JP5628059B2

JP5628059B2 - Electrolytic cell

Info

Publication number: JP5628059B2
Application number: JP2011017067A
Authority: JP
Inventors: 佐々木　岳昭; 岳昭佐々木; 一也和田; 衛松岡
Original assignee: Asahi Kasei Chemicals Corp
Current assignee: Asahi Kasei Chemicals Corp
Priority date: 2011-01-28
Filing date: 2011-01-28
Publication date: 2014-11-19
Anticipated expiration: 2031-01-28
Also published as: TWM433408U; JP2012158775A; CN202450163U

Description

本発明は、アルカリ金属塩電解用の電解槽に関する。 The present invention relates to an electrolytic cell for alkali metal salt electrolysis.

アルカリ金属塩電解とは、食塩水等のアルカリ金属塩化物水溶液を電気分解（電解）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。アルカリ金属塩電解の方法としては、イオン交換膜、陽極、陰極を備えた電解槽を用いて電解を行うイオン交換膜法が知られている。電解では、陽極を備える陽極室にアルカリ金属塩化物水溶液が供給され、陰極を備える陰極室にアルカリ金属水酸化物が供給される。そして、電解により、塩化アルカリなどを原料として、陽極室では、塩素ガスが生成され、陰極室では、アルカリ金属水酸化物や水素ガスが生成される。 Alkali metal salt electrolysis is a method for producing high-concentration alkali metal hydroxide, hydrogen, chlorine, etc. by electrolyzing (electrolyzing) an aqueous alkali metal chloride solution such as saline. As an alkali metal salt electrolysis method, an ion exchange membrane method is known in which electrolysis is performed using an electrolytic cell equipped with an ion exchange membrane, an anode, and a cathode. In electrolysis, an alkali metal chloride aqueous solution is supplied to an anode chamber having an anode, and an alkali metal hydroxide is supplied to a cathode chamber having a cathode. Then, by electrolysis, chlorine gas is generated in the anode chamber using alkali chloride or the like as a raw material, and alkali metal hydroxide or hydrogen gas is generated in the cathode chamber.

電解において、電解槽を構成する各電解セルに電流を流す際、周囲への絶縁が完璧でない場合、リーク（漏洩）電流が発生する。リーク電流は、電解には利用されない電流であるため、リーク電流が生じると、流した電流のうち電解に寄与する電流の割合が減少し、生産効率が低下する。そのため、リーク電流を削減して生産効率を向上させるための様々な検討がなされている。例えば、特許文献１では、電解液を回収する管（出口ヘッダー）内のリーク電流を削減するために、電解液を回収する管内のノズルの位置や形状に関する発明が記載されている。 In electrolysis, when a current is passed through each electrolytic cell constituting the electrolytic cell, if the insulation to the surroundings is not perfect, a leakage (leakage) current is generated. Since the leak current is a current that is not used for electrolysis, when the leak current occurs, the ratio of the current that contributes to the electrolysis in the flowed current decreases, and the production efficiency decreases. For this reason, various studies for reducing the leakage current and improving the production efficiency have been made. For example, Patent Document 1 describes an invention relating to the position and shape of a nozzle in a pipe for collecting an electrolytic solution in order to reduce a leakage current in a pipe (outlet header) for collecting the electrolytic solution.

特開昭５４−１１４４７８号公報JP 54-114478 A

しかしながら、特許文献１に記載の発明では、リーク電流の削減が十分であるとは言えず、生産効率が十分に高められたものではなかった。また、特許文献１に記載の発明では、電解停止時に、逆電流を十分に抑制することができない。ここで、逆電流とは、電解を実施している間に電流が流れる方向とは逆方向に流れる電流のことであり、この逆電流に由来して、電極の触媒の耐久性が低下する可能性がある。 However, in the invention described in Patent Document 1, it cannot be said that the leakage current is sufficiently reduced, and the production efficiency has not been sufficiently improved. In the invention described in Patent Document 1, the reverse current cannot be sufficiently suppressed when the electrolysis is stopped. Here, the reverse current is a current that flows in a direction opposite to the direction in which the current flows during electrolysis, and the durability of the electrode catalyst may be reduced due to the reverse current. There is sex.

本発明は、上記を鑑みてなされたものであり、電解時のリーク電流を削減し、効率的な電解を行うことができると共に、電解停止時の逆電流も削減できる電解槽を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and provides an electrolytic cell that can reduce leakage current during electrolysis, perform efficient electrolysis, and also reduce reverse current when electrolysis is stopped. Objective.

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、電解セルから液を回収するための電解液回収管と、電解セルとを繋ぐホースを、特定の構成とした電解槽が、リーク電流及び逆電流を大幅に削減できることを見出し、本発明を成すに至った。すなわち、本発明は以下の通りである。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have developed an electrolytic cell having a specific configuration of an electrolytic solution recovery pipe for recovering a liquid from an electrolytic cell and a hose connecting the electrolytic cell. The present inventors have found that leakage current and reverse current can be greatly reduced, and have achieved the present invention. That is, the present invention is as follows.

（１）陽極を有する陽極室と陰極を有する陰極室とを有する複数の電解セルが直列に連結された電解槽であって、
陽極室に陽極液を供給する陽極液入口と、
陰極室に陰極液を供給する陰極液入口と、
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と、
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と、
前記陽極液を前記電解セルそれぞれの前記陽極液入口に供給する陽極液供給管と、
前記陰極液を前記電解セルそれぞれの前記陰極液入口に供給する陰極液供給管と、
前記陽極液を前記電解セルそれぞれの前記陽極液出口から排出して回収する陽極液回収管と、
前記陰極液を前記電解セルそれぞれの前記陰極液出口から排出して回収する陰極液回収管と、
前記陽極液入口と前記陽極液供給管とを接続するホース（Ａ）と、
前記陰極液入口と前記陰極液供給管とを接続するホース（Ｂ）と、
前記陽極液出口と前記陽極液回収管とを接続するホース（Ｃ）と、
前記陰極液出口と前記陰極液回収管とを接続するホース（Ｄ）と、を備え、
前記陽極液入口と前記陰極液入口とは前記電解セルの下部に配置され、
前記陽極液出口と前記陰極液出口とは前記電解セルの上部に配置され、
前記陽極液供給管、前記陰極液供給管、前記陽極液回収管、及び前記陰極液回収管は、前記複数の電解セルが直列に連結される方向に沿って配置され、
前記陽極液供給管は、前記陽極液入口よりも下方に配置され、
前記陰極液供給管は、前記陰極液入口よりも下方に配置され、
前記陽極液回収管は、前記陽極液出口よりも下方に配置され、
前記陰極液回収管は、前記陰極液出口よりも下方に配置され、
前記ホース（Ｄ）の全長は、前記陰極液出口のノズルの中心と前記陰極液回収管のノズルの中心の２点間を結ぶ直線に対して１．１倍〜１．５倍であり、
前記ホース（Ｄ）は、前記陰極液出口のノズルを基点として、全長に対して６０〜８０％の長さの第一直線部分を有し、次に折れ曲がり部分を有し、さらに全長に対して１０％〜１５％の長さの第二直線部分を有して、前記陰極液回収管のノズルに接続されていることを特徴とする電解槽。 (1) An electrolytic cell in which a plurality of electrolytic cells having an anode chamber having an anode and a cathode chamber having a cathode are connected in series,
An anolyte inlet for supplying anolyte to the anode chamber;
A catholyte inlet for supplying catholyte to the cathode chamber;
An anolyte outlet for discharging the anolyte and the gas generated at the anode from the anode chamber;
A catholyte outlet for discharging the catholyte and the gas generated at the cathode from the cathode chamber;
An anolyte supply pipe for supplying the anolyte to the anolyte inlet of each of the electrolytic cells;
A catholyte supply tube for supplying the catholyte to the catholyte inlet of each of the electrolysis cells;
An anolyte recovery pipe for discharging and recovering the anolyte from the anolyte outlet of each of the electrolytic cells;
A catholyte recovery tube for discharging and recovering the catholyte from the catholyte outlet of each of the electrolytic cells;
A hose (A) connecting the anolyte inlet and the anolyte supply pipe;
A hose (B) connecting the catholyte inlet and the catholyte supply pipe;
A hose (C) for connecting the anolyte outlet and the anolyte recovery pipe;
A hose (D) for connecting the catholyte outlet and the catholyte recovery tube,
The anolyte inlet and the catholyte inlet are disposed at the bottom of the electrolysis cell,
The anolyte outlet and the catholyte outlet are disposed at the top of the electrolysis cell;
The anolyte supply tube, the catholyte supply tube, the anolyte recovery tube, and the catholyte recovery tube are arranged along a direction in which the plurality of electrolytic cells are connected in series,
The anolyte supply pipe is disposed below the anolyte inlet,
The catholyte supply pipe is disposed below the catholyte inlet,
The anolyte recovery pipe is disposed below the anolyte outlet,
The catholyte recovery tube is disposed below the catholyte outlet,
The total length of the hose (D) is 1.1 to 1.5 times with respect to a straight line connecting two points of the center of the nozzle of the catholyte outlet and the center of the nozzle of the catholyte recovery tube,
The hose (D) has a first straight portion having a length of 60 to 80% with respect to the entire length with the nozzle at the outlet of the catholyte outlet as a base point, then has a bent portion, and further has a length of 10 with respect to the total length. An electrolytic cell comprising a second straight portion with a length of 15% to 15% and connected to a nozzle of the catholyte recovery tube.

