EP1651799B1 - Elektrochemische zelle - Google Patents

Elektrochemische zelle Download PDF

Info

Publication number
EP1651799B1
EP1651799B1 EP04740955.2A EP04740955A EP1651799B1 EP 1651799 B1 EP1651799 B1 EP 1651799B1 EP 04740955 A EP04740955 A EP 04740955A EP 1651799 B1 EP1651799 B1 EP 1651799B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
gas
gap
electrolyte
cell
diffusion electrode
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP04740955.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1651799A1 (de
Inventor
Andreas Bulan
Michael Grossholz
Volker Michele
Hans-Joachim Brockhaus
Hans-Dieter Pinter
Fritz Gestermann
Rainer Weber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayer Intellectual Property GmbH
Original Assignee
Bayer Intellectual Property GmbH
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 Bayer Intellectual Property GmbH filed Critical Bayer Intellectual Property GmbH
Publication of EP1651799A1 publication Critical patent/EP1651799A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1651799B1 publication Critical patent/EP1651799B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • C25B9/17—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof
    • C25B9/19—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof with diaphragms

Definitions

  • the invention relates to an electrochemical cell, at least consisting of an anode half-cell with an anode, a cathode half-cell with a cathode and an ion exchange membrane arranged between anode half-cell and cathode half-cell, wherein the anode and / or the cathode is a gas diffusion electrode.
  • the invention further relates to a process for the electrolysis of an aqueous solution of alkali chloride.
  • WO-A 01/57290 An electrolytic cell with a gas diffusion electrode is known in which a porous layer is provided in the gap between the gas diffusion electrode and the ion exchange membrane. The electrolyte flows from top to bottom over the porous layer under the action of gravity through the gap.
  • the porous layer according to WO-A 01/57290 can be made of foams, wire nets or the like. consist.
  • an electrolytic cell with gas diffusion electrode for the electrolysis of a sodium chloride solution in which a layer of a hydrophilic material is in the gap between the gas diffusion electrode and the ion exchange membrane.
  • the layer of hydrophilic material preferably has a porous structure containing a corrosion-resistant metal or resin.
  • a porous structure for example, nets, fabrics or foams can be used.
  • Sodium hydroxide, the electrolyte flows down the layer of hydrophilic material down to the bottom of the electrolytic cell under gravity.
  • EP-A 1 033 419 an electrolytic cell with gas diffusion electrode as a cathode for the electrolysis of a sodium chloride solution known.
  • a hydrophilic porous material through which the electrolyte flows.
  • porous material metals metal oxides or organic materials are considered, provided they are corrosion resistant.
  • a disadvantage of the electrolytic cells with gas diffusion electrode known from the prior art is that the gap between gas diffusion electrode and ion exchange membrane can not be completely filled with electrolyte due to the porous material. This creates areas in the gap where gas is located and accumulates. No electrical current can flow in these areas. Current flows exclusively through electrolyte-filled areas in the gap, so that locally generates a higher current density, which has a higher electrolysis voltage result. Gathers the gas on the ion exchange membrane, this may be damaged due to the lack of electrolyte. Porous layers also have the disadvantage that gas which has once entered the porous structure, from this difficult to get out again. Within the porous layer, the gas can accumulate, whereby the above-mentioned disadvantages arise. Gas from the gas space can also pass through the gas diffusion electrode from the gas space into the gap under operating conditions.
  • the object of the present invention is therefore to provide an electrolytic cell which avoids the disadvantages of the prior art.
  • the invention relates to an electrochemical cell, at least consisting of an anode half-cell with an anode, a cathode half-cell with a cathode and an ion exchange membrane arranged between anode half-cell and cathode half-cell, wherein the anode and / or the cathode is a gas diffusion electrode and between the gas diffusion electrode and the ion exchange membrane Gap is arranged and the half-cell with gas diffusion electrode has an electrolyte inlet and an electrolyte outlet and a gas inlet and a gas outlet, characterized in that the electrolyte inlet is sealed to the gap according to claim 1.
  • the electrolyte flows in the gap between gas diffusion electrode and ion exchange membrane from top to bottom through the half cell.
  • the gap is completely filled with electrolyte.
  • the remaining space of the half cell, the gas space is filled with gas, which is supplied by the gas inlet and discharged through the gas outlet.
  • the electrolyte feed is tightly connected to the gap. This prevents gas from entering the gap via the electrolyte feed into the gap. Due to the tight connection between the electrolyte inlet and the gap, the electrolyte can be conveyed through the gap by means of a pump, so that the electrolyte flow does not flow in free fall in the gap along the gas diffusion electrode. With the help of the pump, the volume flow of the electrolyte flowing through the gap can be adjusted. The volume flow is preferably adjusted so that the flow velocity of the electrolyte is lower than in free fall.
  • flow guide structures are provided in the gap.
  • the flow guiding structures also prevent a free fall of the electrolyte in the gap, so that the flow velocity is reduced compared to the free fall. At the same time, however, the electrolyte must not accumulate in the gap due to the Strömungsleit Modellen.
  • the flow guide structures are chosen so that the pressure loss the hydrostatic fluid column in the gap is compensated. If flow guide structures are provided, they can completely take over the function of the pump, namely the reduction of the flow velocity in the gap, so that no pump is necessary. However, it is also possible to use a pump in combination with flow guide structures.
  • the Strömungsleit Jardin consist of thin plates, films or the like., Which have openings for the passage of the electrolyte. They are transversal, i. perpendicular or oblique, arranged to the flow direction of the electrolyte in the gap.
  • the plate-shaped Strömungsleit Modellen are preferably inclined relative to the horizontal, wherein they are inclined either only in one axis or in both axes. If the flow guide structures are arranged obliquely to the flow direction, they can be inclined both in the direction of the ion exchange membrane and in the direction of the gas diffusion electrode.
  • the inclination in the direction of the gas diffusion electrode or the ion exchange membrane corresponds to an inclination about an axis which is parallel to the gas diffusion electrode or ion exchange membrane and horizontal.
  • the flow guiding structures may be inclined across the width of the electrochemical cell. This corresponds to an inclination about an axis which is perpendicular to the gas diffusion electrode or ion exchange membrane. This inclination can be 0 to 45 °, preferably 3 to 15 °.
  • the gas diffusion electrode Since, during operation of the electrochemical cell, even small amounts of gas are always released from the space behind the gas diffusion electrode, i. the ion exchange membrane from the facing space of the half-cell, passes through the gas diffusion electrode in the flowed through with electrolyte gap, it must be ensured that the gas is discharged from the gap. As the content of gas in the electrolyte increases, the resistance of the electrolyte increases. If flow guide structures are present in the gap, the gas can either escape upwards through openings in the flow guide structures or it can be carried along by the flow of electrolyte downwards. The inclination of the flow guide structures promotes in particular the discharge of the gas bubbles upwards.
  • the flow guide structures are further arranged to contact the gas diffusion electrode on the one hand and the ion exchange membrane on the other hand.
  • the electrolyte passes only through the openings of the conductive structures.
  • the flow guide structures may be fixedly or detachably connected to the gas diffusion electrode and the ion exchange membrane.
  • the flow guide structures are preferably clamped between the gas diffusion electrode and the ion exchange membrane.
  • the Strömungsleit Jardin are attached to a in the gap substantially vertically, that is substantially parallel to the gas diffusion electrode and the ion exchange membrane, arranged holding structure.
  • the holding structure extends, for example, in the middle of the gap, so that the flow guide structures protrude on the one hand in the direction of the ion exchange membrane, on the other hand in the direction of the gas diffusion electrode.
  • the support structure consists for example of a thin plastic rod whose diameter is smaller than the gap width between gas diffusion electrode and ion exchange membrane.
  • the number of support structures, for example in the form of plastic rods, over the length of the gas diffusion electrode, and thus the Strömungsleitpatenteden, is dependent on the material thickness of the Strömungsleit fabricaten, since the plastic rods, the stability, eg when assembling the electrolyzer, effect.
