FI61208B - Diafragmacell avsedd foer elektrolys av en vattenloesning av en alkalimetallklorid - Google Patents
Diafragmacell avsedd foer elektrolys av en vattenloesning av en alkalimetallklorid Download PDFInfo
- Publication number
- FI61208B FI61208B FI760116A FI760116A FI61208B FI 61208 B FI61208 B FI 61208B FI 760116 A FI760116 A FI 760116A FI 760116 A FI760116 A FI 760116A FI 61208 B FI61208 B FI 61208B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- anode
- cell
- catalyst
- electrolysis
- alkali metal
- Prior art date
Links
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
- C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
- C25B1/01—Products
- C25B1/34—Simultaneous production of alkali metal hydroxides and chlorine, oxyacids or salts of chlorine, e.g. by chlor-alkali electrolysis
- C25B1/46—Simultaneous production of alkali metal hydroxides and chlorine, oxyacids or salts of chlorine, e.g. by chlor-alkali electrolysis in diaphragm cells
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
- C25B9/17—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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Description
-1 Γοΐ Μ4ν KUULUTUSJULKAISU , , _ Λ Λ [β] <11) utlAggningsskrift 61 2 0 8 C Patentti isySnnetty 10 06 1932
Wat ent aeddelat ~ ~ — (51) K*.Nc.3/i«.a3 C 25 B 1/46* 9/00 SUOMI—FINLAND (11) fttuttiiwknw-y»*nnwei«i»>i 760116 (22) Htkumtapilvl— An»afcirtm»dn 20.01.76 ^ ^ (23) Alkupllvt—CHtlgh«tad*f 20.01.76 (41) Tullut |ulklMlul — Bllvlt 21.07.76
Patentti- ja rekisterihallitus .... .... . , , . .
_ ' (44) NlhtivUulpanon )· kuuL|ullul«un pvm. —
Patent· och registerstyrelsen ' Amökan uthfd och uti.*krtft*n puMtcmd 26.02.82 (32)(33)(31) utuelkuus—Begird prior·»·* 20.01.75
Ranska-Frankrike(FR) 7501873 (71) Solvay & Cie, 33 rue du Prince Albert, B-1050 Bryssel, Belgia-Belgien(BE) (72) Edgard Nicolas, Bryssel, Louis Bourgeois, Bryssel, Belgia-Belgien(BE) (7*0 Oy Kolster Ab (5*0 Alkalimetallikloridin vesiliuoksen elektrolyysiin tarkoitettu diafragma-kenno - Diafragmacell avsedd för elektrolys av en vattenlösning av en alkalimetallklori d
Keksinnön kohteena on alkalimetallikloridivesiliuoksen elektrolyysiin tarkoitettu diafragmakenno, jossa on tila, joka kalvolla on jaettu anodikammioon, jossa on vähintään yksi anodi, ja katodikammioon, jossa on vähintään yksi katodi.
Diafragmakennojen eräänä haittana on vaikeus välttää alka-limetallikloraatin läsnäolo katodikammioista poistetussa alkali-metallihydroksidissa. Alkaiimetallikloraatin läsnäolo lipeässä tekee tämän sopimattomaksi eräisiin käyttöihin, erikoisesti raionteollisuudessa, joten täytyy suorittaa lipeän kallis puhdistus .
Alkalimetallihydroksidissa läsnäolevan alkalimetalliklo-raatin valtaosa on peräisin kennon anodikammiossa muodostuneiden hypokloriitti-ionien hajoamisesta, jolloin nämä hypokloriitti- 2 61208 ionit muodostuvat anolyytissä liuenneena olevan kloorin ja ka-todikammiosta kotoisin olevien hydroksyyli-ionien välisen reaktion tuloksena. Sen lisäksi, että hypokloriitti-ionien muodostuminen vaikuttaa haitallisesti kennossa valmistetun alkalilipeän kloraattipitoisuuteen, vähentää näiden hypokloriitti-ionien läsnäolo myös elektrolyysivirran hyötysuhdetta.
Alkalilipeässä olevan kloraattimäärän pienentämiseksi on jo S.I. Osborn'in nimissä olevassa, 11.2.1958 päivätyssä US-paten-tissa 2,823,177 ehdotettu hienojakoisen koboltin tai nikkelin sisällyttämistä diafragmaan. Hakijan nimissä olevassa, 14.10.1971 päivätyssä BE-patentissa n:o 773,918 on samaa tarkoitusta varten diafragmaan ehdotettu sisällytettäväksi hienojakoista rautaa tai kuparia ja/tai näiden oksideja.
