JP2013174024A - Gasket for electrolysis tank - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gasket for an electrolysis tank which suppresses elution to prevent leakage.SOLUTION: A gasket 20 for an electrolysis tank which is used for a connection part of piping through which liquid supplied to an electrolysis tank 100 or, liquid or a gas discharged from the electrolysis tank 100 passes, includes: a ring-like center member 20a; and a protection layer 20b provided at at least part of the center member 20a which comes into contact with liquid or a gas.

Description

本発明は、電解槽に供給される液体、または、電解槽から排出される液体若しくは気体が通過する配管の接続部に用いられる電解槽用ガスケットに関する。   The present invention relates to an electrolytic cell gasket used for a connection portion of a pipe through which a liquid supplied to an electrolytic cell, or a liquid or gas discharged from the electrolytic cell passes.

アルカリ金属塩電気分解(以下、電解)とは、食塩水等のアルカリ金属塩化物水溶液(以下、電解液)を電気分解して、高濃度のアルカリ金属水酸化物、水素、塩素などを製造する方法である。その方法としては、水銀法や、隔膜法による電解が挙げられるが、近年では、電力効率の良いイオン交換膜法が主に用いられている。イオン交換膜法では、陽極と陰極を備えた電解セルを、イオン交換膜を介して、多数並べた電解槽を用いて電解を行う。電解セルは、陰極を取り付けた陰極室と、陽極を取り付けた陽極室が、隔壁を介して、背中合わせに配置された構造を有する。   Alkali metal salt electrolysis (hereinafter referred to as electrolysis) is the production of high-concentration alkali metal hydroxide, hydrogen, chlorine, etc. by electrolyzing an aqueous alkali metal chloride solution (hereinafter referred to as electrolyte) such as saline. Is the method. As the method, electrolysis by a mercury method or a diaphragm method can be mentioned, but in recent years, an ion exchange membrane method with high power efficiency is mainly used. In the ion exchange membrane method, electrolysis is performed using an electrolytic cell in which a large number of electrolytic cells each including an anode and a cathode are arranged via an ion exchange membrane. The electrolysis cell has a structure in which a cathode chamber to which a cathode is attached and an anode chamber to which an anode is attached are arranged back to back via a partition wall.

電解セルに供給される電解液は、陰極室及び陽極室ごとに設けられた液入口に液供給管から供給され、電解セルから排出される電解液は、同様に陰極室及び陽極室ごとに設けられた液出口から液回収管に排出される。各液入口、各液供給管、各液出口又は各液回収管にはノズルが設けられ、これらのノズルに接続するホースを介して電解液の供給及び排出が行われる(例えば、特許文献1参照)。   The electrolytic solution supplied to the electrolytic cell is supplied from a liquid supply pipe to a liquid inlet provided for each of the cathode chamber and the anode chamber, and the electrolytic solution discharged from the electrolytic cell is similarly provided for each of the cathode chamber and the anode chamber. The discharged liquid outlet is discharged into a liquid recovery pipe. Each liquid inlet, each liquid supply pipe, each liquid outlet, or each liquid recovery pipe is provided with a nozzle, and the electrolyte is supplied and discharged through a hose connected to these nozzles (see, for example, Patent Document 1). ).

ノズルとホースとの接続部には、リークを防ぐためにリング状のゴムからなるガスケットが設けられる(例えば、特許文献2参照)。   A gasket made of a ring-shaped rubber is provided at the connection portion between the nozzle and the hose to prevent leakage (see, for example, Patent Document 2).

特開2012−158775号公報JP 2012-158775 A 特開2006−336041号公報JP 2006-336041 A

しかしながら、ノズルで生じる放電によって、ガスケットの電解液に接する部分が徐々に溶出するという問題があった。ガスケットの溶出が進むと、リークを引き起こす可能性がある。   However, there is a problem that the portion of the gasket in contact with the electrolytic solution is gradually eluted by the discharge generated at the nozzle. As gasket elution progresses, it may cause leaks.

そこで、本発明は、溶出を抑え、リークを防ぐことができる電解槽用ガスケットを提供することを目的とする。   Then, an object of this invention is to provide the gasket for electrolytic vessels which can suppress elution and can prevent a leak.

本発明に係る電解槽用ガスケットは、電解槽に供給される液体、または、電解槽から排出される液体若しくは気体が通過する配管の接続部に用いられる電解槽用ガスケットであって、リング状の中心部材と、前記中心部材の少なくとも液体若しくは気体に接する部分に設けられた保護層と、を備えることを特徴とする。   The gasket for an electrolytic cell according to the present invention is a gasket for an electrolytic cell used for a connection part of a pipe through which a liquid supplied to the electrolytic cell, or a liquid or gas discharged from the electrolytic cell passes, It is characterized by comprising a central member and a protective layer provided on at least a portion of the central member in contact with the liquid or gas.

本発明によれば、中心部材の少なくとも電解液又は発生ガスに接する部分には、保護層が設けられるため、中心部材が電解液に溶出することが抑制され、リークを防ぐことができる。   According to the present invention, since the protective layer is provided on at least a portion of the central member that is in contact with the electrolytic solution or the generated gas, the central member is suppressed from being eluted into the electrolytic solution, and leakage can be prevented.