（２）前記ホース（Ｃ）の全長が、前記陽極液出口のノズルの中心と前記陽極液回収管のノズルの中心との２点間を結ぶ直線に対して１．１倍〜１．５倍であり、
前記ホース（Ｃ）が、前記陽極液出口のノズルを基点として、全長に対して６０〜８０％の長さの第一直線部分を有し、次に折れ曲がり部分を有し、さらに全長に対して１０％〜１５％の長さの第二直線部分を有して、前記陽極液回収管のノズルに繋がれている
ことを特徴とする（１）に記載の電解槽。 (2) The total length of the hose (C) is 1.1 to 1.5 times the straight line connecting the two points of the center of the nozzle of the anolyte outlet and the center of the nozzle of the anolyte recovery pipe. And
The hose (C) has a first straight portion with a length of 60 to 80% with respect to the total length, and then has a bent portion with the nozzle at the anolyte outlet as a base point, and further has a length of 10 with respect to the total length. The electrolytic cell according to (1), wherein the electrolytic cell has a second straight portion with a length of 15% to 15% and is connected to a nozzle of the anolyte recovery tube.

（３）前記ホース（Ｃ）と前記ホース（Ｄ）とはフレキシブルホースであることを特徴とする（１）又は（２）に記載の電解槽。 (3) The electrolytic cell according to (1) or (2), wherein the hose (C) and the hose (D) are flexible hoses.

（４）前記ホース（Ｄ）及び前記ホース（Ｃ）の折れ曲がり部分が、曲線状に折れ曲がっていることを特徴とする（２）又は（３）に記載の電解槽。 (4) The electrolytic cell according to (2) or (3), wherein the bent portions of the hose (D) and the hose (C) are bent in a curved shape.

（５）前記陰極液回収管のノズルが、前記電解セルの外側に位置し、地面と垂直な方向に対して２０°〜６０°の角度を有していることを特徴とする（１）〜（４）のいずれか一項に記載の電解槽。 (5) The nozzle of the catholyte recovery tube is located outside the electrolysis cell and has an angle of 20 ° to 60 ° with respect to a direction perpendicular to the ground (1) to The electrolytic cell as described in any one of (4).

（６）前記陽極液回収管のノズルが、前記電解セルの外側に位置し、地面と垂直な方向に対して２０°〜６０°の角度を有していることを特徴とする（１）〜（５）のいずれか一項に記載の電解槽。 (6) The nozzle of the anolyte recovery tube is located outside the electrolysis cell and has an angle of 20 ° to 60 ° with respect to a direction perpendicular to the ground. The electrolytic cell as described in any one of (5).

本発明によれば、電解時のリーク電流を削減し、効率的な電解を行うことができると共に、電解停止時の逆電流も削減できる電解槽が提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electrolytic cell which can reduce the leakage current at the time of electrolysis, can perform efficient electrolysis, and can also reduce the reverse current at the time of electrolysis stop is 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. ホースの構成を説明する概念図である。It is a conceptual diagram explaining the structure of a hose. 他の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 other embodiment. 実施例で用いた電解槽の一部の断面図である。It is a partial sectional view of an electrolyzer used in an example. 実施例で用いた電解槽の一部の断面図である。It is a partial sectional view of an electrolyzer used in an example. 実施例で用いた電解槽の一部の断面図である。It is a partial sectional view of an electrolyzer used in an example.

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.

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。本実施形態に係る電解槽１００は、電解セル１が直列に連結された電解槽であって、電解セルと、電解セルから電解液を回収する管とを繋ぐホースに特徴を有するものである。 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating the configuration of an electrolytic cell 100 according to this embodiment. The electrolytic cell 100 according to the present embodiment is an electrolytic cell in which the electrolytic cells 1 are connected in series, and is characterized by a hose that connects the electrolytic cell and a pipe that recovers the electrolytic solution from the electrolytic cell.

〔電解槽概要〕
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接に給電することで、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]
In this embodiment, an 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 electrolytic cell 1 and the cathode chamber of the adjacent electrolytic cell to form unit electrolytic cells. In contrast, electrolysis is performed by supplying power directly. 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、陽極室又は陰極室に電解液を供給する開口部と、陽極室又は陰極室から電解液等を排出する開口部とを有する。具体的には、電解セル１は、この開口部として、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１４、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１３、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１６を有する。本実施形態の電解セル１では、陽極液入口１０と陰極液入口１４が電解セルの下部に位置し、陽極液出口１３と陰極液出口１６が電解セルの上部に位置する。 [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. Moreover, the electrolytic cell 1 has an opening for supplying an electrolytic solution to the anode chamber or the cathode chamber, and an opening for discharging the electrolytic solution or the like from the anode chamber or the cathode chamber. Specifically, the electrolytic cell 1 has an anolyte inlet 10 for supplying an anolyte to the anode chamber, a catholyte inlet 14 for supplying a catholyte to the cathode chamber, and an anolyte and an anode from the anode chamber. An anolyte outlet 13 for discharging the generated gas and a catholyte outlet 16 for discharging the catholyte and the generated gas at the cathode from the cathode chamber are provided. In the electrolysis cell 1 of this embodiment, the anolyte inlet 10 and the catholyte inlet 14 are located in the lower part of the electrolysis cell, and the anolyte outlet 13 and the catholyte outlet 16 are located in the upper part of the electrolysis cell.

本実施形態の電解セル１では、陽極液入口１０と陰極液入口１４が電解セルの下部に位置し、陽極液出口１３と陰極液出口１６が電解セル１の上部に位置する。ここで、電解セル１の上部とは、電解セル１を高さ方向に見た場合の中点より上方のことであり、下部とは、中点より下方のことである。好ましくは、陽極液入口１０と陰極液入口１４が電解セルの下端に位置し、陽極液出口１３と陰極液出口１６が電解セルの上端に位置することである。 In the electrolysis cell 1 of the present embodiment, the anolyte inlet 10 and the catholyte inlet 14 are located in the lower part of the electrolysis cell, and the anolyte outlet 13 and the catholyte outlet 16 are located in the upper part of the electrolysis cell 1. Here, the upper part of the electrolytic cell 1 is above the middle point when the electrolytic cell 1 is viewed in the height direction, and the lower part is below the middle point. Preferably, the anolyte inlet 10 and the catholyte inlet 14 are located at the lower end of the electrolysis cell, and the anolyte outlet 13 and the catholyte outlet 16 are located at the upper end of the electrolysis cell.