Nyt on keksitty alkalimetallikloridien vesiliuoksen elektrolyysiä varten diafragmakenno, jonka avulla voidaan saada alka-limetallihydroksidia, joka sisältää alkalimetallikloraattia poikkeuksellisen vähän, ja jonka ansiosta voidaan siinä tapauksessa, etää kaikki muut olosuhteet ovat ennallaan, saavuttaa huomattavasti parantuneita virtahyötysuhteita, verrattuna ennestään tunnetuilla kennoilla saatuihin hyötysuhteisiin.
Keksinnölle on tunnusomaista, että kennon anodikammiossa lisäksi on katalysaattoripinta materiaalista, joka vaikuttaa ka-talyyttisesti hypokloriitti-ionien hajoamiseen, että "tehollinen anodipinta" on pinta, jonka osuus kloorin valmistuksesta elektrolyysin aikana on vähintään 98 %, että "katalyyttisen pinnan" osuus kloorin valmistuksesta elektrolyysin aikana on alle 2 % ja sen pinta-ala on vähintään 5 % "tehollisen anodipinnan" pinta-alasta ja että diafragma ei ole anodikammion osa.
Keksinnön mukaisessa kennossa katalysaattori aikaansaa hy-pokloorihapon ja alkalimetallihypokloriitin hajoamisen itse anodikammiossa, jolloin vapautuu happea sitä mukaa kuin näitä ei-toi-vottuja tuotteita muodostuu.
Keksinnön mukaisen kennon eräässä suositussa suoritusmuodossa materiaalina, josta katalysaattoripinta on muodostettu, on metalli tai metalliyhdiste, joka kestää anolyytissä vallitsevat olosuhteet, ja johon nähden hapen ylijännite on enintään 1,5 V ka-liumhydroksidin 1-molaarisessa liuoksessa, kun virran tiheys on 10 kA/m . Tämä materiaali on edullisesti iridium, osmium, palla- 3 61208 dium, rodium tai ruteeni, näiden lejeeringit ja yhdisteet, ja erikoisesti niiden oksidit.
Siinä tapauksessa, että kaikki muut olosuhteet ovat ennallaan, on katalysaattoripinnan vaikutus alkalilipeässä olevan al-kalimetallikloraatin pitoisuuden pienentämiseksi sitä tehokkaampi mitä suurempi katalysaattoripinta on. Yleisesti sanottuna on eduksi, että katalysaattoripinta on vähintään 5 % kennon tehollisesta anodipinnasta ja edullisesti suurempi kuin noin 10 % tehollisesta anodipinnasta. Parhaat tulokset saavutetaan siinä tapauksessa, että katalysaattorin pinta on vähintään 20 % tehollisesta anodipinnasta. Taloudellisista syistä ei ole eduksi, että katalysaattorin pinta on kovin suuri, esim. suurempi kuin 300 % tehollisesta anodipinnasta.
Kennon tehokkaalla anodipinnalla tarkoitetaan anodin hyöty-osaa, joka tehokkaasti osallistuu kloori-ionien vapauttamiseen kennon normaaleissa toimintaolosuhteissa.
Siinä tapauksessa, että käytetään hakijan nimissä olevassa, 20.3.1972 päivätyssä BE-patentissa 780,912 selitettyä kennotyyp-piä, jossa on vuorotellen yhdensuuntaisiksi toisiaan vastapäätä sovitetut laakeat anodi- ja katodilevyt, vastaa tehollinen anodi-pinta yleensä anodilevyjen koko ulkopintaa.
Jos sensijaan käytetään kennoa, joka on varustettu erikois-tyyppisillä anodeilla, jotka on selitetty Richard I. Bright'in nimissä olevassa 4.6.1971 päivätyssä ZA-patentissa n:o 71 03637, ja jossa on grafiittia oleva pystykappale, jossa on katodeja vastapäätä sijaitsevat pystyharjänteet, vastaa tehollinen anodipinta harjanteiden lähellä katodeja olevia päitä. Kokemus on osoittanut, että massiivinen grafiittikappale osallistuu kloori-ionien vapautumiseen mitättömän pienellä osalla, joka on pienempi kuin 2 % ja käytännöllisesti katsoen siis olematon.