また、保護層は、四フッ化エチレン(PTFE)からなると好適である。PTFEは耐薬品性が高いため、溶出を好適に防止する。   The protective layer is preferably made of tetrafluoroethylene (PTFE). Since PTFE has high chemical resistance, elution is preferably prevented.

また、保護層の厚さは、50μm〜800μmであると好適である。50μmより薄いと、溶出を十分に抑えることができない。また、800μmより厚いと、保護層を設けにくくなる。   The thickness of the protective layer is preferably 50 μm to 800 μm. If it is thinner than 50 μm, elution cannot be sufficiently suppressed. Moreover, when it is thicker than 800 μm, it is difficult to provide a protective layer.

本発明によれば、溶出を抑え、リークを防ぐことができる電解槽用ガスケットを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the gasket for electrolytic cells which can suppress elution and can prevent a leak can be provided.

本実施形態に係る電解槽の構成を説明する概略断面図である。It is a schematic sectional drawing explaining the structure of the electrolytic cell which concerns on this embodiment. ノズルとホースとの接続構造を説明する概略断面図である。It is a schematic sectional drawing explaining the connection structure of a nozzle and a hose.

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

以下、本発明を実施するための形態(以下、単に「本実施形態」という。)について、必要に応じて図面を参照しつつ詳細に説明する。   Hereinafter, modes for carrying out the present invention (hereinafter simply referred to as “the present embodiment”) will be described in detail with reference to the drawings as necessary.

〔電解槽概要〕
図1は、本実施形態に係る電解槽100の構成を説明する概略断面図である。本実施形態において、電解槽とは、複数の電解セル1を直列に並べた電解槽のことであり、複極式イオン交換膜法電解槽という。図1では、複数の電解セル1のうち1つのみを取り出して記載したものである。複極式イオン交換膜法電解槽では、電解セル1の陽極室と、隣の電解セルの陰極室との間にイオン交換膜を介在させ、単位電解槽を形成させて、各単位電解槽に対して直列に給電することで、電気分解を行う。なお、図1では、陽極室及び陰極室の区画は省略している。
[Electrolytic cell overview]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating the configuration of an electrolytic cell 100 according to this embodiment. In the present embodiment, the electrolytic cell is an electrolytic cell in which a plurality of electrolytic cells 1 are arranged in series, and is called a bipolar ion exchange membrane method electrolytic cell. In FIG. 1, only one of the plurality of electrolysis cells 1 is taken out and described. In the bipolar ion exchange membrane method electrolytic cell, an ion exchange membrane is interposed between the anode chamber of the electrolysis cell 1 and the cathode chamber of the adjacent electrolysis cell to form unit electrolyzers. In contrast, electrolysis is performed by feeding power in series. In FIG. 1, the compartments of the anode chamber and the cathode chamber are omitted.

〔電解セル〕
電解槽100を構成する電解セル1は、陰極を取り付けた陰極室枠と、陽極を取り付けた陽極室枠とが、隔壁(背面板:図示せず)を介して背中合わせに配置される。そして、陽極室枠と陰極室枠とは、電気的に接続されている。また、電解セル1は、陽極室に陽極液を供給する陽極液入口10、陰極室に陰極液を供給する陰極液入口11、陽極室から陽極液と陽極での発生ガスとを排出する陽極液出口12、及び陰極室から陰極液と陰極での発生ガスとを排出する陰極液出口13を有する。そして、陽極液入口10、陰極液入口11、陽極液出口12及び陰極液出口13にはそれぞれノズル10a、11a、12a及び13aが設けられている。
[Electrolysis cell]
In the electrolytic cell 1 constituting the electrolytic cell 100, a cathode chamber frame attached with a cathode and an anode chamber frame attached with an anode are arranged back to back via a partition wall (back plate: not shown). The anode chamber frame and the cathode chamber frame are electrically connected. Further, the electrolytic cell 1 includes an anolyte inlet 10 for supplying an anolyte to the anode chamber, a catholyte inlet 11 for supplying the catholyte to the cathode chamber, and an anolyte for discharging the anolyte and the gas generated at the anode from the anode chamber. It has an outlet 12 and a catholyte outlet 13 for discharging the catholyte and the gas generated at the cathode from the cathode chamber. The anolyte inlet 10, the catholyte inlet 11, the anolyte outlet 12 and the catholyte outlet 13 are provided with nozzles 10a, 11a, 12a and 13a, respectively.

