FR2585372A1 - ELECTRODE FOR ELECTROLYSIS CELL - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE LES ELECTRODES UTILISEES DANS LES CELLULES D'ELECTROLYSE. ELLE SE RAPPORTE A UNE ELECTRODE 1 FORMEE PAR UNE PLAQUE AYANT DES OUVERTURES RECTANGULAIRES 5 QUI COMPORTENT DES PONTETS 6. LE COURANT TRANSMIS PAR DES BORNES LATERALES 7 CIRCULE HORIZONTALEMENT, SI BIEN QUE LA RESISTANCE DE L'ELECTRODE N'EST PRATIQUEMENT PAS SUPERIEURE A CELLE D'UNE PLAQUE PLEINE. TOUS LES PONTETS 6 SONT TOURNES DU COTE OPPOSE AU DIAPHRAGME 2 QUI EST PRATIQUEMENT ADJACENT A L'AUTRE FACE DE LA PLAQUE 4. APPLICATION A L'ELECTROLYSE DU CHLORURE DE SODIUM.THE INVENTION CONCERNS THE ELECTRODES USED IN ELECTROLYSIS CELLS. IT RELATES TO AN ELECTRODE 1 FORMED BY A PLATE HAVING RECTANGULAR OPENINGS 5 WHICH INCLUDE BRIDGES 6. THE CURRENT TRANSMITTED BY SIDE TERMINALS 7 CIRCULATES HORIZONTALLY, SO ALTHOUGH THE RESISTANCE OF THE ELECTRODE IS PRACTICALLY NOT HIGHER OF A SOLID PLATE. ALL THE BRIDGES 6 ARE TURNED ON THE OPPOSITE SIDE OF DIAPHRAGM 2 WHICH IS PRACTICALLY ADJACENT TO THE OTHER SIDE OF PLATE 4. APPLICATION OF SODIUM CHLORIDE BY ELECTROLYSIS.
Description
La présente invention concerne une électrode des-The present invention relates to an electrode of
tinée à être utilisée dans une opération d'électrolyse met- intended for use in an electrolysis operation
tant en oeuvre un diaphragme et en particulier une électrode pour cellule d'électrolyse dans laquelle une électrode est placée près d'un diaphragme, telle qu'une membrane échangeuse both a diaphragm and in particular an electrode for an electrolytic cell in which an electrode is placed near a diaphragm, such as a membrane exchange
d'ion, etc., et un gaz peut être dégagé au niveau de l'élec- ion, etc., and a gas can be released at the level of the
trode. Récemment, dans l'industrie de l'électrolyse qui fabrique du chlore ou de la soude par électrolyse d'une solution aqueuse de chlorure de sodium, le procédé mettant trode. Recently, in the electrolysis industry which produces chlorine or sodium hydroxide by electrolysis of an aqueous solution of sodium chloride, the process
en oeuvre une membrane d'échange d'ions, dans lequel l'élec- an ion exchange membrane, in which the elec-
trolyse est réalisée par disposition d'une électrode près d'une membrane, s'est révélé former un système électrolytique trolysis is performed by disposing an electrode near a membrane, was found to form an electrolytic system
excellent, réduisant la pollution et économisant l'énergie. excellent, reducing pollution and saving energy.
Une excellente électrode convenant à ce type de procédé An excellent electrode suitable for this type of process
est donc souhaitable.is therefore desirable.
Lors de l'électrolyse d'une solution aqueuse de chlorure de sodium, du chlore et de l'hydrogène gazeux sont dégagés à l'anode et à la cathode respectivement et de During the electrolysis of an aqueous solution of sodium chloride, chlorine and hydrogen gas are released at the anode and at the cathode respectively and
l'hydroxyde de sodium se forme dans le compartiment cathodi- sodium hydroxide is formed in the cathodic compartment
que. Dans ce cas, lorsque l'électrode est placée près de la membrane d'échange d'ions, une réduction de la tension d'électrolyse peut être envisagée, mais la circulation de la solution d'électrolyse ou l'extraction du gaz dégagé than. In this case, when the electrode is placed near the ion exchange membrane, a reduction of the electrolysis voltage can be envisaged, but the circulation of the electrolysis solution or the extraction of the released gas
pose des problèmes.poses problems.
Pour cette raison, jusqu'à présent, on a utilisé un organe sous forme d'une plaque perforée, par exemple du métal déployé comme représenté sur la figure 6, du métal For this reason, up to now, a member has been used in the form of a perforated plate, for example expanded metal as shown in FIG.
perforé comme représenté sur la figure 7, etc., comme élec - perforated as shown in Figure 7, etc., as elec -
trode. Ainsi, la demande publiée et non examinée de brevet japonais n 114 571/77 le modèle d'utilité japonais publié n 83 756/80 et la demande publiée mais non examinée de brevet japonais n 185 786/83 décrivent l'utilisation de métal déployé. En outre, la demande publiée mais non examinée de brevet japonais n 146 884/81 décrit l'utilisation d'une trode. Thus, published and unexamined Japanese Patent Application No. 114,571 / 77 published Japanese Utility Model No. 83,756 / 80 and Japanese Unexamined Published Application No. 185,786 / 83 describe the use of expanded metal. . In addition, Japanese Unexamined Published Application No. 146,884 / 81 discloses the use of a
électrode sous forme d'une plaque perforée, comme anode. electrode in the form of a perforated plate, as anode.