〔電解液供給管と電解液回収管〕
本実施形態の電解槽１００では、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、各電解セルから、電解液をそれぞれ排出して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１４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１３から排出して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１６から排出して回収する陰極液回収管５を有する。 [Electrolyte supply pipe and electrolyte recovery pipe]
In the electrolytic cell 100 of this embodiment, each of the electrolytic cells 1 arranged in series has an electrolytic solution supply pipe for supplying an electrolytic solution, and the electrolytic solution is discharged and collected from each electrolytic cell. 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 14 of each electrolysis cell. 3. It has an anolyte recovery tube 4 for discharging and recovering the anolyte from the anolyte outlet 13 of each electrolytic cell, and a catholyte recovery tube 5 for discharging and recovering the catholyte from the catholyte outlet 16 of each electrolytic cell. .

なお、図１では、陽極液供給管２、陽極液回収管４が電解セル１の右端に位置し、陰極液供給管３、陰極液回収管５が、電解セル１の左端に位置しているが、陽極液回収管４及び陽極液出口１３と、陰極液回収管５及び陰極液出口１４とを入れ替えた配置にしてもよい。 In FIG. 1, the anolyte supply pipe 2 and the anolyte recovery pipe 4 are located at the right end of the electrolysis cell 1, and the catholyte supply pipe 3 and the catholyte collection pipe 5 are located at the left end of the electrolysis cell 1. However, the anolyte recovery tube 4 and the anolyte outlet 13 may be replaced with the catholyte recovery tube 5 and the catholyte outlet 14.

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１４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１３より下方に位置され、陰極液回収管５は、陰極液出口１６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 14. Further, the anolyte recovery tube 4 is positioned below the anolyte outlet 13, and the catholyte recovery tube 5 is positioned below the catholyte outlet 16. 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１３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１４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１６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及び陰極液回収管から回収される。 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. 13 is recovered from the anode chamber to the anolyte recovery tube 4 via 13. On the other hand, the catholyte is supplied from the catholyte supply pipe 3 to the cathode chamber via the catholyte inlet 14 located at the bottom of each electrolysis cell, and via the catholyte outlet 16 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 an anolyte recovery tube and a catholyte recovery tube, 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、各電解セルと、各電解セルに電解液を供給する電解液供給管とを、ホースで繋ぐ。同様に、各電解セルと、各電解セルから電解液を回収する電解液回収管とを、ホースで繋ぐ。具体的には、各電解セルの陽極液入口１０のノズルと、陽極液供給管２のノズル１８とがホース（Ａ）６で繋がれており、各電解セルの陰極液入口１４のノズルと、陰極液供給管３のノズル１７とがホース（Ｂ）７で繋がれており、各電解セルの陽極液出口１３のノズルと、陽極液回収管４のノズル１１とがホース（Ｃ）８で繋がれており、各電解セルの陰極液出口１６のノズルと、陰極液回収管５のノズルとがホース（Ｄ）９で繋がれている。〔hose〕
In the electrolytic cell 100 of this embodiment, each electrolytic cell and an electrolytic solution supply pipe that supplies an electrolytic solution to each electrolytic cell are connected by a hose. Similarly, each electrolytic cell and an electrolytic solution recovery pipe for recovering an electrolytic solution from each electrolytic cell are connected by a hose. Specifically, the nozzle of the anolyte inlet 10 of each electrolytic cell and the nozzle 18 of the anolyte supply pipe 2 are connected by a hose (A) 6, and the nozzle of the catholyte inlet 14 of each electrolytic cell; The nozzle 17 of the catholyte supply pipe 3 is connected by a hose (B) 7, and the nozzle of the anolyte outlet 13 of each electrolysis cell and the nozzle 11 of the anolyte recovery pipe 4 are connected by a hose (C) 8. The nozzle of the catholyte outlet 16 of each electrolysis cell and the nozzle of the catholyte recovery tube 5 are connected by a hose (D) 9.

〔ホースの材質〕
上記のホース（Ａ）〜（Ｄ）（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。 [Material of hose]
As materials for the above-mentioned hoses (A) to (D) (hoses 6 to 9), since chlorine or an 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.

〔フレキシブルホース〕
本実施形態において、ホース（Ｃ）８及びホース（Ｄ）９は、フレキシブルホースであることが好ましい。フレキシブルホースとは、変位に対してある程度柔軟に対応できるホースという意味である。 [Flexible hose]
In the present embodiment, the hose (C) 8 and the hose (D) 9 are preferably flexible hoses. A flexible hose means a hose that can flexibly cope with displacement.

電解槽では、電解セル１と電解液回収管（陽極液回収管４及び陰極液回収管５）のノズルとの間には位置関係に公差（ズレ）が生じる。ホース（Ｃ）８及びホース（Ｄ）９がフレキシブルホースであれば、ある程度の自由度があり、この公差をより吸収することができるため、好ましい。それによって、電解セル１とホースとの接続をより確実に行うことができる。 In the electrolytic cell, there is a tolerance (displacement) in positional relationship between the electrolytic cell 1 and the nozzles of the electrolytic solution recovery pipe (the anolyte recovery pipe 4 and the catholyte recovery pipe 5). If the hose (C) 8 and the hose (D) 9 are flexible hoses, there is a certain degree of freedom, and this tolerance can be absorbed more preferably. Thereby, the connection between the electrolytic cell 1 and the hose can be more reliably performed.

なお、本実施形態における公差とは、設置時の設計寸法からズレのことである。電解液回収管（陽極液回収管４及び陰極液回収管５）の設置位置の公差、その他にホースにも公差がある。フレキシブルホースであれば、これらのズレをより確実に吸収することができるため、好ましい。 The tolerance in the present embodiment is a deviation from the design dimensions at the time of installation. There are tolerances in the installation positions of the electrolyte recovery tubes (the anolyte recovery tube 4 and the catholyte recovery tube 5), as well as the hose. A flexible hose is preferable because these deviations can be absorbed more reliably.

フレキシブルホースとしては、コルゲート形状やベローズ形状のフレキシブルホース等が挙げられる。コルゲート形状とは、ホースの曲がり部分に螺旋状に凹凸をつけたものであり、この部分でホースの自由度が保たれる。ベローズ形状とは、ホースの曲がり部分に蛇腹状に凹凸をつけたものであり、曲がり易く、伸縮性がある。 Examples of the flexible hose include corrugated and bellows-shaped flexible hoses. The corrugated shape is a hose bent portion that is spirally uneven, and this portion maintains the degree of freedom of the hose. The bellows shape is a bent portion of the hose with irregularities in a bellows shape, and is easy to bend and has elasticity.

図２は、本実施形態におけるフレキシブルホースの概念図である。フレキシブルホース２０は、電解液出口ノズルを基点として、第一直線部２１、コルゲート形状などの折れ曲がり部分２２、第二直線部２３を有し、電解液回収管のノズルに接続される。 FIG. 2 is a conceptual diagram of the flexible hose in the present embodiment. The flexible hose 20 has a first straight portion 21, a bent portion 22 such as a corrugated shape, and a second straight portion 23 with the electrolyte outlet nozzle as a base point, and is connected to the nozzle of the electrolyte recovery pipe.