〔電解液供給管と電解液回収管〕
本実施形態の電解槽100は、多数直列に並んだ電解セル1のそれぞれに、電解液を供給するための電解液供給管を有し、各電解セル1からそれぞれ排出された電解液を回収するための電解液回収管を有する。具体的には、電解槽100は、陽極液を各電解セルの陽極液入口10に対して供給する陽極液供給管2、陰極液を各電解セルの陰極液入口11に供給する陰極液供給管3、陽極液を各電解セルの陽極液出口12から回収する陽極液回収管4、及び陰極液を各電解セルの陰極液出口13から回収する陰極液回収管5を有する。そして、陽極液供給管2、陰極液供給管3、陽極液回収管4及び陰極液回収管5にはそれぞれノズル2a、3a、4a及び5aが設けられている。
[Electrolyte supply pipe and electrolyte recovery pipe]
The electrolytic cell 100 of the present embodiment has an electrolytic solution supply pipe for supplying an electrolytic solution to each of a large number of electrolytic cells 1 arranged in series, and collects the electrolytic solution discharged from each electrolytic cell 1. An electrolyte recovery pipe for the purpose. Specifically, the electrolytic cell 100 includes an anolyte supply pipe 2 that supplies anolyte to the anolyte inlet 10 of each electrolysis cell, and a catholyte supply pipe that supplies catholyte to the catholyte inlet 11 of each electrolysis cell. 3. An anolyte recovery tube 4 for recovering the anolyte from the anolyte outlet 12 of each electrolysis cell, and a catholyte recovery tube 5 for recovering the catholyte from the catholyte outlet 13 of each electrolysis cell. The anolyte supply tube 2, the catholyte supply tube 3, the anolyte recovery tube 4 and the catholyte recovery tube 5 are provided with nozzles 2a, 3a, 4a and 5a, respectively.

また、本実施形態の電解槽100では、陽極液供給管2、陰極液供給管3、陽極液回収管4、及び陰極液回収管5が、各電解セルが連結される方向に沿って(略並行に)配置される。そして、陽極液供給管2は、陽極液入口10よりも下方に位置し、陰極液供給管3は、陰極液入口11よりも下方に位置する。また、陽極液回収管4は、陽極液出口12より下方に位置され、陰極液回収管5は、陰極液出口13より下方に位置する。好ましくは、陽極液回収管4と陰極液回収管5は、陽極液供給管2と陰極液供給管3より上方に位置することである。   Further, in the electrolytic cell 100 of the present embodiment, the anolyte supply pipe 2, the catholyte supply pipe 3, the anolyte recovery pipe 4, and the catholyte recovery pipe 5 are arranged along the direction in which the electrolytic cells are connected (substantially). Arranged in parallel). The anolyte supply pipe 2 is located below the anolyte inlet 10, and the catholyte supply pipe 3 is located below the catholyte inlet 11. Further, the anolyte recovery tube 4 is positioned below the anolyte outlet 12, and the catholyte recovery tube 5 is positioned below the catholyte outlet 13. Preferably, the anolyte recovery tube 4 and the catholyte recovery tube 5 are located above the anolyte supply tube 2 and the catholyte supply tube 3.

つまり、電解において、陽極液は、陽極液供給管2から、各電解セルの下部に位置する陽極液入口10を経由して、陽極室に供給され、各電解セルの上部に位置する陽極液出口12を経由して、陽極室から陽極液回収管4に回収される。一方、陰極液は、陰極液供給管3から、各電解セルの下部に位置する陰極液入口11を経由して、陰極室に供給され、各電解セルの上部に位置する陰極液出口13を経由して、陰極室から陰極液回収管5に回収される。したがって、電解液は、電解セルの下方から供給され、上方から回収される。なお、電解によって生成される高濃度のアルカリ金属水酸化物、水素、塩素などは、電解液回収管である陽極液回収管4及び陰極液回収管5から回収される。   That is, in electrolysis, the anolyte is supplied from the anolyte supply pipe 2 to the anode chamber via the anolyte inlet 10 located at the lower part of each electrolytic cell, and the anolyte outlet located at the upper part of each electrolytic cell. 12 is recovered from the anode chamber to the anolyte recovery tube 4 via 12. On the other hand, the catholyte is supplied from the catholyte supply pipe 3 to the cathode chamber via the catholyte inlet 11 located at the bottom of each electrolysis cell, and via the catholyte outlet 13 located at the top of each electrolysis cell. Then, it is recovered from the cathode chamber to the catholyte recovery tube 5. Therefore, the electrolytic solution is supplied from below the electrolytic cell and collected from above. Note that high-concentration alkali metal hydroxide, hydrogen, chlorine, and the like generated by electrolysis are recovered from the anolyte recovery tube 4 and the catholyte recovery tube 5 which are electrolyte recovery tubes.

すなわち、図1に示す電解槽100では、電解セル1の下方より、電解液が供給され、電解セル1の上方から、排出される液、発生ガスが回収される。本実施形態の電解槽100では、電解セル内で発生したガスを電解セル上部より排出する構造とすることで、電解液を自然に回収することができるため、電解液回収管は電解液出口より下方に設置されている。また、作業性の観点から、電解液回収管は電解液供給管より上方に設置されていることが好ましい。   That is, in the electrolytic cell 100 shown in FIG. 1, the electrolytic solution is supplied from below the electrolytic cell 1, and the discharged liquid and generated gas are collected from above the electrolytic cell 1. In the electrolytic cell 100 of the present embodiment, the electrolyte solution can be naturally recovered by discharging the gas generated in the electrolytic cell from the upper part of the electrolytic cell. It is installed below. Further, from the viewpoint of workability, the electrolyte solution recovery pipe is preferably installed above the electrolyte solution supply pipe.