Lors de la fabrication d'un métal déployé, des découpes sont formées dans la plaque originale et la plaque est déployée par application d'une force de traction en direction perpendiculaire à la ligne de découpe et, lors de la formation d'un métal perforé, des trous circulaires, carrés ou d'une autre forme sont perforés dans la plaque In the manufacture of expanded metal, cutouts are formed in the original plate and the plate is deployed by applying a tensile force in a direction perpendicular to the cutting line and, when forming a perforated metal , circular, square or other holes are perforated in the plate
d'origine, et on obtient ainsi une plaque formant une élec- of origin, and one thus obtains a plate forming an elec-
trode ayant les orifices nécessaires à l'extraction des trode having the openings necessary for the extraction of
gaz dégagés ou analogues.off gases or the like.
D'autre part, dans le cas des orifices d'une élec- On the other hand, in the case of
trode, le rapport d'ouverture de la surface efficace de la plaque constituant l'électrode doit être en général compris entre 30 et 60 % environ. Pour cette raison, dans In the case of a trode, the opening ratio of the effective surface of the plate constituting the electrode should generally be between 30 and 60% approximately. For this reason, in
les électrodes classiques, le volume du conducteur de l'élec- conventional electrodes, the volume of the conductor of the electri-
trode a été réduit du volume correspondant au rapport des ouvertures d'une valeur comprise entre 30 et 60 - par rapport au volume de la plaque d'origine. Ainsi, l'augmentation résultante de la résistance du conducteur de la plaque pose obligatoirement un problème étant donné l'augmentation de trode has been reduced from the volume corresponding to the ratio of the openings by a value between 30 and 60 - with respect to the volume of the original plate. Thus, the resulting increase in the resistance of the conductor of the plate poses a problem because of the increase in
la tension d'électrolyse.the electrolysis voltage.
En outre, la demande publiée mais non examinée de brevet japonais n 67 882/83 décrit une électrode dont In addition, Japanese Unexamined Published Application No. 67,882 / 83 discloses an electrode of which
la plaque a un certain nombre d'ouvertures courbes poinçon- the plate has a number of curved-punched openings
nées en forme de rubans. Cependant, comme les ouvertures born in the form of ribbons. However, as the openings
courbes poinçonnées en forme de rubans sont placées en alter- Punched curves in the form of ribbons are placed alternately
nance sur les deux faces de la plaque, même lorsque l'élec- on both sides of the plate, even when electricity
trode est adjacente au diaphragme, il existe toujours une distance déterminée entre le plan principal de la plaque et le diaphragme si bien qu'un problèmes est posé par une trode is adjacent to the diaphragm, there is always a fixed distance between the main plane of the plate and the diaphragm so that a problem is posed by a
telle augmentation de la distance anode-cathode. such increase in anode-cathode distance.
Comme indiqué précédemment, dans le procédé d'électrolyse en présence d'un diaphragme dans lequel du gaz est formé au niveau de l'électrode, il a été impossible, en ce qui concerne les électrodes classiques, d'empêcher une augmentation de la résistance des conducteurs étant donné la présence des ouvertures formées dans la plaque, avec disposition de l'électrode près du diaphragme, et en outre d'obtenir une circulation suffisante de la solution As indicated previously, in the electrolysis process in the presence of a diaphragm in which gas is formed at the electrode, it has been impossible, with regard to conventional electrodes, to prevent an increase in the resistance. conductors given the presence of the openings formed in the plate, with arrangement of the electrode near the diaphragm, and further to obtain sufficient circulation of the solution
d'électrolyse et une extraction convenable du gaz formé. electrolysis and proper extraction of the gas formed.
En conséquence, l'augmentation de la tension d'électrolyse provoque une augmentation du coût en énergie électrique et pose donc un problème. L'invention concerne la résolution des problèmes précédents posés par les procédés classiques, et concerne As a result, the increase of the electrolysis voltage causes an increase in the cost of electrical energy and therefore poses a problem. The invention relates to the resolution of the previous problems posed by conventional methods, and relates to
une excellente électrode utile dans les procédés d'électro- an excellent electrode that is useful in electro-
lyse. L'invention remédie aux inconvénients précités par utilisation d'une électrode dont la structure est telle que, à la surface de la plaque de l'électrode utilisée dans l'électrolyse, un certain nombre d'ouvertures de forme rectangulaire allongée pratiquement en direction horizontale sont formées, chaque ouverture ayant des pontets et-/ou des organes en forme de gouttières, formés en même temps que lysis. The invention overcomes the aforementioned drawbacks by using an electrode whose structure is such that, on the surface of the electrode plate used in the electrolysis, a number of rectangular elongated openings substantially in the horizontal direction are formed, each opening having bridges and / or gutter-shaped members formed at the same time as
la plaque par extrusion ou pliage du côté opposé à la sur- the plate by extrusion or folding on the opposite side to the
face de contact avec le diaphragme, les extrémités latérales contact face with the diaphragm, the lateral ends
ayant des bornes d'alimentation.having power terminals.
