FI65819C - Diafragma - Google Patents
Diafragma Download PDFInfo
- Publication number
- FI65819C FI65819C FI800081A FI800081A FI65819C FI 65819 C FI65819 C FI 65819C FI 800081 A FI800081 A FI 800081A FI 800081 A FI800081 A FI 800081A FI 65819 C FI65819 C FI 65819C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- diaphragm
- filler
- cell
- polymeric material
- porous polymeric
- Prior art date
Links
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 19
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical group O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 6
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical group FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- YHWCPXVTRSHPNY-UHFFFAOYSA-N butan-1-olate;titanium(4+) Chemical compound [Ti+4].CCCC[O-].CCCC[O-].CCCC[O-].CCCC[O-] YHWCPXVTRSHPNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims description 4
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 4
- CMOAHYOGLLEOGO-UHFFFAOYSA-N oxozirconium;dihydrochloride Chemical compound Cl.Cl.[Zr]=O CMOAHYOGLLEOGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 3
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims description 3
- XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J titanium tetrachloride Chemical group Cl[Ti](Cl)(Cl)Cl XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims description 3
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 claims description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 2
- 229910052809 inorganic oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 2
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 claims 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 37
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 33
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 18
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 15
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 15
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 15
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 13
- 229960004592 isopropanol Drugs 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 8
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 7
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 6
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 5
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 4
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 4
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 229910001514 alkali metal chloride Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 3
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000544 Gore-Tex Polymers 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 229910000403 monosodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019799 monosodium phosphate Nutrition 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- AJPJDKMHJJGVTQ-UHFFFAOYSA-M sodium dihydrogen phosphate Chemical compound [Na+].OP(O)([O-])=O AJPJDKMHJJGVTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N (R)-(-)-Propylene glycol Chemical compound C[C@@H](O)CO DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229920002261 Corn starch Polymers 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 240000006394 Sorghum bicolor Species 0.000 description 1
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000005056 cell body Anatomy 0.000 description 1
- 229910001902 chlorine oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 description 1
- 230000001112 coagulating effect Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000008120 corn starch Substances 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000007529 inorganic bases Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 229920001592 potato starch Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
Description
EdSr^l rBl fl1.KUULUTUSjULKAISU £ C Q 1 Q
JR&a lBJ (11) utlAggningsskript 0001 9 C Patentti eyönr.ctly 10 07 1984 ^ Patent oeddelat T (51) Kv.Hu/fcit.a.3 c 25 B 13/04» SUOMI—FINLAND (21) PKanttlhakemus — P*t«nCanattniitf 80008l (22) H»k*ml*ptlv«—An*6kjilngad*g 11.01 .80 ' * (23) AlkupUvt—GHt|ghMsd*f 22 05 75 (41) Tullut (ulktoakii — Blhrtt offmtHf .. .. q_
Pat^ oi (44> 30.03.84 (32)(33)(31) ryydMtr *»oOum luM artorkM 24.05.74 24.05.74 Englanti-England(GB) 23275/74 23316/74 (71) Imperial Chemical Industries Limited, Imperial Chemical House, Millbank, London S.W.1, Englanti-England(GB) (72) Kevin Thomas McAloon, Runcorn, Cheshire, Englantl-England(GB) (74) Oy Kolster Ab (54) Diafragma - Diafragma (62) Jakamalla erotettu hakemuksesta 751494 - Avdelad frän ansökan 751494 Tämän keksinnön kohteena on sähkökemiallisessa kennossa käytettäväksi sopiva diafragma, joka muodostuu tetrafluorietyleenistä johdettuja yksiköitä sisältävästä huokoisesta polymeerimateriaalista, jolloin materiaalin mikrorakenne muodostuu kuitujen toisiinsa yhdistämistä solmukohdista ja joka sisältää ei-poistettavaa täyteainetta, joka on kemiallisesti vastustuskykyinen kennon liuoksia vastaan.
Tarkemmin sanottuna tämä keksintö kohdistuu tetrafluori-etyleeni-polymeereihin perustuviin huokoisiin disfragmoihin. Tällaiset diafragmat ovat erikoisen sopivia käytettäessä kennoissa, joissa elektrolysoidaan alkaalimetallikloridiliuoksia.
