JPH01119687A - 電解槽 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、耐食性の良好な陰極室を有する特に食塩の電
解用に好適な電解槽に関する。

［従来技術および発明が解決しようとする問題点コ従来
、電解槽の陰極室を構成する材質としては、一般に鉄、
軟鋼などが使用されているが、長期の運転において腐食
の問題が避けられない。

したがって、このような電解槽の陰極室を例えば特定し
たＳＵＳ材、ニッケル、ニッケル合金などの耐食材によ
り構成する方法がある。しかしながら、電解槽の陰極室
を全て上記のような耐食材により構成することは経済的
にコスト高を免れず、該陰極室の部分的に耐食材を用い
ることは溶接などを伴うため製作が煩雑である。また、
鉄、軟鋼により構成した陰極室の内壁を電気メツキ、無
電解メツキ、汽空蒸着の手段によりニッケルなどの耐食
材を被覆する方法も提案されている。しかしながら、こ
のようなニッケルメッキなどによる耐食材の被覆法も、
メツキ浴液く組成〉の調製、メツキ操作などを要するた
、め煩雑である。さらに、陰極室の特に気相部とその近
傍などの腐食した部分を補修する場合には、設置された
陰極の上部を切除したり、電解槽ユニットを逆さにして
メツキ浴液をいれる必要があるため、上部より錆が落下
混入したり、メツキ工程において発生する蒸気により、
陰極表面に損傷を受けるなど問題が多い。

［問題点を解決するための手段］ 本発明者らは、上記した問題に鑑み、工業的に安価かつ
簡便な手段により、耐食性に優れた陰極室を有する電解
槽について構成すべく鋭意開発を重ねた。その結果、電
解槽の陰極室において気相あるいは気液混相が形成され
る部分（以下、単に気相部ともいう）は、電流が流れ難
く、陰分極が十分に確保されないために、鉄腐食の領域
に極めて入り易いという知見に基づき、本発明を完成す
るに至ったものである。

即ち、本発明は、陰極室の気相部に露出する内壁が、陰
極液の耐食材により被覆された構造の電解槽である。ま
た、かかる本発明の電解槽における耐食材の被覆は、特
に溶射法を適用することによって簡便に達成される。

以下、本発明を具体的に説明するために、添付図面に代
表例を示す、第１図は、食塩電解に用いる双極式フィル
タープレス型の隔膜電解槽におけるーユニットを示す側
断面図であり、第２図はＡ部の拡大図を示す。

第１図および第２図の電解槽は、鉄材よりなる隔壁ｌを
介して陽極室２と陰極室３とが形成され、それぞれ陽極
４．陽極５および隔膜６が設置されている。このような
電解槽を食塩電解に用いる場合には、陽極室内に食塩水
溶液が供給され、電解により陰極室３内に苛性ソーダ水
溶液とともに水素ガスが発生する。したがって、陰極室
３の上部には気相部が形成され、開口部７より水素ガス
及び苛性溶液を主体とする気液混合相流が排出される。

本発明は、上記した陰極室３の上部に形成される気相の
内壁に、ニッケルなど陰極液の耐食材を特に溶射法によ
り被覆することが、工業的に安価かつ簡便に耐食性に優
れた陰極室を有する電解相を構成するために極めて有効
である。即ち、前記したように、陰極室３においては気
相部が形成される内壁が極めて腐食し易いために、該内
壁８のみを陰極液の耐食材で被覆し、他の内壁部に一般
の鉄、軟鋼を用いることにより、耐食性に優れた電解槽
を材質的に安価に得ることが出来る。また、かかる陰極
室３の気相部が形成される内壁８を耐食材により被覆す
る方法は、特に制限されないが溶射法がメツキ法に比べ
て手段が簡便であり、該内壁の腐食した所定部分を容易
に（任意に）補修することも可能である。なお、陽極室
２の内壁も一般に耐食材９によりコーティング又はライ
ニングされる。

