JP3041793B1 - 電解槽 - Google Patents

電解槽

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JP3041793B1
JP3041793B1 JP11093589A JP9358999A JP3041793B1 JP 3041793 B1 JP3041793 B1 JP 3041793B1 JP 11093589 A JP11093589 A JP 11093589A JP 9358999 A JP9358999 A JP 9358999A JP 3041793 B1 JP3041793 B1 JP 3041793B1
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幸治 斉木
洋明 相川
真二 片山
健三 山口
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Mitsui Chemicals Inc
Toagosei Co Ltd
Kaneka Corp
ThyssenKrupp Uhde Chlorine Engineers Japan Ltd
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Chlorine Engineers Corp Ltd
Mitsui Chemicals Inc
Toagosei Co Ltd
Kaneka Corp
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Abstract

【要約】 【課題】 構造が簡単で、防食金属メッキ施工が容易に
行えるチャンバーを使用して、苛性液の漏れ防止を完全
に行える、ガス拡散電極を用いる電解槽を提供する。 【解決手段】 陰極エレメント１に隣接して陰極集電枠
３の面に沿って中央部側に設けた上下部チャンバーの酸
素ガス出入口４，５に接してガス拡散電極９の酸素ガス
出入口６，７を有するガス室８、ガス拡散電極９とイオ
ン交換膜１０の間に苛性液が入る陰極室１１から構成さ
れる電解槽の外側端部に、苛性液排出口として上部チャ
ンバー１７を、苛性液導入口として下部チャンバー１６
を、スペーサーを配置した苛性液通路１２，１３を経て
設けた電解槽。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、イオン交換膜法食
塩電解等に使用される酸素陰極を用いた電解槽に関し、
更に詳しくは、苛性液の供給、排出を有効に行う電解槽
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のガス拡散電極を用いる電解槽にお
いては、陰極エレメント、陰極集電枠、苛性室枠などで
構成され、これらはガスケットを間に挟んで組み立てら
れており、苛性液は陰極エレメント内に設けられた苛性
チャンバーの液出入口から供給、排出されている。しか
も、この電解槽はガスケットを必要とするものであっ
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このため、この電解槽
は構造が複雑で、各部材の接合部、例えば、ガスケット
のシール性の低下により苛性液の液漏れが生じる可能性
が大きいという問題があった。また、陰極エレメントの
苛性チャンバーが電食を生じる可能性があるが、この場
合、前記苛性チャンバーの防食のために、銀などのＮａ
ＯＨに対し防食性を有する金属によるメッキ施工も構造
上困難であるという問題点もあった。
【０００４】本発明は、このような従来の課題に鑑みて
なされたものであり、構造が簡単で、従来の電解槽をそ
のまま用いることができ、防食金属メッキ施工が容易に
行えるチャンバーを使用して、苛性液の漏れ防止を完全
に行える、ガス拡散電極を用いる電解槽を提供すること
を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、下記の
電解槽が提供されて、本発明の上記目的が達成される。 （１）陽極、イオン交換膜及びガス拡散電極よりなる酸
素陰極を用いる電解槽において、陰極エレメントに隣接
して陰極集電枠の面に沿って中央側に設けた上下部チャ
ンバーの酸素ガス出入口に接してガス拡散電極の酸素ガ
ス出入口を有するガス室、ガス拡散電極とイオン交換膜
の間に苛性液が入る陰極室から構成される電解槽の外側
端部に、苛性液排出口として上部チャンバーを、苛性液
導入口として下部チャンバーを、苛性液通路を介して接
続する苛性室枠を設けたことを特徴とする電解槽。 （２）各チャンバーからの苛性液通路は、狭い間隔を有
する平行な板材の間に形成され、苛性液の分散の均一化
及び強度の確保のために間隔１０〜１００ｍｍにスペー
サーが設けられていることを特徴とする前記（１）記載
の電解槽。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明について単極式電解
槽に実施した形態を図面に基づいて説明するが、本発明
はこれに限定されず、複極式電解槽にも応用できる。図
１は、本発明の一実施態様を示す断面図である。電解槽
の陰極エレメント１に隣接して陰極集電枠３の面に沿っ
て中央部側に上部ガスチャンバーの酸素ガス入口４と下
部チャンバーの酸素ガス出口５が設けられている。この
酸素入口及び出口に接して酸素ガス入口４及び出口５を
有する陰極集電枠３とガス拡散電極９の間にコルゲート
メッシュを充填したガス室８と、ガス拡散電極９とイオ
ン交換膜１０とで苛性液が入る陰極室１１を構成する。
【０００７】前記陰極集電枠３と陰極エレメント１との
間には、苛性液や酸素ガス防止用のガスケットを嵌挿し