D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- Other features and advantages of the invention
tion seront mieux compris à la lecture de la description will be better understood by reading the description
qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels: les figures 1 et 3 représentent des perspectives d'une cellule d'électrolyse mettant en oeuvre une membrane d'échange d'ions, par utilisation d'une électrode selon l'invention; les figures 2a et 2b d'une part et 4a et 4b d'autre which will follow examples of embodiment, made with reference to the accompanying drawings in which: Figures 1 and 3 show prospects of an electrolysis cell using an ion exchange membrane, by use of an electrode according to the invention; Figures 2a and 2b on the one hand and 4a and 4b on the other
part représentent respectivement une vue en plan d'une élec- share respectively represent a plan view of an elec-
trode selon l'invention et une coupe partielle agrandie, dans le cas des plaques des figures 1.et 3 respectivement; les figures 5a à 5c sont des coupes partielles agrandies d'une électrode selon l'invention; la figure 6 est une perspective schématique d'une électrode classique formée de métal déployé; et trode according to the invention and an enlarged partial section, in the case of the plates of Figures 1.and 3 respectively; Figures 5a to 5c are enlarged partial sections of an electrode according to the invention; Figure 6 is a schematic perspective of a conventional electrode made of expanded metal; and
la figure 7 est une élévation schématique représen- FIG. 7 is a diagrammatic elevation representing
tant une électrode classique formée de métal perforé. both a conventional electrode formed of perforated metal.
La figure 1 représente un exemple de mise en oeuvre de l'invention dans lequel l'électrode 1 selon l'invention, utilisée comme anode, est placée près d'un diaphragme 2 FIG. 1 represents an exemplary implementation of the invention in which the electrode 1 according to the invention, used as anode, is placed near a diaphragm 2
qui peut être une membrane d'échange d'ions ou analogue. which may be an ion exchange membrane or the like.
Une cathode 3 est placée de l'autre côté du diaphragme, si bien qu'une cellule d'électrolyse élémentaire est réalisée et permet la mise en oeuvre d'une électrolyse à l'aide d'une membrane d'échange d'ions. L'anode 1 a un certain nombre d'ouvertures 5 de forme rectangulaire, sur la plaque 4, ces ouvertures ayant des pontets 6 correspondant chacun à une ouverture 5 et formés avec la plaque 4 par extrusion en sens opposé à celui de la surface de contact avec le diaphragme 2. Chaque ouverture et chaque pontet peuvent être facilement formés à l'aide de découpes réalisées avec A cathode 3 is placed on the other side of the diaphragm, so that an elementary electrolysis cell is made and allows the implementation of an electrolysis using an ion exchange membrane. The anode 1 has a number of openings 5 of rectangular shape, on the plate 4, these openings having bridges 6 each corresponding to an opening 5 and formed with the plate 4 by extrusion in the opposite direction to that of the surface of contact with the diaphragm 2. Each opening and each trigger guard can be easily formed using cutouts made with
deux couteaux parallèles, sur la plaque 4, et par extrusion. two parallel knives, on the plate 4, and by extrusion.
Cette opération nécessite une certaine plasticité ainsi qu'une certaine ductilité du matériau utilisé. Comme les métaux habituellement utilisés comme plaque formant une anode ou une cathode possèdent ces propriétés, par exemple les métaux pour redresseurs tels que le titane, le tantale, etc., le fer, le nickel et leurs alliages, l'un quelconque de ces matériaux peut être utilisé selon l'invention. Des ouvertures de forme rectangulaire sont préférables car elles facilitent la circulation de la solution d'électrolyse et le dégagement du gaz créé, la longueur étant de préférence This operation requires a certain plasticity as well as a certain ductility of the material used. As the metals usually used as plate forming an anode or a cathode have these properties, for example metals for rectifiers such as titanium, tantalum, etc., iron, nickel and their alloys, any of these materials. can be used according to the invention. Rectangular openings are preferable because they facilitate the circulation of the electrolysis solution and the evolution of the gas created, the length preferably being
horizontale, mais une certaine inclinaison n'est pas nuisible. horizontal, but a certain inclination is not harmful.
