JPH0149792B2 - - Google Patents

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JPH0149792B2
JPH0149792B2 JP56177281A JP17728181A JPH0149792B2 JP H0149792 B2 JPH0149792 B2 JP H0149792B2 JP 56177281 A JP56177281 A JP 56177281A JP 17728181 A JP17728181 A JP 17728181A JP H0149792 B2 JPH0149792 B2 JP H0149792B2
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JP
Japan
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support member
electrolytic cell
ion exchange
intermediate chamber
chamber
Prior art date
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Expired
Application number
JP56177281A
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English (en)
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JPS57114677A (en
Inventor
Deiiteru Shutoratsuku Berunto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KERUNFUORUSHUNGUSUANRAAGE YUURITSUHI GmbH
Original Assignee
KERUNFUORUSHUNGUSUANRAAGE YUURITSUHI GmbH
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Publication of JPH0149792B2 publication Critical patent/JPH0149792B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/12Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/20Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
    • F04B1/22Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block having two or more sets of cylinders or pistons

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
  • Details Of Reciprocating Pumps (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、陽極室と陰極室の間を分離し、イ
オン交換膜の分離層で仕切られている電解液の貫
流する中間室を備え、水と二酸化硫黄から水素と
硫酸を精製する電解セルに関する。この発明は、
特に水素を出来る限り経済的に製造する所謂硫酸
混成循環製法の枠内で利用される電解セルの中間
室の構造にも関する。
〔従来の技術〕
新しいエネルギ企画では、水素がエネルギ・キ
ヤリヤと見做されている。この水素を出来る限り
経済的に精製する製法は集中的に研究されてい
る。その場合、興味ある製造方法として、水を含
む硫酸から水素を電気分解するには、二酸化硫黄
から三酸化硫黄に陽極酸化させている。この三酸
化硫黄は、高温で触媒分解により酸素を発生して
二酸化硫黄に戻る。
この製法で重要なことは、最良エネルギ条件下
で、即ち出来る限り低いセル電圧で、しかも二酸
化硫黄を陰極室に移動させないで、出来る限り乱
れのない電気分解を行うことにある。
上に述べた乱れを防止するため、二つの分離層
で仕切つてある、電解液の貫流する中間室によつ
て陽極室と陰極室を分離する方法は、既にこの出
願の出願人によつて開発されている。その後の開
発では、このような三室セルの分離層として、導
電性が比較的高く、硫酸の濃度に依存度の少ない
特殊なイオン交換膜を提唱している。
上記の方法を更に改良するには、電極又はコレ
クターを中間室の隣接する分離層に出来る限り狭
く接触させて達成できる。しかし、この場合、分
離層の機械的安定性が充分でないので、強い加圧
を加えることは事実上不可能であると言う問題が
生じる。
例えば、西独特許第1546717号公報で含水性の
電気分解に対して一般的に提案されていて、水素
