JP2653678B2 - 電解装置 - Google Patents
電解装置Info
- Publication number
- JP2653678B2 JP2653678B2 JP63201081A JP20108188A JP2653678B2 JP 2653678 B2 JP2653678 B2 JP 2653678B2 JP 63201081 A JP63201081 A JP 63201081A JP 20108188 A JP20108188 A JP 20108188A JP 2653678 B2 JP2653678 B2 JP 2653678B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- anode
- plate
- cathode
- chamber
- gas diffusion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、酸−アルカリの発生等に用いる電解装置に
関する。
関する。
（従来の技術とその課題） 近時、酸−アルカリの発生等に用いる電解装置に、反
応効率の良いガス拡散電極を陽極として採用することが
考えられているが、ガス拡散電極はポリ四弗化エチレン
とカーボンブラックとの焼結体でしかも薄いので、大面
積のものを作るのは極めて困難である。即ちガス拡散電
極を作るには600kg/cm2の加圧形成力を必要とするの
で、大型の1m2以上のガス拡散電極を作るには1000トン
以上のプレス機を必要とし、しかもプレス機の精度上厚
さ0.1〜数mmの薄いガス拡散電極を全面均一な厚さにす
ることは不可能で、厚さにばらつきがあるとガス拡散電
極の性能にばらつきが生じる。
応効率の良いガス拡散電極を陽極として採用することが
考えられているが、ガス拡散電極はポリ四弗化エチレン
とカーボンブラックとの焼結体でしかも薄いので、大面
積のものを作るのは極めて困難である。即ちガス拡散電
極を作るには600kg/cm2の加圧形成力を必要とするの
で、大型の1m2以上のガス拡散電極を作るには1000トン
以上のプレス機を必要とし、しかもプレス機の精度上厚
さ0.1〜数mmの薄いガス拡散電極を全面均一な厚さにす
ることは不可能で、厚さにばらつきがあるとガス拡散電
極の性能にばらつきが生じる。
この為小型のガス拡散電極を作って繋ぎ合わすことが
考えられるが、材質の面から在来の接合技術で接合する
ことは極めて困難である。仮に繋ぎ合わすことができて
も使用中に繋目から剥脱し、液洩れが生じて使用不能に
陥るものである。
考えられるが、材質の面から在来の接合技術で接合する
ことは極めて困難である。仮に繋ぎ合わすことができて
も使用中に繋目から剥脱し、液洩れが生じて使用不能に
陥るものである。
そこで本発明は小型のガス拡散電極をそのままの大き
さで陽極板として大型の陰極板に対向して電解槽内にセ
ットして使用できるようにした電解装置を提供すようと
するものである。
さで陽極板として大型の陰極板に対向して電解槽内にセ
ットして使用できるようにした電解装置を提供すようと
するものである。
（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するための本発明の電解装置は、一定
間隔に多孔板又は網状体から成る大型の陰極板を複数配
し、この陰極板に対向して夫々ガス拡散電極より成る小
型の陽極板を上下左右に配列すると共に陽極板の背面側
に設けたH2供給チャンネルを有するセパレータを貫通し
て反対側の陰極板に連結支持し、かつ陽極と陰極の間に
イオン交換膜を配し、最外側に配された陰極板及び陽極
板は夫々電解槽外の集電板に連結支持して成るものであ
る。
間隔に多孔板又は網状体から成る大型の陰極板を複数配
し、この陰極板に対向して夫々ガス拡散電極より成る小
型の陽極板を上下左右に配列すると共に陽極板の背面側
に設けたH2供給チャンネルを有するセパレータを貫通し
て反対側の陰極板に連結支持し、かつ陽極と陰極の間に
イオン交換膜を配し、最外側に配された陰極板及び陽極
板は夫々電解槽外の集電板に連結支持して成るものであ
る。
（作用） 上述の如く本発明の電解装置は、ガス拡散電極より成
る小型の陽極板を一定間隔に複数配した多孔板又は網状
体から成る大型陰極板に対向して上下左右に配列し、反
対側の陰極板に連結支持しているので、ガス拡散電極は
