung der Ionenaustauschmembran ein.

Es ist daher die Hauptaufgabe der Erfindung, wirkungsvolle Elemente für die Elektrolysezellen zu schaffen, die aus-

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reichend starr und haltbar sind und bei denen keine für die Ionenaustauschmembran schädigenden Verbindungen herausgelöst werden.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst. Nachstehend seien die Zeichnungen kurz erläutert.

Figur 1 ist ein Diagramm, aus dem die Zugfestigkeit des Kohlenstoffaser-verstärkten Polypropylen-Verbundmaterials in Abhängigkeit vom Kohlenstoffasergehalt hervorgeht.

Figur 2 ist ein Diagramm, aus dem der lineare Ausdehnungskoeffizient des gleichen Kohlenstoffaser-Polypropylen-Verbundmaterials in Abhängigkeit vom Kohlenstoffasergehalt hervorgeht.

Figur 3 ist ein weiteres Diagramm, aus dem der Schmelzindex des gleichen Verbundmaterials in Abhängigkeit vom Kohlenstoffasergehalt hervorgeht.

Figur 4 ist eine Frontansicht einer Ausgestaltung des Rahmenelements gemäß der Erfindung.

Figur 5 ist ein Längsschnitt von zwei dieser Rahmenelemente im Zustand vor ihrer Zusammensetzung.

Das erfindungsgemäße Elektrolysezellrahmenelement wird aus einem Verbundstoff hergestellt, der aus einer Kohlenstoff- ^O faser-verstärkten hochpolymeren Verbindung, insbesondere Polypropylen, besteht (nachstehend als "CFRPP" abgekürzt, "carbon filament reinforced polypropylene").

Der genannte Verbundstoff wird mittels Formpressen in die

Form der Zellrahmenelemente gebracht.

f) 3 0 0 2 2 / 0 7 ß

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Wenn diese Zellrahmenelemente zusammengesetzt werden , um eine vollständige Elektrolysezelle zu ergeben, die aus mehreren Zelleinheiten besteht, die für den erwünschten Elektrolyseeinsatz dient, wurde bei Anwendung des erfindungsgemäß eingesetzten Elektrolysezellrahmenmaterials gefunden, daß dadurch eine ausreichende mechanische Stärke und Beständigkeit erzielt werden kann.

Vor der näheren Erläuterung der Erfindung, zunächst einige Vorbemerkungen:

Es ist bekannt, Polypropylen heutzutage auf verschiedenen Gebieten als säurefestes und alkalifestes Material einzusetzen, insbesondere auf dem Gebiet der hier betrachteten

¹^ Elektrolysezellelemente. Der Grund hierfür ist die hohe chemische Stabilität des Polypropylens. Werden jedoch aus diesem Polymerisat hergestellte Elektrolysezellelemente bei einer Elektrolysetemperatur von vorzugsweise 70 bis 95°C zur Elektrolyse wäßriger Natriumchloridlösungen eingesetzt, so wird festgestellt, daß die Hitzefestigkeitseigenschaften und die Dimensionsstabilität dieses Polymerisats für einen ausgedehnten Elektrolysebetrieb unzureichend sind. Es werden häufig Risse in den Zeil elementen beobachtet.

Um diese üblichen Nachteile zu vermeiden, wurden von der Anmelderin ausgedehnte Experimente unter Verwendung von Verbundstoffen mit Polypropylenpolymerisaten und zahlreichen unterschiedlichen Füllstoffen durchgeführt, insbesondere mit faserförmigen Füllstoffen. In den nachstehenden Tabellen I bis III sind die Ergebnisse der durchgeführten Untersuchungen hinsichtlich des linearen Ausdehnungskoeffizienten, der mechanischen Festigkeit, des Kriechverhaltens und der Verformungseigenschaften aufgeführt.

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In Tabelle I sind Vergleichswerte mechanischer Eigenschaften dreier Arten von PolypropyJ.en-Verbundstoffen, nämlich solcher mit Calciumsilicatfasern (Wollastonit), Glasfasern und mit Kohlenstoffasern, enthalten. Die Zugabemenge der einzelnen Faserstoffe beträgt jeweils 20 Gewichtsprozent.