を精製する三室セルの場合、加圧を利用するよう
なポリエチレン又はテフロン製の(分離層の間
の)支持部材はセルの全抵抗を著しく高めるの
で、この様な支持部材は採用されていない。
イオンの透過及び/又はより高い多孔性のある
支持部材を使用すると、水素を精製する上記の三
室電解セルの内部抵抗が減少し、セルの動作状況
を改良できることが確認されている。
〔発明の課題〕
従つて、この発明の課題は、強い加圧に耐える
機械強度を有し、それにもかかわらず分離層の間
の抵抗を著しく低減できる、巻頭に述べた種類に
属する電解セル及びそのセル用の中間室に適した
構造を提供することにある。
〔課題の解決〕
上記の課題は、この発明により電解セルの分離
層の間にグラフアイト又はイオン交換材料製の多
孔質支持部材を配設することによつて解決されて
いる。
〔作用・効果〕
その場合、多孔質の支持部材には(分離層を支
持部材に面状に密着させるのに)必要な押圧力を
受け止める剛性と、支持材料の間に出来る限り多
くの自由空間がなくてはならない。この場合、
「多孔」としては多かれ少なかれ〓間を表してい
る。主として、分離層はそれに密着している電極
を備え、中間室全体を充填している多孔質の支持
部材に密着している。
更に、分離層はこの層に密着した電極と共に、
出来る限り透過性の高い(開口した)多孔質グラ
フアイト製の支持部材に対して加圧されるので、
中間電解液の流れを許容できる程度に遅延させ
る。多孔性の要求は、多孔質のグラフアイト・フ
エルト又は約95%のグラフアイト・フエルトを用
いると、特に効果的に満たすことができる。使用
するグラフアイト材料の透過多孔度は少なくとも
80%であると効果的である。
支持部材で機械的な補強をするため、比較的高
い押圧力を用いることができる。良好な加湿特性
を有するグラフアイト製支持部材の比抵抗は小さ
いため、電解セルのオーム抵抗は低い値に維持さ
れる。
現時点では、分離層と同じ材料製であつて、こ
の分離層に溶着できるイオン交換材料の支持部材
が特に望ましい。
こうして、管材の形態で装備できる中間室の構
造が得られる。この構造はセルの組み立てを容易
にし、全体の値段を低減させる。
この場合でも、グラフアイトの場合のように、
分離層を電極と共に加圧してもよい。機械的に充
分強い剛性の場合、支持部材には分離層の間の電
解液の供給(即ち、両分離層に平行な)方向に充
分に透過する多孔質の穴が必要である。これに反
して、分離層に直交する方向では、イオン自体を
通すイオン交換膜が中間室を経由する電荷の移動
を支援しているので、イオン交換材料製の支持部
材の場合この方向の大きな透過多孔度は望ましい
が、必ずしも必要ではない。
〔実施例〕
この発明の動作様式の利点は、添付図に関連し
て以下に説明してあるように、実施例に基づき最
も良く示すことができる。
ほぼ中心軸Sに対して対称に構成されたセル
は、(例えば、弗化ポリビニリデン製の)合成樹
脂円板1と2によつて保持されている。これ等の
円板の内側には、グラフアイト製の分割容器3と
4が接続している。二個の銅リング5と6は、こ
れ等の分割容器のグラフアイトを補強し、同時に
電流接続端子を形成している。銅リング5と6を
装着した分割容器3と4は、支持部材12を有す
る合成樹脂製の中間室の枠11によつて電気的に
互いに分離している。陰極7と陽極8は電解液の
通過する電極として形成してある。それぞれ陰極
室と陽極室を構成している。陰極7と陽極8は中
間室11を仕切る陽イオン交換膜の分離層9と1
0に接触して、それぞれ陰極室と陽極室を構成し
ている。電解液の供給方向は図示してある通りで
ある。即ち、陰極室、陽極室及び中間室の電解液
の供給はそれぞれ矢印KZ,ZZ及びAZの方向から
導入され、矢印KA,ZA及びAAの方向に排出され
る。各電解液用の外部導入装置(図示せず)か
ら、中心軸Sを含む紙面に垂直な平面に対して鏡
面対称に配設した導入ジヨイントK1,Z1とA1
各電解液を導入し、導入路K2,Z2とA2を経由し
て陰極室7、中間室11と陽極室8に達し、排出
路K3,Z3とA3を経由して排出用ジヨイントK4
Z4とA4に到達した後、外部に設置した排出装置
(図示せず)に排出する。
個々のセル室の間の分離層9と10は
NEOSEPTA C66−5T型の陽イオン交換膜であ
る。これ等の交換膜には、白金メツキしたグラフ
アイト・フエルトの陰極が、またグラフアイト・
フエルトの陽極が載せてある。
平行な上記交換膜の間には、種々の多孔質材料
の支持部材が装着してある。両方の交換膜の間隔
は5mmである。電解液としては、陰極室に50重量
%の硫酸である陰極電解液が、陽極室に50重量%
の硫酸+(均質触媒として)0.15%の沃化水素+
(1バールで飽和している)SO2である陽極電解
液が、そして中間室に30〜35重量%の硫酸である
中間電解液が使用されている。温度は90℃にす
る。
電解セルと個々の電極の(基準電極に対して測
定した)電流・電圧特性から、電解セルの内部オ
ーム抵抗を算出できる。この抵抗は一般に陽イオ
ン交換膜の抵抗、中間室中の電解液の抵抗及び電
極を交換膜にあるいはコレクターをこれ等の電極