〔ホース〕
本実施形態の電解槽100において、電解セル1の陽極液入口10のノズル10aと、陽極液供給管2のノズル2aとがホース6で繋がれており、電解セル1の陰極液入口11のノズル11aと、陰極液供給管3のノズル3aとがホース7で繋がれており、電解セル1の陽極液出口12のノズル12aと、陽極液回収管4のノズル4aとがホース8で繋がれており、電解セル1の陰極液出口13のノズル13aと、陰極液回収管5のノズル5aとがホース9で繋がれている。
〔hose〕
In the electrolytic cell 100 of this embodiment, the nozzle 10a of the anolyte inlet 10 of the electrolytic cell 1 and the nozzle 2a of the anolyte supply pipe 2 are connected by a hose 6, and the nozzle of the catholyte inlet 11 of the electrolytic cell 1 11a and the nozzle 3a of the catholyte supply pipe 3 are connected by a hose 7, and the nozzle 12a of the anolyte outlet 12 of the electrolytic cell 1 and the nozzle 4a of the anolyte recovery pipe 4 are connected by a hose 8. The nozzle 13 a at the catholyte outlet 13 of the electrolytic cell 1 and the nozzle 5 a of the catholyte recovery tube 5 are connected by a hose 9.

上記のホース6〜9の材質としては、ホース内には塩素やアルカリ溶液が流れるため、耐腐食性の観点からフッ素樹脂が好ましい。フッ素樹脂としては、例えば、四フッ化エチレン(PTFE)、四フッ化エチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体(FEP)、フッ化ビニリデン(PVDF)が挙げられる。それらの中でも、耐腐食性の観点から、PFAまたはPTFEが好ましい。また、ホース内側の表面は平滑で液流れが乱されない方が良い。   As a material for the above hoses 6 to 9, since a chlorine or alkaline solution flows in the hose, a fluororesin is preferable from the viewpoint of corrosion resistance. Examples of the fluororesin include, for example, tetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer (FEP), and vinylidene fluoride. (PVDF). Among these, PFA or PTFE is preferable from the viewpoint of corrosion resistance. Also, the surface inside the hose should be smooth so that the liquid flow is not disturbed.

また、ホースの肉厚は、0.4MPa以上の圧力で破裂しない肉厚であることが好ましい。0.4MPa以上で破裂しない肉厚であれば、電解セル1内で圧力が加わっても、破裂して、内容物が漏れることがなく(破裂耐圧)、安全性が向上する。より好ましくは、0.6MPa以上の圧力で破裂しない肉厚である。   Moreover, it is preferable that the thickness of the hose is a thickness that does not rupture at a pressure of 0.4 MPa or more. If the thickness is 0.4 MPa or more and does not rupture, even if pressure is applied in the electrolysis cell 1, it does not rupture and the contents do not leak (burst pressure resistance), and safety is improved. More preferably, the thickness is such that it does not burst at a pressure of 0.6 MPa or more.

具体的には、ホースの肉厚は0.5mm〜3mmであることがより好ましい。肉厚が0.5mm以上であれば、破裂耐圧が十分であり、安全性がより向上する。肉厚が3mm以下であれば、ホースの折れ曲がり部分等に自由度が十分にある。さらに好ましくは、1mm〜2mmの肉厚である。   Specifically, the wall thickness of the hose is more preferably 0.5 mm to 3 mm. If the wall thickness is 0.5 mm or more, the bursting pressure resistance is sufficient, and the safety is further improved. If the wall thickness is 3 mm or less, the bent portion of the hose has a sufficient degree of freedom. More preferably, the thickness is 1 mm to 2 mm.

〔ノズルとホースとの接続部〕
図2は、ノズル4aとホース8との接続構造を説明する概略断面図である。ここでは、電解槽100に供給される液体、または、電解槽100から排出される液体が通過する配管の接続部として、陰極液回収管4のノズル4aとホース8との接続部のみを取り出して説明するが、電解槽100におけるこれ以外のノズルとホースとの接続部もこれと同様の構造である。
[Connection between nozzle and hose]
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view illustrating a connection structure between the nozzle 4a and the hose 8. As shown in FIG. Here, only the connection portion between the nozzle 4a of the catholyte recovery tube 4 and the hose 8 is taken out as a connection portion of the pipe through which the liquid supplied to the electrolytic cell 100 or the liquid discharged from the electrolytic cell 100 passes. As will be described, the connecting portion between the nozzle and the hose other than this in the electrolytic cell 100 has the same structure.