  • the flow guide structures can be flat. In order to facilitate trapping of the flow guide structures between the gas diffusion electrode and the ion exchange membrane, the flow guide structures can have, for example, a Z, L, T, double T or trapezoidal profile.
  • the flow guide structures can also be arbitrarily angled or curved. Preferably, they consist of an elastic plate which is wider than the width of the gap. When pinched between the gas diffusion electrode and the ion exchange membrane and under the influence of the flow of electrolyte in the gap, the elastic plates bend downwards. The flow guide structures are then curved downwards. However, it is also possible to use upwardly curved flow guide structures. Curved Strömungsleit Jardin are advantageous because they compensate for manufacturing tolerances of the electrochemical cell, which manifest themselves, for example, in the width of the gap.
  • the opening in the flow guide structures may have any shape, e.g. round or angular.
  • the openings in superimposed or mutually arranged Strömungsleit Weg can either be superimposed or with each other, i. the openings coincide.
  • the electrolyte flow in this case runs essentially perpendicularly through the gap. However, they can also be offset from each other, so that the electrolyte flow is not rectilinear, but for example, zigzag or meandering flows through the gap. This reduces the formation of dead zones.
  • the flow guide structures can be made of a non-prone material, in particular of a non-prone metal or plastic.
  • a non-prone metal or plastic For example, nickel or PTFE can be used as the material.
  • the number of Strömungsleit Jardin and the number and the cross-sectional area of the openings are chosen so that the flow velocity of the electrolyte is lower than in free fall.
  • a height of the electrolyzer of e.g. 1.3 m and an amount of electrolyte of e.g. 180 1 / h can e.g. 26 flow guide structures with 64 openings can be used.
  • the openings have e.g. a diameter of 1 mm.
  • 6 flow guide structures with 127 openings of 0.5 mm diameter could be used.
  • a corresponding pressure compensation can be achieved via the diameter and the number of openings as well as the number of flow guiding structures.
  • the electrolyte flowing downwards in the gap must not build up on the flow guide structures. Therefore, it must be ensured that the sum of the cross-sectional areas of all openings of a flow-guiding structure is the same for all flow-guiding structures. This can be done by varying the number of openings or the cross-sectional area.
  • the preferred volume flow of the electrolyte in the gap is 100 to 300 l / h.
  • the volume flow is preferably a maximum of 500 l / h.
  • the flow rate is preferably at most 1 cm / s.
  • the advantage of flow guide structures over the porous layers known from the prior art is the improved removal of gas bubbles entering the gap through the gas diffusion electrode. Furthermore, the electrolyte is pumped through the gap between gas diffusion electrode and ion exchange membrane, whereby this gap is completely filled with electrolyte. Porous structures, which the electrolyte according to the prior art undergoes in free fall, are usually not completely filled with electrolyte, which is manifested by a higher electrolysis voltage.
  • the electrochemical cell according to the invention can be used for different electrolysis processes, in which at least one electrode is a gas diffusion electrode.
  • the gas diffusion electrode acts as a cathode, particularly preferably as an oxygen-consuming cathode, wherein the gas supplied to the electrochemical cell is an oxygen-containing gas, for example air, oxygen-enriched air or oxygen itself.
  • the cell according to the invention is preferably used for the electrolysis of an aqueous solution of an alkali halide, in particular of sodium chloride.
  • the gas diffusion electrode is constructed, for example, as follows:
  • the gas diffusion electrode consists at least of an electrically conductive carrier and an electrochemically active coating.
  • the electrically conductive carrier is preferably a mesh, woven, braided, knitted, nonwoven or foam of metal, in particular of nickel, silver or silver-plated nickel.
  • the electrochemically active coating preferably consists of at least one catalyst, e.g. Silver (I) oxide, and a binder, e.g. Polytetrafluoroethylene (PTFE).
  • the electrochemically active coating may be composed of one or more layers.
  • a gas diffusion layer for example of a mixture of carbon and polytetrafluoroethylene, can be provided, which is applied to the support.
  • electrodes of titanium may be used, which are e.g. coated with ruthenium-iridium oxides or ruthenium oxide.
  • ion exchange membrane a commercially available membrane, e.g. DuPont, Nafion NX2010.
  • the electrolysis cell according to the invention which is suitable for the electrolysis of an aqueous sodium chloride solution, has a gap between gas diffusion electrode and ion exchange membrane with a width of the order of 3 mm.
  • the flow guide structures are preferably made of thin sheets of PTFE or PVDF and have a thickness of 0.1 to 0.5 mm
  • the electrolyte inlet is a channel, for example a tube, which extends over the entire length of the gas diffusion electrode.
  • the electrolyte can be fed uniformly over the entire length from above into the gap between the gas diffusion electrode and the ion exchange membrane.
  • the feed can also take place only in one region, for example in the upper region of one of the two ends of the gas diffusion electrode.
  • the aid of the flow guide structures which are inclined in an axis perpendicular to the gas diffusion electrode or to the ion exchange membrane, a uniform distribution of the electrolyte over the entire length of the gap can be effected.
  • Another object of the invention is a method for the electrolysis of an aqueous alkali halide solution in an electrochemical cell, at least consisting of an anode half-cell with an anode, a cathode half-cell with a cathode and an arranged between the anode half-cell and cathode half-cell ion exchange membrane, wherein, the anode and / or the cathode is a gas diffusion electrode and a gap is arranged between the gas diffusion electrode and the ion exchange membrane and the half cell with a gas diffusion electrode has an electrolyte inlet and an electrolyte outlet and a gas inlet and a gas outlet, characterized in that the electrolyte by means of a pump in the gap from above flows down, the gap is completely filled with electrolyte.
  • an electrochemical cell 1 according to the invention is shown, which is constructed from an anode half cell 2 with an anode 21 and a cathode half cell 3 with a gas diffusion electrode 31 as a cathode.
  • the two half-cells 2, 3 are separated from each other by an ion exchange membrane 4.
  • the gas diffusion electrode 31 is separated from the ion exchange membrane 4 by a gap 32.
  • Seals 39 seal the half-cell 3 to the outside.
  • the cathode half-cell 3 has an electrolyte inlet 33 and an electrolyte outlet 34 as well as a gas inlet 35 and a gas outlet 36.
  • the electrolyte inlet 33 is tightly connected to the gap 32.
  • the electrolyte is supplied via the electrolyte inlet 33 of the half-cell 3 and flows in the gap 32 down before it is discharged via the electrolyte effluent 34 from the half-cell 3.
  • the gap 32 is completely filled with electrolyte during operation of the electrolysis cell 1.
  • Gas is supplied via the gas inlet 35 to the gas space 37 of the half-cell 3, flows upwards in the gas space 37 and is discharged from the half-cell 3 via the gas outlet 36.
  • the tight connection of the electrolyte inlet 33 with the gap 32 makes it possible to promote the electrolyte by means of a pump through the gap 32 and so a desired volume flow or a desired flow rate of the electrolyte in gap 32.
  • the tight connection must prevent gas from flowing from the gas space 37 into the gap 32.
  • the electrolyte feed 33 is completely filled.
  • the compensation opening 38 is to be dimensioned such that a very small volume flow of the electrolyte flows through the opening 38 into the gas space 37.
  • the volume flow through the opening 38 in the back space is less than 5% of the total volume flow.
  • the compensation opening 38 allows gas to escape, which enters the gap 32 in small quantities from the gas space 37 through the gas diffusion electrode 31 during operation of the electrolytic cell 1 and rises in the form of gas bubbles. In this way, the gas can pass from the gap 32 via the compensation opening 38 in the electrolyte inlet 33 into the gas space 37.
  • the electrolysis cell 1 in FIG. 2 in addition to the tight connection of the electrolyte inlet 33 with the gap 32 Strömungsleit Quilt Quilt 51, 52, 53, 54 in the gap 32.
  • the flow guide structures 51, 52, 53, 54 reduce the flow rate of the electrolyte in the gap 32 with respect to the flow rate that the electrolyte would assume in free fall.
  • the flow guide structures 51, 52, 53, 54 consist of thin plates with openings 56, which allow a passage of the electrolyte. They are clamped in the illustrated embodiments between the ion exchange membrane 4 and the gas diffusion electrode 31.
  • the flow guide structures 51 are arranged in the gap 32 substantially horizontally, ie transversely to the flow direction of the electrolyte.
  • the flow guide structures 53 can be arranged obliquely, ie inclined at an angle to the flow direction, for example in the direction of the ion exchange membrane 4.
  • the flow guide structures 53 are V-shaped.
  • the flow guide structures 54 are curved downwards.

