JPH0573834B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0573834B2
JPH0573834B2 JP58156215A JP15621583A JPH0573834B2 JP H0573834 B2 JPH0573834 B2 JP H0573834B2 JP 58156215 A JP58156215 A JP 58156215A JP 15621583 A JP15621583 A JP 15621583A JP H0573834 B2 JPH0573834 B2 JP H0573834B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cathode
frame
electrode
oxygen
gas diffusion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP58156215A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS59100278A (ja
Inventor
Aaru Benetsuto Uiriamu
Emu Kurea Toomasu
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.)
Eltech Systems Corp
Original Assignee
Eltech Systems Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eltech Systems Corp filed Critical Eltech Systems Corp
Publication of JPS59100278A publication Critical patent/JPS59100278A/ja
Publication of JPH0573834B2 publication Critical patent/JPH0573834B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/17Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof
    • C25B9/19Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof with diaphragms

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)
  • Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
  • Inert Electrodes (AREA)
  • Gas-Filled Discharge Tubes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、電解槽に関し、とくにガス拡散電極
を用いる電気化学槽に関する。詳しくは、本発明
は、いわゆる酸素陰極を、とくに塩素およびカ性
ソーダの製造に用いる電気化学槽に関する。 多くの従来の電解槽において、槽内の陽極と陰
極との間にセパレーターが付加されており、この
セパレーターは電解槽内の陽極室と陰極室とを定
める。一般に、異なる電解液がこれらの隔室の
各々内に存在し、電解液は一般にその隔室内に存
在する特定の電極において起こる反応に関係ずけ
られる。たとえば、クロルアルカリ槽において、
アルカリ金属塩化物のブライン電解液は陽極室内
に陽極液として存在し、そしてアルカリ金属の水
酸化物の溶液は陰極室内に陰極液として存在す
る。セパレーターの液圧透過性に依存して、陰極
液はある量のアルカリ金属塩化物塩を含むことも
できる。 このようなクロルアルカリ槽において、塩素は
一般に陽極から発生するが、多くの槽において、
水素ガスは陰極において発生し、この水素はヒド
ロキシル基を形成する水の分解反応から生じ、ヒ