陰極液回収管4には、ノズル4aの基端が溶接により取り付けられている。ノズル4aの先端には、基端と反対方向に開口するリング状の凹部4bが形成されている。凹部4bには、リング状のガスケット20の底部が嵌め込まれ固定されている。ノズル4aの先端には、ガスケット20を介してさらにホース8の端部に形成されたフランジ8aが取り付けられている。ホース8は、ノズル4aに螺合する袋ナット21により、ノズル4aの先端に締結固定されている。   The base end of the nozzle 4a is attached to the catholyte recovery tube 4 by welding. A ring-shaped recess 4b that opens in a direction opposite to the base end is formed at the tip of the nozzle 4a. The bottom of the ring-shaped gasket 20 is fitted and fixed in the recess 4b. A flange 8a formed at the end of the hose 8 is attached to the tip of the nozzle 4a via a gasket 20. The hose 8 is fastened and fixed to the tip of the nozzle 4a by a cap nut 21 that is screwed into the nozzle 4a.

〔ガスケット〕
図2に示されるように、ガスケット20は、ノズル4aとホース8との接続部に配置され、リークを防いでいる。ガスケット20は、ノズル4aに接する底部が平面で、ホース8と接する頂部が丸みを帯びた形状を有するリング状の中心部材20aに、保護層20bが被覆されて構成されている。保護層20bは、ガスケット20の少なくとも電解液又は発生ガスに接する部分に設けられていればよく、必要に応じて、底部まで設けてもよい。保護層20bは、中心部材20aを保護フィルムにより溶着包み込みして形成することができる。なお、溶着せず保護フィルムで中心部材20aを包み込んだ状態でセットし、保護層20bとしてもよい。
〔gasket〕
As shown in FIG. 2, the gasket 20 is disposed at a connection portion between the nozzle 4 a and the hose 8 to prevent leakage. The gasket 20 is configured such that a protective layer 20b is coated on a ring-shaped central member 20a having a flat bottom at the bottom in contact with the nozzle 4a and a rounded top at the bottom in contact with the hose 8. The protective layer 20b is only required to be provided at least on the part of the gasket 20 that is in contact with the electrolytic solution or the generated gas, and may be provided up to the bottom as necessary. The protective layer 20b can be formed by welding and wrapping the central member 20a with a protective film. In addition, it sets as the state which wrapped the center member 20a with the protective film without welding, and is good also as the protective layer 20b.

中心部材20aとしては、例えば、エチレン・プロピレン・ジエンゴム(EPDMゴム)、エチレン・プロピレンゴム(EPMゴム)の硫黄(S)加硫品やパーオキサイド(PO)架橋品等が用いられる。   As the central member 20a, for example, a sulfur (S) vulcanized product or a peroxide (PO) crosslinked product of ethylene / propylene / diene rubber (EPDM rubber) or ethylene / propylene rubber (EPM rubber) is used.

保護層20bの材質としては、塩素やアルカリ溶液と接するため、耐腐食性の観点からフッ素樹脂が好ましい。フッ素樹脂としては、例えば、四フッ化エチレン(PTFE)、四フッ化エチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体(FEP)、フッ化ビニリデン(PVDF)が挙げられる。それらの中でも、耐腐食性の観点から、PTFEまたはPFAが好ましい。保護層20bの厚さは、50μm〜800μmであることが好ましく、中心部材20aを保護フィルムで溶着包み込みして形成されると好適である。50μmより薄いと、溶出を十分に抑えることができない。また、800μmより厚いと、保護層20bを設けにくくなる。より好ましくは、100μm〜500μmである。   As the material of the protective layer 20b, a fluororesin is preferable from the viewpoint of corrosion resistance because it contacts with chlorine or an alkali solution. Examples of the fluororesin include, for example, tetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer (FEP), and vinylidene fluoride. (PVDF). Among these, PTFE or PFA is preferable from the viewpoint of corrosion resistance. The thickness of the protective layer 20b is preferably 50 μm to 800 μm, and is preferably formed by welding and wrapping the central member 20 a with a protective film. If it is thinner than 50 μm, elution cannot be sufficiently suppressed. Moreover, when it is thicker than 800 μm, it is difficult to provide the protective layer 20b. More preferably, it is 100 micrometers-500 micrometers.

保護層20bをこの厚さの範囲で設けることによって、中心部材20aの溶出を抑え、リークを防ぐだけでなく、使用時のガスケット20の圧縮歪み量を低減すると共に、塑性変形量を小さくして、潰れを抑制し、長期間の使用を可能にすることができる。また、陽極液の供給又は回収に使用される配管の接続部、例えば、陽極液出口12のノズル12aとホース8との接続部や陽極液回収管4のノズル4aとホース8との接続部に配置されるガスケット20では、塩素ガスが保護層20bを透過して中心部材20aの表面を塩素化し、保護層20bの内部で塩素化物が析出することがあるが、保護層20bの厚さが上記範囲であれば、保護層20bの破損を抑制することができる。   By providing the protective layer 20b within this thickness range, not only the elution of the central member 20a is suppressed and leakage is prevented, but also the amount of compressive strain of the gasket 20 during use is reduced and the amount of plastic deformation is reduced. , Can suppress crushing and enable long-term use. In addition, a connecting portion of a pipe used for supplying or collecting the anolyte, for example, a connecting portion between the nozzle 12a of the anolyte outlet 12 and the hose 8 or a connecting portion of the nozzle 4a of the anolyte recovery tube 4 and the hose 8 is used. In the gasket 20 to be arranged, chlorine gas may permeate the protective layer 20b and chlorinate the surface of the central member 20a, and chlorinated substances may be precipitated inside the protective layer 20b. If it is a range, the damage of the protective layer 20b can be suppressed.