La dimension et l'arrangement des ouvertures peuvent être déterminés convenablement d'après la qualité et la dimension The size and arrangement of the openings can be determined appropriately according to the quality and size
du matériau de la plaque ainsi que d'après le rapport néces- the material of the plate as well as from the report required
saire d'ouverture, et il n'existe aucune restriction parti- opening, and there are no particular restrictions
culière. Dans le cas de l'électrolyse du chlorure de sodium par le procédé mettant en oeuvre une membrane d'échange d'ions, comme représenté sur la figure 2b, l'épaisseur t de la plaque 4 formée de titane est habituellement comprise entre 0,5 et 2 mm environ, la dimension longitudinale a est comprise entre environ 1,5 et 5 mm, la dimension latérale b est comprise entre environ 5 et 100 mm, et la hauteur d'extrusion c du pontet 6 est supérieure à 1 mm. Il est préférable qu'un nombre d'ouvertures 5 soit disposé de culière. In the case of the electrolysis of sodium chloride by the process using an ion exchange membrane, as represented in FIG. 2b, the thickness t of the titanium plate 4 is usually between 0, About 5 and 2 mm, the longitudinal dimension a is between about 1.5 and 5 mm, the lateral dimension b is between about 5 and 100 mm, and the extrusion height c of the bridge 6 is greater than 1 mm. It is preferable that a number of openings 5 be disposed of
manière que le rapport des ouvertures, dans la surface effi- the ratio of the openings in the effective surface
cace de l'électrode, soit compris entre 30 et 60 %. electrode, which is between 30 and 60%.
En outre, il est préférable en général que la dimension longitudinale a d'une ouverture 5 soit supérieure In addition, it is generally preferable for the longitudinal dimension to have an opening 5 greater than
à l'épaisseur t de la plaque 4 et que la hauteur c d'extru- to the thickness t of the plate 4 and that the height c of extru-
sion ou d'emboutissage soit supéieure au double de l'épais- or stamping is greater than twice the thickness
seur t, afin que les bulles de gaz dégagées puissent facile- ture, so that the gas bubbles released can easily
ment passer par les ouvertures vers la face arrière, en sens opposé à la surface de contact avec la membrane. La configuration du pontet 6 correspondant aux ouvertures 5 peut être déterminée convenablement d'après l'épaisseur t, la dimension longitudinale a, la dimension latérale b, la hauteur d'extrusion c et la ductilité du matériau mais, comme l'indique la référence 6 sur les figures 1 et 2b, le pontet 6 a habituellement une forme trapézoïdale en coupe horizontale, la partie la plus grande étant parallèle à la plaque, et étant raccordée à une partie 8 de base du pontet 6. Lorsque la dimension latérale b de l'ouverture est faible, à proximité des bords ou analogue comme _- l'indique la référence 6' sur la figure 1, le pontet 6 peut pass through the openings towards the rear face in the opposite direction to the contact surface with the membrane. The configuration of the bridge 6 corresponding to the openings 5 can be suitably determined from the thickness t, the longitudinal dimension a, the lateral dimension b, the extrusion height c and the ductility of the material, but as indicated by the reference 6 in Figures 1 and 2b, the bridge 6 usually has a trapezoidal shape in horizontal section, the largest part being parallel to the plate, and being connected to a base portion 8 of the bridge 6. When the lateral dimension b of the opening is weak, close to the edges or the like as indicated by the reference 6 'in FIG.
avoir une forme de demi-cercle ou de demi-ellipse. have a shape of half-circle or half-ellipse.
La figure 3 représente un autre exemple d'électrode selon l'invention; l'électrode 1 jouant le rôle d'une anode est placée près du diaphragme 2, par exemple une membrane d'échange d'ions, etc. Une cathode 3 est placée de l'autre FIG. 3 represents another example of an electrode according to the invention; the electrode 1 acting as an anode is placed near the diaphragm 2, for example an ion exchange membrane, etc. One cathode 3 is placed on the other
côté de ce diaphragme, et une cellule élémentaire d'électro- side of this diaphragm, and an elementary cell of electro-
lyse par le procédé à membrane d'échange d'ion est ainsi réalisée. L'électrode anodique 1 a un certain nombre de lysis by the ion exchange membrane method is thus performed. The anode electrode 1 has a number of
paires d'ouvertures 5 de forme rectangulaire, dans la plaque. pairs of openings 5 of rectangular shape, in the plate.
Chaque paire d'ouvertures a une paire d'organes 16 en forme de gouttières réalisés avec la plaque 4 par pliage du côté opposé à la surface de contact avec le diaphragme 2. Chaque ouverture 5 et la gouttière peuvent être facilement formées par des découpes réalisées avec deux couteaux parallèles dans la plaque 4, puis par pliage de la plaque 4. Dans le Each pair of openings has a pair of gutter-shaped members 16 made with the plate 4 by folding on the opposite side to the contact surface with the diaphragm 2. Each opening 5 and the gutter can be easily formed by cutouts made with two parallel knives in the plate 4, then by folding the plate 4. In the
cas d'ouvertures de forme rectangulaire facilitant la circu- rectangular shaped openings facilitating the circulation of
lation de la solution d'électrolyse et le dégagement du gaz, il est préférable que la longueur soit horizontale, the electrolysis solution and the evolution of the gas, it is preferable that the length be horizontal,
mais une certaine inclinaison n'est pas nuisible. La dimen- but a certain inclination is not harmful. The size
sion et l'arrangement des ouvertures peuvent être détérminés convenablement en fonction de la qualité et de la dimension du matériau de la plaque ainsi que du rapport nécessaire The arrangement and arrangement of the openings can be suitably determined according to the quality and size of the plate material and the required ratio.
d'ouverture, et aucune restriction particulière ne s'applique. of opening, and no special restrictions apply.