Käytettäessä tunnettuja metallianodeja, jotka on muodostettu titaanikantaja-aineesta, joka on varustettu päällysteellä sellaista materiaalia, joka vaikuttaa katalysaattorina kloori-ionien vapautumiseen, esim. platinaa, tyydytään yleensä taloudellisista syistä anodipäällysteen rajoittamiseen pääasiallisesti kantajan siihen vyöhykkeeseen, joka sijaitsee lähimpänä katodia, jolloin päällysteen ulkopinta on säädetty siten, että aikaansaadaan kennon normaali ja taloudellinen toiminta. Tässä erikoistapauksessa on kennon ekvivalenttinen anodipinta yleensä likimain samaa kuin 4 61208 anodin kannattimen tämä päällystetty vyöhyke. Näin on laita esim. sen anodin suhteen, joka on selitetty hakijan nimissä olevassa, 21.11.1972 päivätyssä BE-patentissa 791,675. Tämä anodi on muodostettu kahdesta titaania olevasta pystylevystä, jotka on sovitettu vastakkain siten, että muodostuu kotelo, jolloin kloori-ionien vapautumiseen katalyyttisesti vaikuttava aktiivinen päällyste on sovitettu ainoastaan tämän kotelon ulkopintoihin.
Keksinnön mukaisessa kennossa voi katalysaattoripinta olla esim. lankoina, laattoina, reikä- tai aaltolevyinä siten, että ne kylpevät anolyytissä elektrolyysin aikana.
Keksinnön mukaisessa kennossa katalysaattoripinta voi olla polarisoimaton, tai se voi erään vaihtoehdon mukaan olla yhdistetty tasavirtalähteen positiiviseen napaan.
Keksinnön erikoisuudet ja yksityiskohdat selitetään seuraa-vassa lähemmin oheisten piirustusten perusteella, jotka esimerkkeinä kuvaavat keksinnön mukaisen kennon eräitä erikoisia suoritusmuotoja.
Kuvio 1 esittää pituussuunnassa katsottuna ja eräiden osien ollessa poistettuna keksinnön mukaisen kennon erästä ensimmäistä suoritusmuotoa.
Kuvio 2 esittää suurennetussa mittakaavassa kuvion 1 viivan II-II kohdassa tehtyä osaleikkausta.
Kuvio 3 esittää kuvion 2 kaltaisella tavalla keksinnön mukaisen kennon erästä toista suoritusmuotoa.
Kuvio 4 esittää suurennetussa mittakaavassa kuvion 3 erästä yksityiskohtaa kuvion 3 viivan IV-IV kohdalta tehtynä leikkauksena.
Kuvio 5 esittää kuvioiden 2 ja 3 kaltaisella tavalla keksinnön mukaisen kennon erästä kolmatta suoritusmuotoa.
Näissä kuvioissa samat osat on merkitty samoin viitenumeroin.
Kuviot 1 ja 2 näyttävät pystyelektrodeilla varustettua kal-vokennoa, joka on hakijan nimissä olevassa, 20.3.1972 päivätyssä BE-patentissa 780,912 selitettyä tyyppiä. Kennossa on eristimien 2 kannattaman kehyksen 1 varassa betonia oleva jalusta 3, joka toimii kennon pohjana, ja joka kehällään kannattaa kannella 5 suljettua suorakaiteen muotoista teräslaatikkoa 4. Tässä laatikossa 4 sijaitsevat vuorotellen katodit 6 ja likimain pystyt ja yhdensuuntaiset anodilevyrivit 7, jotka on kiinnitetty virtajohtoon 8, joka on upotettu betonijalustaan 3.
5 61208
Anodit 7 on muodostettu esim. grafiittilevyistä tai sopivasti titaanilevyistä, joiden molemmissa pinnoissa on sinänsä tunnettu päällyste, joka kestää kennossa vallitsevat olosuhteet ja katalysaattorina vaikuttaa kloori-ionien vapautumiseen. Esimerkkinä mainittakoon, että anodien päällysteenä voi olla platina-ryhmän metalli tai tämän ryhmän metallin yhdiste, esim. oksidi.
Kennon tehollinen anodipinta on likimain yhtä suuri kuin anodilevyjen 7 yhdistelmän molempien pintojen kokonaisulkopinta.
Katodit 6 on muodostettu teräsristikosta, joka on kiinnitetty laatikon 4 seinämiin ja profiloitu siten, että muodostuu katodikammioita tai -taskuja 10, jotka sijaitsevat anodien 7 välissä. Katodiristikko 6 on kokonaisuudessaan päällystetty ei näytetyllä kalvolla, joka näin ollen erottaa katodikammiot 10 anodi-kammiosta, jossa anodit 7 sijaitsevat.
Anodikammio on kannen 5 läpi yhteydessä natriumkloridiliuok-sen tulojohtoon 12 ja anodien 7 luona muodostuneen kloorin poisto-johtoon 13. Katodikammiot ovat laatikon 4 läpi yhteydessä johtoon 14 elektrolyysin aikana katodien luona vapautuneen vedyn poistamiseksi, ja johtoon 15 alkalilipeän poistamiseksi.