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)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine elektrochemische Zelle, wenigstens bestehend aus einer Anodenhalbzelle mit einer Anode, einer Kathodenhalbzelle mit einer Kathode und einer zwischen Anodenhalbzelle und Kathodenhalbzelle angeordneten Ionenaustauschermembran, wobei die Anode und/oder die Kathode eine Gasdiffusionselektrode ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Elektrolyse einer wässrigen Lösung von Alkalichlorid.
  • Aus WO-A 01/57290 ist eine Elektrolysezelle mit Gasdiffusionselektrode bekannt, bei der in dem Spalt zwischen der Gasdiffusionselektrode und der Ionenaustauschermembran eine poröse Schicht vorgesehen ist. Der Elektrolyt strömt von oben nach unten über die poröse Schicht unter Einwirkung der Schwerkraft durch den Spalt. Die poröse Schicht gemäß WO-A 01/57290 kann aus Schäumen, Drahtnetzen o.dgl. bestehen.
  • In US 6 117 286 ist ebenfalls eine Elektrolysezelle mit Gasdiffusionselektrode zur Elektrolyse einer Natriumchlorid-Lösung beschrieben, in der sich eine Schicht aus einem hydrophilen Material im Spalt zwischen der Gasdiffusionselektrode und der Ionenaustauschermembran befindet. Die Schicht aus hydrophilem Material hat vorzugsweise eine poröse Struktur, welche ein korrosionsbeständiges Metall oder Harz enthält. Als poröse Struktur können z.B. Netze, Gewebe oder Schäume verwendet werden. Natriumhydroxid, der Elektrolyt, strömt unter der Schwerkraft über die Schicht aus hydrophilem Material nach unten auf den Boden der Elektrolysezelle.
  • Weiterhin ist aus EP-A 1 033 419 eine Elektrolysezelle mit Gasdiffusionselektrode als Kathode zur Elektrolyse einer Natriumchlorid-Lösung bekannt. In der Kathodenhalbzelle, in der der Elektrolyt, von dem Gasraum durch eine Gasdiffusionselektrode getrennt, nach unten strömt, ist ein hydrophiles, poröses Material vorgesehen, durch das der Elektrolyt strömt. Als poröses Material kommen Metalle, Metalloxide oder organische Materialien in Betracht, sofern sie korrosionsbeständig sind.
  • Nachteilig an den aus dem Stand der Technik bekannten Elektrolysezellen mit Gasdiffusionselektrode ist, dass der Spalt zwischen Gasdiffusionselektrode und Ionenaustauschermembran aufgrund des porösen Materials nicht vollständig mit Elektrolyt gefüllt werden kann. Hierdurch entstehen Bereiche in dem Spalt, in denen sich Gas befindet und ansammelt. In diesen Bereichen kann kein elektrischer Strom fließen. Strom fließt ausschließlich durch elektrolytgefüllte Bereiche in dem Spalt, sodass lokal eine höhere Stromdichte entsteht, die eine höherer Elektrolysespannung zur Folge hat. Sammelt sich das Gas an der Ionenaustauschermembran, so kann diese aufgrund des fehlenden Elektrolyten beschädigt werden. Poröse Schichten haben weiterhin den Nachteil, dass Gas, welches einmal in die poröse Struktur eingetreten ist, aus dieser nur schwierig wieder heraus gelangen kann. Innerhalb der porösen Schicht kann sich das Gas ansammeln, wodurch die oben genannten Nachteile entstehen. Gas aus dem Gasraum kann unter Betriebsbedingungen auch durch die Gasdiffusionselektrode aus dem Gasraum in den Spalt hindurchtreten.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht demnach darin, eine Elektrolysezelle bereitzustellen, welche die Nachteile des Standes der Technik vermeidet.
  • Gegenstand der Erfindung ist eine elektrochemische Zelle, wenigstens bestehend aus einer Anodenhalbzelle mit einer Anode, einer Kathodenhalbzelle mit einer Kathode und einer zwischen Anodenhalbzelle und Kathodenhalbzelle angeordneten Ionenaustauschermembran, wobei die Anode und/oder die Kathode eine Gasdiffusionselektrode ist und zwischen der Gasdiffusionselektrode und der Ionenaustauschermembran ein Spalt angeordnet ist und die Halbzelle mit Gasdiffusionselektrode einen Elektrolytzulauf und einen Elektrolytablauf sowie einen Gaseintritt und einen Gasaustritt aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrolytzulauf mit dem Spalt dicht verbunden ist nach Anspruch 1.
  • Im Betrieb der erfindungsgemäßen elektrochemischen Zelle strömt der Elektrolyt in dem Spalt zwischen Gasdiffusionselektrode und Ionenaustauschermembran von oben nach unten durch die Halbzelle. Der Spalt ist dabei vollständig mit Elektrolyt gefüllt. Der übrige Raum der Halbzelle, der Gasraum, ist mit Gas gefüllt, welches durch den Gaseintritt zugeführt und durch den Gasaustritt abgeführt wird. Erfindungsgemäß ist der Elektrolytzulauf mit dem Spalt dicht verbunden. Dadurch wird verhindert, dass Gas aus dem Gasraum über den Elektrolytzulauf in den Spalt eindringt. Aufgrund der dichten Verbindung zwischen Elektrolytzulauf und Spalt kann der Elektrolyt durch den Spalt mit Hilfe einer Pumpe gefördert werden, sodass der Elektrolytstrom nicht im freien Fall in dem Spalt an der Gasdiffusionselektrode entlang strömt. Mit Hilfe der Pumpe kann der Volumenstrom des Elektrolyten, welcher durch den Spalt strömt, eingestellt werden. Der Volumenstrom wird bevorzugt so eingestellt, dass die Strömungsgeschwindigkeit des Elektrolyten niedriger ist als im freien Fall.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform sind Strömungsleitstrukturen in dem Spalt vorgesehen. Die Strömungsleitstrukturen verhindern ebenfalls einen freien Fall des Elektrolyten in dem Spalt, sodass die Strömungsgeschwindigkeit gegenüber dem freien Fall verringert ist. Gleichzeitig darf sich jedoch der Elektrolyt in dem Spalt aufgrund der Strömungsleitstrukturen nicht aufstauen. Die Strömungsleitstrukturen sind so gewählt, dass der Druckverlust der hydrostatischen Flüssigkeitssäule in dem Spalt kompensiert wird. Sind Strömungsleitstrukturen vorgesehen, können diese die Funktion der Pumpe, nämlich die Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit in dem Spalt, vollständig übernehmen, so dass keine Pumpe notwendig ist. Es kann aber auch eine Pumpe in Kombination mit Strömungsleitstrukturen eingesetzt werden.
  • Die Strömungsleitstrukturen bestehen aus dünnen Platten, Folien o.dgl., welche Öffnungen zum Durchströmen des Elektrolyten aufweisen. Sie sind quer, d.h. senkrecht oder schräg, zur Strömungsrichtung des Elektrolyten in dem Spalt angeordnet. Die plattenförmigen Strömungsleitstrukturen sind vorzugsweise gegenüber der Horizontalen geneigt, wobei sie entweder nur in einer Achse oder in beiden Achsen geneigt sind. Sind die Strömungsleitstrukturen schräg zur Strömungsrichtung angeordnet, können sie sowohl in Richtung der Ionenaustauschermembran als auch in Richtung der Gasdiffusionselektrode geneigt sein. Die Neigung in Richtung der Gasdiffusionselektrode bzw. der Ionenaustauschermembran entspricht einer Neigung um eine Achse, welche parallel zur Gasdiffusionselektrode bzw. Ionenaustauschermembran und horizontal verläuft. Darüber hinaus können die Strömungsleitstrukturen über die Breite der elektrochemischen Zelle geneigt sein. Dies entspricht einer Neigung um eine Achse, die senkrecht zur Gasdiffusionselektrode bzw. Ionenaustauschermembran verläuft. Diese Neigung kann 0 bis 45° betragen, bevorzugt 3 bis 15°.
