JP3377622B2 - 複極型イオン交換膜電解槽 - Google Patents
複極型イオン交換膜電解槽Info
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- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
Description
槽の改良に関する。
タープレス型の電解槽が多く用いられている。これはイ
オン交換膜と室枠とを交互に多数配置して、両側から油
圧式プレス等で締め付けてなるもので、電解槽の形式は
電気的な接続方法の相違から、並列接続形式の単極電解
槽と、直列接続形式の複極電解槽とに大別される。
うに陽極室30と陰極室40とを背中合わせに配置して
なり、陽極室30を構成する陽極室枠31は背板32
と、これと間隔を置いてほぼ平行に配置されたメッシュ
状の陽極板33とよりなり、背板32と陽極板33との
間には間隔を保持するために支持部材(リブ)34が配
置されている。支持部材34は板状部材からなり、図6
及び図7の左右方向に極液が流通できるよう複数の孔が
設けられている。
も陽極室枠と同じで、背板42と、メッシュ状の陰極板
43と、支持部材(リブ)44とよりなっている。背板
32と背板42とは一体に結合されて隔壁を構成してい
る。背板32、42の周縁部は、折曲げられて筒状体2
6に固定されている。なお21はイオン交換膜、22は
ガスケットである。
例えばチタンやチタン合金からなり、陽極板33はチタ
ン等の導電性のメッシュ状板を基板としこれに酸化チタ
ンや貴金属の酸化物(例えば酸化ルテニウム、酸化イリ
ジウム等)をコーティングしてなる。一方、陰極室40
では陰極板43は耐アルカリ性の例えば鉄、ニッケル、
ステンレス等の導電性のメッシュ状板を基板としこれに
ラネーニッケルや貴金属をコーティングしてなり、背板
42及び支持部材44は例えば軟鋼、ニッケル、ステン
レス、銅等からなる。
うな陽極室枠と陰極室枠の背板同士を接合して複極電解
槽用隔壁となす複極型イオン交換膜電解槽では、高電流
密度で運転すると極室内を流れる電解液は例えば90℃
を越える温度にまで上昇する。一方陽極室枠と陰極室枠
を構成する部材の材質は異なるため、部材間の熱線膨張
係数及び弾性率の差により、陽極室枠と陰極室枠からな
る室枠にたわみが生ずる。すなわち室枠が陰極側に出っ
張って弓形になる。この室枠のたわみ量が大きいとイオ
ン交換膜が相対する陽極板と陰極板間で強く挾みつけら
れ、イオン交換膜が損傷し、場合によっては電解槽の運
転を中止しなければならなくなる。
介して相対する陽極板と陰極板との距離を大きくするこ
とが考えられるが、これは槽電圧の上昇を招くことにな
る。
できかつ、電解電圧の低い複極型イオン交換膜電解槽を
提供することを目的としている。
タン又はチタン合金からなる陽極背板とを間隔を置いて
ほぼ平行に配置し陽極板と陽極背板との間に支持部材を
配置してなる陽極室枠と、陰極板とニッケル又はニッケ
ル合金からなる陰極背板とを間隔を置いてほぼ平行に配
置し陰極板と陰極背板との間に支持部材を配置してなる
陰極室枠とをその背板を背中合わせにして結合して複極
電解槽用隔壁としてなる複極型イオン交換膜電解槽にお
いて、陽極室枠の支持部材の厚さが陰極室枠の支持部材
の厚さより厚くなされているように構成されている。
ン合金からなる陽極背板とを間隔を置いてほぼ平行に配
置し陽極板と陽極背板との間に支持部材を配置してなる
陽極室枠と、陰極板とニッケル又はニッケル合金からな
る陰極背板とを間隔を置いてほぼ平行に配置し陰極板と
陰極背板との間に支持部材を配置してなる陰極室枠とを
その背板を背中合わせにして結合して複極電解槽用隔壁
としてなる複極型イオン交換膜電解槽において、陽極室
枠の支持部材の幅が陰極室枠の支持部材の幅より広くな
されているように構成されている。
タン合金からなる陽極背板とを間隔を置いてほぼ平行に
配置し陽極板と陽極背板との間に支持部材を配置してな
る陽極室枠と、陰極板とニッケル又はニッケル合金から
なる陰極背板とを間隔を置いてほぼ平行に配置し陰極板
と陰極背板との間に支持部材を配置してなる陰極室枠と
をその背板を背中合わせにして結合して複極電解槽用隔
壁としてなる複極型イオン交換膜電解槽において、陽極