小型の精度良く作られたものをそのまま使用できて、従
来のように接合する必要が無いので、ガス拡散電極を用
いた電解装置の製作が容易である。また使用において電
解液を十分に供給流通させることができる。
る小型の陽極板を一定間隔に複数配した多孔板又は網状
体から成る大型陰極板に対向して上下左右に配列し、反
対側の陰極板に連結支持しているので、ガス拡散電極は
小型の精度良く作られたものをそのまま使用できて、従
来のように接合する必要が無いので、ガス拡散電極を用
いた電解装置の製作が容易である。また使用において電
解液を十分に供給流通させることができる。
さらに本発明の電解装置は、上記電解装置の陽極板の
背面側にH2供給チャンネルを有するセパレータを設けて
いるので、連続的なH2供給酸化による陽極の減極ならび
に陰極板から発生するH2を再使用することが可能となっ
て効率の良い電解を行うことができ、消費電力を大幅に
削減できる。
背面側にH2供給チャンネルを有するセパレータを設けて
いるので、連続的なH2供給酸化による陽極の減極ならび
に陰極板から発生するH2を再使用することが可能となっ
て効率の良い電解を行うことができ、消費電力を大幅に
削減できる。
（実施例１） 第１図に示す如く１は電解槽で、この電解槽１内に一
定間隔に大型のNi合金より成る陰極板２が複数枚配さ
れ、この陰極板２に対向して夫々ガス拡散電極より成る
小型の陽極板３が上下左右に配列されると共に導電性金
属本例ではAuめっきを施したCuより成るホルダー４に保
持され、このホルダー４の軸部4aを陽極板３の背面側に
設けたH2供給チャンネル５を有するセパレータ６に貫通
して各陽極板３が反対側の陰極板２に連結支持され、か
つ陽極板と陰極板との間に陽イオン交換膜14が配されて
いる。
定間隔に大型のNi合金より成る陰極板２が複数枚配さ
れ、この陰極板２に対向して夫々ガス拡散電極より成る
小型の陽極板３が上下左右に配列されると共に導電性金
属本例ではAuめっきを施したCuより成るホルダー４に保
持され、このホルダー４の軸部4aを陽極板３の背面側に
設けたH2供給チャンネル５を有するセパレータ６に貫通
して各陽極板３が反対側の陰極板２に連結支持され、か
つ陽極板と陰極板との間に陽イオン交換膜14が配されて
いる。
本発明の電解装置を第２図にてさらに詳しく説明する
と、第１図の電解装置に於いて小型の各陽極板３の背面
側に、ホルダー４の軸部4aを貫通せしめてH2供給チャン
ネル５を有する塩化ビニール製のセパレータ６を設け
て、陽極板３の表面側に陽極室７を、反対側の陰極板２
との間に陰極室８が区画形成されている。この実施例の
電解装置に於ける陽極板３は、ホルダー４の面壁部4bの
前面に張設され、面壁部4bの後面及び周面を被った絶縁
コート材９にて周縁が拘止されている。ホルダー４の軸
部4aにはH2供給チャンネル５と連通するH2取入通路10が
設けられ、このH2取入通路10に連通してホルダー４の面
壁部4bの前面側にはH2供給口11が開口されている。前記
セパレータ６の前面及び後面のホルダー４の軸部4aを貫
通した部分はＯリング12、13によりシールされている。
Ｏリング12はセパレータ６の前面とホルダー４の面壁部
4bとの間に挟着され、Ｏリング13はホルダー４の軸部4a
に螺着した押え金15にてセパレータ６の後面に押圧され
ている。ホルダー４の軸部4aの後端にはボルト16にて連
結金17が固定され、この連結金17が陰極板２に溶接され
て、ホルダー４が連結支持されている。
と、第１図の電解装置に於いて小型の各陽極板３の背面
側に、ホルダー４の軸部4aを貫通せしめてH2供給チャン
ネル５を有する塩化ビニール製のセパレータ６を設け
て、陽極板３の表面側に陽極室７を、反対側の陰極板２
との間に陰極室８が区画形成されている。この実施例の
電解装置に於ける陽極板３は、ホルダー４の面壁部4bの
前面に張設され、面壁部4bの後面及び周面を被った絶縁
コート材９にて周縁が拘止されている。ホルダー４の軸
部4aにはH2供給チャンネル５と連通するH2取入通路10が
設けられ、このH2取入通路10に連通してホルダー４の面
壁部4bの前面側にはH2供給口11が開口されている。前記
セパレータ６の前面及び後面のホルダー４の軸部4aを貫
通した部分はＯリング12、13によりシールされている。
Ｏリング12はセパレータ６の前面とホルダー４の面壁部