  • Da im Betrieb der elektrochemischen Zelle immer auch geringe Mengen Gas aus dem Raum hinter der Gasdiffusionselektrode, d.h. dem der Ionenaustauschermembran ab gewandten Raum der Halbzelle, durch die Gasdiffusionselektrode in den mit Elektrolyt durchströmten Spalt tritt, muss gewährleistet sein, dass das Gas aus dem Spalt abgeführt wird. Erhöht sich der Gehalt an Gas in dem Elektrolyten, steigt der Widerstand des Elektrolyten an. Sind Strömungsleitstrukturen in dem Spalt vorhanden, so kann das Gas entweder durch Öffnungen in den Strömungsleitstrukturen nach oben entweichen oder es wird von der Elektrolytströmung nach unten mitgerissen. Die Neigung der Strömungsleitstrukturen fördert insbesondere die Abführung der Gasblasen nach oben.
  • Die Strömungsleitstrukturen sind ferner so angeordnet, dass sie die Gasdiffusionselektrode einerseits und die Ionenaustauschermembran andererseits kontaktieren. Somit tritt der Elektrolyt nur durch die Öffnungen der Leitstrukturen hindurch. Die Strömungsleitstrukturen können fest oder lösbar mit der Gasdiffusionselektrode und der Ionenaustauschermembran verbunden sein. Bevorzugt sind die Strömungsleitstrukturen zwischen die Gasdiffusionselektrode und die Ionenaustauschermembran eingeklemmt. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Strömungsleitstrukturen an einer in dem Spalt im Wesentlichen vertikal, d.h. im Wesentlichen parallel zu der Gasdiffusionselektrode und der Ionenaustauschermembran, angeordneten Haltestruktur befestigt. Die Haltestruktur verläuft beispielsweise in der Mitte des Spaltes, sodass die Strömungsleitstrukturen einerseits in Richtung der Ionenaustauschermembran, andererseits in Richtung der Gasdiffusionselektrode ragen. Die Haltestruktur besteht beispielsweise aus einem dünnen Kunststoffstab, dessen Durchmesser kleiner ist als die Spaltbreite zwischen Gasdiffusionselektrode und Ionenaustauschermembran. Die Anzahl der Haltestrukturen, z.B. in Form von Kunststoffstäben, über die Länge der Gasdiffusionselektrode, und damit der Strömungsleitstrukturen, ist abhängig von der Materialdicke der Strömungsleitstrukturen, da die Kunststoffstäbe die Stabilität, z.B. beim Zusammenbau des Elektrolyseurs, bewirken.
  • Die Strömungsleitstrukturen können eben sein. Um das Einklemmen der Strömungsleitstrukturen zwischen Gasdiffusionselektrode und Ionenaustauschermembran zu erleichtern, können die Strömungsleitstrukturen beispielsweise ein Z-, L-, T-, Doppel-T- oder trapezförmiges Profil aufweisen. Die Strömungsleitstrukturen können auch beliebig gewinkelt oder gekrümmt sein. Vorzugsweise bestehen sie aus einer elastischen Platte, welche breiter ist als die Breite des Spaltes. Beim Einklemmen zwischen Gasdiffusionselektrode und Ionenaustauschermembran und unter Einwirkung des Elektrolytstroms in dem Spalt biegen sich die elastischen Platten nach unten durch. Die Strömungsleitstrukturen sind dann nach unten gekrümmt. Es ist jedoch auch möglich, nach oben gekrümmte Strömungsleitstrukturen einzusetzen. Gekrümmte Strömungsleitstrukturen sind vorteilhaft, da sie Fertigungstoleranzen der elektrochemischen Zelle, die sich beispielsweise in der Breite des Spaltes äußern, kompensieren.
  • Die Öffnung in den Strömungsleitstrukturen können eine beliebige Form haben, z.B. rund oder eckig. Die Öffnungen in übereinander bzw. untereinander angeordneten Strömungsleitstrukturen können entweder übereinander bzw. untereinander liegen, d.h. die Öffnungen decken sich. Die Elektrolytströmung verläuft dabei im Wesentlichen senkrecht durch den Spalt. Sie können jedoch auch gegeneinander versetzt sein, sodass die Elektrolytströmung nicht geradlinig, sondern beispielsweise zickzackförmig oder mäanderförmig durch den Spalt strömt. Dies reduziert die Bildung von Totzonen.
  • Die Strömungsleitstrukturen können aus einem laugebeständigen Material, insbesondere aus einem laugebeständigen Metall oder Kunststoff, gefertigt sein. Beispielsweise kann als Material Nickel oder PTFE eingesetzt werden.
  • Die Anzahl der Strömungsleitstrukturen sowie die Anzahl und die Querschnittsfläche der Öffnungen sind so gewählt, dass die Strömungsgeschwindigkeit des Elektrolyten niedriger ist als im freien Fall. Bei einer Bauhöhe des Elektrolyseurs von z.B. 1,3 m und einer Elektrolytmenge von z.B. 180 1/h können z.B. 26 Strömungsleitstrukturen mit 64 Öffnungen eingesetzt werden. Die Öffnungen haben z.B. einen Durchmesser von 1 mm. Alternativ dazu könnten auch 6 Strömungsleitstrukturen mit 127 Öffnungen mit 0,5 mm Durchmesser eingesetzt werden. Über den Druchmesser und die Anzahl der Öffnungen sowie die Anzahl der Strömungsleitstrukturen kann je nach Durchfluss eine entsprechende Druckkompensation erzielt werden.
  • Der in dem Spalt nach unten strömende Elektrolyt darf sich an den Strömungsleitstrukturen nicht aufstauen. Daher muss gewährleistet sein, dass die Summe der Querschnittsflächen aller Öffnungen einer Strömungsleitstruktur für alle Strömungsleitstrukturen gleich groß ist. Dies kann durch Variation der Anzahl der Öffnungen oder der Querschnittsfläche geschehen.
  • Unabhängig davon, ob der Elektrolyt mit Hilfe einer Pumpe durch den Spalt strömt oder ob Strömungsleitstrukturen vorgesehen sind oder beides, beträgt der bevorzugte Volumenstrom des Elektrolyten in dem Spalt (bei einer Breite des Spaltes von z.B. 3 mm) 100 bis 300 1/h. Der Volumenstrom beträgt bevorzugtmaximal 500 l/h. Die Strömungsgeschwindigkeit beträgt vorzugsweise maximal 1 cm/s.
  • Der Vorteil von Strömungsleitstrukturen gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten porösen Schichten liegt in der verbesserten Abführung von Gasblasen, die durch die Gasdiffusionselektrode in den Spalt eintreten. Weiterhin wird der Elektrolyt mittels Pumpen durch den Spalt zwischen Gasdiffusionselektrode und Ionenaustauschermembran gefördert, wodurch dieser Spalt vollständig mit Elektrolyt gefüllt wird. Poröse Strukturen, welche der Elektrolyt gemäß Stand der Technik im freien Fall durchläuft, sind meist nicht vollständig mit Elektrolyt gefüllt, was sich durch eine höhere Elektrolysespannung bemerkbar macht.
  • Die erfindungsgemäße elektrochemische Zelle kann für unterschiedliche Elektrolyseverfahren eingesetzt werden, in denen mindestens eine Elektrode eine Gasdiffusionselektrode ist. Vorzugsweise fungiert die Gasdiffusionselektrode als Kathode, besonders bevorzugt als Sauerstoffverzehrkathode, wobei das der elektrochemischen Zelle zugeführte Gas ein sauerstoffhaltiges Gas ist, z.B. Luft, mit Sauerstoff angereicherte Luft oder Sauerstoff selbst. Bevorzugt wird die erfindungsgemäße Zelle für die Elektrolyse einer wässrigen Lösung eines Alkalihalogenids, insbesondere von Natriumchlorid, verwendet.