Keksinnön mukaan kennon anodikammiossa on vaakasuora lävistetty levy 16, joka on tehty materiaalista, joka katalysaattorina vaikuttaa hypokloriitti-ionien hajoamiseen. Tämä lävistetty levy on kehällään kiinnitetty kannen 5 ja laatikon 4 kehäreunan 17 väliin, jolloin väliin on sijoitettu tiivisteet 18 ja 19 siten, että tämä lävistetty levy kylpee anolyytissä elektrolyysin aikana.
Lävistetty levy 16 voidaan muodostaa lävistetystä peltile-vystä tai metallikalvosta, joka on päällystetty materiaalilla, joka toimii katalysaattorina analyytissä olevien hypokloriitti-ionien hajottamiseksi.
Levyn 16 kalvometalli voidaan sopivasti valita titaanin, tantalin, niobin, volframin, sirkoniumin ja näiden seosteiden joukosta. Materiaali, joka katalysaattorina vaikuttaa hypokloriitti-ionien hajoamiseen, voidaan sopivasti valita iridiumin, osmiumin, palladiumin, rodiumin ja ruteenin, näiden seosteiden tai oksidien joukosta siten, että hapen ylijännite kaliumhydroksidin vesiliuok- 2 sessa on enintään 1,5 V, kun virrantiheys on 10 kA/m . Katalysaattorina on sopivasti iridiumin, osmiumin, palladiumin, rodiumin ja ruteenin oksidin ja titaanin, tantalin, niobin, volframin ja sir- 6 61208 koniumin kalvometallioksidin seos.
Kuvioiden 1 ja 2 näyttämän suoritusmuodon erään sopivan vaihtoehdon mukaan on katalysaattorilevynä 16 kloorin ja anolyy-tin syövyttävää vaikutusta kestävästä synteettisestä polymeraatis-ta tehty ristikko, joka on päällystetty katalysaattorimateriaalil-la. Polymeraattina, josta verkko valmistetaan, voi olla jokin fluo-rattu polymeraatti, esim. polytetrafluorietyleeni, vinylideenipoly-fluoridi tai polytrifluorimonokloorietyleeni, joka on tunnettu ta-varanimellään Kel-F ( Kellog Co). Ristikon jäykkyyttä voidaan mahdollisesti lisätä poikkipalkkien avulla.
Kuviot 3 ja 4 esittävät keksinnön mukaisen kennon erästä suosittua suoritusmuotoa. Näiden kuvioiden näyttämässä kennossa on jokaisena anodina sarja pystylamelleja 18, jotka on poikittain kiinnitetty pystyyn kannatuslevyyn 19. Tämä on yhdistetty virransyöttö-johtoon, joka on upotettu betonijalustaan 3 samalla tavoin kuin kuvioiden 1 ja 2 mukaisessa kennossa. Lamellit 18 on muodostettu esim. pystyn U-profiilin omaavista siivistä- jotka on hitsattu kannatus-levyyn 19 pitkin uumaansa 20.
Kuvioiden 3 ia 4 mukaisen kennon tehollinen anodipinta vastaa lamellien vapaiden päiden 17 ulkopintaa, joka sijaitsee välittömästi katodien 6 luona. Lamellien nämä vapaat päät 17 muodostavat täten varsinaiset anodit, joiden luona kloori-ionit vapautuvat. Lamellien 18 jäljellä oleva osa, U-profiilien uuma 20 ja kannatus-levy 19 muodostavat katalysaattoripinnan, joka edistää anolyytissä olevien hypokloriitti-ionien hajoamista.
U-profiilit ja kannatuslevy 19 voivat olla esim. titaania. Lamellien 18 vapaat päät 17 on päällystetty materiaalilla, joka toimii katalysaattorina kloori-ionien vapauttamiseksi, esim. platinalla, kun taas lamellien 18 muu osa, U-profiilien uuma 20 ja kannatuslevy 19 on päällystetty materiaalilla, joka vaikuttaa katalysaattorina anolyytissä olevien hypokloriitti-ionien hajottamiseksi, esim. ruteenioksidilla.
Vaihtoehtoisesti voidaan koko U-profiilien ja kannatuslevyn 19 yhdistelmää varten käyttää päällystettä, joka soveltuu samalla kertaa katalysaattoriksi kloori-ionien vapauttamisessa ja anolyytissä olevien hypokloriitti-ionien hajottamiseksi, jolloin voidaan käyttää esim. ruteenioksidin ja titaanidioksidin seosta.