GB-patenttijulkaisussa 1 081 046 on kuvattu menetelmä huokoisten diafragmojen valmistamiseksi, joka käsittää polytetrafluo-rietyleenin ja kiinteän hienojakoisen lisäaineen, kuten tärkkelyksen, vesilietteen tai dispersion muodostamisen, orgaanisen koagu-loivan aineen, kuten asetonin, lisäämisen mainittuun dispersioon ja koaguloituneen dispersion kuivaamisen. Orgaanista voiteluainetta, 2 65819 kuten petrolieetteriä, lisätään sitten kuivattuun koaguloituun materiaaliin käsittelyn helpottamiseksi sitä telattaessa levyksi. Telausvaiheen päätyttyä tärkkelys poistetaan halutun huokoisen dia-fragman saamiseksi. Voiteluaine voidaan myös haluttaessa poistaa. Orgaanisten voiteluöljyjen käyttö tekee kuitenkin vaikeaksi huokoisten polytetrafluorietyleeni-diafragmojen saamisen hyvällä toistettavuudella .
Parannettu menetelmä huokoisten diafragmojen valmistamiseksi, jolloin orgaaninen voiteluaine korvataan vedellä voiteluaineena, on esitetty GB-patenttihakemuksessa nro 5351/27. Tämä menetelmä käsittää vesipitoisen lietteen tai dispersion valmistamisen, joka sisältää polytetrafluorietyleeniä ja poistettavaa, kiinteää hienojakoista lisäainetta, kuten tärkkelystä, mainitun vesilietteen tai -dispersion sakeuttamisen siinä olevien kiinteiden osasten agglomeroi-tumisen suorittamiseksi, riittävästi vettä sisältävän taikinamaisen materiaalin muodostamisen sakeutetusta lietteestä tai dispersiosta, joka materiaali sisältää riittävästi vettä voitelua varten seuraa-vassa levynmuodostusvaiheessa, halutun paksuuden omaavan levyn muodostamisen mainitusta taikinasta ja kiinteän hienojakoisen lisäaineen poistamisen levystä halutun huokoisuuden saamiseksi.
Kuten edellä on mainittu, sopiviin kiinteisiin hienojakoisiin lisäaineisiin kuuluvat tärkkelys, esim. maissitärkkelys ja/tai perunatärkkelys tai veteen liukenematon epäorgaaninen emäs tai karbonaatti, esim. kalsiumkarbonaatti. Haluttaessa nämä kiinteät hienojakoiset lisäaineet voidaan poistaa diafragmasta ennen sen sijoittamista kennoon, esim. liuottamalla diafragmaa hapossa, edullisesti mineraalihapossa, esim. suolahapossa. Diafragma pestään sitten vedellä hapon poistamiseksi ja asennetaan vielä märkänä kennoon. On välttämätöntä pitää diafragma märkänä asennuksen aikana huokosten kokoonluhistumisen estämiseksi ja tästä aiheutuu huomattavia vaikeuksia käsittelyssä, koska diafragma on sekä erittäin märkä ja erittäin liukas (jälkimmäinen johtuu polytetrafluorietyleenin ominaisuuksista) . Muihin esiuutettujen diafragmojen käyttöön liittyviin vaikeuksiin kuuluvat vaikeus riittävän jäykkyyden saamiseksi kosteaan diafragmaan sitä asennettaessa kennoon ja mahdollisuus vuotojen esiintymiseen asennettaessa tiivistettä märän diafragman reunoihin. Vaihtoehtoisesti kiinteät hienojakoiset lisäaineet voidaan poistaa diafragmasta in situ kennossa, esim. GB-patenttihakemuksessa nro 34168/73 esitetyllä tavalla, jolloin poistaminen suoritetaan täyttämällä kenno käytettävällä elektrolyytillä (esim.
3 6581 9 alkalimetallikloridiliuoksella) ja elektrolysoimalla mainittua elektrolyyttiä. Tällöin vältytään edellämainituilta, esiuutettuihin diafragmoihin liittyviltä vaikeuksilta, mutta se voi johtaa kenno-liuoksen saastumiseen hapetustuotteiden vaikutuksesta.
Olemme nyt havainneet, että edellämainitut, huokoisten dia-fragmojen valmistukseen, käsittelyyn tai käyttöön liittyvät vaikeudet voidaan välttää tai niitä voidaan pienentää käyttämällä erikoisella tavalla valmistettua, huokoiseen polytetrafluorietyleeniin perustuvia diafragmamateriaaleja.