本実施形態の電解槽１００において、ホース（Ｃ）８又は（Ｄ）９内の液抵抗を増大させることで、電解運転時のリーク電流を大幅に削減できる。それによって、電解に寄与しない電流を削減でき、アルカリ金属水酸化物の生産効率が向上する。加えて、電解停止時の逆電流も減らすことが可能である。逆電流が減ることで、電極触媒の消耗を低減することができ、その結果、電極の寿命を延長できる効果も有する。 In the electrolytic cell 100 of the present embodiment, the leakage current during the electrolytic operation can be greatly reduced by increasing the liquid resistance in the hose (C) 8 or (D) 9. Thereby, the electric current which does not contribute to electrolysis can be reduced, and the production efficiency of alkali metal hydroxide is improved. In addition, it is possible to reduce the reverse current when the electrolysis is stopped. By reducing the reverse current, the consumption of the electrode catalyst can be reduced, and as a result, there is an effect that the life of the electrode can be extended.

以下、本実施形態におけるホース（Ｃ）８及びホース（Ｄ）９の構成について、さらに具体的に説明する。 Hereinafter, the configuration of the hose (C) 8 and the hose (D) 9 in the present embodiment will be described more specifically.

〔ホースの全長が長いこと〕
本実施形態の電解槽１００において、ホース（Ｄ）９の全長は、陰極液出口１６のノズルの中心と陰極液回収管５のノズル１５の中心の２点間を結ぶ直線に対して１．１倍〜１．５倍である。それによって、陰極液の液抵抗が増加し、リーク電流を大幅に削減することができる。以下で、その理由について説明する。 [The length of the hose is long]
In the electrolytic cell 100 of the present embodiment, the total length of the hose (D) 9 is 1.1 with respect to a straight line connecting the two points of the center of the nozzle of the catholyte outlet 16 and the center of the nozzle 15 of the catholyte recovery tube 5. Times to 1.5 times. Thereby, the liquid resistance of the catholyte increases and the leakage current can be greatly reduced. The reason will be described below.

電解槽１００は、多数の電解セル１を直列に並べて接続する。そして、電解時における電解槽１００全体の電圧は、各電解セル１の電圧を足し合わせた電圧である。そして、電解セルに供給及び回収される電解液は、電解質溶液であるため、各電解セルと、電解液供給管や電解液回収管とは、電解液を介して電気的に接続された状態となる。加えて、金属製の電解液供給管や電解液回収管は、安全性の観点から、地絡している。 The electrolytic cell 100 connects a large number of electrolytic cells 1 in series. And the voltage of the electrolytic cell 100 whole at the time of electrolysis is a voltage which added the voltage of each electrolytic cell 1 together. And since the electrolytic solution supplied to and recovered in the electrolytic cell is an electrolytic solution, each electrolytic cell, the electrolytic solution supply pipe and the electrolytic solution recovery pipe are electrically connected via the electrolytic solution and Become. In addition, the metal electrolyte supply pipe and the electrolyte recovery pipe are grounded from the viewpoint of safety.

したがって、電解セルと、電解液供給管や電解液回収管との間に電圧差が生じる。そのため、給電した電流の一部が、ホース中の電解液を介して電解液供給管や電解液回収管に電流が流れる。これにより、電解に使用されない電流であるリーク電流が発生し、イオン交換膜法食塩電解の電解効率を下げることとなる。特に、ホースを介したリーク電流としては、陰極液回収管５へのリーク電流が多い。 Therefore, a voltage difference is generated between the electrolytic cell and the electrolytic solution supply pipe or the electrolytic solution recovery pipe. Therefore, a part of the supplied current flows through the electrolytic solution in the hose to the electrolytic solution supply pipe and the electrolytic solution recovery pipe. As a result, a leak current, which is a current that is not used for electrolysis, is generated, and the electrolysis efficiency of ion exchange membrane salt electrolysis is reduced. In particular, as the leakage current through the hose, there is much leakage current to the catholyte recovery tube 5.

したがって、本実施形態では、ホース（Ｄ）９を、陰極液出口１６のノズルの中心と陰極液回収管５のノズル１５の中心の２点間を直線で繋ぐのではなく、陰極液出口１６のノズルの中心と陰極液回収管５のノズルの中心の２点間を結ぶ直線に対して１．１倍〜１．５倍の長さに調節して、接続することで、大幅にリーク電流を削減することができる。１．１倍以上であれば、陰極液出口１６のノズルを基点としてホースが直線に延びる領域（第一直線部）の長さが十分であり、ホース内の液抵抗を増加させることができる。また、１．５倍以下であれば、全長に対する第一直線部の比率を保った状態でも、ホースの接続ができる。より好ましくは、１．２〜１．４倍である。 Therefore, in the present embodiment, the hose (D) 9 is not connected by a straight line between the center of the nozzle of the catholyte outlet 16 and the center of the nozzle 15 of the catholyte recovery tube 5, but instead of the catholyte outlet 16. Leakage current is greatly reduced by adjusting the length of the nozzle to 1.1 to 1.5 times the straight line connecting the center of the nozzle and the center of the nozzle of the catholyte recovery tube 5. Can be reduced. If it is 1.1 times or more, the length of the region in which the hose extends straight from the nozzle of the catholyte outlet 16 (first straight portion) is sufficient, and the liquid resistance in the hose can be increased. Moreover, if it is 1.5 times or less, a hose can be connected also in the state which maintained the ratio of the 1st linear part with respect to full length. More preferably, it is 1.2 to 1.4 times.

〔ホースの直線部分が長いこと〕
また、本実施形態の電解槽１００では、ホース（Ｄ）９は、陰極液出口１６のノズルを基点として、全長に対して６０〜８０％の長さの第一直線部分９Ａを有し、次に折れ曲がり部分９Ｂを有し、さらに全長に対して１０％〜１５％の長さの第二直線部分９Ｃを有して、陰極液回収管５のノズル１５に繋がれている。それによって、陰極液及び高濃度のアルカリ金属水酸化物並びに水素ガスをスムーズに電解セル外に排出することができ、かつ、リーク電流を安定的に削減することができる。ここで、直線とは、略直線になっていればよく、ホースの形状及び重量、又は電解液の重量によって撓んでもよい。また、折れ曲がり部分の長さは、第一直線部分及び第二直線部分以外の部分の長さである。 [The straight part of the hose is long]
Further, in the electrolytic cell 100 of the present embodiment, the hose (D) 9 has the first straight portion 9A having a length of 60 to 80% with respect to the entire length from the nozzle of the catholyte outlet 16 as a base point. It has a bent portion 9B, and further has a second straight portion 9C having a length of 10% to 15% of the entire length, and is connected to the nozzle 15 of the catholyte recovery tube 5. As a result, the catholyte, the high-concentration alkali metal hydroxide, and the hydrogen gas can be smoothly discharged out of the electrolytic cell, and the leakage current can be stably reduced. Here, the straight line may be a substantially straight line and may be bent depending on the shape and weight of the hose or the weight of the electrolyte. Further, the length of the bent portion is the length of the portion other than the first straight portion and the second straight portion.

陰極液出口１６からは、電解液以外に、気体である水素ガスが排出されるため、単にホースを伸ばすだけでは、水素ガスの排出をスムーズに行なうことが出来ない。本実施形態では、ホース（Ｄ）９が、第一直線部分９Ａと第二直線部分９Ｂとを合わせて、ホース全長に対して７０％〜９５％の直線部分を有しているため、ホース内の気液の流れが安定し、排出をスムーズに行うことができる。さらに、液抵抗も増加するため、リーク電流が削減される。ホース内の液抵抗を増加させるためには、折れ曲がり部分の範囲は出来るだけ小さい方が好ましい。 Since hydrogen gas, which is a gas, is discharged from the catholyte outlet 16 in addition to the electrolyte, the hydrogen gas cannot be discharged smoothly by simply extending the hose. In the present embodiment, the hose (D) 9 has a straight portion of 70% to 95% with respect to the entire length of the hose by combining the first straight portion 9A and the second straight portion 9B. The gas-liquid flow is stable and the discharge can be performed smoothly. Furthermore, since the liquid resistance increases, the leakage current is reduced. In order to increase the liquid resistance in the hose, it is preferable that the range of the bent portion is as small as possible.