Keksinnön tässä erikoisessa vaihtoehdossa lamellien vapaat 7 61208 päät 17 muodostavat kennon tehollisen anodipinnan, toisin sanoen lamellien hyötypinnan, joka tehokkaasti osallistuu kloori-ionien vapautumiseen kennon normaalitoiminnan aikana. Lamellien jäljellä oleva osa ja kannatuslevy 19 osallistuvat kloori-ionien vapautumis-prosessiin vain mitättömän vähän, eli vähemmän kuin 2 % ja siis käytännöllisesti katsoen ei ollenkaan.
Kuvioiden 3 ja 4 näyttämän kennon erään toisen vaihtoehdon mukaan on kannatuslevy 19 ja U-profiilit pidennetty ylöspäin katodien 6 ohitse kennon kannen 5 alle. Kannatuslevyn 19 osa 21 ja ne U-profiilit, jotka täten ulottuvat anodien ja katodien yläpuolelle, on päällystetty materiaalilla, joka toimii katalysaattorina hypokloriitti-ionien hajottamiseksi.
Kuvion 5 näyttämässä suoritusmuodossa on keksinnön mukainen kenno varustettu anodeilla 7, jotka jokainen on muodostettu kahdesta likimain pystystä titaanilevystä 22, jotka on sovitettu vastakkain siten, että muodostuu ontto kotelo, joka on avoin ylä- ja alapäistään, ja jossa anolyytti elektrolyysin aikana kiertää alaspäin. Poikkipalkit 23 pitävät anodikoteloiden 7 molemmat levyt 22 erillään toisistaan. Anodikoteloiden 7 titaanilevyjen 22 ulkopinnoissa on päällyste, joka toimii katalysaattorina kloori-ionien vapautuessa elektrolyysin aikana.
Kuvion 5 mukaisessa kennossa on tehollinen anodipinta yhtä kuin anodikoteloiden 7 yhdistelmän levyjen 22 yhteenlasketut päällystetyt ulkopinnat.
Keksinnön mukaan näiden levyjen 22 ne pinnat, jotka on suunnattu kohti anodikoteloiden 7 sisustaa, on päällystetty materiaalilla, joka katalysaattorina edistää anolyytissä olevien hypokloriitti-ionien hajoamista.
Kuvion 5 mukaisen suoritusmuodon eräässä edullisessa vaihtoehdossa on kaltevat titaanilamellit 24, joissa on päällyste, joka katalysaattorina edistää hypokloriitti-ionien hajoamista, kiinnitetty esim. hitsaamalla levyihin 22 anodikoteloiden 7 sisäpuolella. Siinä tapauksessa, että kaikki muut olosuhteet ovat ennallaan, suurentavat nämä lamellit sitä pintaa, joka katalysaattorina edistää hypokloriitti-ionien hajoamista, minkä lisäksi ne aiheuttavat pyör-teisyyttä anolyyttivirrassa, joka kulkee anodikoteloiden 7 läpi, ja täten edistävät anolyytissä olevien hypokloriitti-ionien hajoa-misastetta.
8 61208
Keksinnön edullisuuden kuvaamiseksi suoritettiin vertailevia kokeita laboratoriotyyppisessä elektrolyysikennossa, joka oli pysty suorakaiteenmuotoinen anodi ja katodi, joiden kummankin pinta oli 2 120 cm , ja jotka oli erotettu toisistaan asbestikalvolla. Anodi oli muodostettu titaanilevystä, joka oli päällystetty seoksella, jossa oli 50 paino-% ruteenioksidia ja 50 paino-% titaanioksidia.
Kalvoa kannattava katodi oli muodostettu teräsristikosta.
Tämän laboratoriokennon tehollinen anodipinta oli yhtä suuri 2 kuin anodin ulkopinta, eli 120 cm .
Jokaisessa vertailevassa kokeessa elektrolysoitiin suolaliuosta, jossa oli 260 g natriumkloridia/kg. Virrantiheys oli suuruusluok-2 kaa 2 kA/m anodipintaa. Suolaliuoksen lämpötila kennossa pidettiin elektrolyysin aikana noin 85°C:ssa. Kennosta poistettiin alkalili-peää, joka sisälsi noin 11 paino-% natriumhydroksidia. Jokaisessa kokeessa mitattiin virtahyötysuhde elektrolyysissä muodostuneen kloorin perusteella ja alkalilipeän sisältämä natriurakloraattimäärä. Ensimmäinen koesarja (vertailu);
Suoritettiin kaksi peräkkäistä elektrolyysikoetta käyttämällä tunnettua laboratoriokennoa, jonka anodikammiossa ei siis ollut anodin lisäksi mitään pintaa, joka katalysaattorina edistäisi ano-lyytissä olevien hypokloriitti-ionien hajoamista. Seuraavassa taulukossa I on esitetty kummankin kokeen tulokset.