てシールする構成になっている。このシール用のガスケ
ットとしては、耐アルカリ性のガスケットであれば特に
制限されることなく使用でき、例えば、合成ゴム、プラ
スチック等が好ましく使用できる。
【０００８】一方、このように構成された電解槽の陰極
部の外側端部に、苛性液排出口として上部チャンバー１
７を、苛性液導入口として下部チャンバー１６を、それ
ぞれ苛性液通路１３及び１２を経て陰極室１１の上下端
部から離して配設する。各苛性液通路１２及び１３は、
狭い陰極室を構成できるように狭い間隔で平行に配置し
た枠板の上部枠部及び下部枠部で形成するのがよく、苛
性液の分散の均一化及び強度の確保を計る目的で、間隔
１０〜１００ｍｍにスペーサーが配置されている。更
に、スペーサー型苛性液通路１２及び１３と陰極集電枠
３との間にはガスケット１４を、イオン交換膜１０との
間にはガスケット１５を嵌挿して、苛性液濡れ防止用に
シールしている。なお、ガスケットの材料は、前記の耐
アルカリ性のガスケットを特に制限されることなく使用
できる。
【０００９】陰極室１１の上部チャンバー１６、下部チ
ャンバー１７は、あらかじめ苛性ソーダに対し防食性の
ある銀などの金属でメッキした金属板を、内面側になる
ように板金加工で形成しているので、容易に製作するこ
とができると共に、苛性液に対する耐食性が優れてお
り、上部、下部チャンバー１６及び１７は電食を起こす
可能性もなくなる。さらに、板金加工では、陰極室枠２
と一体として形成してもよい。
【００１０】図１に示すように、本発明の実施態様で
は、電解液が下部から供給されて上部へ上昇する形式で
ある。すなわち、苛性液は、陰極室１１の下部チャンバ
ー１６から供給されて苛性液通路１２から苛性室１１に
入り、苛性室１１中を上昇し、苛性液通路１３を経て上
部チャンバー１７より排出される。
【００１１】
【発明の効果】本発明の電解槽によれば、苛性液の漏れ
が防止できるばかりでなく、上部チャンバー、下部チャ
ンバーの防食メッキ施工が容易にできるため、苛性チャ
ンバーが電食を生じることもない。更に、陰極室と上部
チャンバー、下部チャンバーを連通する苛性液通路にス
ペーサーを配置することにより、苛性液の均一の配分及
び円滑な流通も可能になる。さらに、上部チャンバー、
下部チャンバーは電解槽の外側に設けるようにしたの
で、従来の電解槽の内部構造を変えることなく改造する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のガス拡散電極を使用する電解槽の一例
を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 陰極エレメント ２ 苛性室枠 ３ 陰極集電枠 ４，６ 酸素ガス入口 ５，７ 酸素ガス出口 ８ ガス室 ９ ガス拡散電極 １０ イオン交換膜 １１ 陰極室 １２，１３ 苛性液通路 １４，１５ ガスケット １６ 下部チャンバー １７ 上部チャンバー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂田 昭博 東京都港区西新橋一丁目14番１号 東亞 合成株式会社内 (72)発明者 斉木 幸治 大阪府大阪市北区中之島三丁目２番４号 鐘淵化学工業株式会社内 (72)発明者 相川 洋明 東京都千代田区霞が関三丁目２番５号 三井化学株式会社内 (72)発明者 片山 真二 岡山県玉野市東高崎24丁目６号 クロリ ンエンジニアズ株式会社内 (72)発明者 山口 健三 東京都中央区築地５丁目６番４号 コン セプト エンジニアズ株式会社内 (56)参考文献 特開 平10−219488（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−207482（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−126880（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C25B 1/00 - 15/08

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 陽極、イオン交換膜及びガス拡散電極よ
    りなる酸素陰極を用いる電解槽において、陰極エレメン
    トに隣接して陰極集電枠の面に沿って中央側に設けた上
    下部チャンバーの酸素ガス出入口に接してガス拡散電極
    の酸素ガス出入口を有するガス室、ガス拡散電極とイオ
    ン交換膜の間に苛性液が入る陰極室から構成される電解
    槽の外側端部に、苛性液排出口として上部チャンバー
    を、苛性液導入口として下部チャンバーを、苛性液通路
    を介して接続する苛性室枠を設けたことを特徴とする電
    解槽。
  2. 【請求項２】 各チャンバーからの苛性液通路は、狭い
    間隔を有する平行な板材の間に形成され、苛性液の分散
    の均一化及び強度の確保のために間隔１０〜１００ｍｍ
    にスペーサーが設けられていることを特徴とする請求項
    １記載の電解槽。
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US09/701,418 US6383349B1 (en) 1999-03-31 2000-03-28 Electrolytic cell using gas diffusion electrode and power distribution method for the electrolytic cell
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