に僅かに押圧して生じる接触抵抗から成る。更
に、中間室に一様に分布しているこの発明による
支持部材を使用することにより、電解液が流れる
中間室のオーム抵抗が高まるが、約95%の自由容
積を有するグラフアイト・フエルトを支持部材と
して使用する場合には、上記の内部オーム抵抗の
増加は、電極又はコレクターを陽イオン交換膜に
押し付けて得られる内部オーム抵抗の減少がこの
オーム抵抗を補償する程度の大きさである。即
ち、支持部材のない電解セルのオーム抵抗は約1
Ω・cm2で、グラフアイト・フエルトの支持部材の
ある電解セルの抵抗は、同じ様に約1Ω・cm2であ
る。電流密度が200mA/cm2の場合の電解電圧は、
625mVから565mVに減少する。これは、陰極と
して陰極側の陽イオン交換膜に強く押し付けた白
金メツキ・グラフアイト・フエルトの触媒作用が
改善されたためである。
支持部材(自由容積約30%)として
NEOSEPTA C66−5T型の陽イオン交換膜の厚
い切片の板を用いた予備試験では、自由容積が少
ないにもかかわらず、同じ様に電解セルの内部オ
ーム抵抗は約1Ω・cm2であつた。陽イオン交換材
料製の支持部材を完壁にし、自由容積を増加させ
ることによつて、陽イオン交換材料の比抵抗が中
間室を貫流する電解液の比抵抗よりも大きい時、
上記の内部オーム抵抗は更に減少する。即ち、例
えば30重量%のH2SO4の比抵抗は80℃で約0.8
Ω・cm2である。これに反して3重量%のH2SO4
の中の非常に導電性の良い材料NEOSEPTA
C66−5Tの比抵抗は80℃で約4Ω・cm2である。
陽イオン交換材料製の多孔質支持部材は、同じ
又は類似なイオン交換材料を強くかしめた、ある
いは溶着した二枚のフオイルで仕切られている
が、この支持部材を作製することは電解セルの内
部オーム抵抗の観点から矛盾するものではない。
【図面の簡単な説明】
添付図は、円筒状の三室電解セルの模式断面図
である。 図中引用記号:1,2……合成樹脂円板、3,
4……分割容器、5,6……銅リング、7……陰
極、8……陽極、9,10……分離層、11……
中間室、12……支持部材。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 陽極室と陰極室の間を分離し、イオン交換膜
    の分離層で仕切られている電解液の貫流する中間
    室を備え、水と二酸化硫黄から水素と硫酸を精製
    する電解セルにおいて、 グラフアイト又はイオン交換材料製の多孔質支
    持部材12が分離層9,10の間に配設してある
    ことを特徴とする電解セル。 2 中間室11全体を満たすグラフアイト又はイ
    オン交換材料製の多孔質支持部材12には、分離
    層9,10に直接接続している電極7,8を有す
    る分離層が面状に密着していることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載の電解セル。 3 グラフアイト製の支持部材には分離層に直接
    接続する電極を有する分離層が押し付けてあるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の電解
    セル。 4 支持部材12は出来る限り透過性の良い多孔
    性又は透過性を有することを特徴とする特許請求
    の範囲第1〜3項のいずれか1項に記載の電解セ
    ル。 5 支持部材は分離層と同じ材料から成り、分離
    層に固設してあることを特徴とする特許請求の範
    囲第1〜4項のいずれか1項に記載の電解セル。 6 イオン交換材料製の支持部材12は、イオン
    交換膜9,10に溶着してあることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項又は第2項記載の電解セ
    ル。 7 中間室11の両分離層9,10の間隔は、出
    来る限り狭くしてあるが、中間室の強度は二酸化
    硫黄が陽極室から陰極室に侵入することを防止す
    るのに充分な量の電解液を流せることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1〜6項のいずれか1項に記
    載の電解セル。 8 イオン交換膜の形態にして、固定装着した分
    離層9,10を有し、分離層を仕切るイオン交換
    材料製の支持部材12が配設してあることを特徴
    とする電解セル用の中間室の構造。 9 中間室用の構造は層状に積み重ねた、又は巻
    付けたマツトの形になつていることを特徴とする
    特許請求の範囲第8項記載の中間室の構造。
JP56177281A 1980-11-06 1981-11-06 Electrolytic tank having intermediate chamber through which electrolyte is passed and structure of intermediate chamber Granted JPS57114677A (en)