ドロキシル基は陽極と陰極との間に電流を流すと
き、セパレーターを横切るアルカリ金属イオンと
反応する。1つの特定の型の槽、すなわち、いわ
ゆる酸素陰極槽、において、酸素は陰極における
電気触媒物質とともに存在し、そして酸素は発生
する水素イオンと結合して水を再形成する。気体
のH2の形成に関連するエネルギーはこれにより
回避され、槽の運転における電力は実質的に節約
される。 典型的な酸素陰極型槽において、陽極および酸
素陰極は別々のフレーム内に個々に保持される。
セパレーターにより分離されたこれらのフレーム
は、一般に、電解液を保持する陽極室と陰極室を
定める。セパレーターが膜であるとき、この膜は
フレームの間に保持される。セパレーターが多孔
質のセパレーターであるとき、それはセパレータ
ー間に保持されるか、あるいは別々に支持される
ことができる。セパレーターがフレームの間に保
持されるとき、それはしばしばガスケツト材料に
よりフレームから分離される。 典型的な酸素陰極槽において、シート様陰極が
陰極フレーム上に保持される。米国特許第
4271003号に記載されているように陰極液の陰極
の一方の表面と接触し、酸素含有ガスは陰極の他
方の表面と接触する。酸素含有ガスは、典型的に
は、陰極フレーム中に含有される通路を経て導入
され、そして酸素分が消耗されたガスは同様に抜
き出される。 陰極液は、典型的には、陰極液供給フレームを
通して導入され、そして抜き出される。この陰極
液供給フレームは、一般に、セパレーターと陰極
フレームとの間に位置し、そして陰極とセパレー
ターとを互いに効果的に離れさせる。この間隔
は、槽内のこの間隔を満たす陰極液を通過する電
流のための抵抗電圧低下により、槽の運転時の電
圧の増大に寄与する。陰極液供給フレームの厚さ
に帰因するこの間隔を排除できるならば、電気化
学槽の運転においてかなりの電圧が節約されるで
あろう。 従つて、本発明の目的は、狭い電極/セパレー
ターの間隔を提供することである。 また、本発明の他の目的は、ガス拡散電極の取
り替えるときの組み立て及び分解が容易に行える
構造の電解槽を提供することである。 本発明は、槽のセパレーターにより定められた
陽極室と陰極室とを有し、かつ、陽極室および陰
極室の少なくとも一方内に前記セパレーターから
間隔を置いて位置するガス拡散電極を有し、ガス
室内の電解液は電極の一方の表面と接触し、そし
て反応成分含有ガスは電極の他方の表面と接触す
る、ガス拡散電極型電解槽において、 前記電解槽は電極フレームを含み、流路が電極
フレームの周囲に形成されており、ガス拡散電極
の少なくともヘリ部分は前記流路内に受容されて
おり、そして陰極フレームは流路内に受容された
少なくとも1つの保持器と、前記保持器を電極フ
レームへ固定するための少なくとも1つのフアス
ナーとを含み、これによりガス拡散電極を電極フ
レーム上に保持するガス拡散電極は前記フレーム
上に保持され、前記フレームはガスをガス拡散電
極の一方の表面に隣接させて維持するための一体
通路と、電解液をガス拡散電極の他方の表面に隣
接させて維持する別の一体通路とを含む、ことを
特徴とするガス拡散型電解槽を提供するものであ
る。本発明の効果は、ガス拡散電極の取り替える
ときの組み立て及び分解の容易さが挙げられる。
また、ガス拡散電極とセパレーターとの間の望ま
しい狭いギヤツプを提供するものである。本発明
を用いるガス拡散電極槽は、槽のセパレーターに
より定められた陽極室および陰極室を含む。ガス
拡散電極は、隔室の少なくとも一方内に位置す
る。電解液は隔室内に含有され、そしてガス拡散
電極の表面とセパレーターの表面とに接触する。
ガス拡散電極における反応のための成分を含むガ
スは、槽構造内に含有され、ガス拡散電極表面と
接触する。 この改良は、電極フレームからなる。このフレ
ーム上に、ガス拡散電極は保持される。このフレ
ームは、ガス拡散電極の第2表面に隣接してガス
を導入しかつガスを抜き出すための一体通路と、
ガス拡散電極の第1表面と接触させて電解液を導
入しおよび/または前記第1表面との接触から電
解液を抜き出す、別の、一体通路とを含む。好ま