Tabelle I
Mechanische Eigenschaften

Verstärkende Fasern	Zugfestig keit, kg/cm²	Biegefestig keit, kg/cm*	linearer Ausdehnungs koeffizient pro ⁰C
Calciumsilicat fasern	200	310	12 χ 10~⁵
Glasfasern	700	890	2,4 χ 10~⁵
Kohlenstoffasern	550	800	5,0 χ 10~⁵

Aus Tabelle II gehen die jeweiligen entsprechenden Antikorrosionseigenschaf ten der Verbundstoffe hervor, unter den praktischen Bedingungen einer wäßrigen Natriumchloridelektrolyse und ausgedrückt als Werte für die Konstanz der Festigkeit (Fertigkeitskonstanz).

Tabelle II Antikorrosionseigenschaften

verstärkende Fasern	Festigkeits- konstanz, %, gemessen in der Anolyteneinheit	Festigkeits- konstanz, %, gemessen in der Katholyteneinheit
Calciumsilicatfasern	80	80
Glasfasern	80	73
Kohlenstoffasern	89	95

Anmerkung:

Messungen erfolgten vor der Inbetriebnahme und nach einem Elektrolysebetrieb von 1 Monat

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_i

Aus Tabelle III gehen die entsprechenden Anti-Verunreinigungseigenschaften der Verbundstoffe hervor, wie sie bei praktischen Durchführungsbedingungen der Elektrolyse gemessen, wurden. Die Auswertung erfolgt durch Bestimmung der Geschwindigkeit, mit der mehrwertige Ionen in die Elektrolyselösung herausgelöst werden.

Tabelle III

Anti-Verunreinigungseigenschäften

Verstärkende Mehrwertiges Metallion (Ca₁-Mg)-Fasern Geschwindigkeit des Herauslösens,

mg/cm² « Std.

	0,2	Ca^{+ +}	0,0	Mg⁺⁺
Calcium- silicatfasern		- 2 χ 10~²		- 0,5 χ 1O~²
Kohlenstoff fasern	0,0	0,0

Die Versuchsergebnisse zeigen, daß die Calciumsilicatfaserverstärkte Polypropylenzusammensetzung bezüglich ihrer mechanischen Eigenschaften den beiden anderen Zusammensetzungen unterlegen ist. Weiterhin ist zu besorgen, daß ein gewisses Ausmaß der Verunreinigung der Elektrolysemembranen infolge der Anwesenheit der herausgewaschenen Ca -Ionen erfolgen kann. Andererseits weisen die glasfaserverstärkten Polypropylenzusammensetzungen im Vergleich mit den beiden anderen Zusammensetzungen verschlechterte Antikorrosionseigenschaften auf.

Die Auswertung der vorstehend angegebenen experimentellen Ergebnisse führte zu der erfindungsgemäßen Anwendung der CFRPP-Verbundstoffe als Material für die Elektrolysezellrahmen .

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t Wie noch näher zu erläutern ist, werden unter Verwendung des neuen, erfindungsgemäß eingesetzten Verbundstoffes, der zu den erwünschten Zellrahmen geformt wird, äußerst günstige Ergebnisse erzielt. Die erfindungsgemäßen Elektro-Iysezeilrahmen werden sodann zur 3ildung einer Elektrolyserahmeneinheit, die Anoden, Kathoden und Ionenaustauschmembranen zusammenhält, zusammengesetzt.

Zur Erhöhung der mechanischen Widerstandsfähigkeit des ZellenjQ rahmens ist es bevorzugt, diesen beim Formpressen derart auszubilden, daß das organische Polymerisat mehr bei der Oberfläche des Zellrahmens angeordnet ist und dort angereichert ist, sofern man den Rahmen von innen betrachtet.