従来は、ホース内の液抵抗は、電解液の電気抵抗率、ホース長さで決定させると考えられていた。しかし、フレキシブルホースの折れ曲がり部におけるコルゲート形状や、急激にホースが曲がる部分では予想以上に液断面積が大きくなり、極端にホース内の液抵抗が減少してしまうことを、本発明者らは見出した。コルゲート部分のように凹凸がある箇所では、コルゲート部分の凹凸に電解液がぶつかり、電解液の断面積が大きくなり、結果、ホース内の液抵抗が小さくなり、リーク電流が増加する。また、急激にホースが曲がる部分では、これも同じように、カーブで液が乱され、電解液の断面積が大きくなり、ホース内の液抵抗が小さくなり、リーク電流が増加する。そのため、ホースの直線部分を出来るだけ長くすることによって、フレキシブルホースの液抵抗を増大させ、リーク電流を大幅に削減できることが可能となるのである。 Conventionally, the liquid resistance in the hose was considered to be determined by the electrical resistivity of the electrolyte and the hose length. However, the present inventors have found that the liquid cross-sectional area becomes larger than expected at the corrugated shape at the bent part of the flexible hose or the part where the hose is bent suddenly, and the liquid resistance in the hose is extremely reduced. It was. In a portion having irregularities such as a corrugated portion, the electrolytic solution collides with the irregularities of the corrugated portion, and the cross-sectional area of the electrolytic solution is increased. As a result, the liquid resistance in the hose is decreased, and the leakage current is increased. Similarly, in the portion where the hose bends suddenly, the liquid is disturbed by the curve, the cross-sectional area of the electrolytic solution increases, the liquid resistance in the hose decreases, and the leakage current increases. Therefore, by making the straight portion of the hose as long as possible, the liquid resistance of the flexible hose can be increased and the leakage current can be greatly reduced.

〔ホースの第一直線部分が長いこと〕
また、本実施形態の電解槽１００におけるホース（Ｄ）９は、陰極液出口１６のノズルを基点として、全長に対して６０〜８０％の長さの第一直線部分９Ａを有し、次に折れ曲がり部分９Ｂを有し、さらに全長に対して１０％〜１５％の長さの第二直線部分９Ｃを有して、陰極液回収管５のノズル１５に繋がれている。第一直線部分９Ａが６０％以上であれば、液抵抗を増大させて、リーク電流を削減することができる。８０％以下であれば、折れ曲がり部分の長さが十分となり、接続が容易にできる。より好ましい第一直線部分９Ａの長さは、６５％〜８０％である。 [The first straight part of the hose is long]
In addition, the hose (D) 9 in the electrolytic cell 100 of the present embodiment has the first straight portion 9A having a length of 60 to 80% with respect to the entire length with the nozzle of the catholyte outlet 16 as a base point, and then bends. It has a portion 9B, and further has a second straight portion 9C having a length of 10% to 15% of the entire length, and is connected to the nozzle 15 of the catholyte recovery tube 5. If the first linear portion 9A is 60% or more, the liquid resistance can be increased and the leakage current can be reduced. If it is 80% or less, the length of the bent portion is sufficient, and the connection can be facilitated. A more preferable length of the first linear portion 9A is 65% to 80%.

ホース（Ｄ）９について、電解セル１の電解液出口のすぐ近くで急激な曲がりやコルゲート形状をつけてしまうと、排出された直後に液断面積が大きくなり、それ以降の直線部において液断面積を小さくすることが困難であるため、ホース内の液抵抗が著しく減少してしまう。また、気体や電解液の排出がスムーズに行われない。そのため、ホース全長に対する第一直線部分９Ａの比率を大きくし、相対的に第２直線部分９Ｃ及び折れ曲がり部分９Ｂの比率を小さくすることが重要である。 If the hose (D) 9 has a sharp bend or corrugated shape in the immediate vicinity of the electrolyte outlet of the electrolysis cell 1, the liquid cross-sectional area will increase immediately after being discharged, and the liquid will be disconnected at the straight portion thereafter. Since it is difficult to reduce the area, the liquid resistance in the hose is significantly reduced. Also, gas and electrolyte are not discharged smoothly. Therefore, it is important to increase the ratio of the first straight portion 9A to the total length of the hose and relatively decrease the ratio of the second straight portion 9C and the bent portion 9B.

〔ホースの折れ曲がり〕
また、ホース（Ｄ）９は、陰極液出口１６のノズルを基点として、第一直線部分９Ａを経て、全長に対して６０％〜８０％の部分で折れ曲がり部分９Ｂを有し、さらに第二直線部分９Ｃを有して、陰極液回収管５のノズル１５に繋がれていることが好ましい。折れ曲がり部分９Ｂの位置が、全長に対して６０％より小さい位置である場合には、第一直線部分９Ａが短くなり、ホース内の液抵抗を増加させることができない。また、折れ曲がり部分９Ｂの位置が、全長に対して８０％より大きい場合には、折れ曲がり部分の長さが不十分となり、接続出来なくなる。 [Bending of hose]
Further, the hose (D) 9 has a bent portion 9B at a portion of 60% to 80% with respect to the entire length from the nozzle of the catholyte outlet 16 through the first straight portion 9A, and further has a second straight portion. 9C is preferably connected to the nozzle 15 of the catholyte recovery tube 5. When the position of the bent portion 9B is a position smaller than 60% with respect to the entire length, the first straight portion 9A is shortened and the liquid resistance in the hose cannot be increased. Further, when the position of the bent portion 9B is larger than 80% with respect to the entire length, the length of the bent portion becomes insufficient and connection cannot be made.

なお、第二直線部９Ｃはホース内の液抵抗を増加させる効果が小さいため、自由度を保てる範囲で可能な限り短い方が良い。 In addition, since the effect of increasing the liquid resistance in the hose is small, the second straight portion 9C is preferably as short as possible within a range in which the degree of freedom can be maintained.

〔ホース（Ｃ）〕
ホース（Ｃ）は、ホース（Ｄ）と同様の特徴を有していることが好ましい。すなわち、本実施形態の電解槽１００において、ホース（Ｃ）８の全長が、陽極液出口８のノズルの中心と陽極液回収管４のノズル１１の中心の２点間を結ぶ直線に対して１．１倍〜１．５倍であり、ホース（Ｃ）８が、陽極液出口１３のノズルを基点として、第一直線部分８Ａを有し、全長に対して６５％〜９０％の部分で折れ曲がり部分８Ｂを有し、さらに第二直線部分８Ｃを有して、陽極液回収管４のノズル１１につながれており、第一直線部分８Ａは、全長に対して６０〜８０％であり、第二直線部分８Ｃは、全長に対して１０％〜１５％であることが好ましい。ホース（Ｃ）８が上記の構成を有していることによって、よりリーク電流を削減することができる。より好ましくは、ホース（Ｃ）８の全長が、陽極液出口１３のノズルの中心と陽極液回収管４のノズル１１の中心の２点間を結ぶ直線に対して１．２倍〜１．４倍である。 [Hose (C)]
The hose (C) preferably has the same characteristics as the hose (D). That is, in the electrolytic cell 100 of this embodiment, the total length of the hose (C) 8 is 1 with respect to a straight line connecting the two points of the center of the nozzle of the anolyte outlet 8 and the center of the nozzle 11 of the anolyte recovery pipe 4. The hose (C) 8 has a first straight portion 8A starting from the nozzle of the anolyte outlet 13, and is bent at a portion of 65% to 90% with respect to the entire length. 8B, and further has a second linear portion 8C, which is connected to the nozzle 11 of the anolyte recovery pipe 4, and the first linear portion 8A is 60 to 80% of the entire length, and the second linear portion 8C is preferably 10% to 15% with respect to the entire length. Since the hose (C) 8 has the above configuration, the leakage current can be further reduced. More preferably, the total length of the hose (C) 8 is 1.2 times to 1.4 times a straight line connecting the two points of the center of the nozzle of the anolyte outlet 13 and the center of the nozzle 11 of the anolyte recovery pipe 4. Is double.