4bとの間に挟着され、Ｏリング13はホルダー４の軸部4a
に螺着した押え金15にてセパレータ６の後面に押圧され
ている。ホルダー４の軸部4aの後端にはボルト16にて連
結金17が固定され、この連結金17が陰極板２に溶接され
て、ホルダー４が連結支持されている。
前記陽極室７は第１図に示す電解槽１内に於いて、陽
イオン交換膜14とセパレータ６との間で第３図に示す縦
断面形状をしていて、一側下部に陽極液導入路18を有す
る陽極液供給路19を垂直に設け、この陽極液供給路19の
上下方向に陽極室７への陽極液分配口20を設け、他側に
陽極室７と連なる陽極液収集口21を上下方向に有する陽
極液排出路22を垂直に設けてある。陽極室８は前記陽極
室７より幅広になされ、上端が開放されているだけであ
る。
イオン交換膜14とセパレータ６との間で第３図に示す縦
断面形状をしていて、一側下部に陽極液導入路18を有す
る陽極液供給路19を垂直に設け、この陽極液供給路19の
上下方向に陽極室７への陽極液分配口20を設け、他側に
陽極室７と連なる陽極液収集口21を上下方向に有する陽
極液排出路22を垂直に設けてある。陽極室８は前記陽極
室７より幅広になされ、上端が開放されているだけであ
る。
上述の如く構成された第１図に示す電解装置に於い
て、集電板に直流電圧を加え陽極板３と陰極板２との間
に陽極液として芒硝溶液（Na2SO4）を流通し、陽極板３
の背面からH2を供給し、電解を行うとH2は陽極板３の触
媒層で酸化し、H2→2H+＋2e-となり、電流が生じ、2H+
は芒硝と結合して2NaHSO4になる。かくして陽極の減極
が行われ、電圧を低くできて低い電圧で電解を行うこと
ができる。
て、集電板に直流電圧を加え陽極板３と陰極板２との間
に陽極液として芒硝溶液（Na2SO4）を流通し、陽極板３
の背面からH2を供給し、電解を行うとH2は陽極板３の触
媒層で酸化し、H2→2H+＋2e-となり、電流が生じ、2H+
は芒硝と結合して2NaHSO4になる。かくして陽極の減極
が行われ、電圧を低くできて低い電圧で電解を行うこと
ができる。
陽極液中のNa+イオンは、陽イオン交換膜を陰極に向
かって通過し、陰極板２で生成されるOH-と結合し、NaO
Hを形成する。
かって通過し、陰極板２で生成されるOH-と結合し、NaO
Hを形成する。
陰極室８への陰極液（本例ではカ性ソーダ溶液（NaO
H））の連続的な供給通路により陰極板２で連続的に水
素を発生させ、これを捕集し陰極で再使用することによ
り効率良い電解が行われ、消費電力を大幅に削減でき
る。
H））の連続的な供給通路により陰極板２で連続的に水
素を発生させ、これを捕集し陰極で再使用することによ
り効率良い電解が行われ、消費電力を大幅に削減でき
る。
尚、上記実施例の電解装置に於いては、陽イオン交換
膜を陰極板に張設している為、陰極室の水圧は陽極室の
水圧よりも僅かに（0.03kgf/cm2程度）低くする。
膜を陰極板に張設している為、陰極室の水圧は陽極室の
水圧よりも僅かに（0.03kgf/cm2程度）低くする。
（実施例２） 第４図に示す如く陰極２と陽極３の間に陽イオン交換
膜14と陰イオン交換膜23を配し、陰極室８、陰イオン交
換膜23と陽イオン交換膜14とでへだてられた、原液室24
及び陽極室７を設ける。
膜14と陰イオン交換膜23を配し、陰極室８、陰イオン交
換膜23と陽イオン交換膜14とでへだてられた、原液室24
及び陽極室７を設ける。
原液室24に食塩水（NaCl）を通じ、陰極室８に希塩酸
（0.01N・HCl）、陽極室７にカ性ソーダ溶液（0.01N・N
aOH）を通じる。
（0.01N・HCl）、陽極室７にカ性ソーダ溶液（0.01N・N
aOH）を通じる。
原液室24中のNa+イオンは、陰極２、陽極３に加えら
れた電圧による電場により、陽イオン交換膜14を通して
陰極室８へ移動する。原液中のCl-イオンは電場により
陰イオン交換膜23を通して、陽極室７へ移動する。原液
室24の食塩濃度は低下し、電解槽１の外に排出される。
れた電圧による電場により、陽イオン交換膜14を通して
陰極室８へ移動する。原液中のCl-イオンは電場により
陰イオン交換膜23を通して、陽極室７へ移動する。原液
室24の食塩濃度は低下し、電解槽１の外に排出される。
陰極室８では水（H2O）が陰極２で水素ガス（H2）とO