Keksinnön mukaiselle diafragmalle on pääasiallisesti tunnusomaista, että täytemateriaali on lisätty huokoiseen polymeerimateriaaliin mainitun huokoisen polymeerimateriaalin valmistamisen jälkeen .
Sähkökemiallinen kenno voi tällöin olla esim. elektrolyyttinen diafragmakenno alkaalimetallikloridin vesiliuoksen elektrolyysiä varten kloorin ja alkalimetallihydroksidin valmistamiseksi, esim. kloorin ja natriumhydroksidin valmistamiseksi natriumkloridin vesi-liuoksesta .
Esiteltävä keksintö soveltuu lisäksi käytettäväksi muissakin sähkökemiallisissa kennoissa, esim. olefiinin hapetuskennoissa, polttoainekennoissa ja akuissa.
Huokoinen polymeerimateriaali, joka muodostaa esiteltävässä keksinnössä käytettävän diafragman, on esitetty GB-patentissa nro 1 355 373 (vastaten ZA-patenttia nro 713 287).
Mainittu huokoinen polymeerimateriaali valmistetaan menetelmän avulla, joka käsittää tetrafluorietyleeni-polymeeriä olevan muotokappaleen suulakepuristamisen, mainitun muotokappaleen laajentamisen venyttämällä sitä yhteen tai useampaan suuntaan, polymeerin kuumentamisen jännitetyssä tilassa lämpötilaan, joka on polymeerin sulamispisteen yläpuolella ja pitäen mainittua huokoista esinettä venytetyssä tilassa sen jäähtyessä. Venytettäessä muodostunut huokoisuus säilyy, koska vapautettaessa jäähdytetty lopullinen kappale ei esiinny yhteenliittymistä tai kutistumista. Optimaalinen lämpö-käsittelylämpötila on alueella 350-370°C ja lämmitysvaihe voi kestää 5 sekunnista noin yhteen tuntiin.
Venytys suoritetaan biaksiaalisesti.
Sintratun levyn huokoisuutta voidaan vaihdella muuttamalla hieman valmistusprosessia> erikoisesti venytyssuhteen suurentaminen antaa erittäin huokoisen tuotteen. Lämpötila tuotteen lämpökäsittelyssä on lisäksi toinen tärkeä parametri, koska on mahdollista 4 6581 9 parantaa tetrafluorietyleenin venyvyyttä, jos tuote lämpökäsitel-lään 327°C:n lämpötilassa tai korkeammalla. Koska diafragman huokoisuutta voidaan vaihdella muuttamalla käsittelyolosuhteita, voidaan valmistaa diafragmoja, joiden suolaliuosten läpäisykyky on erilainen niin, että diafragman huokoisuus ja siten läpäisykyky voidaan valita kennon koon ja muodon mukaan tehokkaan alkaalihali-dimuutoksen saamiseksi.
Eräs menetelmä täyteaineen lisäämiseksi huokoiseen polytetra-fluorietyleeni-levyyn on upottaa levy täyteaineen jatkuvasti sekoitettuun suspensioon orgaanisessa nestemäisessä aineessa, esim. ali-faattisessa alkoholissa, kuten isopropyylialkoholissa.
Vaihtoehtoinen menetelmä täyteaineen lisäämiseksi huokoiseen polytetrafluorietyleeni-levydiafragmaan on kyllästää levy täyteaineen hydrolysoituvalla esivaiheella ja hydrolysoida sitten tämä esivaihe in situ levyssä veden tai alkaalisen liuoksen avulla. Täyteaine saadaan hydrattuna tässä menettelyssä.
Täyteaine voi olla orgaaninen materiaali, joka pitää diafragman kostuvana, mutta on edullista käyttää epäorgaanista materiaalia, esim. epäorgaanista oksidia. Titaanidioksidin tai sirkoniumoksidin käyttö on erikoisen suositeltavaa.
Täyteaine valitaan siten, että sen osasten koko on pienempi kuin suurin huokoskoko huokoisessa tetrafluorietyleenilevyssä.
Jos täyteaine lisätään hydrolyysin välityksellä, sopiviin esivaiheisiin kuuluvat tetrabutyylititanaatti, titaanitetrakloridi ja sirkoniumoksikloridi.