Taulukko I
Koe n:o Virtahyötysuhde Alkalilipeän natriumklo- raattipitoisuus, _miljoonasosia_ 1 94,1 320 2 94,8 310
Toinen koesarja (keksinnön mukainen):
Keksinnön mukaisesti sovitettiin laboratoriokennon anodikam-mioon titaaniristikko, jossa oli päällyste, joka katalysaattorina edistää anolyytissä olevien hypokloriitti-ionien hajoamista.
Koe n:o 3 2 Käytettiin katalysaattoriristikkoa, jonka pinta oli 24 cm (joka vastaa 20 % kennon tehollisesta anodipinnasta), jolloin tämän ristikon päällysteenä oli seos, jossa oli 50 paino-% ruteenioksidia ja 50 paino-% titaanidioksidia. Elektrolyysikokeen aikana todettiin 9 61208 virtahyötysuhteeksi 96,7 % kloorin perusteella laskettuna, ja alka-lilipeän natriumkloraattipitoisuudeksi 46 miljoonasosaa.
Koe n:o 4 Käytettiin katalysaattoriristikkoa, jonka koostumus oli sama 2 kuin kokeessa n:o 2, mutta jonka ulkopinta oli 120 cm , joka vastaa 100 % kennon tehollisesta anodipinnasta. Elektrolyysin aikana virtahyötysuhteeksi todettiin 96,3 % ja alkalilipeän natriumkloraattipitoisuudeksi 30 miljoonasosaa.
Koe n:o 5 Käytettiin titaania olevaa katalysaattoriristikkoa, jonka päällysteen koostumus oli sama kuin kokeissa 3 ja 4, mutta ulko- 2 pinta oli 240 cm , joka vastaa 200 % kennon tehollisesta anodipinnasta. Virtahyötysuhteeksi todettiin 94,4 % ja alkalilipeän klo-raattipitoisuudeksi 27 miljoonasosaa.
Koe n;o 6 Käytettiin titaania olevaa katalysaattoriristikkoa, jonka 2 pinta oli 120 cm , joka vastaa 100 % kennon tehollisesta anodipinnasta, ja jossa oli ruteenioksidia oleva päällyste. Kloorin elektrolyysissä oli virtahyötysuhde 95,5 %, ja alkalilipeän natriumklo-raattipitoisuus oli 32 miljoonasosaa.
Tämän toisen koesarjan tulokset on esitetty taulukossa II.
Taulukko II
Koe n:o Katalysaattori- Katalysaatto- Virta- Lipeän kloraat- 2 materiaali ripinta (cm ) hyöty- tipitoisuus, _suhde (%) miljoonasosia 3 50% RuO2/50% Ti02 24 96,7 46 4 sama 120 96,3 30 5 " 240 94,4 27 6 Ru02 120 95,5 32
Taulukoita I ja II verrattaessa nähdään keksinnön ansiosta saavutettu edistyminen koskien elektrolyysivirran hyötysuhdetta ja katodikammiosta poistetun alkalilipeän alkalimetallikloraatin pitoisuutta.
Claims (4)
1. Alkalimetallikloridivesiliuoksen elektrolyysiin tarkoitettu diafragmakenno, jossa on tila# joka kalvolla on jaettu anodi-kammioon, jossa on vähintään yksi anodi, ja katodikammioon, jossa on vähintään yksi katodi, tunnettu siitä, että kennon anodikammiossa lisäksi on katalyyttipinta materiaalista, joka vaikuttaa katalyyttisesti hypokloriitti-ionien hajoamiseen, että "tehollinen anodipinta" on pinta, jonka osuus kloorin valmistuksesta elektrolyysin aikana on vähintään 98 %, että "katalyyttisen pinnan" osuus kloorin valmistuksesta elektrolyysin aikana on alle 2. ja sen pinta-ala on vähintään 5 % "tehollisen anodipinnan" pinta-alasta ja että diafragma ei ole anodikaramion osa.
2. Patenttivaatimukseni mukainen kenno, tunnettu siitä, että katalyyttipinnan materiaali on metallia tai metal-liyhdiste, jonka suhteen hapen ylijännite on enintään 1,5 V alkali-metallihydroksidin 1-molaarisessa liuoksessa, kun virran tiheys on 10 kA7m2.
3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen kenno, tunnettu siitä, että katalyyttimaterlaali on ruteenioksidia tai ruteeni-oksidin ja titaanidioksidin seosta.