本実施形態では、電解槽100に供給される液体、または、電解槽100から排出される液体若しくは気体が通過する配管の接続部として、各ノズルとホースとの接続部にガスケットを適用した場合について説明したが、電解槽100に供給される液体、または、電解槽100から排出される液体若しくは気体が通過する配管の接続部であって、これ以外の接続部に適用することも可能である。また、ガスケット20は、平面からなる底部及び丸みを帯びた頂部を有する形状として説明したが、これ以外の形状であってもよく、例えば、断面が丸や四角となるような形状であってもよい。   In this embodiment, a case where a gasket is applied to a connection portion between each nozzle and a hose as a connection portion of a pipe through which liquid supplied to the electrolytic cell 100 or liquid or gas discharged from the electrolytic cell 100 passes. Although described, it is a connection part of piping through which the liquid supplied to the electrolytic cell 100, or the liquid or gas discharged from the electrolytic cell 100 passes, and can be applied to other connection parts. Further, the gasket 20 has been described as a shape having a flat bottom portion and a rounded top portion, but may have other shapes, for example, a shape having a round or square cross section. Good.

以下、実施例及び比較例に基づき本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の
実施例に何ら限定されるものではない。
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated more concretely based on an Example and a comparative example, this invention is not limited to a following example at all.

(実施例1)
中心部材として、外径44mm、内径31mm、厚み約7mmのリング状のEPDM製ゴムガスケットを用い、その表面に200μm厚のPTFEフィルムを溶着包み込みして保護層を形成し、実施例1のガスケットとした。
Example 1
A ring-shaped EPDM rubber gasket having an outer diameter of 44 mm, an inner diameter of 31 mm, and a thickness of about 7 mm is used as a central member, and a protective layer is formed by welding and enclosing a 200 μm-thick PTFE film on the surface. did.

(実施例2)
中心部材として、外径32mm、内径20mm、厚み約7mmのリング状のEPDM製ゴムガスケットを用い、その表面に200μm厚のPTFEフィルムを溶着包み込みして保護層を形成し、実施例2のガスケットとした。
(Example 2)
Using a ring-shaped EPDM rubber gasket having an outer diameter of 32 mm, an inner diameter of 20 mm, and a thickness of about 7 mm as a central member, a protective layer is formed by welding and encapsulating a 200 μm-thick PTFE film on the surface. did.

(比較例1)
中心部材として、外径44mm、内径31mm、厚み約7mmのリング状のEPDM製ゴムガスケットを用い、保護層を形成せず、比較例1のガスケットとした。
(Comparative Example 1)
As a central member, a ring-shaped EPDM rubber gasket having an outer diameter of 44 mm, an inner diameter of 31 mm, and a thickness of about 7 mm was used.

(比較例2)
中心部材として、外径32mm、内径20mm、厚み約7mmのリング状のEPDM製ゴムガスケットを用い、保護層を形成せず、比較例2のガスケットとした。
(Comparative Example 2)
As a central member, a ring-shaped EPDM rubber gasket having an outer diameter of 32 mm, an inner diameter of 20 mm, and a thickness of about 7 mm was used, and a protective layer was not formed, and a gasket of Comparative Example 2 was obtained.

[気密試験]
実施例1のガスケットを、電解液回収管のノズルとホースとの接続部を取り付けて加圧試験装置に組み込んだ。ガスケットを面圧7.5kg/cmで押し付けた状態で、接続部を90℃の水中に浸漬し、窒素ガスで内圧を0.1MPaとして加圧した。目視観察により、ガスリークは確認されなかった。また、面圧を40kg/cmとし、3日間プレスを継続したあと、ガスケットを取り出して観察したが、ガスケットの厚みはテスト前と同じであった。比較例1の保護層を有さないガスケットについて、同条件のテストを行った結果、ガスリークは確認されず、3日間プレス後のガスケットの厚み変化も確認されなかった。
[Airtight test]
The gasket of Example 1 was assembled in a pressure test apparatus with a connecting portion between the nozzle and hose of the electrolyte recovery pipe attached. In a state where the gasket was pressed at a surface pressure of 7.5 kg / cm 2 , the connecting portion was immersed in water at 90 ° C. and pressurized with nitrogen gas at an internal pressure of 0.1 MPa. No gas leak was confirmed by visual observation. The surface pressure was 40 kg / cm 2 and the press was continued for 3 days, and then the gasket was taken out and observed. The thickness of the gasket was the same as before the test. As a result of conducting a test under the same conditions for the gasket having no protective layer of Comparative Example 1, no gas leak was confirmed, and no change in the thickness of the gasket after pressing for 3 days was confirmed.