Lisättäessä täyteaineita diafragmaan muodostuu säännöllisen muotoisia aukkoja, jotka ovat erikoisen edullisia, koska elektrolyyttinen prosessi tulee tehokkaammaksi, mikä johtuu osittain muodostuneiden kaasujen, so. kloorin ja vedyn, tasaisesta ja tehokkaasta poistumisesta diafragman pinnalta toimintaolosuhteissa. Lisäksi täyteaineiden läsnäolo muuttaa diafragman lujuusominaisuuksia siten, että diafragman mittastabiilisuus paranee kennon toiminta-olosuhteissa, jolloin diafragman toiminta pysyy vakiona pitemmän aikaa kennossa vallitsevissa olosuhteissa.
Tämän diafragman käyttö on erikoisen edullista kloorialkaa-likennossa, koska tavanomaisista polytetrafluorietyleeni-diafrag-moista poiketen, tämä erittäin huokoinen, kuitumainen diafragmama-teriaali voidaan sitoa amorfisesti. Tätä materiaalia voidaan liittää myös itseensä tai muihin materiaaleihin, esim. anodeina ja katodeina käytettyihin metalleihin, kuten titaaniin tai rautaan ja 6581 9 kennon rungossa käytettyihin metalleihin ja kitteihin, esim. alumiiniin painetta ja lämpöä käyttäen tai käyttäen joko epäorgaanisia tai orgaanisia sidehartseja, esim. epoksi-polyestereitä ja poly-metyylimetakrylaattia. Helppous, jolla monimutkaisia diafragmamuo-toja voidaan valmistaa, takaa diafragmojen monipuolisen käyttökelpoisuuden lukuisissa, erilaisen rakenteen omaavissa kennoissa.
Keksinnön toteutuksia esitellään seuraavassa esimerkkien avulla.
Esimerkki 1
Kooltaan 12,6 cmx 9,6 cmx 1 mm olevaa huokoista polytetra-fluorietyleeni-palaa "GORE-TEX" Grade L 10213 levystä (valmistaa W.L. Gore and Associates, Inc., USA, GB-patentin nro 1 355 373 mukaan) käsiteltiin peräkkäin 10 paino-%;lla natriumhydroksidin vesi-liuoksella huoneenlämpötilassa 2 tuntia ja 10 paino-%:lla natrium-divetyfosfaatin vesiliuoksella liuoksen kiehumispisteeseen (noin 100°C:ssa) 1 tunti.
Polytetrafluorietyleeni-levy asennettiin pystysuoraksi dia- fragmaksi natriumkloridin elektrolyysikennoon. Kenno oli varustettu teräsverkkoa aloevalla katodilla ja anodi/katodi-väli siinä oli 9 mm. Suolaliuosta johdettiin kennon lävitse nopeudella 245 ml/h 9,5 cm:n korkeudelta. Tämä vastasi läpäisykykyä 0,215/h. Virtatiheyden 2 ollessa 2 kA/m , saatiin jännitteeksi 4,03 V. Kennon hyötysuhde virran suhteen oli 95,2 %, joka vastasi 51 %:n suolakonversiota.
Esimerkki 2
Kooltaan 12,6 cm x 9,6 cm x 1 mm suuruista huokoista polytetraf luorietyleeni "CORE-TEX" Grade LI0213 levyä (valmistaa W.L. Gore and Associates, Inc., USA, GB-patentissa nro 1 355 373 esitetyn menetelmän mukaan) käsiteltiin peräkkäin 10 %:lla natrium-hydroksidiliuoksella huoneenlämpötilassa 2 tuntia, 10 paino-%:lla suolahapon vesiliuoksella huoneenlämpötilassa 2 tuntia, 10 paino-%:lla natrium-divetyfosfaatin vesiliuoksella liuoksen kiehumispisteessä (noin 100°C) 1 tunti ja lopuksi se upotettiin jatkuvasti sekoitettuun 10 paino-%jseen titaanidioksidin suspensioon (keskimääräinen osaskoko 0,2 mikrometriä) isopropyylialkoholissa 5 tunniksi .
Titaanidioksidilla kyllästetty polytetrafluorietyleeni-levy poistettiin, pestiin isopropyylialkoholilla ylimääräisen kiinteän aineen poistamiseksi ja asennettiin sitten pystysuunnassa olevaksi diafragmaksi kennoon natriumkloridin elektrolyysiä varten. Kennoon oli sijoitettu teräsverkkokatodi ja anodikatodiväli oli siinä 9 mm.