J5 Aus den Ergebnissen von Testversuchen eines kontinuierlichen Betriebs unter Verwendung der Zellrahmenkonstruktion während 6 Monaten wurde ein deutlicher Unterschied der elektrolytischen Spannung bei der Anwendung der vorstehend angegebenen unterschiedlichen Materialien festgsstellt. Beispielsweise gingen unter Verwendung von Zellrahmen aus Calciumsilicat-verstärktem Polypropylen beträchtliche Mengen an Ca und Mg -Ionen in Lösung, wobei die Mikroporen der Membranen verstopft wurden, so daß die elektrolytische Spannung mit der Zeit merklich anwuchs.

Dagegen wurde unter Verwendung der CFRPP-Verbundstoff-Zellrahmenkonstruktion im wesentlichen kein Ansteigen der elektrolytischen Spannung festgestellt, selbst nach 6monatigem kontinuierlichem Betrieb, was auf eine bemerkenswerte Stabilität der elektrolytischen Spannung unter Verwendung des erfindungsgemäß eingesetzten Zellrahmenmaterials hinweist. Eine genaue Untersuchung der letztgenannten Zellrahmenkonstruktion nach Abschluß de s 6monatigen kontinuierlichen Betriebs zeigt bei den FRPP-Rahmenim wesentlichen keinerlei Defekte oder Beschädigungen, woraus sich eine verlängerte kontinuierliche Arbeitsdauer ergibt.

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Geeignete Kohlenstoffasern zur Verstärkung des Zellrahmens gemäß der Erfindung sind solche mit einem Durchmesser von 1 bis 30 μ und Längenverhältnissen größer als 10. Diese
Kohlenstoffasern können vorzugsweise unter Verwendung eines geeignet ausgesuchten Behandlungsmittels zur Erhöhung der Affinität gegenüber dem Polypropylen oberflächenbehandelt werden.

Vorzugsweise werden als Oberflächenbehandlungsmittel Silane eingesetzt. Spezielle Beispiele für bevorzugt eingesetzte Silane sind γ-Aminopropyltrioxysilan oder Vinyläthoxysilan.

Als in der Erfindung verwendbare Polypropylenkomponenten
kann jedes Polypropylen-Polymerisat oder Copolymerisat eingesetzt werden, das sich zum Formpressen eignet. Beispielsweise kann ein Copolymerisat, das als Hauptkomponente das Polypropylen enthält,mit einem Polypropylen-Polymerisat
vermischt werden. Es kann auch ein chemisch modifiziertes Polypropylen mit einem Polypropylenpolymerisat vermischt

werden, um die Affinität des Polymerisatgemisches zu den
verstärkenden Kohlenstoffasern zu verbessern.

Als für diese Zwecke geeignetes chemisch modifiziertes Polypropylen kann beispielsweise ein Polypropylen-Polymerisat oder -Copolymerisat eingesetzt werden, das mit einer organischen Carbonsäure oder mit ähnlichen Modifikatoren modifiziert wurde.

Aus Figur 1 geht hervor, daß die Zugfestigkeit der CFRPP-Verbindung mit steigendem Gehalt an verstärkenden Kohlenstoffasern ebenfalls ansteigt. Allerdings erfolgt bei
einer Zugabemenge von über 60 Gewichtsprozent Kohlenstofffasern ein wesentliches Absinken des Gesamt-Schmelzindex, der sich nachteilig bemerkbar macht, wodurch die technisehe Verformbarkeit des eingesetzten CFRPP-Gemisches verringert wird, was sich wiederum nachteilig bei der prakti-

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sehen Durchführung beim Preßverformen des Zellrahmens auswirkt.

Figur 3 ist der Zusammenhang zwischen dem Schmelzindex des Gemisches und der Zugabemenge der Kohlenstoffasern ersichtlich, während aus Figur 2 das Verhältnis zwischen dem linearen Ausdehnungskoeffizienten des formgepreßten Gemisches und der Zugabemenge der verstärkenden Kohlenstofffasern hervorgeht. Werden letztere in einer Zugabemenge von IQ mindestens 5 Gewichtsprozent eingesetzt, so wird der lineare Ausdehnungskoeffizient ausreichend gering, so daß eine zuverlässige Dimensionsstabilität bei den entstandenen Zellrahmen auftritt.