[圧縮歪み量の測定]
実施例1のガスケット及び比較例1の保護層を有さないガスケットについて、プレス面圧を変えて、ガスケットの底部から頂部までの高さを測定した結果を表1に示す。実施例1のガスケットは、比較例1のガスケットよりも、圧縮歪み量が小さかった。

Figure 2013174024
[Measurement of compression strain]
Table 1 shows the results of measuring the height from the bottom of the gasket to the top of the gasket of Example 1 and the gasket having no protective layer of Comparative Example 1 by changing the press surface pressure. The gasket of Example 1 had a smaller amount of compressive strain than the gasket of Comparative Example 1.
Figure 2013174024

[電解試験]
電解セル1において、実施例1のガスケットを、陽極液回収管4のノズル4aとホース8との接続部、陽極液出口12のノズル12aとホース8との接続部、陰極液回収管5のノズル5aとホース9との接続部及び陰極液出口13のノズル13aとホース9との接続部にそれぞれ装着すると共に、実施例2のガスケットを、陽極液供給管2のノズル2aとホース6との接続部、陽極液入口10のノズル10aとホース6との接続部、陰極液供給管3のノズル3aとホース7との接続部及び陰極液入口11のノズル11aとホース7との接続部にそれぞれ装着し、電解試験を行った。
[Electrolysis test]
In the electrolysis cell 1, the gasket of Example 1 was used as a connection portion between the nozzle 4 a and the hose 8 of the anolyte recovery tube 4, a connection portion between the nozzle 12 a and the hose 8 of the anolyte outlet 12, and a nozzle of the catholyte recovery tube 5. 5a and the hose 9 and the nozzle 13a of the catholyte outlet 13 and the hose 9 are respectively attached, and the gasket of Example 2 is connected to the nozzle 2a of the anolyte supply pipe 2 and the hose 6. Attached to the connecting portion between the nozzle 10a of the anolyte inlet 10 and the hose 6, the connecting portion between the nozzle 3a and the hose 7 in the catholyte supply pipe 3, and the connecting portion between the nozzle 11a and the hose 7 in the catholyte inlet 11. Then, an electrolysis test was conducted.

電解槽100の電解面積は、1200mm×2400mmとした。陽極には、チタン製で厚み1mmのエキスパンドメタルの表面にルテニウム、イリジウム、チタンを成分とする酸化物からなる陽極活物質を被覆することにより製作したものを用いた。陰極には、ニッケル製エキスパンドメタルの表面に酸化ニッケルを主成分とした陰極活物質をプラズマ溶射して製作したものを用いた。この陽極と陰極の間に、枠ガスケットを介して陽イオン交換膜Aciplex(登録商標)F6801を挟み込み、電解槽100を組み立てた。この電解槽100の陽極室側に、陽極液として、電解セル出口での塩水濃度が200g/リットルとなるように、300g/リットルの塩水を供給し、陰極室側には、電解セル出口での苛性ソーダ濃度が32重量%となるように、希薄苛性ソーダを供給し、電解温度90℃、電流密度4〜6kA/mの範囲で30日間連続運転した。連続運転後のガスケットを取り出して観察した結果、保護層に割れは無く、実施例1および実施例2のガスケットに変化は起こっていなかった。 The electrolytic area of the electrolytic cell 100 was 1200 mm × 2400 mm. As the anode, a titanium-made expanded metal having a thickness of 1 mm was prepared by coating an anode active material made of an oxide containing ruthenium, iridium, and titanium as components. As the cathode, the one produced by plasma spraying a cathode active material mainly composed of nickel oxide on the surface of a nickel expanded metal was used. A cation exchange membrane Aciplex (registered trademark) F6801 was sandwiched between the anode and the cathode via a frame gasket, and the electrolytic cell 100 was assembled. 300 g / liter of salt water is supplied to the anode chamber side of the electrolytic cell 100 as an anolyte so that the concentration of salt water at the outlet of the electrolysis cell is 200 g / liter. Diluted caustic soda was supplied so that the caustic soda concentration would be 32% by weight, and it was continuously operated for 30 days at an electrolysis temperature of 90 ° C. and a current density of 4 to 6 kA / m 2 . As a result of taking out and observing the gasket after continuous operation, the protective layer was not cracked, and the gaskets of Example 1 and Example 2 did not change.