  • Im Falle der Elektrolyse einer wässrigen Natriumchlorid-Lösung ist die Gasdiffusionselektrode beispielsweise wie folgt aufgebaut: Die Gasdiffusionselektrode besteht wenigstens aus einem elektrisch leitfähigen Träger und einer elektrochemisch aktiven Beschichtung. Der elektrisch leitfähige Träger ist bevorzugt ein Netz, Gewebe, Geflecht, Gewirke, Vlies oder Schaum aus Metall, insbesondere aus Nickel, Silber oder versilbertem Nickel. Die elektrochemisch aktive Beschichtung besteht vorzugsweise wenigstens aus einem Katalysator, z.B. Silber(I)-Oxid, und einem Binder, z.B. Polytetrafluorethylen (PTFE). Die elektrochemisch aktive Beschichtung kann aus einer oder mehreren Schichten aufgebaut sein. Zusätzlich kann eine Gasdiffusionsschicht, beispielsweise aus einer Mischung aus Kohlenstoff und Polytetrafluorethylen, vorgesehen sein, welche auf dem Träger aufgebracht wird.
  • Als Anode können beispielsweise Elektroden aus Titan eingesetzt werden, welche z.B. mit Ruthenium-Iridium-Oxiden oder Rutheniumoxid beschichtet sind.
  • Als Ionenaustauschermembran kann eine handelsübliche Membran, z.B. der Fa. DuPont, Nafion NX2010, eingesetzt werden.
  • Die erfindungsgemäße Elektrolysezelle, welche sich für die Elektrolyse einer wässrigen Natriumchlorid-Lösung eignet, hat einen Spalt zwischen Gasdiffusionselektrode und Ionenaustauschermembran mit einer Breite in der Größenordnung von 3 mm. Die Strömungsleitstrukturen werden vorzugsweise aus dünnen Platten aus PTFE oder PVDF gefertigt und haben eine Dicke von 0,1 bis 0,5 mm
  • Der Elektrolytzulauf ist ein Kanal, z.B. ein Rohr, welches sich über die gesamte Länge der Gasdiffusionselektrode erstreckt. In diesem Fall kann mit Hilfe des kanalförmigen Elektrolytzulaufs der Elektrolyt gleichmäßig über die gesamte Länge von oben in den Spalt zwischen Gasdiffusionselektrode und Ionenaustauschermembran zugeführt werden. Anstelle eines Elektrolytzulaufs, der sich über die gesamte Länge der Gasdiffusionselektrode ersteckt, kann der Zulauf auch nur in einem Bereich, z.B. im oberen Bereich einer der beiden Enden der Gasdiffusionselektrode erfolgen. In diesem Fall kann mit Hilfe der Strömungsleitstrukturen, welche in einer Achse senkrecht zur Gasdiffusionselektrode bzw. zur Ionenaustauschermembran geneigt sind, eine gleichmäßige Verteilung des Elektrolyten über die gesamte Länge des Spaltes bewirkt werden.
  • Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Elektrolyse einer wässrigen Alkalihalogenid-Lösung in einer elektrochemischen Zelle, wenigstens bestehend aus einer Anodenhalbzelle mit einer Anode, einer Kathodenhalbzelle mit einer Kathode und einer zwischen Anodenhalbzelle und Kathodenhalbzelle angeordneten Ionenaustauschermembran, wobei,die Anode und/oder die Kathode eine Gasdiffusionselektrode ist und zwischen der Gasdiffusionselektrode und der Ionenaustauschermembran ein Spalt angeordnet ist und die Halbzelle mit einer Gasdiffusionselektrode einen Elektrolytzulauf und einen Elektrolytablauf sowie einen Gaseintritt und einen Gasaustritt aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrolyt mittels einer Pumpe in dem Spalt von oben nach unten strömt, wobei der Spalt vollständig mit Elektrolyt angefüllt ist.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1 einen schematischen Querschnitt einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrochemischen Zelle ohne Strömungsleitstrukturen im Spalt zwischen Gasdiffusionselektrode und Ionenaustauschermembran
    • Figur 2 einen schematischen Querschnitt einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrochemischen Zelle mit Strömungsleitstrukturen im Spalt zwischen Gasdiffusionselektrode und Ionenaustauschermembran
  • In Figur 1 ist eine erfindungsgemäße elektrochemische Zelle 1 dargestellt, welche aus einer Anodenhalbzelle 2 mit einer Anode 21 und einer Kathodenhalbzelle 3 mit einer Gasdiffusionselektrode 31 als Kathode aufgebaut ist. Die beiden Halbzellen 2, 3 sind durch eine Ionenaustauschermembran 4 voneinander getrennt. Die Gasdiffusionselektrode 31 ist von der Ionenaustauschermembran 4 durch einen Spalt 32 getrennt. Dichtungen 39 dichten die Halbzelle 3 nach außen ab. Die Kathodenhalbzelle 3 besitzt einen Elektrolytzulauf 33 und einen Elektrolytablauf 34 sowie einen Gaseintritt 35 und einen Gasaustritt 36. Der Elektrolytzulauf 33 ist mit dem Spalt 32 dicht verbunden. Der Elektrolyt wird über den Elektrolytzulauf 33 der Halbzelle 3 zugeführt und strömt im Spalt 32 nach unten, bevor er über den Elektrolytablauf 34 aus der Halbzelle 3 abgeführt wird. Der Spalt 32 ist im Betrieb der Elektrolysezelle 1 vollständig mit Elektrolyt gefüllt. Gas wird über den Gaseintritt 35 dem Gasraum 37 der Halbzelle 3 zugeführt, strömt in dem Gasraum 37 nach oben und wird über den Gasaustritt 36 aus der Halbzelle 3 abgeführt. Die dichte Verbindung des Elektrolytzulaufs 33 mit dem Spalt 32 erlaubt es, den Elektrolyten mit Hilfe eine Pumpe durch den Spalt 32 zu fördern und so einen gewünschten Volumenstrom bzw. eine gewünschte Strömungsgeschwindigkeit des Elektrolyten im Spalt 32 einzustellen. Die dichte Verbindung muss verhindern, dass Gas aus dem Gasraum 37 in den Spalt 32 strömt. Dazu ist der Elektrolytzulauf 33 vollständig gefüllt. Die Ausgleichsöffnung 38 ist dabei so zu bemessen, dass ein sehr geringer Volumenstrom des Elektrolyten über die Öffnung 38 in den Gasraum 37 abfließt. Vorzugsweise beträgt der Volumenstrom über die Öffnung 38 in den Rückraum weniger als 5 % des Gesamtvolumenstromes. Gleichzeitig erlaubt die Ausgleichsöffnung 38 ein Austritt von Gas, welches im Betrieb der Elektrolysezelle 1 in geringen Mengen vom Gasraum 37 durch die Gasdiffusionselektrode 31 in den Spalt 32 eintritt und in Form von Gasblasen nach oben steigt. Auf diese Weise kann das Gas aus dem Spalt 32 über die Ausgleichsöffnung 38 in dem Elektrolytzulauf 33 in den Gasraum 37 gelangen.
  • Im Vergleich zu der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform weist die Elektrolysezelle 1 in Figur 2 zusätzlich zu der dichten Verbindung des Elektrolytzulaufs 33 mit dem Spalt 32 Strömungsleitstrukturen 51, 52, 53, 54 in dem Spalt 32 auf. Die Strömungsleitstrukturen 51, 52, 53, 54 verringern die Strömungsgeschwindigkeit des Elektrolyten in dem Spalt 32 gegenüber der Strömungsgeschwindigkeit, die der Elektrolyt im freien Fall annehmen würde. Die Strömungsleitstrukturen 51, 52, 53, 54 bestehen aus dünnen Platten mit Öffnungen 56, die einen Durchtritt des Elektrolyten erlauben. Sie sind in den dargestellten Ausführungsformen zwischen die Ionenaustauschermembran 4 und die Gasdiffusionselektrode 31 eingeklemmt. Die Strömungsleitstrukturen 51 sind in dem Spalt 32 im Wesentlichen horizontal, d.h. quer zur Strömungsrichtung des Elektrolyten, angeordnet. Ebenso können die Strömungsleitstrukturen 53 schräg, d.h. in einem Winkel zur Strömungsrichtung, z.B. in. Richtung der Ionenaustauschermembran 4 geneigt, angeordnet sein. In einer weiteren Ausführungsform sind die Strömungsleitstrukturen 53 V-förmig ausgebildet. Die Strömungsleitstrukturen 54 sind nach unten gekrümmt.