Aus den Ergebnissen der Figuren 1 bis 3 geht hervor, daß die Zugabemenge der verstärkenden Kohlenstoffasern in den CFRPP-Gemischen vorteilhaft bei 5 bis 60 Gewichtsprozent liegt, vorzugsweise bei 10 bis 40 Gewichtsprozent.

Die Beispiele erläutern die Erfindung.

Unter Bezugnahme auf Figuren 4 und 5 wird nachstehend ein Zahlenbeispiel (Beispiel 1) beschrieben.

Beispiel 1

25 Gewichtsprozent Kohlenstoffasern, hergestellt und vertrieben von Kureha Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha, Tokyo, Japan (Warenzeichen M-107T), 20 Gewichtsprozent Polypropylen, das chemisch mit einer organischen Carbonsäure modifiziert ist (hergestellt und vertrieben von Tonen Sekiyu Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha, Tokyo, Japan, Warenzeichen CMP ) und 55 Gewichtsprozent Polypropylen, hergestellt und vertrieben von Tonen Sekiyu Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha, Tokyo, Japan (Warenzeichen J-209) werden miteinander vermengt und gemäß Bezugszahl 1 in Figur 4 zu Zellrahmen verpreßt. Die Zellrahmen werden hinsichtlich ihrer Dimensionen, Reflexion und

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1 Oberflächenglätte genauestens untersucht. Es werden keine außergewöhnlichen Ausbildungen oder unbrauchbare Oberflächenbeschaffenheiten aufgefunden.

Die Außenmaße des Rahmenelements betragen beispielsweise 1 m χ 1,5 m. Die Breite beträgt 13 cm (vgl. die Breite mit dem Kennbuchstaben "A" in Figur 5).

Das Rahmenelement weist eine geschlossene, rechteckige, ebene Oberfläche auf, auf die eine entsprechend geformte Dichtung, die nur schematisch als Querschnitt durch 8 in Figur 5 gekennzeichnet ist, aufgebracht wird. Wie aus den Figuren 4 und 5 zu ersehen ist, weist die abzudichtende Oberfläche B eine Breite von 4 bis 8 cm auf. Sie hat relativ kleine ösenförmige Ausweitungen, die durch B' und B" gekennzeichnet sind. Die Dichtung 8 bedeckt natürlich auch diese Ausweitungen B¹ und B".

Der Hauptanteil des Rahmenelements besteht aus einer vertikalen Trennwand oder einem Trenngewebe 2, Figur 5, um die Flüssigkeiten von beiden Seiten gegeneinander abzuschirmen. An einer Seite (in Figur 5 an der linken Seite) der Trennwand ist mit einem vorbestimmten Abstand eine Anode 3 in Position gebracht. In ähnlicher Weise wird eine Kathode auf der anderen Seite (in Figur 5 auf der rechten Seite) der Trennwand und in einem bestimmten Abstand von ihr angebracht.

Anode und Kathode desselben Rahmenelements werden elektrisch mit Spannungsquellen verbunden (hier nicht gezeigt). Dies geschieht mit Hilfe mehrerer starrer Leiter 15 (vier davon sind in den Figuren 4 und 5 dargestellt), die durch die Trennwand hindurchtreten.

Die Anode 3 ist eine Metallelektrode, hergestellt und vertrieben durch Pelmereck Electrode Co. (Warenzeichen DSE) . Die Kathode 4 ist eine Eisenelektrode mit der gleichen Kon-

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figuration wie die Anode. Das Perforationsverhältnis beträgt 50 %. Die Perforation ist rautenförmig (1,27 can χ 1,27 can) Die Dicke beträgt 1,6 mm. Die Elektrode besteht aus Streckmetall.