室枠の支持部材の幅及び厚さが陰極室枠の支持部材の幅
及び厚さより広く且つ厚くなされているように構成され
ている。
持部材の幅や厚さより広く厚いと、陽極室枠と陰極室枠
の偏芯モーメントと、アンバランスモーメントが互いに
打ち消す方向にはたらき、これによりたわみを発生させ
ていたモーメントが大幅に減少することになる。
枠である。陽極室枠1は極板3と背板4とが間隔を置い
て配置され、極板3と背板4の間には支持部材(リブ)
5aが配置されている。支持部材5aは板状部材からな
りその長手方向(図1の奥行方向)には所どころに、陽
極液を図1の左右方向に流通させるための孔(図示せ
ず)が穿たれている。一方、陰極室枠2は上記陽極室枠
と同様であり極板6と、背板7と、極板6と背板7の間
に配置された支持部材8aとからなる。支持部材と極
板、支持部材と背板とはそれぞれ溶接により固定されて
いる。陽極室枠1と陰極室枠2とは背板を背中合わせに
して結合されて一体になり、複極電解槽用の隔壁9を構
成している。隔壁9を構成する陽極室枠の背板と陰極室
枠の背板との間には、導電性を高めるためにクラッド材
等の導電性の中間部材(図示せず)を挾んでもよい。
ばチタン又はチタン合金からなり、陽極板3はチタン等
の導電性のメッシュ状板を基板としこれに塩素又は酸素
の過電圧の小さい酸化チタンや貴金属の酸化物(例えば
酸化ルテニウム、酸化イリジウム等)をコーティングし
てなる。一方、陰極室2の陰極板6は耐アルカリ性の例
えば鉄、ニッケル、ステンレス等の導電性のメッシュ状
板を基板としこれに水素過電圧の小さいラネーニッケル
や貴金属をコーティングしてなり、背板7及び支持部材
8aはニッケル又はニッケル合金(ステンレスも含む)
からなる。
陰極室枠2の支持部材8aの厚さより大きくなされてい
る。これにより偏芯モーメントや、バイメタル効果によ
るアンバランスモーメントが互いに打ち消す方向にはた
らき、これによりたわみを発生させていたモーメントが
減少する。支持部材は好ましくは板状体からなり支持部
材の厚みとは板厚をいう。
極室枠2の支持部材8bの厚さは同じであるが陽極室枠
1の支持部材5bの幅B2は、陰極室枠2の支持部材8
bの幅より広くなされている。なお支持部材の幅は、背
板から極板までの距離、即ち極室の幅と同じである。
B3及び厚さA3が、陰極室枠2の支持部材8cの幅及
び厚さより広く且つ厚くなされている。
形乃至山形のものが使用され、陽極室枠1の支持部材5
dの幅B4及び厚さA4は、陰極室枠2の支持部材8d
の幅及び厚さより広く且つ厚くなされている。
形のもの(ハットリブともいう)が使用され、陽極室枠
1の支持部材5eの幅B5及び厚さA5は、陰極室枠2
の支持部材8eの幅及び厚さより広く且つ厚くなされて
いる。
厚さのいづれか一方だけを陽極室枠1において広く又は
厚くしてもよい。なお支持部材の形状は図示のものに限
定されるものではない。
陰極室枠(それぞれ縦120cm、横240cm)にお
いて支持部材(リブ)の厚さと幅(mm)を変えて(例
1〜3)たわみ量(mm)を測定した。なお陽極板には
板厚1.7mmのチタンエキスパンドメッシュ、陰極板
には板厚1.2mmのニッケルパンチドメッシュを使用
し、陽極側背板には厚み1.2mmのチタン板、陰極側
背板には厚み1.2mmのニッケル板を使用した。その
結果を表1に示す。例1〜3において陽極室枠の支持部
材にはチタン、陰極室枠の支持部材にはニッケルを使用
した。なお測定方法は、一つの室枠の周縁部にガスケッ
トを介在させ、陽極、陰極の両側から鉄製の締め付け具
で締め付け、熱湯を室枠内に導入して90℃まで内温を
上げた後、隔壁の最大たわみ量(mm)を、常温を基準
として測定した。
持部材にはチタン、陰極室枠の支持部材にはステンレス
(比較例1)、陽極室枠の支持部材にはチタン、陰極室
枠の支持部材にはニッケル(比較例2)を使用し、陽極
室枠と陰極室枠とのリブの厚さと幅を同じにしたものを
使用して同じ条件で測定した。その結果を表2に示す。
部材の幅や厚さを陰極室枠の支持部材の幅や厚さより大
きくすることにより隔膜のたわみ量が大幅に減少したこ
とがわかる。
型イオン交換膜電解槽では、たわみ量が少ないので極板
が陽イオン交換膜と接触して交換膜を損傷したりするこ
とがない。従って高電流密度でも安定した運転ができ、