Claims (5)

  1. Elektrochemische Zelle (1), wenigstens bestehend aus einer Anodenhalbzelle (2) mit einer Anode (21), einer Kathodenhalbzelle (3) mit einer Kathode (31) und einer zwischen Anodenhalbzelle (2) und Kathodenhalbzelle (3) angeordneten Ionenaustauschermembran (4), wobei die Anode (21) und/oder die Kathode (31) eine Gasdiffusionselektrode ist und zwischen der Gasdiffusionselektrode (31) und der Ionenaustauschermembran (4) ein Spalt (32) angeordnet ist und die Halbzelle (2, 3) mit Gasdiffusionselektrode (31) einen Elektrolytzulauf (33) und einen Elektrolytablauf (34) sowie einen Gaseintritt (35) und einen Gasaustritt (36) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrolytzulauf (33) mit dem Spalt (32) dicht verbunden ist, dass ein Gasraum (37) hinter der Gasdiffusionselektrode (31) angeordnet ist und dass der Gasraum (37) einen Gaseintritt (35) und einen Gasaustritt (36) aufweist.
  2. Elektrochemische Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Spalt (32) Strömungsleitstrukturen (51; 52; 53; 54) angeordnet sind.
  3. Elektrochemische Zelle nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsleitstrukturen (51; 52; 53; 54) zwischen die Gasdiffusionselektrode (31) und die Ionenaustauschermembran (4) eingeklemmt sind.
  4. Elektrochemische Zelle nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsleitstrukturen (51; 52; 53; 54) gegenüber der Horizontalen geneigt sind.
  5. Verfahren zur Elektrolyse einer wässrigen Alkalihalogenid-Lösung in einer elektrochemischen Zelle (1), wenigstens bestehend aus einer Anodenhalbzelle (2) mit einer Anode (21), einer Kathodenhalbzelle (3) mit einer Kathode (31) und einer zwischen Anodenhalbzelle (2) und Kathodenhalbzelle (3) angeordneten Ionenaustauschermembran (4), wobei die Anode (21) und/oder die Kathode (31) eine Gasdiffusionselektrode ist und zwischen der Gasdiffusionselektrode (31) und der Ionenaustauschermembran (4) ein Spalt (32) angeordnet ist und die Halbzelle (2, 3) mit einer Gasdiffusionselektrode (31) einen Elektrolytzulauf (33) und einen Elektrolytablauf (34) sowie einen Gaseintritt (35) und einen Gasaustritt (36) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrolyt mittels einer Pumpe in dem Spalt (32) von oben nach unten strömt, wobei der Spalt (32) vollständig mit Elektrolyt angefüllt ist, dass ein Gasraum (37) hinter der Gasdiffusionselektrode (31) angeordnet ist und dass der Gasraum (37) einen Gaseintritt (35) und einen Gasaustritt (36) für das Reaktionsgas aufweist.
EP04740955.2A 2003-07-24 2004-07-13 Elektrochemische zelle Expired - Lifetime EP1651799B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10333853A DE10333853A1 (de) 2003-07-24 2003-07-24 Elektrochemische Zelle
PCT/EP2004/007713 WO2005012595A1 (de) 2003-07-24 2004-07-13 Elektrochemische zelle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1651799A1 EP1651799A1 (de) 2006-05-03
EP1651799B1 true EP1651799B1 (de) 2015-05-27