Es besteht eine direkte mechanische Verbindung zwischen Anode 3 und Leiterstück 15 durch ein Verbindungsstück 5, das aus mit Titan beschichtetem Kupfer besteht. In ähnlicher Weise besteht eine direkte mechanische Verbindung zwischen Kathode 4 und dem Leiterstück 15 durch ein ähnliches Verbindungsstück, das jedoch aus einer Kupfer-Eisen-Kombination besteht.

Ferner ist eine Ionenaustauschmembran 7 vorgesehen, die _aus einem perfluorierten Polymerkohlenwasserstoff (NafioiT=' Nr. 324, hergestellt und vertrieben von DuPont) besteht. Die Dicke der Membran beträgt 300 μ.

Um die elektrolytische Zelleneinheit anzufertigen, wird eine Anzahl von Rahmenelementen 1 in horizontaler Richtung miteinander verbunden, obzwar aus Figur 5 nur zwei zum Zusammensetzen geeignete,jedoch getrennt dargestellte Elemente gezeigt werden. Wie in Figur 5 angedeutet wird, wird eine Ionenaustauschmembran 7 zwischen je- ^⁵ weils zwei nacheinander angeordneten Elementen 1 angebracht.

Dadurch ist mit jedem Paar von Rahmenelementen in der zusammengesetzten Rahmeneinheit zu beiden Seiten einer jeden Membran 7 eine Anodenkammer 13 und eine Kathodenkammer 14 angeordnet. Vor dem Zusammensetzen der einzelnen Rahmenelemente wird eine Dichtung 8 zwischen der Membran 7 und jedem der Rahmenelemente, wie in Figur 5 angedeutet, eingeführt. Diese Dichtung ist vorzugsweise 5 mm dick und be-

^⁵ steht vorzugsweise aus Naturkautschuk.

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Für den Zusammenbau wird jedes mit Anode und Kathode ausgestattetes Rahmenelement mittels Elektroschweißen oder Elektroschmelzen in feste Position gebracht und wird horizontal auf einem Arbeitstisch (hier nicht gezeigt) aufgebracht. Die Dichtung 8 wird an das Element, "Zelle" genannt, angebracht, nachdem gleichmäßig eine geeignete Menge Haftungsmittel aufgetragen wurde. Anschließend wird die Ionenaustauschmembran in das Bauelement eingebracht und mit einer Mehrzahl von Klammern (hier nicht gezeigt) in Position gehalten.

Die gleichen Arbeitsgänge werden wiederholt, bis das letzte Rahmenelement der Elektrolyse-Zelleneinheit auf diese Weise hergestellt worden ist. Der Haltedruck an der Dichtfläche beträgt gewöhnlich 8 bis 15 kg/cm .

Die auf diese Weise hergestellte zusammengesetzte Elektrolysezelleneinheit wird in an sich bekannter Weise an die Elektrolytzufuhr, Spannungsquelle, Flüssigkeits- und Gas-Auslaßleitung, angeschlossen.

Beispiel 2
(Durchführungsbeispiel)

Die Reihe der Anodenkammern wird mit einer gesättigten wäßrigen Natriumchloridlösung mit einer Konzentration von etwa 25 Gewichtsprozent (pH 3) beschickt. In die Kathodenkammern wird gleichzeitig eine wäßrige Lösung von Natriumhydroxid (Konzentration etwa 20 Gewichtsprozent) eingefüllt. Sodann wird Strom an die Elektroden angeschlossen (Stromdichte

2
30 A/dm ), um die Elektrolyse durchzuführen.

Die NaCl-Lösung wird durch Zufuhrdüsen 9 in die Anodenkammern eingefüllt. Die durch die Elektrolyse verdünnte zurückgeführte NaCl-Lösung sowie gasförmiges Chlor werden durch die Auslaßdüsen 10 abgeführt. Andererseits erfolgt die

Frischwasserzufuhr über die Einlaßdüsen 11 in die Kathodenkanunern .

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Die auf diese Weise entstandene Natronlauge und das Viasserstoff gas werden über die Auslaßdüsen 12 abgeleitet.