しい実施態様において、陰極フレーム上に保持さ
れたガス拡散電極は槽のセパレーターからわずか
にガスケツトの厚さだけ離れている。セパレータ
が多孔質隔膜であるとき、ガス拡散電極は電極液
の抜き出しおよび導入を許すために十分な距離だ
けセパレーターから離れていればよい。 好ましい実施態様において、ガス拡散電極はク
ロルアルカリ槽において用いられる酸素陰極であ
る。セパレーターは多孔質隔膜またはカチオン透
過性膜である。セパレーターと酸素陰極との間の
間隔は、陰極との接触および分離の陰極液の流れ
に十分であるように維持される。 本発明の改良された電解槽の陰極フレームを利
用すると、セパレーターと陰極フレームとの間に
介在する陰極液供給フレームを排除することがで
き、その結果、酸素陰極とセパレーターとの間隔
は減少される。この排除は槽内の陽極と陰極との
間隔を効果的に減少し、運転を減少した電圧にお
いて可能とし、そして、槽の運転時の電力を実質
的に節約する。 本発明の前述のおよび他の特徴および利点は、
図面を参照する好ましい実施態様の説明から明ら
かとなるであろう。 図面を参照すると、第1図はナローギヤツプ
(narrow gap)酸素陰極の構造を用いる槽10
の、ヘリについての、形状の部分断面図である。
この槽は、陽極フレーム14内に保持された陽極
12と、陰極フレーム18内に保持された酸素陰
極16とを含む。フレーム14,18は、セパレ
ーター21により互いに分離されている。セパレ
ーター21は、槽内で、それぞれ陽極室23およ
び陰極室25を定める機能をする。 陽極は、水性塩ブラインからのハロゲンの電解
に有用である適当なあるいは普通の型のいずれで
あることもできる。典型的には、このような陽極
は、この分野でよく知られているような、バルブ
または不動態化耐火金属、たとえば、チタンから
製作された、有孔の性質のものであろう。 このような陽極は、典型的には、適当なあるい
は普通の電気触媒、たとえば、白金族金属の酸化
物、すなわち、白金、ロジウム、イリジウム、オ
スミウム、ルテニウムおよびパラジウムの酸化物
をも含み、これは、多分、バルブまたは不動態化
耐火金属、たとえば、チタン、ジルコニウム、ハ
フニウム、タングステン、タルタル、ニオブ、バ
ナジウムおよびアルミニウムの酸化物と混合され
ている。適当な陽極材料は、たとえば、クロルア
ルカリの製造の実施においてよく知られている。 また、陽極は、電解槽技術の実施においてよく
知られているように、少なくとも1本の導電性支
持導体棒27を含む。同様に、一般に管状の、陽
極フレーム14は、電解槽工業内で許容されうる
実施に従い、よく知られた材料から製作され、構
成材料は陽極室の内容物の腐食作用に耐えること
ができるものである。 セパレーター21は、適当なあるいは普通の型
であることができ、そして液圧透過性、あるいは
実質的に液圧不透過性であることができ、すなわ
ち、隔膜あるいは膜である。隔膜であるとき、こ
の隔膜は電解槽の分野においてよく知られた、適
当なあるいは普通の型であることができる。この
最良の実施態様におけるように、この槽はハロゲ
ンの塩のブラインから塩素のようなハロゲンを製
造するものであり、隔膜は原理的にはアスベスト
繊維から構成されているものであり、そして適当
なあるいは普通の強化バインダー、たとえば、ポ
リエチレンテトラフルオロエチレン繊維、一緒に
接着されている、またはジルコニウムまたはチタ
ンの酸化物を含むことができる。 膜であるとき、この膜は好ましくはカチオンを
容易に通過するが、他の化学種、たとえば、ヒド
ロキシルアニオンまたは基の動きに対して実質的
に抵抗性であるものである。1つの適当な膜は、
パーフルオロカーボンのポリマーから構成されて
いる。典型的には、このようなパーフルオロカー
ボンはカチオン交換機能を付与できる特定の官能
基をもつシートの形で入手でき、あるいは、パー
フルオロカーボンは、それにカチオン交換性を付
与できる官能基に比較的容易に転化される。一般
的に官能的な基を有するいわゆる中間体の形で入
手できる。 中間体のポリマーは、フツ素置換部位を含む少