Family

ID=34088814

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP04740955.2A Expired - Lifetime EP1651799B1 (de) 2003-07-24 2004-07-13 Elektrochemische zelle

Country Status (8)

Country Link
US (2) US20050029116A1 (de)
EP (1) EP1651799B1 (de)
JP (1) JP4680901B2 (de)
CN (1) CN100549239C (de)
DE (1) DE10333853A1 (de)
HK (1) HK1097885A1 (de)
TW (1) TWI351447B (de)
WO (1) WO2005012595A1 (de)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITMI20060726A1 (it) * 2006-04-12 2007-10-13 De Nora Elettrodi S P A Elettrodo a diffusione gassosa per celle a percolazione di elettrolita
JP4198726B2 (ja) * 2006-09-06 2008-12-17 クロリンエンジニアズ株式会社 イオン交換膜電解槽
DE102008011473A1 (de) * 2008-02-27 2009-09-03 Bayer Materialscience Ag Verfahren zur Herstellung von Polycarbonat
DE102009004031A1 (de) * 2009-01-08 2010-07-15 Bayer Technology Services Gmbh Strukturierte Gasdiffusionselektrode für Elektrolysezellen
US8273254B2 (en) 2010-04-19 2012-09-25 Watkins Manufacturing Corporation Spa water sanitizing system
US8266736B2 (en) * 2009-07-16 2012-09-18 Watkins Manufacturing Corporation Drop-in chlorinator for portable spas
US9478803B2 (en) * 2011-06-27 2016-10-25 Primus Power Corporation Electrolyte flow configuration for a metal-halogen flow battery
GB2539478B (en) 2015-06-17 2017-11-22 Siemens Ag Electrochemical cell and process
EP3430182B1 (de) * 2016-03-17 2020-12-23 Hpnow APS Elektrochemische zelle für gasphasenreaktand in einer flüssigen umgebung
KR20180128962A (ko) 2016-04-07 2018-12-04 코베스트로 도이칠란트 아게 클로르-알칼리 전기분해를 위한 이중기능성 전극 및 전기분해 장치
US11407661B2 (en) 2017-07-17 2022-08-09 Watkins Manufacturing Corporation Chlorine generator system
EP3805429A1 (de) * 2019-10-08 2021-04-14 Covestro Deutschland AG Verfahren und elektrolysevorrichtung zur herstellung von chlor, kohlenmonoxid und gegebenenfalls wasserstoff