Dans le cas de l'électrolyse du chlorure de sodium à l'aide d'une membrane d'échange d'ions, l'épaisseur t, comme indiqué sur la figure 4b, d'une plaque 4 de titane est comprise entre environ 0,5 et 2 mm, la dimension longitudinale a est comprise entre environ 1,5 et 5 mm, la dimension latérale b est comprise entre 5 et 100 mm environ, et l'angle de pliage de la gouttière est compris entre environ 16 et et plus. Il est préférable qu'un nombre d'ouvertures soit disposé de manière que le rapport d'ouverturesfor- mées dans la surface efficace soit compris entre environ In the case of the electrolysis of sodium chloride using an ion exchange membrane, the thickness t, as indicated in FIG. 4b, of a titanium plate 4 is between approximately 0.degree. , 5 and 2 mm, the longitudinal dimension a is between about 1.5 and 5 mm, the lateral dimension b is between about 5 and 100 mm, and the bending angle of the gutter is between about 16 and more. It is preferable for a number of openings to be arranged in such a way that the ratio of openings in the effective area is between about
et 60 %.and 60%.
En outre, il est préférable en général que la dimension longitudinale a de l'ouverture 5 soit supérieure à l'épaisseur t de la plaque afin que les bulles de gaz dégagées puissent facilement passer par les ouvertures vers la face arrière, du côté opposé à la surface de contact In addition, it is generally preferable for the longitudinal dimension of the opening 5 to be greater than the thickness t of the plate so that the released gas bubbles can easily pass through the openings towards the rear face, on the opposite side to the the contact area
avec la membrane. La configuration de la gouttière 16 corres- with the membrane. The configuration of the gutter 16 corres-
pondant à l'ouverture 5 peut être déterminée commodément d'après l'épaisseur t, la dimension longitudinale a, la dimension latérale b, l'angle de pliage et la ductilité du matériau. Cependant, comme l'indiquent les figures 3, 4a, 4b, 5a, 5b et 5c, il est préférable habituellement que l'angle de pliage de la gouttière 16 et de la plaque 4 soit compris entre 30 et 45 C ou plus environ. La forme en coupe de la gouttière 16 formée avec la plaque 4 peut être en 5 at the opening can be determined conveniently from the thickness t, the longitudinal dimension a, the lateral dimension b, the bending angle and the ductility of the material. However, as shown in Figures 3, 4a, 4b, 5a, 5b and 5c, it is usually preferable that the bending angle of the channel 16 and the plate 4 be between 30 and 45 C or more. The sectional shape of the channel 16 formed with the plate 4 may be in
U ou en forme de demi-cercle, avec un angle de pliage d'envi- U or in the form of a semicircle, with a folding angle of about
ron 90 comme représenté sur la figure 5a, ou avec une confi- 90 as shown in FIG. 5a, or with a confi-
guration correspondant à un angle supérieur à 90" environ tel que représenté sur la figure 5b, la configuration pouvant correspondre aussi à un pliage suivant un angle inférieur à 90 environ comme représenté sur la figure 5c; d'autres configurations sont possibles. En outre, les figures 3, guring corresponding to an angle greater than about 90 "as shown in Figure 5b, the configuration may also correspond to a folding at an angle less than about 90 as shown in Figure 5c; other configurations are possible. Figures 3,
4a et 4b indiquent que la gouttière 16 correspondant à l'ou- 4a and 4b indicate that the gutter 16 corresponding to the
verture 15 était découpée sur une longueur a aux deux extré- mités en direction perpendiculaire à l'électrode 4. Cependant, suivant la ductilité du métal de la plaque, l'ouverture et la gouttière 16 peuvent être formées par pliage après formation de découpes uniquement en direction horizontale The opening 15 was cut along a length at both ends in the direction perpendicular to the electrode 4. However, depending on the ductility of the plate metal, the opening and the channel 16 can be formed by folding after cutting only. in the horizontal direction
et non en direction verticale.and not in the vertical direction.
De plus, comme l'indiquent les figures 2a, 2b, In addition, as shown in Figures 2a, 2b,
4a et 4b, il est préférable qu'un certain nombre d'ouver- 4a and 4b, it is preferable that a certain number of
tures 5 soit disposé de manière que les ouvertures adjacentes soient décalées alternativement d'une distance d afin que le gaz dégagé puisse facilement s'échapper. Dans ce cas, le décalage peut être avantageusement déterminé de 5 is arranged so that the adjacent openings are offset alternately by a distance d so that the gas evolved can easily escape. In this case, the offset can be advantageously determined from
manière que la distance d soit comprise entre 0 et b. so that the distance d is between 0 and b.