実施例1のガスケットを比較例1のガスケットとし、実施例2のガスケットを比較例2のガスケットにした以外は、同様の構造を有する電解セル1を準備し、同様の条件で連続電解試験を実施した。連続運転後のガスケットを取り出して観察した結果、陽極液の供給および回収を行う配管の接続部、即ち、陽極液回収管4のノズル4aとホース8との接続部、陽極液出口12のノズル12aとホース8との接続部、陽極液供給管2のノズル2aとホース6との接続部及び陽極液入口10のノズル10aとホース6との接続部、に使用されたガスケットの電解液又は発生ガスに接する部分には、塩素化物の析出が見られた。一方、陰極液の供給および回収を行う配管の接続部、即ち、陰極液回収管5のノズル5aとホース9との接続部陰極液出口13のノズル13aとホース9との接続部、陰極液供給管3のノズル3aとホース7との接続部及び陰極液入口11のノズル11aとホース7との接続部、に使用されたガスケットの電解液又は発生ガスに接する部分には、少々毛羽立ちが見られており、指で擦ると指に黒い粉末の付着が認められた。   An electrolytic cell 1 having the same structure was prepared except that the gasket of Example 1 was changed to the gasket of Comparative Example 1 and the gasket of Example 2 was changed to the gasket of Comparative Example 2, and the continuous electrolytic test was performed under the same conditions. did. As a result of taking out and observing the gasket after the continuous operation, the connecting part of the pipe for supplying and collecting the anolyte, that is, the connecting part of the nozzle 4a of the anolyte recovery pipe 4 and the hose 8, the nozzle 12a of the anolyte outlet 12 Electrolytic solution or generated gas of a gasket used for a connection portion between the nozzle 2a and the hose 6 of the anolyte supply pipe 2 and a connection portion of the nozzle 10a and the hose 6 of the anolyte inlet 10 Precipitation of chlorinated products was observed in the part in contact with the surface. On the other hand, the connecting portion of the piping for supplying and collecting the catholyte, that is, the connecting portion of the nozzle 5a and the hose 9 of the catholyte collecting tube 5, the connecting portion of the nozzle 13a and the hose 9 of the catholyte outlet 13, the catholyte supply A portion of the gasket 3 used in the connection portion between the nozzle 3a and the hose 7 of the tube 3 and the connection portion between the nozzle 11a and the hose 7 of the catholyte inlet 11 is slightly fuzzed. Black powder adhered to the finger when rubbed with the finger.

1…電解セル、2…陽極液供給管、3…陰極液供給管、4…陽極液回収管、5…陰極液回収管、6〜9…ホース、10…陽極液入口、11…陰極液入口、12…陽極液出口、13…陰極液出口、20…ガスケット、100…電解槽

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electrolytic cell, 2 ... Anolyte supply tube, 3 ... Catholyte supply tube, 4 ... Anolyte recovery tube, 5 ... Catholyte recovery tube, 6-9 ... Hose, 10 ... Anolyte inlet, 11 ... Catholyte inlet , 12 ... anolyte outlet, 13 ... catholyte outlet, 20 ... gasket, 100 ... electrolytic cell

Claims (3)

電解槽に供給される液体、または、電解槽から排出される液体若しくは気体が通過する配管の接続部に用いられる電解槽用ガスケットであって、
リング状の中心部材と、
前記中心部材の少なくとも液体若しくは気体に接する部分に設けられた保護層と、を備えることを特徴とする電解槽用ガスケット。
A gasket for an electrolytic cell used for a connection part of a pipe through which a liquid supplied to an electrolytic cell, or a liquid or gas discharged from the electrolytic cell passes,
A ring-shaped central member;
And a protective layer provided on at least a portion of the central member in contact with the liquid or gas.
前記保護層は、四フッ化エチレン(PTFE)からなることを特徴とする請求項1記載の電解槽用ガスケット。   2. The electrolytic cell gasket according to claim 1, wherein the protective layer is made of tetrafluoroethylene (PTFE). 前記保護層の厚さは、50μm〜800μmであることを特徴とする請求項1又は2記載の電解槽用ガスケット。   The thickness of the said protective layer is 50 micrometers-800 micrometers, The gasket for electrolytic cells of Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55106672U (en) * 1979-01-23 1980-07-25
JPH0328388A (en) * 1989-06-27 1991-02-06 Tosoh Corp Electrolytic cell
JP2002221276A (en) * 2001-01-25 2002-08-09 Mitsubishi Plastics Ind Ltd Packing material and its production method
JP2004223766A (en) * 2003-01-20 2004-08-12 Moon Star Co Gasket manufacturing method and press mold structure used in the method
JP2005520051A (en) * 2002-04-16 2005-07-07 ハンワ ケミカル コーポレイション Gasket, gasket molding method, and electrolysis apparatus using gasket
JP2006336041A (en) * 2005-05-31 2006-12-14 Asahi Kasei Chemicals Corp Hose connecting fixture for electrolytic cell, and electrolyzer unit

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55106672U (en) * 1979-01-23 1980-07-25
JPH0328388A (en) * 1989-06-27 1991-02-06 Tosoh Corp Electrolytic cell
JP2002221276A (en) * 2001-01-25 2002-08-09 Mitsubishi Plastics Ind Ltd Packing material and its production method
JP2005520051A (en) * 2002-04-16 2005-07-07 ハンワ ケミカル コーポレイション Gasket, gasket molding method, and electrolysis apparatus using gasket
JP2004223766A (en) * 2003-01-20 2004-08-12 Moon Star Co Gasket manufacturing method and press mold structure used in the method
JP2006336041A (en) * 2005-05-31 2006-12-14 Asahi Kasei Chemicals Corp Hose connecting fixture for electrolytic cell, and electrolyzer unit

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