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004040040A1 (de) * 2002-10-23 2004-05-13 Uhdenora Technologies S.R.L. Elektrolysezelle mit innenrinne

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2749861B2 (ja) * 1989-03-23 1998-05-13 三菱重工業株式会社 ガス拡散電極
DE4306889C1 (de) * 1993-03-05 1994-08-18 Heraeus Elektrochemie Elektrodenanordnung für gasbildende elektrolytische Prozesse in Membran-Zellen und deren Verwendung
DE19646950A1 (de) * 1996-11-13 1998-05-14 Bayer Ag Elektrochemische Gasdiffusionshalbzelle
JP3553775B2 (ja) * 1997-10-16 2004-08-11 ペルメレック電極株式会社 ガス拡散電極を使用する電解槽
DE69929442T2 (de) * 1998-08-25 2006-08-24 Toagosei Co., Ltd. Elektrolytische sodazelle mit gasdiffusionselektrode
JP3086853B2 (ja) * 1999-02-25 2000-09-11 長一 古屋 電解槽
IT1317753B1 (it) * 2000-02-02 2003-07-15 Nora S P A Ora De Nora Impiant Cella di elettrolisi con elettrodo a diffusione di gas.
JP2001300537A (ja) * 2000-04-25 2001-10-30 Matsushita Electric Works Ltd 水浄化装置
JP2002275670A (ja) * 2001-03-13 2002-09-25 Association For The Progress Of New Chemistry イオン交換膜電解槽および電解方法
ITMI20012379A1 (it) * 2001-11-12 2003-05-12 Uhdenora Technologies Srl Cella di elettrolisi con elettrodi a diffusione di gas

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004040040A1 (de) * 2002-10-23 2004-05-13 Uhdenora Technologies S.R.L. Elektrolysezelle mit innenrinne

Also Published As

Publication number Publication date
CN100549239C (zh) 2009-10-14
TW200519233A (en) 2005-06-16
EP1651799A1 (de) 2006-05-03
JP4680901B2 (ja) 2011-05-11
WO2005012595A1 (de) 2005-02-10
CN1829825A (zh) 2006-09-06
JP2006528730A (ja) 2006-12-21
DE10333853A1 (de) 2005-02-24
US20050029116A1 (en) 2005-02-10
TWI351447B (en) 2011-11-01
US20110073491A1 (en) 2011-03-31
HK1097885A1 (en) 2007-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3051012C2 (de)
DE2847955C2 (de) Verfahren zum Herstellen von Halogenen durch Elektrolyse wäßriger Alkalimetallhalogenide
EP0717130B1 (de) Druckkompensierte elektrochemische Zelle
EP1651799B1 (de) Elektrochemische zelle
DE2616614C2 (de) Elektrolyseeinrichtung
DE2445579C2 (de) Elektrolytische Zelle
EP0591293B1 (de) Elektrolysezelle sowie kapillarspaltelektrode für gasentwickelnde oder gasverbrauchende elektrolytische reaktionen und elektrolyseverfahren hierfür
DE3000313A1 (de) Elektrolysezelle mit gesteuerter anolytstroemungsverteilung
DE2435185A1 (de) Bipolare elektrolytzelle
DE69803570T2 (de) Bipolare elektrolyseur mit ionenaustauscher membran
DE3501261A1 (de) Elektrolyseapparat
EP1740739B1 (de) Elektrochemische zelle
DE2739324B2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung elektrochemischer Reaktionen sowie dazu geeignete bipolare Elektroden
WO1994020649A1 (de) Elektrodenanordnung für gasbildende elektrolytische prozesse in membran-zellen und deren verwendung
DE2059868B2 (de) Vertikal anzuordnende Elektrodenplatte für eine gasbildende Elektrolyse
EP2961696B1 (de) Mikro-lamellenelektrodenzelle sowie deren verwendung
EP1601817A1 (de) Elektrolysezelle mit innenrinne
DE10234806A1 (de) Elektrochemische Zelle
DE2538000C3 (de) Bipolare Elektrodenkonstruktion für eine membranlose Elektrolysezelle
DE2022696C3 (de) Elektrolysezelle zur Herstellung von Adipinsäuredinitril
DE2923818C2 (de)
EP0274138B1 (de) Elektrodenanordnung für gasbildende Elektrolyseure mit vertikal angeordneten Plattenelektroden
DE19740673C2 (de) Elektrolyseapparat
DE2510396A1 (de) Verfahren zur elektrolyse waessriger loesungen und elektrolysezelle zur durchfuehrung des verfahrens
DE112005002020T5 (de) Brennstoffzellensystem

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20060224

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
17Q First examination report despatched

Effective date: 20110309

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: BAYER INTELLECTUAL PROPERTY GMBH

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20150211

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R081

Ref document number: 502004014919

Country of ref document: DE

Owner name: COVESTRO DEUTSCHLAND AG, DE

Free format text: FORMER OWNER: BAYER MATERIALSCIENCE AKTIENGESELLSCHAFT, 51373 LEVERKUSEN, DE

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: REF

Ref document number: 728926

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20150615

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R096

Ref document number: 502004014919

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: SE

Ref legal event code: TRGR

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150527

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150928

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150527

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: MP

Effective date: 20150527

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150828

Ref country code: BG

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150827

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R081

Ref document number: 502004014919

Country of ref document: DE

Owner name: COVESTRO DEUTSCHLAND AG, DE

Free format text: FORMER OWNER: BAYER INTELLECTUAL PROPERTY GMBH, 40789 MONHEIM, DE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: EE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150527

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150527

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CZ

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150527

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150527

Ref country code: SK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150527

Ref country code: PL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150527

Ref country code: RO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20150527

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R097

Ref document number: 502004014919

Country of ref document: DE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150713

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: MM4A

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20150827

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20150731

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20150731

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

Effective date: 20160331

26N No opposition filed

Effective date: 20160301

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20150731

Ref country code: SI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150527

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20150713

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20150827

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: MM01

Ref document number: 728926

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20150713

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20150713

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Payment date: 20160712

Year of fee payment: 13

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: HU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT; INVALID AB INITIO

Effective date: 20040713

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CY

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150527

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150527

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20150731

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: TR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150527

REG Reference to a national code

Ref country code: SE

Ref legal event code: EUG

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20170714

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R079

Ref document number: 502004014919

Country of ref document: DE

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: C25B0009080000

Ipc: C25B0009190000

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Payment date: 20220628

Year of fee payment: 19

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20220531

Year of fee payment: 19

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R119

Ref document number: 502004014919

Country of ref document: DE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20240201

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20230713