Comme dans le cas des électrodes classiques, les électrodes selon l'invention peuvent être fabriquées par As in the case of conventional electrodes, the electrodes according to the invention can be manufactured by
application d'un revêtement actif de type anodique ou catho- application of an active anodic or cathodic coating
dique sur la surface de la plaque 4 au moins qui doit être tournée vers la membrane. Le revêtement actif peut être appliqué avant ou après formation des ouvertures de la plaque 4 par extrusion ou emboutissage, ou par pliage. En outre, la circulation de la solution d'électrolyte et la sortie du gaz dégagé peuvent être encore améliorées par formation d'un grand nombre de gorges verticales au moins à la surface de la plaque 4 qui doit être au contact de la membrane, on the surface of the plate 4 at least which must be turned towards the membrane. The active coating may be applied before or after formation of the openings of the plate 4 by extrusion or stamping, or by folding. In addition, the circulation of the electrolyte solution and the outlet of the evolved gas can be further improved by forming a large number of vertical grooves at least on the surface of the plate 4 which must be in contact with the membrane,
comme décrit dans le brevet japonais publié n 38 432/80. as disclosed in Japanese Patent Publication No. 38,432 / 80.
Dans l'électrode selon l'invention, lorsque l'élec- In the electrode according to the invention, when the elec-
trolyse est réalisée par incorporation de l'électrode à une cellule d'électrolyse telle que représentée sur les figures 1 et 3, plusieurs bornes 7 d'alimentation sont placées sur les bords de la plaque 4, latéralement, afin trolysis is carried out by incorporation of the electrode to an electrolysis cell as shown in FIGS. 1 and 3, a plurality of supply terminals 7 are placed on the edges of the plate 4, laterally, so that
qu'un courant électrique soit transmis latéralement paral- that an electric current is transmitted laterally paral-
lèlement à la longueur du pontet 6 ou de la gouttière 16 et ceci est avantageux pour la réduction de l'augmentation de tension due aux pertes ohmiques du conducteur formant l'électrode. Dans l'électrode selon l'invention, l'ouverture same as the length of the bridge 6 or gutter 16 and this is advantageous for reducing the voltage increase due to the ohmic losses of the conductor forming the electrode. In the electrode according to the invention, the opening
nécessaire à l'électrode, dans la plaque 4 (le rapport d'ou- necessary for the electrode, in plate 4 (the ratio of
verture est habituellement compris entre environ 30 et 60 %) peut être obtenue par réalisation d'un grand nombre des ouvertures précitées de forme rectangulaire, si bien que la circulation de la solution d'électrolyse et l'échappement du gaz dégagé sont très réguliers. En outre, comme le pontet 6 ou la gouttière 16 correspondant & chaque ouverture 5 est formé en même temps que la plaque 4 par extrusion, emboutissage ou pliage, la plaque originale reste telle quelle sans perte d'une partie quelconque du conducteur ou disparition d'une de ses fonctions. Ainsi, bien que, usually between about 30 and 60%) can be obtained by producing a large number of the aforementioned openings of rectangular shape, so that the circulation of the electrolysis solution and the escape of the evolved gas are very regular. In addition, since the trigger guard 6 or the gutter 16 corresponding to each opening 5 is formed at the same time as the plate 4 by extrusion, stamping or bending, the original plate remains as it is without any loss of any part of the conductor or disappearance. one of his functions. So, although,
dans le cas de l'utilisation de métal perforé (comme repré- in the case of the use of perforated metal (as
senté sur la figure 7) ou de métal déployé (comme repré- 7) or expanded metal (as shown in FIG.
senté sur la figure 6), de type classique, la partie conduc- 6), of the conventional type, the conductive part
trice d'électrode soit réduite de la partie retirée de la plaque d'origine ou de la partie formant les ouvertures dans la plaque et provoque une augmentation de la résistance du conducteur, une telle augmentation n'apparaît pas dans l'électrode selon l'invention. En outre, dans l'électrode selon l'invention, comme plusieurs bornes 7 d'alimentation sont placées sur les bords de la plaque 4, latéralement, afin qu'un courant électrique soit transmis latéralement, le courant électrique circule parallèlement au pontet 6 ou aux gouttières 16 et le conducteur ne subit pas d'effets electrode is reduced from the portion removed from the original plate or the portion forming the openings in the plate and causes an increase in the resistance of the conductor, such an increase does not appear in the electrode according to the invention. In addition, in the electrode according to the invention, as several power supply terminals 7 are placed on the edges of the plate 4, laterally, so that an electric current is transmitted laterally, the electric current flows parallel to the bridge 6 or to the gutters 16 and the driver does not suffer effects
importants dûs au pliage consécutif à la découpe des ouver- due to folding following the cutting of the openings
tures. Simultanément, le courant électrique est réparti tures. Simultaneously, the electric current is distributed
uniformément à la surface de la plaque. evenly on the surface of the plate.