Unter den Gleichgewichtsbedingungen zwischen der Salzlösung, Natronlauge und dem Chlor- und Wasserstoffgas beträgt der Abfall der Arbeitsspannung etwa 3,6 Volt. Der Arbeitsstrom beträgt 4,5 Kiloampere. Die Arbeitstemperatur beträgt 78 bis 85°C. Der Arbeitswirkungsgrad, gemessen an der Natronlauge, beträgt etwa 85 %. Die Konzentration des entstandenen Natriumhydroxids beträgt etwa 20 %.

Unter den vorstehend angegebenen Arbeitsbedingungen erfolgt ein kontinuierlicher Betrieb der Versuchsanlage während 6 Monaten. Es traten einige kurze Unterbrechungen d_er Elektrolyse ein, bei denen jeweils die Badtemperatur auf 30 C fiel. Der erfindungsgemäße Elektrolysezellrahmen zeigte jedoch zu keiner Zeit sichtbare Deformationen, Brüche oder ähnliches. Elektroden, Ionenaustauschmembranen und andere Einrichtungen der Elektrolysezelle wiesen keine Beeinträchtigungen oder Störungen auf.

Vergleichsversuch

20 Gewichtsprozent Calciumsilicat (Wollastonit), 30 Gewichtsprozent Polypropylen-Acrylsäure-Copolymerisat (Warenzeichen D-561, hergestellt und vertrieben von Exon Inc.), 39 Gewichtsprozent Polypropylen-Copolymerisat (Warenbezeichnung Nr. 7525, hergestellt und vertrieben von Shell Chemical Corporation), 10 Gewichtsprozent Äthylen-Propylen-Copolymerisat (EP-rubber) und 1 Gewichtsprozent Ruß werden vermengt und in ähnlicher Weise wie vorstehend beschrieben, zu Zellrahmenelementen verpreßt.

über 20 dieser Zellelemente werden wie vorstehend beschrieben, zu einer Elektrolyse-Zelleinheit zusammengesetzt und es wird eine Inbetriebnahme zu Versuchszwecken unter ähnlichen Bedingungen, wie vorstehend beschrieben, durchgeführt.

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Nach Imonatigem Betrieb der Elektrolyse stieg die Arbeitsspannung um etwa 0,15 Volt. Während eines weiteren 3monatigen kontinuierlichen Betriebs der Versuchsanlage wird ein ständiges und allmähliches Ansteigen der Spannung beobachtet. Nach 4monatigem ununterbrochenen Betrieb steigt die Arbeitsspannung um 4,2 Volt an.

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Claims

VOSSIUS- VOSSIUS HILTL TAUCH N ER H EUN -MANN -PAUH SIEBERTSTRASSE *· 8OOO MÜNCHEN 86 · PHONE: (O89) 47 4O 75 CABLE: BENZOLPATENT MÖNCHEN · TELEX 5-J94B3VOPAT D u.Z.: P 416 (PT/kä) Case: IP 53789 16. NOV. 1979 KUREHA KAGAKU KOGYO KABUSHIKI KAISHA Tokyo, Japan " Elektrolysezellelemente " Priorität: 17. November 1978, Japan, Nr. 141 861/1978 15 Patentansprüche

1. Elektrolysezellelemente mit Rahmenstruktur zur teilweisen Abgrenzung einer Anodenkammer und einer Kathodenkammer, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Kohlenstoffaser-hochpolymere Verbindung-Verbundstoff bestehen.

2. Elektrolysezellelemente nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die hochpolymere Verbindung ein Polypropylen oder dessen Copolymerisat darstellt und zur Verwendung bei der Elektrolyse wäßriger Natriumchloridlösungen geeignet ist.

3. Elektrolysezellelemente nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß deren Kohlenstoffasergehalt 5 bis 60 Gewichtsprozent beträgt.

4. Verwendung von Kohlenstoffasern in Elektrolysezellrahmen in Form von Verbundstoffen mit hochpolymeren Verbindungen .