H-イオンが生成し、水素ガスは陰極液とともに電解槽１
の外に排出され、捕集され、陽極３へ供給される。OH-
イオンは移動した原液室24から移動したNa+イオンとNaO
Hを形成し、陰極室液中のカ性ソーダ（NaOH）の濃度を
高める。
H-イオンが生成し、水素ガスは陰極液とともに電解槽１
の外に排出され、捕集され、陽極３へ供給される。OH-
イオンは移動した原液室24から移動したNa+イオンとNaO
Hを形成し、陰極室液中のカ性ソーダ（NaOH）の濃度を
高める。
陽極室７では水素が酸化され、水素イオン（H+）とな
り原液室24から移動して来たCl-イオンとHClを形成し、
陽極室液中のHCl濃度を高める。
り原液室24から移動して来たCl-イオンとHClを形成し、
陽極室液中のHCl濃度を高める。
これにより食塩水よりカ性ソーダ溶液（アルカリ）と
塩酸溶液（酸）が得られる。
塩酸溶液（酸）が得られる。
なお食塩のかわりに芒硝を使用すれば塩酸のかわり硫
酸が得られる。
酸が得られる。
（発明の効果） 以上詳記した通り本発明の電解装置は、小型の精度良
く作られたガス拡散電極をそのままの大きさで陽極板と
して大型の陰極板に対向して電解槽内にセットして使用
できるようにしたので、従来のように小型のガス拡散電
極を接合する必要が無いので、ガス拡散電極を用いた電
解装置の製作が容易である。また使用において電解液を
十分に供給流通させることができる。またガス拡散電極
の陽極板の背面側にH2供給チャンネルを有するセパレー
タを設けて供給酸化による陽極の減極ならびに陰極板か
ら発生するH2を再使用することが可能となって効率の良
い電解を行うことができ、消費電力を大幅に削減でき
る。
く作られたガス拡散電極をそのままの大きさで陽極板と
して大型の陰極板に対向して電解槽内にセットして使用
できるようにしたので、従来のように小型のガス拡散電
極を接合する必要が無いので、ガス拡散電極を用いた電
解装置の製作が容易である。また使用において電解液を
十分に供給流通させることができる。またガス拡散電極
の陽極板の背面側にH2供給チャンネルを有するセパレー
タを設けて供給酸化による陽極の減極ならびに陰極板か
ら発生するH2を再使用することが可能となって効率の良
い電解を行うことができ、消費電力を大幅に削減でき
る。
第１図は本発明の電解装置の一例を示す概略縦断面図、
第２図は第１図の電解装置における要部縦断面拡大図、
第３図は第１図の電解装置における陽極室の縦断面図、
第４図は本発明の電解装置における他の例を示す要部縦
断面拡大図である。
第２図は第１図の電解装置における要部縦断面拡大図、
第３図は第１図の電解装置における陽極室の縦断面図、
第４図は本発明の電解装置における他の例を示す要部縦
断面拡大図である。
Claims (1)
- 【請求項１】電解槽内に一定間隔に多孔板又は網状体か
ら成る大型の陰極板を複数配し、この各陰極板に対向し
て夫々ガス拡散電極より成る小型の陽極板を上下左右に
配列すると共に陽極板の背面側に設けた供給チャンネル
を有するセパレータを貫通して反対側の陰極板に連結支
持し、かつ陰極と陽極の間にイオン交換膜を配し、最外
側に配された陰極板及び陽極板は夫々電解槽外に集電板
に連結支持して成る電解装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63201081A JP2653678B2 (ja) | 1988-08-12 | 1988-08-12 | 電解装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63201081A JP2653678B2 (ja) | 1988-08-12 | 1988-08-12 | 電解装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0250990A JPH0250990A (ja) | 1990-02-20 |
| JP2653678B2 true JP2653678B2 (ja) | 1997-09-17 |
Family