〔ホース折れ曲がり具合〕
ホース（Ｄ）９及びホース（Ｃ）８における、折れ曲がり部分は、急激に曲がらないことが好ましい。折れ曲がり部分で急激に折れ曲がると、液が乱されたり、液断面積が大きくなって液抵抗が急激に低下したりする。したがって、折れ曲がり部分は、曲線状に折れ曲がっていることが好ましい。本実施形態では、ホース（Ｄ）９及び（Ｃ）８が、フレキシブルホースであり、ホース（Ｄ）９及び（Ｃ）８のコルゲート形状の部分やベローズ形状の一部分が、折れ曲がり部分に相当する。このコルゲート形状の部分やベローズ形状の部分が、急激に折れ曲がるのではなく、曲線状に折れ曲がっていることにより、液が乱されたり、液断面積が大きくなって液抵抗が急激に低下したりすることを抑制することができる。より好ましくは、第一直線部分と第二直線部分とを延長して交差するときの角度が、６０°〜１２０°で曲線状に折れ曲がっていることである。 [Hose bending condition]
It is preferable that the bent portions in the hose (D) 9 and the hose (C) 8 do not bend suddenly. If it bends sharply at the bent portion, the liquid is disturbed, or the liquid cross-sectional area increases and the liquid resistance rapidly decreases. Therefore, the bent portion is preferably bent in a curved shape. In the present embodiment, the hoses (D) 9 and (C) 8 are flexible hoses, and the corrugated part and the bellows part of the hoses (D) 9 and (C) 8 correspond to the bent parts. This corrugated part and bellows part are not bent sharply, but are bent in a curved shape, so that the liquid is disturbed or the liquid cross-sectional area increases and the liquid resistance decreases rapidly. This can be suppressed. More preferably, the angle when the first straight line portion and the second straight line portion are extended and intersected is bent in a curved line at 60 ° to 120 °.

〔ホース（Ａ）及びホース（Ｂ）〕
電解槽１００において、陰極液入口１４のノズルと、陰極液供給管３のノズル１７を接続するホース（Ｂ）７の全長は、直線で結んだ長さよりも長い。同様に、陽極液入口１０のノズルと、陽極液供給管２のノズル１８を接続するホース（Ａ）６の全長も、直線で結んだ長さよりも長い。これによって、供給側からのリーク電流も削減することができる。 [Hose (A) and hose (B)]
In the electrolytic cell 100, the total length of the hose (B) 7 that connects the nozzle of the catholyte inlet 14 and the nozzle 17 of the catholyte supply pipe 3 is longer than the length tied in a straight line. Similarly, the total length of the hose (A) 6 that connects the nozzle of the anolyte inlet 10 and the nozzle 18 of the anolyte supply pipe 2 is also longer than the length tied in a straight line. As a result, the leakage current from the supply side can also be reduced.

〔他の実施形態〕
図３は、本実施形態の電解槽において、電解セルを配置した断面図であり、別の実施形態である。図３は、ホース（Ｃ）８や（Ｄ）９の第一直線部分を長くとるために、電解液回収管のノズル（１５や１１）の位置をずらす方法である。具体的には、電解液回収管のノズル位置の角度を、電解セルより外側にずらすことで、第一直線部分を長くとることが可能となる。この場合、電解液回収管のノズルの手前に折れ曲がり部分を形成させることで、折れ曲がり部分で液抵抗が減少することを最小限に抑制することができる。なお、陽極液回収管４陰極液回収管５のノズルは、地面と垂直な方向に対して電解セル１から外側方向に２０°〜６０°となることが好ましい。より好ましくは、４０°〜５０°である。 Other Embodiment
FIG. 3 is a cross-sectional view in which electrolytic cells are arranged in the electrolytic cell of this embodiment, which is another embodiment. FIG. 3 shows a method of shifting the position of the nozzle (15 or 11) of the electrolyte recovery pipe in order to make the first straight portion of the hose (C) 8 or (D) 9 long. Specifically, the first linear portion can be made longer by shifting the angle of the nozzle position of the electrolytic solution recovery pipe to the outside of the electrolytic cell. In this case, it is possible to minimize a decrease in the liquid resistance at the bent portion by forming the bent portion before the nozzle of the electrolyte solution recovery pipe. The nozzles of the anolyte recovery tube 4 and the catholyte recovery tube 5 are preferably 20 ° to 60 ° outward from the electrolytic cell 1 with respect to the direction perpendicular to the ground. More preferably, the angle is 40 ° to 50 °.

ただし、ホース（Ｃ）８及び（Ｄ）９には、電解セルでの発生ガスも排出されるため、電解液回収管のノズルの位置は、電解液回収管の中心より上側につけておく必要がある。電解液回収管の中心より下側につけた場合、ガスの流れが阻害され、振動が起こり、長期的にイオン交換膜の損傷が起こる。 However, since the gas generated in the electrolysis cell is also discharged to the hoses (C) 8 and (D) 9, the position of the nozzle of the electrolyte recovery pipe must be above the center of the electrolyte recovery pipe. is there. When it is attached below the center of the electrolyte recovery tube, the gas flow is hindered, vibrations occur, and the ion exchange membrane is damaged over the long term.

上記の方法は、既設の電解槽において、電解液回収管を回転させることにより、電解液回収管のノズルの位置を電解セルより外側に位置させることが可能であり、大きな設備変更の必要がない。また、本実施形態の電解槽は、ＯＤＣ（Ｏｘｙｇｅｎｄｅｐｌｅｔｉｏｎｃａｔｏｄｅ、酸素枯渇カソード）を備えた電解槽にも好適に用いることができる。この電解槽では、陰極側で酸素還元反応を行なうアルカリ金属塩電解により、陰極側でアルカリ金属水酸化物が製造される。 In the above-described method, by rotating the electrolyte recovery tube in the existing electrolytic cell, the position of the nozzle of the electrolyte recovery tube can be positioned outside the electrolytic cell, and there is no need for a large equipment change. . Moreover, the electrolytic cell of this embodiment can also be used suitably also for the electrolytic cell provided with ODC (Oxygen depletion cathode, oxygen depletion cathode). In this electrolytic cell, an alkali metal hydroxide is produced on the cathode side by alkali metal salt electrolysis that performs an oxygen reduction reaction on the cathode side.

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.

〔電解槽及び電解セル〕
図４に示す電解槽を用いて液抵抗の測定を行った。図４の電解槽３０は、電解セル３１、電解液供給管３２、電解液回収管３３を有し、電解セル３１は、電解液入口３５、電解液出口３６を有する。電解液供給管のノズル３４と電解液入口３５をホース３７で接続した。また、電解液回収管のノズル３８と電解液出口３６は、各実施例の条件に合わせてホースで接続する。なお、電解液回収管３３は、中心を軸として回転可能であり、回転により、ノズル３８の位置が移動する。 [Electrolysis tank and electrolytic cell]
The liquid resistance was measured using the electrolytic cell shown in FIG. 4 has an electrolytic cell 31, an electrolytic solution supply pipe 32, and an electrolytic solution recovery pipe 33. The electrolytic cell 31 has an electrolytic solution inlet 35 and an electrolytic solution outlet. The nozzle 34 of the electrolyte supply pipe and the electrolyte inlet 35 were connected by a hose 37. Further, the nozzle 38 and the electrolyte outlet 36 of the electrolyte recovery pipe are connected by a hose according to the conditions of each embodiment. The electrolyte solution recovery pipe 33 can be rotated about the center, and the position of the nozzle 38 is moved by the rotation.