En outre, comme le pontet 6 et la gouttière sont formés par extrusion, emboutissage ou pliage du côté opposé à la surface de contact de l'électrode 4 avec le diaphragme, la surface principale de travail de l'électrode peut être In addition, since the bridge 6 and the gutter are formed by extrusion, stamping or bending the side opposite to the contact surface of the electrode 4 with the diaphragm, the main working surface of the electrode can be
placée suffisamment près du diaphragme pour être à son con- placed close enough to the diaphragm to be
tact. Dans les exemples selon l'invention et dans les exemples comparatifs illustrant la technique antérieure, comme indiqué la suite, les électrodes sont préparées de la manière suivante, et les essais sont réalisés sous forme tact. In the examples according to the invention and in the comparative examples illustrating the prior art, as indicated below, the electrodes are prepared in the following manner, and the tests are carried out in the form of
d'une anode dans une électrolyse mettant en oeuvre une mem- of an anode in an electrolysis employing a mem-
brane d'échange d'ions. Dans toutes les électrodes, ayant ion exchange brane. In all the electrodes, having
un substrat métallique formé de titane, un revêtement conte- a metal substrate made of titanium, a coating containing
nant l'oxyde d'un même métal précieux obtenu par une opéra- the oxide of the same precious metal obtained by an opera-
tion de décomposition thermique, a été appliqué à la surface thermal decomposition, was applied to the surface
destinée à être au contact du diaphragme. intended to be in contact with the diaphragm.
EXEMPLE 1EXAMPLE 1
Une électrode dont la plaque avait une surface efficace de 30 cm x 25 cm et une épaisseur t égale à 1 mm, chaque ouverture avait une dimension longitudinale a = 3 mm, une dimension latérale b = 45 mm, une hauteur c d'extrusion du pontet de 3 mm et un rapport d'ouverture d'environ 40 %, An electrode whose plate had an effective surface of 30 cm x 25 cm and a thickness t equal to 1 mm, each opening had a longitudinal dimension a = 3 mm, a lateral dimension b = 45 mm, a height c of extrusion of 3 mm bridge and an opening ratio of about 40%,
avec d = 0 (pontet).with d = 0 (trigger guard).
EXEMPLE 2EXAMPLE 2
L'électrode de l'exemple 1, qui avait en outre un certain nombre de gorges de 0,5 mm de largeur et 0,3 mm de profondeur, avec un pas de 1 mm en direction verticale sur toute la surface, a été mise au contact du diaphragme The electrode of Example 1, which also had a number of grooves of 0.5 mm wide and 0.3 mm deep, with a pitch of 1 mm in a vertical direction over the entire surface, was placed in contact with the diaphragm
(pontet muni de gorges).(bridge equipped with throats).
EXEMPLE 3EXAMPLE 3
Une électrode dont la plaque avait une surface An electrode whose plate had a surface
efficace de 30 cm (largeur) x 25 cm (hauteur) et une épais- effective of 30 cm (width) x 25 cm (height) and thick
seur de t = 1 mm, était telle que chaque ouverture avait une dimension longitudinale a = 2 mm, une dimension latérale b = 45 mm, un angle de pliage de gouttière de 90 et un t = 1 mm, was such that each opening had a longitudinal dimension a = 2 mm, a lateral dimension b = 45 mm, a gutter bend angle of 90 and a
rapport d'ouverture d'environ 40 % (gouttière). opening ratio of about 40% (gutter).
EXEMPLE 4EXAMPLE 4
L'électrode de l'exemple 3 avait en outre un cer- The electrode of Example 3 also had a number of
tain nombre de gorges de 0,5 mm de largeur, 0,3 mm de profon- number of grooves 0.5 mm wide, 0.3 mm deep
deur et un pas de 1 mm, en direction verticale sur toute with a pitch of 1 mm, in the vertical direction over
la surface destinée à être au contact du diaphragme (gout- the surface intended to be in contact with the diaphragm (
tière avec gorge).with throat).
EXEMPLE COMPARATIF 1COMPARATIVE EXAMPLE 1
La plaque avait une épaisseur de 1 mm. The plate was 1 mm thick.
EXEMPLE COMPARATIF 2COMPARATIVE EXAMPLE 2
L'électrode était formée de métal déployé ayant un rapport d'ouverture d'environ 35 % ayant une longueur de 8 mm et une largeur de 3,6 mm, avec une épaisseur de fente de 1,2 mm et une épaisseur de plaque de 1 mm. The electrode was formed of expanded metal having an aperture ratio of about 35% having a length of 8 mm and a width of 3.6 mm, with a slit thickness of 1.2 mm and a thickness of 1 mm.
EXEMPLE COMPARATIF 3COMPARATIVE EXAMPLE 3
La plaque était formée de métal perforé d'épais- The plate was made of thick perforated metal
seur 1 mm, ayant des trous circulaires de 2 mm de diamètre, avec un pas de 3 mm, le rapport d'ouverture étant d'environ 1 mm, having circular holes 2 mm in diameter, with a pitch of 3 mm, the opening ratio being approximately
40 %.40%.