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DE19803041832 DE3041832A1 (de) 1980-11-06 1980-11-06 Koaxial-doppelpumpe

Publications (2)

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JPS57114677A JPS57114677A (en) 1982-07-16
JPH0149792B2 true JPH0149792B2 (ja) 1989-10-26

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ID=6116074

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JP56175831A Pending JPS57108477A (en) 1980-11-06 1981-11-04 Coaxially dual pump
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE449391B (sv) * 1982-04-07 1987-04-27 Asea Atom Ab Kolvpumpanordning for pumpning av en blandning av grovkornigt material och vetska
IT1222108B (it) * 1987-07-23 1990-08-31 Brevini Renato Gruppo idraulico a velocita' variabile e a portata globale costante
DE4225380B4 (de) * 1992-07-31 2004-07-15 Linde Ag Hydrostatisches Aggregat mit einer Hauptpumpe und einer Nebenpumpe
US5540563A (en) * 1994-09-16 1996-07-30 Sauer Inc. Unitary housing for double hydraulic unit
DE19958829C1 (de) 1999-11-30 2001-08-02 Mannesmann Ag Brennstoffzellensystem mit einer Vorrichtung zum Zuleiten von Brennstoff
DE10021485B4 (de) 2000-05-03 2006-03-23 Brueninghaus Hydromatik Gmbh Hydrostatische Maschine
JP4677614B2 (ja) * 2006-05-10 2011-04-27 独立行政法人 日本原子力研究開発機構 亜硫酸電解水素製造方法および装置
JP4756118B2 (ja) * 2007-02-21 2011-08-24 独立行政法人 日本原子力研究開発機構 亜硫酸電解セル
FR2977644B1 (fr) * 2011-07-04 2013-12-20 Peugeot Citroen Automobiles Sa Moteur hydraulique a pistons axiaux a cylindree variable et faible encombrement
CN108869223A (zh) * 2018-08-06 2018-11-23 华中科技大学 一种双斜盘柱塞泵
CN110067713B (zh) * 2019-03-13 2024-06-28 上海强田驱动技术有限公司 一种串联式轴向柱塞泵
DE102019213675A1 (de) * 2019-09-10 2021-03-11 Robert Bosch Gmbh Hydrostatische Kolbenmaschineneinheit
DE102021200205A1 (de) 2021-01-12 2022-07-14 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Axialkolbenmaschine mit hoher Antriebdrehzahl

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1653374A1 (de) * 1967-01-02 1971-10-14 Louis Berholz Als Pumpe oder Motor betreibbare Druckfluessigkeits-Axialkolbenmaschine
DE1653558A1 (de) * 1967-04-19 1971-11-11 Kloeckner Werke Ag Hydrostatische Axialkolbenmaschine
JPS4989213A (ja) * 1972-12-28 1974-08-26

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JPS57114677A (en) 1982-07-16
JPS57108477A (en) 1982-07-06
EP0051795A1 (de) 1982-05-19
DE3041832A1 (de) 1982-05-13

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