ID=16435078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63201081A Expired - Lifetime JP2653678B2 (ja) | 1988-08-12 | 1988-08-12 | 電解装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2653678B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19545332A1 (de) * | 1995-12-05 | 1997-06-12 | Karl Lohrberg | Elektrolytzelle |
-
1988
- 1988-08-12 JP JP63201081A patent/JP2653678B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0250990A (ja) | 1990-02-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4732660A (en) | Membrane electrolyzer | |
| US4561945A (en) | Electrolysis of alkali metal salts with hydrogen depolarized anodes | |
| JP3553775B2 (ja) | ガス拡散電極を使用する電解槽 | |
| US4142950A (en) | Apparatus and process for electrolysis using a cation-permselective membrane and turbulence inducing means | |
| US4639303A (en) | Electrolysis apparatus with horizontally disposed electrodes | |
| JP2648313B2 (ja) | 電解方法 | |
| AU648076B2 (en) | Process for the production of chloric acid and perchloric acid | |
| JPS6315354B2 (ja) | ||
| TW351731B (en) | Process for the preparation of chlorine by means of the electrolysis of aqueous solution of hydrochloric acid chlorine preparation by electrolysis of hydrochloric acid | |
| JPH03173789A (ja) | ペルオキシ‐又は過ハロゲン化化合物を製造するためのフイルター型の電解槽 | |
| KR890002061B1 (ko) | 모노폴라 전기 화학조 및 상기 조에서 전기분해를 행하기 위한 공정 | |
| JPS599185A (ja) | イオン交換膜法電解槽 | |
| WO2009070938A1 (fr) | Cellule électrolytique à membrane ionique de type à électrodes multiples avec cathodes à oxygène | |
| JPH1081986A (ja) | 水平型複極式電解槽 | |
| JPS59133384A (ja) | 電解槽 | |
| US4036717A (en) | Method for concentration and purification of a cell liquor in an electrolytic cell | |
| JP2653678B2 (ja) | 電解装置 | |
| JPH05238736A (ja) | クロモ硫酸の電気化学的再生法 | |
| CN219195151U (zh) | 一种内置电极多排管隔离膜电解设备 | |
| JPS5871382A (ja) | 電解槽 | |
| JPH11172484A (ja) | ガス拡散電極構造体とその製造方法 | |
| CN217052434U (zh) | 一种用于氯碱离子膜的电极结构 | |
| CN214361731U (zh) | 一种离子废液隔膜电解装置 | |
| KR840007608A (ko) | 단극성, 쌍극성 및/또는 혼성 막전해조 | |
| CN1127583C (zh) | 复极式离子膜单元槽 |