図４に示す電解槽において、電解液回収管のノズル３８と電解液出口３６のノズルの直線距離は８５７ｍｍ、水平距離は４２５ｍｍ、垂直距離は７４４ｍｍであった。 In the electrolytic cell shown in FIG. 4, the linear distance between the nozzle 38 of the electrolytic solution recovery pipe and the nozzle of the electrolytic solution outlet 36 was 857 mm, the horizontal distance was 425 mm, and the vertical distance was 744 mm.

〔液抵抗の測定方法〕
図４に示す電解槽において、電解液供給管３２から４６℃の５．２Ｎの飽和塩水を３００Ｌ／ｈｒで循環させる。電解セル３１の電解液出口のノズル３６と、電解液回収管３３のノズル３８に、白金製の網状の電極を設置し、その電極間に電流を流す。ホース内の液抵抗の測定において、ホース内の電解液を経由せずに、ホースの外部から回りこんで流れる電流の影響を排除する必要がある。そのため、循環液の供給側と回収側の電解液経路をバルブで遮断することで、電気的に絶縁した状態で測定を行った。 [Measurement method of liquid resistance]
In the electrolytic cell shown in FIG. 4, 5.2N saturated brine at 46 ° C. is circulated at 300 L / hr from the electrolytic solution supply pipe 32. A platinum net-like electrode is installed in the nozzle 36 at the electrolyte outlet of the electrolytic cell 31 and the nozzle 38 of the electrolyte recovery pipe 33, and a current flows between the electrodes. In measuring the liquid resistance in the hose, it is necessary to eliminate the influence of the current flowing around from the outside of the hose without passing through the electrolyte in the hose. Therefore, the measurement was performed in an electrically insulated state by shutting off the electrolyte solution path on the supply side and the recovery side of the circulating fluid with a valve.

測定では、電解液を流した状態で、白金製の網状の電極間に３０ｍＡの電流を流し、電極間の電圧を測定し、オームの法則よりホース内の液抵抗値を求めた。 In the measurement, a current of 30 mA was passed between the platinum mesh electrodes in the state where the electrolytic solution was passed, the voltage between the electrodes was measured, and the liquid resistance value in the hose was obtained from Ohm's law.

〔実施例１〕
電解液出口のノズル３６の中心と電解液回収管のノズルの中心の２点間を結ぶ直線が９１０ｍｍ（水平距離５０３ｍｍ、垂直距離７５８ｍｍ）となるように、電解セルにおいて電解液出口のノズルと電解液回収管のノズルを設置した。実施例１では、図４に示す電解槽において、電極液回収管を回転させて、電解液回収管のノズルは、地面と垂直な方向に対して４５°電解セルから外側に位置している（図５参照）。 [Example 1]
In the electrolysis cell, the electrolyte outlet nozzle and the electrolysis are arranged so that a straight line connecting the center of the electrolyte outlet nozzle 36 and the center of the electrolyte recovery pipe nozzle is 910 mm (horizontal distance 503 mm, vertical distance 758 mm). A nozzle for the liquid recovery tube was installed. In Example 1, in the electrolytic cell shown in FIG. 4, the electrode solution recovery tube was rotated, and the nozzle of the electrolyte solution recovery tube was positioned outside the 45 ° electrolysis cell with respect to the direction perpendicular to the ground ( (See FIG. 5).

そして、電解液出口のノズルと電解液回収管のノズルを繋ぐホースとして、全長１１１５ｍｍ、第一直線部７３５ｍｍ、第二直線部１３６ｍｍのフレキシブルホースを取り付けた。実施例１の出口フレキシブルホースの全長は、出口ノズルの中心と陰極液回収管のノズルの中心の２点間を結ぶ直線に対して１．３倍である。また、第一直線部分は、全長に対して６６％であり、第二直線部分は、全長に対して１２％である。 A flexible hose having a total length of 1115 mm, a first straight portion 735 mm, and a second straight portion 136 mm was attached as a hose connecting the nozzle at the electrolyte outlet and the nozzle of the electrolyte recovery tube. The total length of the outlet flexible hose of Example 1 is 1.3 times the straight line connecting the two points of the center of the outlet nozzle and the center of the nozzle of the catholyte recovery tube. The first straight line portion is 66% with respect to the entire length, and the second straight line portion is 12% with respect to the full length.

上記の実施例１の電解槽において電極間の電圧を測定した結果、２５．８Ｖであり、ホース内の液抵抗値を求めると８６０Ωであった。 As a result of measuring the voltage between the electrodes in the electrolytic cell of Example 1 above, it was 25.8 V, and the liquid resistance value in the hose was 860Ω.

〔比較例１〕
電解セル出口ノズルの中心と液回収管のノズルの中心の２点間を結ぶ直線が８５７ｍｍ（水平距離４２５ｍｍ、垂直距離７４４ｍｍ）となるように、電解セルにおいて電解液出口のノズルと電解液回収管のノズルを設置した。比較例１では、図４に示す電解槽において、電極液回収管を回転させて、電解液回収管のノズルは、地面と垂直な方向に対して１３°電解セルから外側に位置している（図６参照）。 [Comparative Example 1]
In the electrolysis cell, the electrolyte outlet nozzle and the electrolyte recovery pipe so that a straight line connecting the center of the electrolytic cell outlet nozzle and the center of the nozzle of the liquid recovery pipe is 857 mm (horizontal distance 425 mm, vertical distance 744 mm). Nozzle was installed. In Comparative Example 1, in the electrolytic cell shown in FIG. 4, the electrode solution recovery pipe is rotated, and the nozzle of the electrolyte recovery pipe is located outside the 13 ° electrolysis cell in the direction perpendicular to the ground ( (See FIG. 6).

出口におけるフレキシブルホースとして、全長８７５ｍｍ、第一直線部４６５ｍｍ、第二直線部１３０ｍｍの折れ曲がり部分がコルゲートであるホースを使用したこと以外、実施例と同様の装置を用いて測定を行なった。 As a flexible hose at the outlet, measurement was performed using the same device as in the example, except that a hose having a total length of 875 mm, a bent portion of the first straight portion 465 mm, and the second straight portion 130 mm was corrugated.

比較例１の出口フレキシブルホースの全長は、出口ノズルの中心と陰極液回収管のノズルの中心の２点間を結ぶ直線に対して１．０２倍である。また、第一直線部分は、全長に対して５３％であり、第二直線部分は、全長に対して１５％である。 The total length of the outlet flexible hose of Comparative Example 1 is 1.02 times the straight line connecting the two points of the center of the outlet nozzle and the center of the nozzle of the catholyte recovery tube. Further, the first straight line portion is 53% with respect to the full length, and the second straight line portion is 15% with respect to the full length.

上記の比較例１の電解槽において電極間の電圧を測定した結果、１８．０Ｖであった。この値をオームの法則よりホース内の液抵抗値を求めると６００Ωであった。第一直線部が短く、コルゲート部で液が乱され、液断面積が増加したため、液抵抗は小さな値となった。 It was 18.0V as a result of measuring the voltage between electrodes in the electrolytic cell of said comparative example 1. As shown in FIG. This value was 600Ω when the liquid resistance value in the hose was obtained from Ohm's law. Since the first straight part was short, the liquid was disturbed in the corrugated part, and the liquid cross-sectional area increased, the liquid resistance was a small value.