なくとも2種のモノマーから製造される。モノマ
ーの少なくとも1種は、フツ化ビニル、ヘキサフ
ルオロプロピレン、フツ化ビニリデン、トリフル
オロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、パ
ーフルオロ(アルキルビニルエーテル)、テトラ
フルオロエチレンおよびそれらの混合物からなる
群より選ばれる。 モノマーの少なくとも1種は、カチオン交換特
性を最終ポリマーへ付与できる官能基をもつ構成
員からなる群より選ばれる。側鎖のスルホニル、
カルボニルあるいは、ある場合において、リン酸
に基づく官能基を含有するモノマーは、典型的な
例である。縮合エステル、アミドまたは同じ官能
基に基づく塩も同様に利用できる。さらに、これ
らの第2群のモノマーは、イオン交換基を容易に
導入できる官能基を含むことができ、これによ
り、炭素、窒素、ケイ素、リン、イオウ、塩素、
ヒ素、セレン、またはテルルのオキシ酸、塩また
は縮合エステルを包含する。 第2群におけるモノマーの好ましい族には、前
駆官能基SO2FまたはSO3アルキル、COFまたは
CO2アルキルを含有するスルホニルおよびカルボ
ニル含有モノマーがある。このような族の構成員
の例は、一般式CF2=CFSO2FおよびCF2
CFR1SO2F(式中R1は通常2〜8個の炭素原子か
らなるが、場合に応じて25個まで炭素原子を有す
る二官能性過フツ素化基である)で表わすことが
できる。 スルホニル基をコポリマー鎖へ結合する過フツ
素化基の特定の化学的含量および構造は、臨界的
でなく、そしてスルホニルまたはカルボニルに基
づく基が結合している炭素原子へ結合したフツ
素、塩素または水素原子を有することができる
が、スルホニルまたはカルボニルに基づく基が結
合する炭素原子はまた少なくとも1個のフツ素原
子をもたなくてはならない。好ましくは、モノマ
ーは過フツ素化されている。官能基が連鎖に直接
結合しているとき、官能基が結合している連鎖中
の炭素原子はそれに結合したフツ素原子をもたな
くてはならない。前記式のR1基は、枝分れして
いるか、あるいは枝分れしていない、すなわち、
直鎖である、ことができ、そして1個またはそれ
以上の結合を有することができる。スルホニルま
たはカルボニルのフツ化物を含有するコモノマー
のこの基中のビニル基はエーテル結合を介して
R1基へ結合していること、すなわち、式CF2
CFOR1X(式中XはCOFまたはSO2Fである)を
コモノマーは有すること、が好ましい。このよう
なフツ化スルホニル含有コモノマーの例は、次の
とおりである: CF2=CFOCF2CF2SO2F、
【化】
【化】 CF2=CFCF2CF2SO2F、 および
【化】 前述のフツ化スルホニルおよびフツ化カルボニ
ルの対応エステルは、同等に好ましい。 好ましい中間体のコポリマーはパーフルオロカ
ーボン、すなわち、過フツ素化されたもの、であ
るが、スルホニル基またはカルボニル基が結合し
ている炭素原子へフツ素原子が結合している、他
のものを使用できる。高度に好ましいコモノマー
は、テトラフルオロエチレンおよびパーフルオロ
(3,6−ジオキサ−4−メチル−7−オクテン
スルホニルフルオライド)とからなり、後者のモ
ノマーが10〜60重量%、好ましくは25〜40重量%
である、ものである。 これらの過フツ素化コポリマーは、ある数のよ
く知られたモノマー、たとえば、米国特許第
3041317号、同第2393967号、同第2559752号およ
び同第2593583号中に示されかつ記載されている
もののいずれであることもできる。 中間体のコポリマーは、スルホニル基またはカ
ルボニル基(−SO2Fまたは−SO3アルキルおよ
び−COFまたは−CO2アルキル)をけん化などに
より−SO3Zまたは−CO2Z(式中Zは水素、アル
カリ金属、アミン、アンモニウムのイオンまたは
塩、またはアルカリ土類金属である)の形に転化
することにより、イオン交換部位を含有するコポ
リマーに容易に変えられる。転化されたコポリマ
ーは、コポリマーの側鎖中に含有されかつ少なく
とも1個の結合されたフツ素原子を有する炭素原