本発明において、陰極室３の気相部に露出する内壁８と
は、前記したように電解により形成される気相部および
その近傍を含めた部所を総称するもので、食塩の電解槽
の場合には一般に高さで最大４０關程度を要するが、さ
らに陰極液の液面の変動を考慮して一般に１０〜２０閤
の高さを加え１゜ 内壁８を予め考慮して耐食材により被覆してもよく、さ
らに該内壁の腐食した部所を適宜に被覆して補修しても
よい。なお、陰極室３の内壁に被覆する耐食材の膜厚は
、電解槽の種類により異なり適宜に決定されるか、特に
溶射法によれば一般に５０　Ｉｔ　ｍ〜５００μｍまで
希望の厚さで製作することが出来る。

本発明に用いる陰極液の耐食材としては、特に溶射法に
より被覆が可能な材料であれば好ましく、例えば各種の
ＳＯＳ材のほか、ハステロイ系、タングステン系、ニッ
ケル系の合金が挙げられるか、特にニッケル、ニッケル
合金（インコネル）が望ましい。また、本考案に用いら
れる溶射法としては、従事から公知の例えばガス溶線式
、アーク溶線式、ガス粉末式、プラズマ式、ガス爆発式
などが採用される。さらに、このような溶射法により被
覆した耐食材の表面は一般にフェノールエポキシ系樹脂
などを用いて封孔処理することにより耐食性を確実に達
成することが出来る。

以上、本発明は、特に食塩電解用におもする双極式のフ
ィルタープレス型電解槽を挙げて説明したが、単極式で
もよく、そのほか電解槽における構造は特に制限されな
い０例えば、電解槽は食塩電解用に限らず、気相部が形
成される陰極室を有する電解槽に適用される。また、か
かる陰極室を構成する電解槽は、隔膜として例えばアス
ベスト膜。

イオン交換膜などが用いられる。また、電解槽に設置さ
れる電極は、例えば平板エキスバンドメタル、金網、棒
状金属など及びこれらに活性電極物質を施したものが用
いられ、これにリブを介して内壁を接合して構成される
。

［効　果］ 上記したように、本発明によれば、安価かつ簡便に耐食
性の良好な陰極室を有する電解槽が構成されるため、そ
の工業的な価値は極めて大きい。

特に本発明は食塩電解用の電解槽として有用であり、陰
極室の内壁から金属イオンの溶出が減少できるため、得
られる苛性ソーダ液の汚染が少なく、高純度の製品を生
産性よく得ることが出来る。

［実施例］ 本発明の代表的な実施例を示すが、本発明はこれに限定
されるものではない。

実施例１ 有効通電面積が約２６０ｄｔ／／ｈｌＬで、活性陰極お
よび活性陽極を装備した、第１図に示したような双極式
の電解槽において、軟鋼により構成された陰極室を次の
処理を施した後、それぞれ食塩電解に供した。

（１）陰極室における隔壁面の全面にニッケルメッキを
施した。

（２）陰極室において気相部が形成される上面より約６
０１１１１１１の高さまで、ガス溶射式により約２５０
μｍのニッケル溶射、かつフェノールエポキシ系封孔処
理を施した。

（３）未処理（軟鋼のまま） 食塩電解は、いずれも下記の条件で約１０ケ月の連続運
転を実施した。

その後、陰極室の内部（内壁）を点検した結果、（３）
の場合には陰極室の上部、特に気液混相流の出口開口部
近傍（上面より約４０ｍｍまで、開口部より極室内側へ
約３５　ｍ　）の軟鋼表面が腐食損傷していたのに対し
て、（１）および（２）の場合には全く何らの損傷も認
められなかった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の食塩電解に用いる代表的な双極式の
電解槽ユニットを示す断面図であり、第２図は第１図に
おけるＡ部の拡大した断面図を示す。第１図および第２
図において、１は軟鋼よりなる隔壁、２は陽極室、３は
陰極室、４は陽極。 ５は陰極、６は隔膜、７は陰極室における気液混相流の
排出口、８は陰極室の内壁におけるニッケル溶射による
被覆した部所、９は陽極室のラインニング部をそれぞれ
示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）陰極室の気相部に露出する内壁が、陰極液の耐食材
   により被覆された電解槽 ２）溶射法によって被覆された特許請求の範囲第１項記
   載の電解槽 ３）陰極室の内壁が鉄または軟鋼より構成され、かつ耐
   食材がニッケルまたはニッケル合金である特許請求の範
   囲第１項または同第２項記載の電解槽 ４）食塩の電解用である特許請求の範囲第１項記載の電
   解槽