4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen kenno, tunnettu siitä, että katalyyttimateriaali on seosta, jossa on 50 paino-% ruteenioksidia ja 50 paino-% titaanidioksidia.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7501873A FR2297931A1 (fr) | 1975-01-20 | 1975-01-20 | Cellule a diaphragme pour l'electrolyse d'une solution aqueuse de chlorure de metal alcalin |
| FR7501873 | 1975-01-20 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI760116A FI760116A (fi) | 1976-07-21 |
| FI61208B true FI61208B (fi) | 1982-02-26 |
| FI61208C FI61208C (fi) | 1982-06-10 |
Family
ID=9150124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI760116A FI61208C (fi) | 1975-01-20 | 1976-01-20 | Diafragmacell avsedd foer elektrolys av en vattenloesning av en alkalimetallklorid |
Country Status (20)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4090939A (fi) |
| JP (1) | JPS5196799A (fi) |
| AR (1) | AR205315A1 (fi) |
| AT (1) | AT342088B (fi) |
| AU (1) | AU499563B2 (fi) |
| BE (1) | BE837668A (fi) |
| BR (1) | BR7600314A (fi) |
| CA (1) | CA1071581A (fi) |
| CH (1) | CH602938A5 (fi) |
| DE (1) | DE2559192A1 (fi) |
| ES (1) | ES444422A1 (fi) |
| FI (1) | FI61208C (fi) |
| FR (1) | FR2297931A1 (fi) |
| GB (1) | GB1531323A (fi) |
| IT (1) | IT1050738B (fi) |
| NL (1) | NL7514842A (fi) |
| NO (1) | NO760057L (fi) |
| PT (1) | PT64698B (fi) |
| SE (1) | SE7600483L (fi) |
| ZA (1) | ZA758066B (fi) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| LU75407A1 (fi) * | 1976-07-16 | 1978-02-08 | ||
| JPS586789B2 (ja) * | 1980-01-22 | 1983-02-07 | 旭硝子株式会社 | 酸化パラジウム系陽極の劣化防止方法 |
| US4289591A (en) * | 1980-05-02 | 1981-09-15 | General Electric Company | Oxygen evolution with improved Mn stabilized catalyst |
| WO1981003186A1 (en) * | 1980-05-02 | 1981-11-12 | Gen Electric | Halogen evolution with improved anode catalyst |
| US4448663A (en) * | 1982-07-06 | 1984-05-15 | The Dow Chemical Company | Double L-shaped electrode for brine electrolysis cell |
| US9657400B2 (en) * | 2008-06-10 | 2017-05-23 | General Electric Company | Electrolyzer assembly method and system |
| US20090301868A1 (en) * | 2008-06-10 | 2009-12-10 | General Electric Company | Methods and systems for assembling electrolyzer stacks |
| US9045839B2 (en) * | 2008-06-10 | 2015-06-02 | General Electric Company | Methods and systems for in-situ electroplating of electrodes |
| US8277620B2 (en) * | 2008-09-30 | 2012-10-02 | General Electric Company | Electrolyzer module forming method and system |
| US9080242B2 (en) * | 2008-09-30 | 2015-07-14 | General Electric Company | Pressurized electrolysis stack with thermal expansion capability |
| CN111686727B (zh) * | 2020-05-25 | 2022-10-04 | 中国科学院广州能源研究所 | 一种负载型析氧催化剂及水电解器膜电极的制备方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH288156A (de) * | 1949-11-03 | 1953-01-15 | Montedison Spa | Elektrodensystem für Bipolarelektrolyseure. |
| NL237121A (fi) * | 1958-03-18 | |||
| US3235473A (en) * | 1961-12-26 | 1966-02-15 | Pullman Inc | Method of producing fuel cell electrodes |
| US3778307A (en) * | 1967-02-10 | 1973-12-11 | Chemnor Corp | Electrode and coating therefor |
| BE780912A (fr) * | 1972-03-20 | 1972-07-17 | Solvay | Cellule d'electrolyse a anodes metalliques verticales fixees dans le fond de la cellule. |
-
1975
- 1975-01-20 FR FR7501873A patent/FR2297931A1/fr active Granted
- 1975-11-28 IT IT29830/75A patent/IT1050738B/it active
- 1975-12-19 NL NL7514842A patent/NL7514842A/xx not_active Application Discontinuation
- 1975-12-30 DE DE19752559192 patent/DE2559192A1/de not_active Ceased
- 1975-12-30 ZA ZA00758066A patent/ZA758066B/xx unknown
-
1976
- 1976-01-01 AR AR261948A patent/AR205315A1/es active
