JPH01162787A - フッ素発生電解槽 - 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、フッ素発生電解槽に関する。

従来の技術 フッ化カリウム及びフン化水素を含む合成電解質の電気
分解によるフッ素の製造は公知である。

電気分解中に熱が発生し、そして電解質は冷却されなけ
ればならない。電解質の冷却は、電解質内に浸漬された
冷却チューブを設けることによって達成されてきた。フ
ッ素の大量生産に使用される槽の１形状では、電解質は
冷却コイルによって冷却される。この種の槽は、以後、
明記されたこの種のフッ素発生電解槽と呼ぶ。このよう
な槽では、冷却コイルはまた、陰極の働きをする。冷却
コイルは、軟鋼であればよい。

今までは、明記したこの種の槽は、水冷却ベースで使用
されてきたので、「凍結した（ｂｒｏｚｅｎ）　Ｊ電解
質がベース上に形成されて、ベースを電気的に絶縁し、
そして槽ベースにおける水素の発生を防いでいる、この
発生は、さもなくば水素がフッ素と相互作して重大な結
果をもたらす槽の陽極区画室に泳動するので、望ましく
ない。

英国特許公報ＧＢ−Ａ−２１３５３３４は、他のアプロ
ーチを開示している、これでは、電解質のソリッド層に
よる槽の絶縁の代りに、ポリテトラフルオルエチレンの
ようなポリマー材料が、槽ベースに適用されている。こ
のポリマー層は、陽極を長く作ることが出来るという利
点と共に、僅か厚さ２ｎ程度が必要である（典型的な厚
さ５０酊程度のソリッド電解質層と対照的に）。

発明が解決しようとする課題及び解決するための手段 本発明は、槽ベースの完全性に悪影響を与えることなく
絶縁層を槽ベースに固定する問題を処理する。

本発明によれば、電解質を冷却するための冷却コイルを
有するフッ素発生電解槽が設けられており、そしてこれ
では、その槽のベースが、材料層によって電気的に絶縁
されており、その層が、冷却コイルと、層の上方にある
面との間で作用する手段によって槽ベースに対して保持
されていることを特徴としている。

効果 所定の位置に絶縁層を保持するときの冷却コイルの使用
によって、槽容器に対して変化する必要性が回避され、
そして層の取付は及び取外しが比較的容易であり、且つ
費用がかからない。また、絶縁層の使用によって、電解
質の深さに亘り温度勾配が少なくなるという利点により
、すべての電解質が溶解され、これが、多量移動の際の
改良となる。

実施例 本発明を添付図面を参照して実施例により説明する。

典型的に、フッ素発生電解槽は、その槽が製造中でない
ときにｋＦ・２ＨＦ電解質を溶解状態に維持するために
、蒸気がジャケットに供給できるように側部にジャケッ
トをもった軟鋼のタンクを具備している。従来のフッ素
槽では、底部領域の電解質が冷却液の添加によって凍結
され得るようにベースもジャケットされているが、これ
は本発明では必要がない。入口及び出ロヘッグーに接続
された一連の水冷コイルがタンクを横断して分割してお
り、そして水冷陰極として機能する。槽の蓋は一連の開
口を有していて、その開口内に、各々の陽極アセンブリ
イが１対のコイル間の間に入るように陽極アセンブリイ
が適合している。

各々の陽極アセンブリイは、軟鋼の平板を含んでおり、
その下側に長方形のモネル（Ｍｏｎｅｌ　）ガス分離ス
カートが取付けられていて、その内側に１対の陽極ブロ
ックが配置されている。陽極は、その目的によってネオ
プレン又はフルオロ・エラストマーガスケットによって
スカートアセンブリイ及び槽頂部から絶縁されている。

ガス状生成物の無混合を保証するために、各々のスカー
トは、僅かな距離、電解質内に突出していて、槽を一連
のフッ素区画室と、１つの水素区画室とに分けている。

陽極アセンブリイからのフッ素は、共通のマニホールド
に集められ、一方水素は、槽の１端に配置された排出口
から出る。液体フン化水素供給パイプ、電解質サンプル
浸漬パイプ、電解質熱電対穴、及び水素側と、各々の個
々の陽極区画室との双方への窒素パージのための対策が
槽の蓋に設けられている。各々の陽極に対する電気的接
触は、ニッケルをオーバースプレィしたコーティングに
よってブロックに固定された軟鋼／ニッケルハンガーに
よって設けられている。ニッケルのペースプレートを有
しているこのハンガーは、ガス分離スカートの頂部を通
り突出している２つの軟鋼の垂直ねじスタッドを有して
いる。

数対の陽極からの電気的接続が、槽の長手方向に走って
いる正の母線に対して作られている。負の母線が槽本体
に接続されており、従って槽本体は陰極と同じ電位にあ
る。

第１図乃至第３図を参照して説明すると、電解質の凍結
層は、フッ素化されたポリマー、例えばポリテトラフル
オロエチレン、又はポリビニルフルオライド、あるいは
ポリプロピレンのようなプラスチック材料の薄い層１０
　（典型的には２ｎ）によって代用されている。この層
は、多数の別々の部分又は並んで配置されたシートを具
備すること゛ができる。上方に置かれた面９を有する層
１０は、フレームＩ４によって槽のベース１２に対して
保持されている（このフレーム１４は第２図及び第３図
により詳細に示されている）。フレーム１４は、全体的
に長方形の形状であり、且つその側部間に延びている多
数のクロス部材１６を有している。多数のスタンド又は
支材１８が、フレームクロス部材から上方に延びている
。その上方端において、各々のスタッド１８はねじが切
られていて、クランピングプレート２０を位置づけして
いる、このクランピングプレート２０は、ナツト２２に
よって槽ベースから上下に調整されることができる。