Des essais ont été réalisés dans les conditions suivantes, avec chacune de ces électrodes constituant une anode. Dans tous les exemples, un courant électrique Tests were carried out under the following conditions, with each of these electrodes constituting an anode. In all the examples, an electric current
a été transmis a l'anode en direction latérale. was transmitted to the anode in the lateral direction.
Solution anodique: solution aqueuse de NaCl à 200 g/l Solution cathodique solution aqueuse de NaOH à 35 % en poids Cathode nickel déployé Anodic solution: aqueous solution of NaCl at 200 g / l Cathodic solution aqueous solution of NaOH at 35% by weight Cathode nickel deployed
Diaphragme: membrane d'échange d'ions (fabri- Diaphragm: ion exchange membrane (manufacture
quée par E.I. du Pont de Nemoursby E.I. of the Pont de Nemours
et Co., sous la marque de fabri-and Co., under the brand name of
que "Nafion" 902) Distance anode-cathode 2 mm than "Nafion" 902) Anode-cathode distance 2 mm
Température de l'élec-Electricity temperature
trolyse: 90 C Densité de courant 30 A/dm2 Les résultats des essais réalisés figurent dans le tableau qui suit trolysis: 90 C Current density 30 A / dm2 The results of the tests carried out are shown in the following table
TABLEAUBOARD
N Anode Pertes obhmiquesTensionN Anode Obhmic Loss Voltage
dans le conduc- électroly-in the electrolytic
teur*1) (mV) tique (V) Exemple 1 pontet 56 3,44 Exemple 2 pontet à gorge 78 3,46 Exemple 3 gouttière 56 3,45 Exemple 4 gouttière à gorge 78 3,47 * 1) (mV) tick (V) Example 1 bridge 56 3.44 Example 2 throat bridge 78 3.46 Example 3 gutter 56 3.45 Example 4 groove trench 78 3.47
Exemple campa-Example campa-
ratif 1 plaque 56 - *2)ratif 1 plate 56 - * 2)
Exemple caTpa-Example caTapa-
ratif 2 métal déployé 108 3,53ratif 2 expanded metal 108 3.53
Exemple ccapa-Example ccapa-
ratif 3 métalperforé 146 3,52 *1) Les pertes ohmiques du conducteur Vw ont été obtenues par utilisation de l'équation suivante V = i p22/3 t (V) w o ratif 3 perforated metal 146 3.52 * 1) The ohmic losses of the conductor Vw were obtained by using the following equation V = i p22 / 3 t (V) w o
dans laquelle i désigne la densité de courant d'élec- in which i denotes the current density of elec-
o trolyse (A/dm2), p désigne la résistance spécifique du conducteur (en S. cm), t désigne la distance chargée électriquement (en cm), et t désigne l'épaisseur de o trolysis (A / dm2), p denotes the specific resistance of the conductor (in S. cm), t denotes the electrically charged distance (in cm), and t denotes the thickness of the
la plaque du conducteur (en cm).the driver's plate (in cm).
*2) L'électrolyse est impossible car la plaque n'est pas * 2) Electrolysis is impossible because the plate is not
perforée.perforated.
Comme l'indiquent clairement les résultats du As is clear from the results of the
tableau, lors de l'utilisation de l'électrode selon l'inven- table, when using the electrode according to the invention
tion, la tension correspondant à la perte ohmique du conduc- the voltage corresponding to the ohmic loss of the
teur est aussi faible que celle d'une plaque non perforée et & peu près égale à la moitié des pertes du métal déployé classique et du métal perforé pour une même épaisseur et is as low as that of a non-perforated plate and about half the losses of conventional expanded metal and perforated metal for the same thickness and
un même rapport d'ouverture, si bien que la tension d'élec- the same opening report, so that the elec-
trolyse peut être réduite de 50 à 100 mV par utilisation trolysis can be reduced from 50 to 100 mV per use
de l'électrode selon l'invention.of the electrode according to the invention.
Comme décrit précédemment, l'électrode selon l'in- As described above, the electrode according to the invention
vention a d'excellentes caractéristiques comme électrode vention has excellent characteristics as an electrode
de dégagement de gaz placée près du diaphragme car non seule- gas clearance near the diaphragm because not only
ment la circulation de la solution d'électrolyse et l'extrac- the circulation of the electrolysis solution and the extrac-
tion du gaz formé sont très efficaces mais encore la tension d'électrolyse peut être réduite, si bien que l'invention of the gas formed are very efficient but the electrolysis voltage can be reduced, so that the invention
présente une très grande utilité industrielle. has a great industrial utility.
Bien entendu, diverses modifications peuvent Of course, various modifications can
être apportées par l'homme de l'art aux électrodes qui vien- be brought by those skilled in the art to the electrodes which come
nent d'être décrites uniquement à titre d'exemples non limi- to be described only as nonlimited examples.
tatifs sans sortir du cadre de l'invention. without departing from the scope of the invention.
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