6 65819
Suolaliuosta johdettiin kennon lävitse nopeudella 315 ml/j 12,0 cm:n korkeudelta. Tämä vastasi läpäisykykyä 0,218/h. Virtatiheyden ollessa 2 2 kA/m saatiin jännitteeksi 3,26 V. Virtahyötysuhde kennossa oli 95,9 %, joka vastasi 48,5 %:n suolan konversiota.
Esimerkki 3
Huokoista polytetrafluorietyleeniä "GORE-TEX" olevaa levypa-laa valmistettuna GB-patentin nro 1 355 373 mukaan esiliuotettiin isopropyylialkoholissa noin 30 minuuttia. Levyä käsiteltiin sitten tetrabutyylititanaattiliuoksella isopropyylialkoholissa (15 tilavuuskin liuos) 30 minuuttia. Levy oli kääritty rullalle ja sitä liikuteltiin aika ajoin tänä aikana tetrabutyylititanaatin tasaisen diffuusion takaamiseksi. Tetrabutyylititanaatin hydrolyysi hydra-tuksi titaanihapoksi suoritettiin upottamalla levy veteen 30 minuutiksi. Täytettyä levyä käsiteltiin sitten natriumhydroksidin 20 paino-%:lla liuoksella 30 minuuttia. Lopuksi levy upotettiin iso-propyylialkoholiin ennen sen asentamista elektrolyysikennoon.
Kennoa käytettiin 84 vuorokautta ja saatiin seuraavat tyy- 2 pilliset tulokset. Kennon pinta-ala oli 120 cm ja käytettäessä vir- 2 -1 tatiheyttä 2 kA/m oli kennojännite 3,20 V; läpäisykyky 0,385 ; natriumhydroksidia katolyytissä 98,4 g/1; natriumkloridia 181,4 g/lj virtahyötysuhde 94,5 % vastaten 44,7 %:n suolakonversiota.
Esimerkki 4
Palasta huokoista polytetrafluorietyleeniä "CORE-TEX" olevaa levyä valmistettuna GB-patentin nro 1 355 373 mukaan esiliuotettiin isopropyylialkoholissa. Levyä käsiteltiin sitten 30 minuuttia liuoksessa, joka sisälsi 100 osaa titaanitetrakloridia, johon oli hitaasti liuotettu 100 osaa ammoniumhydroksidiliuosta jäähauteessa (käytettiin 88 tilavuus-%:sta NH4OH-liuosta). Levy pestiin sitten ja upotettiin isopropyylialkoholiin ennen sen asentamista diafragmaksi elektrolyysikennoon.
Kennoa käytettiin 14 vuorokautta ja saatiin seuraavat tyypil- 2 liset tulokset. Kennon pinta-alan ollessa 120 cm , ja virtatiheyden 2 -1 2 kA/m oli jännite kennossa 3,55 V; läpäisykyky 0,57 h ; natriumhydroksidia katolyytissä 111 g/1; natriumkloridia 157 g/1; virta-hyötysuhde oli 90,3 %, joka vastasi 50,8 %:n suolakonversiota. Esimerkki 5
Palasta huokoista polytetrafluorietyleenilevyä "CORE-TEX" valmistettuna GB-patentin nro 1 355 373 mukaisesti esiliuotettiin isopropyylialkoholissa. Levyä käsiteltiin sitten 30 minuuttia 15 7 6581 9 %:ssa (paino-/tilav.) sirkoniumoksikloridin liuoksessa 40 ml:ssa vettä ja 160 ml;ssa isopropyylialkoholia. Sirkoniumoksikloridin hydrolyysi ja pesu vedellä suoritettiin 30 minuutin aikana. Lopuksi levy upotettiin isopropyylialkoholiin 30 minuutiksi ennen sen asentamista diafragmaksi elektrolyysikennoon.
Kennoa käytettiin 15 vuorokautta. Kennon pinta-alan ollessa 2 2 120 cm ja virtatiheyden 2 kA/m oli kennojännite 3,60 V ja läpäisykyky 0,202
Claims (6)
1. Sähkökemiallisessa kennossa käytettäväksi sopiva diafrag-ma, joka muodostuu tetrafluorietyleenistä johdettuja yksiköitä sisältävästä huokoisesta polymeerimateriaalista, jolloin materiaalin mikrorakenne muodostuu kuitujen toisiinsa yhdistämistä solmukohdista ja joka sisältää ei-poistettavaa täyteainetta, joka on kemiallisesti vastustuskykyinen kennon liuoksia vastaan, tunnettu siitä, että täytemateriaali on lisätty huokoiseen polymeerimateriaaliin mainitun huokoisen polymeerimateriaalin valmistamisen jälkeen .