- 1976-01-05 AU AU10007/76A patent/AU499563B2/en not_active Expired
- 1976-01-08 NO NO760057A patent/NO760057L/no unknown
- 1976-01-09 US US05/647,751 patent/US4090939A/en not_active Expired - Lifetime
- 1976-01-14 CA CA243,657A patent/CA1071581A/fr not_active Expired
- 1976-01-15 PT PT64698A patent/PT64698B/pt unknown
- 1976-01-19 SE SE7600483A patent/SE7600483L/xx unknown
- 1976-01-19 BR BR7600314A patent/BR7600314A/pt unknown
- 1976-01-19 ES ES444422A patent/ES444422A1/es not_active Expired
- 1976-01-19 CH CH59276A patent/CH602938A5/xx not_active IP Right Cessation
- 1976-01-19 BE BE163591A patent/BE837668A/xx not_active IP Right Cessation
- 1976-01-19 AT AT29376A patent/AT342088B/de not_active IP Right Cessation
- 1976-01-20 JP JP51004668A patent/JPS5196799A/ja active Pending
- 1976-01-20 FI FI760116A patent/FI61208C/fi not_active IP Right Cessation
- 1976-01-20 GB GB2173/76A patent/GB1531323A/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CH602938A5 (fi) | 1978-08-15 |
| AT342088B (de) | 1978-03-10 |
| BE837668A (fr) | 1976-07-19 |
| AU1000776A (en) | 1977-07-14 |
| NO760057L (fi) | 1976-07-21 |
| BR7600314A (pt) | 1976-08-31 |
| ES444422A1 (es) | 1977-05-16 |
| FR2297931B1 (fi) | 1977-07-15 |
| PT64698A (fr) | 1976-02-01 |
| FR2297931A1 (fr) | 1976-08-13 |
| JPS5196799A (fi) | 1976-08-25 |
| FI760116A (fi) | 1976-07-21 |
| US4090939A (en) | 1978-05-23 |
| DE2559192A1 (de) | 1976-07-22 |
| AU499563B2 (en) | 1979-04-26 |
| FI61208C (fi) | 1982-06-10 |
| CA1071581A (fr) | 1980-02-12 |
| SE7600483L (sv) | 1976-07-21 |
| GB1531323A (en) | 1978-11-08 |
| NL7514842A (nl) | 1976-07-22 |
| PT64698B (fr) | 1977-08-10 |
| IT1050738B (it) | 1981-03-20 |
| ATA29376A (de) | 1977-07-15 |
| AR205315A1 (es) | 1976-04-21 |
| ZA758066B (en) | 1976-12-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4013525A (en) | Electrolytic cells | |
| JP3851397B2 (ja) | 塩酸水溶液の電解のための改良法 | |
| RU97100560A (ru) | Способ электролиза водных растворов хлористоводородной кислоты | |
| US5082543A (en) | Filter press electrolysis cell | |
| CA1153982A (en) | Electrolytic production of alkali metal hypohalite and apparatus therefor | |
| US3849281A (en) | Bipolar hypochlorite cell | |
| FI61208B (fi) | Diafragmacell avsedd foer elektrolys av en vattenloesning av en alkalimetallklorid | |
| US5437771A (en) | Electrolytic cell and processes for producing alkali hydroxide and hydrogen peroxide | |
| NO145543B (no) | Elektrolysecelle for elektrolytisk spalting av vandige loesninger av ioniserbare kjemiske forbindelser | |
| SU676180A3 (ru) | Электролизер фильтрпрессного типа | |
| PL163158B1 (pl) | Elektrolizer, zwlaszcza do elektrolizy chloro-alkalicznej PL PL PL PL PL PL | |
| CA1054559A (en) | Hollow bipolar electrode | |
| US4139449A (en) | Electrolytic cell for producing alkali metal hypochlorites | |
| US4144146A (en) | Continuous manufacture of sodium dithionite solutions by cathodic reduction | |
| EP0681038A1 (en) | Electrolyzer for the production of sodium hypochlorite and chlorate equipped with improved electrodes | |
| SU878202A3 (ru) | Способ электролиза водного раствора хлорида натри | |
| US3930980A (en) | Electrolysis cell | |
| US4444631A (en) | Electrochemical purification of chlor-alkali cell liquor | |
| US3898149A (en) | Electrolytic diaphragm cell | |
| US6159349A (en) | Electrolytic cell for hydrogen peroxide production | |
| JP6543277B2 (ja) | 狭い間隙の非分割電解槽 | |
| JPH10291808A (ja) | 過酸化水素水の製造方法及び装置 | |
| US5840174A (en) | Process for the purification of gases | |
| US4161438A (en) | Electrolysis cell | |
| US4088551A (en) | Electrolytic cell and method of electrolysis |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed |
Owner name: SOLVAY & CIE |