子へ結合した、スルホニル基またはカルボニル基
に基づくイオン交換部位を含有する。中間体のコ
ポリマー中のスルホニル基またはカルボニル基の
すべてを転化する必要はない。転化は、適当なあ
るいは普通の方法で、たとえば、米国特許第
3770547号および同第3784399号中に示されている
ようにして、達成できる。 スルホニルに基づくカチオン交換官能基を有す
るコポリマーのパーフルオロカーボンから作られ
たセパレーターは、陰極から陽極への水酸化ナト
リウムの逆移動に対して比較的低い抵抗を有する
が、このような膜は他の力性化合物、たとえば、
KOHの逆移動に対して抵抗性である。ある種の
膜はパーフルオロカーボンの隣接層を使用し、一
方の層は側面のカルボニル誘導官能性を有し、そ
して他方の層は側面のスルホニル誘導官能性を有
する。官能性のカルボニル誘導層は、逆移動に対
する追加の抵抗性を提供するが、また所望のカチ
オン移動に対する追加の抵抗性を提供する。スル
ホニル誘導側鎖官能性を有するパーフルオロカー
ボンの層形成は、カルボニル層を所望のように薄
く、逆移動に抵抗性であるように、カルボニル層
の製作を可能とするばかりであるが、構成された
膜の強さを犠牲にしないで所望のカチオン移動を
限界的に妨害するだけである。 1つの好ましい実施態様において、スルホニル
誘導区域は、−R1SO2NHR2(式中R2は水素、アル
キル、置換アルキル、芳香族または環式炭化水素
または金属イオンであることができる)の形のス
ルホンアミド官能性であることができる、側鎖の
官能基を含有するパーフルオロカーボンを含むこ
とができる。スルホンアミドに基づくイオン交換
膜を提供する方法は、米国特許第3969285号およ
び同第4111585号中に示されている。 側鎖のカルボキシレートのカチオン交換官能基
を有するコポリマーのパーフルオロカーボンは、
適当なあるいは普通の方法において、たとえば、
米国特許第4151053号または特願昭52−38486号に
従い製造することができ、あるいはスルホニル含
有モノマーから誘導されたカルボニル官能基含有
モノマーから、米国特許第4151053号中に示され
ているよう方法により、重合することができる。
好ましいカルボニル含有モノマーの例は、次の通
りである: CF2=CF−O−CF2CF(CF3)O
(CF22COOCH3およびCF2=CF−O−CF2CF
(CF3)OCF2COOCH3。 したがつて、本発明において使用する好ましい
コポリマーのパーフルオロ炭化水素は、次の基を
含む:式−−OCF2CF2Xおよび/または−−
OCF2CF2Y−O−YCF2CF2O−−[式中Xはフツ
化スルホニル(SO2F)、フツ化カルボニル
(COF)、スルホネートメチルエステル
(SO2OCH3)、カルボキシレートメチルエステル
(COOCH3)、一般的形(R1SO2NHR2)のスルホ
ンアミド、イオン性カルボキシレート
(COO-Z+)またはイオン性スルホネート
(SO3 -Z+)であり、Yはスルホニルまたはカルボ
ニル(−SO2−−CO−)であり、そしてZは水
素、アルカリ金属、たとえば、リチウム、セシウ
ム、ルビジウム、カリウムおよびナトリウム、ア
ルカリ土類金属、たとえばベリリウム、マグネシ
ウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウムお
よびラジウム、アミンまたはアンモニウムのイオ
ンまたは塩である]で表わされるカルボニルおよ
び/またはスルホニルに基づく基。 膜は適当なあるいは普通の手段、たとえば、押
出し、カレンダー加工、溶液コーテイングなどに
より形成することができる。コポリマー材料内に
強化用骨組を用いることは、有利であることがあ
る。この骨組は適当なあるいは普通の種類のも
の、たとえば、ポリテトラフルオロエチレンメツ
シユなどであることができる。異なる側鎖の官能
基を含有するコポリマーの層を、よく知られた方
法において、加熱および圧力下に積層して、各膜
表面にかつ各ラミネートを通じて所望の官能基の
性質を有する膜を有する膜を製造することができ