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen diafragma, tunnettu siitä, että ei-poistettava täyteaine lisätään upottamalla mainittu huokoinen polymeerimateriaali täyteaineen muodostamaan suspensioon nestemäisessä aineessa.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen diafragma, tunnettu siitä, että ei-poistettava täyteaine lisätään kyllästämällä mainittu huokoinen polymeerimateriaali täyteaineen hydrolysoitavalla esivaiheella ja suorittamalla esivaiheen hydrolysointi sitten veden tai alkaalisen liuoksen vaikutuksesta.
4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen diafragma, tunnettu siitä, että mainittu esivaihe on titaanitetrakloridi, tetrabutyyli-titanaatti ja sirkoniumoksikloridi.
5. Jonkun patenttivaatimuksen 1-4 mukainen diafragma, tunnettu siitä, että ei-poistettava täyteaine on epäorgaaninen oksidi .
6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen diafragma, tunnettu siitä, että ei-poistettava täyteaine on titaanidioksidi tai sirko-niumoksidi.
Applications Claiming Priority (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB2327574 | 1974-05-24 | ||
| GB2331674 | 1974-05-24 | ||
| GB23275/74A GB1503915A (en) | 1974-05-24 | 1974-05-24 | Electrolytic process |
| GB2331674 | 1974-05-24 | ||
| FI751494 | 1975-05-22 | ||
| FI751494A FI751494A7 (fi) | 1974-05-24 | 1975-05-22 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI800081A7 FI800081A7 (fi) | 1980-01-11 |
| FI65819B FI65819B (fi) | 1984-03-30 |
| FI65819C true FI65819C (fi) | 1984-07-10 |
Family
ID=27240949
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI800081A FI65819C (fi) | 1974-05-24 | 1980-01-11 | Diafragma |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FI (1) | FI65819C (fi) |
-
1980
- 1980-01-11 FI FI800081A patent/FI65819C/fi not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI800081A7 (fi) | 1980-01-11 |
| FI65819B (fi) | 1984-03-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4089758A (en) | Electrolytic process | |
| US3980613A (en) | Method of manufacturing electrolysis cell diaphragms | |
| US5094895A (en) | Composite, porous diaphragm | |
| US5183545A (en) | Electrolytic cell with composite, porous diaphragm | |
| US4551220A (en) | Gas diffusion electrode material | |
| US4210515A (en) | Thermoplastic fibers as separator or diaphragm in electrochemical cells | |
| US3930979A (en) | Porous diaphragms | |
| EP0003851B1 (en) | A porous, electrolyte-permeable diaphragm, electrolytic cell comprising said diaphragm, use of said electrolytic cell and process for the preparation of said diaphragm | |
| US4111866A (en) | Method of making a chemical-resistant diaphragm thereof | |
| CA1192861A (en) | Process of wetting hydrophobic fluoropolymer separators | |
| US5288384A (en) | Wetting of diaphragms | |
| US4170537A (en) | Method of preparing a diaphragm having a gel of a hydrous oxide of zirconium in a porous matrix | |
| CA1071143A (en) | Diaphragm for an electrolytic cell | |
| US4342636A (en) | Process for forming a porous polyfluoroalkylene sheet useful for separating anolyte from catholyte in electrolytic cells | |
| US4170538A (en) | Diaphragm having zirconium and magnesium compounds in a porous matrix | |
| FI65819C (fi) | Diafragma | |
| US4098672A (en) | Porous diaphragms | |
| EP0096991B1 (en) | Porous diaphragm for electrolytic cell | |
| US4070257A (en) | Electrolytic process using novel diaphragm | |
| US4297196A (en) | Stable low voltage microporous diaphragm for electrolytic cells | |
| US4020235A (en) | Novel composite diaphragm material | |
| CA1046724A (en) | Porous diaphragms | |
| KR19990044473A (ko) | 결합된 비석면 클로르-알칼리 다이아프램 | |
| RU2070232C1 (ru) | Микропористая диафрагма для хлорщелочного электролиза, способ ее изготовления и катодный блок диафрагменного электролизера | |
| US4498961A (en) | Method of electrolyzing brine with stable low voltage microporous diaphragm in electrolytic cells |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed |
Owner name: IMPERIAL CHEMICAL INDUSTRIES LIMITED |