上記の実施例１と比較例１の結果を比較すると、本発明の出口フレキシブルホースを使用することで、ホース内の液抵抗値が１．４３倍に増加することがわかる。この値は、出口フレキシブルホースでのリーク電流を約３０％削減することに相当する。 Comparing the results of Example 1 and Comparative Example 1 above, it can be seen that the use of the outlet flexible hose of the present invention increases the liquid resistance value in the hose by 1.43 times. This value corresponds to reducing the leakage current at the outlet flexible hose by about 30%.

なお、実施例では、電解液として４６℃の５．２Ｎの飽和塩水を用いた場合のホース内の液抵抗を測定しているが、陰極側における液抵抗に換算するときは、陰極液の電気抵抗率より、求めることができる。 In the examples, the liquid resistance in the hose was measured when 5.2N saturated brine at 46 ° C. was used as the electrolytic solution, but when converted into the liquid resistance on the cathode side, It can be determined from the resistivity.

〔実施例２〕
電解時の発生ガスの影響を調べるために、１０．８ｍ^３／ｈｒの空気と共に液を流して測定したこと以外、実施例１と同様に測定を行った。電極間の電圧を測定した結果、２５．８Ｖであり、ホース内の液抵抗値を求めると８６０Ωであった。 [Example 2]
In order to investigate the influence of the generated gas at the time of electrolysis, the measurement was performed in the same manner as in Example 1 except that the measurement was performed by flowing a liquid with air at 10.8 m ³ / hr. As a result of measuring the voltage between the electrodes, it was 25.8 V, and the liquid resistance value in the hose was found to be 860Ω.

〔比較例２〕
電解時の発生ガスの影響を調べるために、１０．８ｍ^３／ｈｒの空気と共に液を流して測定したこと以外、比較例１と同様に測定を行った。電極間の電圧を測定した結果、１８．１Ｖであり、ホース内の液抵抗値を求めると、６０３Ωであった。 [Comparative Example 2]
In order to investigate the influence of the generated gas at the time of electrolysis, the measurement was performed in the same manner as in Comparative Example 1 except that the measurement was performed by flowing a liquid together with air of 10.8 m ³ / hr. As a result of measuring the voltage between the electrodes, it was 18.1 V, and the liquid resistance value in the hose was found to be 603Ω.

１００…電解槽、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…ホース（Ａ）、７…ホース（Ｂ）、８…ホース（Ｃ）、９…ホース（Ｄ）、１０…陽極液入口、１１…陽極液回収管ノズル、１３…陽極液出口、１４…陰極液入口、１５…陰極液回収管ノズル、１６…陰極液出口、１７…陰極液供給管ノズル、１８…陽極液供給感ノズル、２０…フレキシブルホース、２１…第一直線部分、２２…折れ曲がり部分、２３…第二直線部分、３１…電解セル、３２…電解液供給管、３３…電解液回収管、３４…電解液供給管ノズル、３５…電解液入口、３６…電解液出口、３７…ホース、３８…電解液回収管ノズル。

DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Electrolytic cell, 1 ... Electrolytic cell, 2 ... Anolyte supply pipe, 3 ... Catholyte supply pipe, 4 ... Anolyte recovery pipe, 5 ... Catholyte recovery pipe, 6 ... Hose (A), 7 ... Hose (B ), 8 ... Hose (C), 9 ... Hose (D), 10 ... Anolyte inlet, 11 ... Anolyte recovery tube nozzle, 13 ... Anolyte outlet, 14 ... Catholyte inlet, 15 ... Catholyte recovery tube nozzle, 16 ... Catholyte outlet, 17 ... Catholyte supply pipe nozzle, 18 ... Anolyte supply feeling nozzle, 20 ... Flexible hose, 21 ... First straight portion, 22 ... Bent portion, 23 ... Second straight portion, 31 ... Electrolytic cell, 32 ... Electrolyte supply pipe, 33 ... Electrolyte recovery pipe, 34 ... Electrolyte supply pipe nozzle, 35 ... Electrolyte inlet, 36 ... Electrolyte outlet, 37 ... Hose, 38 ... Electrolyte recovery pipe nozzle.

Claims

An electrolytic cell in which a plurality of electrolytic cells having an anode chamber having an anode and a cathode chamber having a cathode are connected in series,
An anolyte inlet for supplying anolyte to the anode chamber;
A catholyte inlet for supplying catholyte to the cathode chamber;
An anolyte outlet for discharging the anolyte and the gas generated at the anode from the anode chamber;
A catholyte outlet for discharging the catholyte and the gas generated at the cathode from the cathode chamber;
An anolyte supply pipe for supplying the anolyte to the anolyte inlet of each of the electrolytic cells;
A catholyte supply tube for supplying the catholyte to the catholyte inlet of each of the electrolysis cells;
An anolyte recovery pipe for discharging and recovering the anolyte from the anolyte outlet of each of the electrolytic cells;
A catholyte recovery tube for discharging and recovering the catholyte from the catholyte outlet of each of the electrolytic cells;
A hose (A) connecting the anolyte inlet and the anolyte supply pipe;
A hose (B) connecting the catholyte inlet and the catholyte supply pipe;
A hose (C) for connecting the anolyte outlet and the anolyte recovery pipe;
A hose (D) for connecting the catholyte outlet and the catholyte recovery tube,
The anolyte inlet and the catholyte inlet are disposed at the bottom of the electrolysis cell,
The anolyte outlet and the catholyte outlet are disposed at the top of the electrolysis cell;
The anolyte supply tube, the catholyte supply tube, the anolyte recovery tube, and the catholyte recovery tube are arranged along a direction in which the plurality of electrolytic cells are connected in series,
The anolyte supply pipe is disposed below the anolyte inlet,
The catholyte supply pipe is disposed below the catholyte inlet,
The anolyte recovery pipe is disposed below the anolyte outlet,
The catholyte recovery tube is disposed below the catholyte outlet,
The material of the hose (D) is PFA or PTFE,
The total length of the hose (D) is 1.1 to 1.5 times with respect to a straight line connecting two points of the center of the nozzle of the catholyte outlet and the center of the nozzle of the catholyte recovery tube,
The hose (D) has a first straight portion having a length of 60 to 80% with respect to the entire length with the nozzle at the outlet of the catholyte outlet as a base point, then has a bent portion, and further has a length of 10 with respect to the total length. An electrolytic cell comprising a second straight portion with a length of 15% to 15% and connected to a nozzle of the catholyte recovery tube.

The total length of the hose (C) is 1.1 to 1.5 times with respect to a straight line connecting two points of the center of the nozzle of the anolyte outlet and the center of the nozzle of the anolyte recovery pipe,
The hose (C) has a first straight portion with a length of 60 to 80% with respect to the total length, and then has a bent portion with the nozzle at the anolyte outlet as a base point, and further has a length of 10 with respect to the total length. The electrolytic cell according to claim 1, wherein the electrolytic cell has a second straight portion with a length of% to 15% and is connected to a nozzle of the anolyte recovery pipe.

The electrolytic cell according to claim 1 or 2, wherein the hose (C) and the hose (D) are flexible hoses.

The electrolytic cell according to claim 2 or 3, wherein bent portions of the hose (D) and the hose (C) are bent in a curved shape.

The electrolysis according to any one of claims 1 to 4, wherein the nozzle of the catholyte recovery tube is 20 ° to 60 ° outward from the electrolysis cell with respect to a direction perpendicular to the ground. Tank.

6. The electrolysis according to any one of claims 1 to 5, wherein the nozzle of the anolyte recovery pipe is 20 ° to 60 ° outward from the electrolysis cell with respect to a direction perpendicular to the ground. Tank.