また陽極と陰極の間の極間距離を短縮でき、電解電圧の
低い複極型イオン交換膜電解槽が得られる。
的横断面図。
部分的横断面図。
部分的横断面図。
部分的横断面図。
部分的横断面図。
膜及びガスケットと共に表す図。
Claims (3)
- 【請求項1】陽極板とチタン又はチタン合金からなる陽
極背板とを間隔を置いてほぼ平行に配置し陽極板と陽極
背板との間に支持部材を配置してなる陽極室枠と、陰極
板とニッケル又はニッケル合金からなる陰極背板とを間
隔を置いてほぼ平行に配置し陰極板と陰極背板との間に
支持部材を配置してなる陰極室枠とをその背板を背中合
わせにして結合して複極電解槽用隔壁としてなる複極型
イオン交換膜電解槽において、陽極室枠の支持部材の厚
さが陰極室枠の支持部材の厚さより厚くなされているこ
とを特徴とする複極型イオン交換膜電解槽。 - 【請求項2】陽極板とチタン又はチタン合金からなる陽
極背板とを間隔を置いてほぼ平行に配置し陽極板と陽極
背板との間に支持部材を配置してなる陽極室枠と、陰極
板とニッケル又はニッケル合金からなる陰極背板とを間
隔を置いてほぼ平行に配置し陰極板と陰極背板との間に
支持部材を配置してなる陰極室枠とをその背板を背中合
わせにして結合して複極電解槽用隔壁としてなる複極型
イオン交換膜電解槽において、陽極室枠の支持部材の幅
が陰極室枠の支持部材の幅より広くなされていることを
特徴とする複極型イオン交換膜電解槽。 - 【請求項3】陽極板とチタン又はチタン合金からなる陽
極背板とを間隔を置いてほぼ平行に配置し陽極板と陽極
背板との間に支持部材を配置してなる陽極室枠と、陰極
板とニッケル又はニッケル合金からなる陰極背板とを間
隔を置いてほぼ平行に配置し陰極板と陰極背板との間に
支持部材を配置してなる陰極室枠とをその背板を背中合
わせにして結合して複極電解槽用隔壁としてなる複極型
イオン交換膜電解槽において、陽極室枠の支持部材の幅
及び厚さが陰極室枠の支持部材の幅及び厚さより広く且
つ厚くなされていることを特徴とする複極型イオン交換
膜電解槽。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25977694A JP3377622B2 (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 複極型イオン交換膜電解槽 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25977694A JP3377622B2 (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 複極型イオン交換膜電解槽 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08100287A JPH08100287A (ja) | 1996-04-16 |
JP3377622B2 true JP3377622B2 (ja) | 2003-02-17 |
Family
ID=17338820
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25977694A Expired - Lifetime JP3377622B2 (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 複極型イオン交換膜電解槽 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3377622B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000192276A (ja) | 1998-12-25 | 2000-07-11 | Asahi Glass Co Ltd | 複極型イオン交換膜電解槽 |
-
1994
- 1994-09-30 JP JP25977694A patent/JP3377622B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH08100287A (ja) | 1996-04-16 |
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