クランピングプレート２０は、１対の冷却コイル／陰極
２４の間の空間をブリッジするように設計されており、
そしてフレームは、スタッド１８が隣接する対のコイル
２４のほぼ中央に延びるように位置づけされている。使
用の際、ナツト２２はコイルに対してプレート２０が係
合するように調整され、これによってフレームを下方に
押して層１０をしっかりと槽ベース１２に対して保持し
、そしてこれによって層１０の下に電解質の浸透を防止
する。

第４図、第５図及び第６図は、他の配置を示しており、
この場合には陰極冷却コイル２４は、模２８によってコ
イルに止められている保護ガード２６を備えている。第
４図において、参照番号３０は槽タンクの側壁を示して
おり、そして参照番号３２は、側壁蒸気ジャケットを示
している。

各々のガード２６は、電解質を通過させるが、大きな破
片がコイルに当るのを防止するエキスバンドメタルの主
壁３４を有するボックス断面構造を具備している。この
ガードは、チャンネル断面の側部３６を有しており、そ
してその構造の底部縁に、主壁３４の間の空間を渡って
いるチャンネル断面のブリッジング部片３８がある。各
々のガード２６は、側部３６の端及びブリッジング部片
３８を経て絶縁層１０に係合している。

第４図に示された如く、層１０は、多数の並んだ部分１
０ａ、１０ｂ、１０ｃ・・・・・・から作られており、
その当接縁が参照番号４０によって示されている。この
配置では、ジヨイント４０は各々の対のコイル２４のほ
ぼ中央に延びており、従って部分１０ａ、１０ｂ、ＩＯ
ｃ・・・・・・は、それ等の隣接縁において槽ベースを
下方に抑えられている。

各々の対の冷却コイルの間の空間は、陽極アセンブリイ
　（図示せず）によって占められることは理解されるで
あろう。

第５図は、部分１０　ａ、　　１０　ｂ、　　１０　ｃ
−−−−−・の１つを示している。それは多数の孔４２
を有するように形成されており、これ等の孔を通り冷却
コイルの垂直な入口及び出口バイブ部分４４　（第１図
参照）がぴったり合うように延びている。部分１０ａ、
１０ｂ、１０ｃ・・・・・・をパイプ部分４４に組立可
能にするた・めに、スリット４６が各々の孔４２から部
分１０　ａ、　　１０　ｂ、　　１０　ｃ・・・・・・
の隣接する短い縁に延びている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の１形式を示しているフッ素発生電解
槽の部分縦断面図である； 第２図は、第１図に示されたクランピングアセンブリイ
のクランピングフレームの平面図である；第３図はクラ
ンピングフレームの側面図である；第４図は、槽の１部
分のみを示している概略的平面図であり、この図では、
冷却コイル／陰極は保護障壁又はガードを備えている（
陽極は明確化のため省略されている）； 第５図は、■シートの絶縁ベースの平面図である； 第６図は、保護障壁又はガードの正面図である。 １０・・・・・・層 １４・・・・・・フレーム １６・・・・・・クロス部材 １８・・・・・・スタンド又は支材 ２０・・・・・・クランピングプレート２２・・・・・
・ナツト ２４・・・・・・冷却コイル／陰極 ２６・・・・・・保護ガード ３４・・・・・・土壁 ３８・・・・・・ブリッジング部片 ５４０・・・・・・ジヨイント Ｆｉｇ、６゜

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電解質を冷却するための冷却コイルを有しており、
   槽のベースが材料層によって電気的に絶縁されているフ
   ッ素発生電解槽において、 前記槽（１０）が、冷却コイル（２４）と、層（１０）
   の上方にある面（９）との間で作用する手段（１４〜２
   ２；３４、３６）によって槽ベース（１２）に対して保
   持されている ことを特徴とするフッ素発生電解槽。 ２、前記層（１０）が並んで配置されたプラスチック材
   料の多数のシート（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）を具備す
   る請求項１に記載の槽。 ３、前記手段が、冷却コイル（２４）と、クランピング
   部材又は複数のクランピング部材（１４）との間に延び
   ている支材（１８）によって層（１０）に対して提供さ
   れたクランピング部材、又は複数のクランピング部材を
   具備している請求項１又は請求項２に記載の槽。 ４、クランピング部材が、フレーム（１４）を具備して
   おり、このフレーム（１４）に支材（１８）が固定され
   ている請求項３に記載の槽。 ５、各々の支材（１８）が、支材（１８）の長手方向に
   調整可能であるブリッヂング部片（２０）の作用力で１
   対の冷却コイル（２４）に係合する請求項３又は請求項
   ４に記載の槽。 ６、冷却コイル（２４）が、コイル（２４）に取付けら
   れた保護障壁（２６）を備えており、そして保護障壁（
   ２６）が、それを槽ベース（１２）に対して保持するた
   めに、層（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）に対して置かれて
   いる請求項１又は請求項２に記載の槽。 ７、層（１０）が、フッ素化されたポリマーを含んでい
   る請求項１〜６のいづれか１つの項に記載の槽。 ８、層（１０）が、ポリプロピレンを含む請求項１〜６
   のいづれか１つの項に記載の槽。