る。塩素を発生する槽のためには、このような膜
は一般に1〜150ミル、好ましくは4〜10ミルの
範囲の厚さを有する。 膜を製造するとき、使用するコポリマーの中間
体の当量範囲は、重要である。より低い当量の中
間体のコポリマーを使用するとき、膜は槽の化学
により溶解のような破壊的攻撃にさらされること
がある。過度に高い当量のコポリマーを使用する
と、膜はカチオンを十分に容易に通過させず、槽
運転時に許容されえないほどに高い電気抵抗を生
ずることがある。コポリマー中間体の当量は、好
ましくは、スルホニルに基づく膜材料について約
1000〜1500の範囲であり、そしてカルボニルに基
づく膜材料について約900〜1500の範囲であるこ
とがわかつた。 膜21は、一般に、陽極フレーム14と陰極フ
レーム18との間に圧縮して保持される。適当な
あるいは普通の保持手段を利用できる。1または
それ以上のガスケツト27,28は、一般に、保
持された膜を密封および保護するために使用さ
れ、エチレンプロピレンターポリマー、クロロス
ルホン化ポリエチレン及びクロロプレン重合体
は、一般に許容される材料である。 陰極フレームは、酸素陰極16を受容する、形
成されたみぞ30、流路またはノツチを含む。み
ぞ30中に受容されるように造形された保持器3
2は、酸素陰極をみぞ中に保持し、これにより陰
極フレーム上に酸素陰極を圧力下に配置かつ保持
するために使用される。適当なまたは普通のフア
スナー手段、たとえば、機械ねじ、キヤツプねじ
またはソケツトねじ34は、陰極フレーム18上
にねじ込まれて受容され、保持器30を陰極フレ
ーム18へ固定する。 陰極フレームは、少なくとも1つの一体ガス供
給路41と少なくとも1つの一体ガス戻り路43
とを含む。第1図を参照すると明らかなように、
これらの供給路および戻り路は陰極フレームに対
して一体であるガス陰極室47とガス流連絡する
ように一体ガス流路45,46を用いて配置され
る。通路41,43、流路45,46および室4
7を用いると、酸素含有ガスは酸素陰極16の表
面と接触するように導入され、次いで抜き生され
ることができる。一般に、単一通路41,43は
複数の流路45,46から供給を受ける。 陰極フレーム18は、また、電解液を酸素陰極
16の他方の表面と接触させるように導入し、お
よび/または陰極室25から抜き出すための、少
なくとも1つの通路50および流路51を含む。
典型的には、陰極フレームは、単一の陰極室25
から供給される、複数のガス陰極室47および酸
素陰極16を含む。電解液は、通路50および流
路51を用いて導入される場合、陰極フレーム1
8の両端(図示せず)において抜き出される。 第2a図および第2b図を参照すると、複数の
流路51を使用して単一の通路50に供給するこ
とが可能であることがわかる。第3a図および第
3b図を参照すると、陰極フレーム中にねじ込ま
れて受容されるねじ34は中空であつて電解液通
路51′を形成することができることがわかる。 便宜上、陰極フレーム18は部分18′,1
8″で製造し、適当なあるいは普通の手段により
接合して、陰極フレームとして使用できる。製造
法を無視して、酸素陰極16はセパレーター21
から、ガスケツト27、使用する場合、厚さだ
け、あるいは必要な量の電解液を通過するために
十分な空間だけ、間隔を置いて位置させればよ
い。酸素陰極16とセパレーター21との間の距
離を増加させる、電解液のための別の供給フレー
ムは不必である。 酸素陰極は適当なあるいは普通の形状であるこ
とができる。典型的には、クロルアルカリ槽につ
いて、酸素陰極は陰極室25内で電解液と向かい
合うポリテトラフルオロエチレン防水層、および
しばしば吸着された金属触媒化合物を有する炭素
粒子およびフイブリル化されていてもよい、ポリ
テトラフルオロエチレン、を通常含む触媒層のラ
ミネートである。酸素陰極は、導電性格子を含む
こともできる。陰極16は陰極フレーム18全体
にわたるシートとして形成することもできるが、
それは複数の明確な小さいシートに分離し、各シ
ートは陰極フレーム上に保持されて、単一のガス
室47をカバーする。 それ以上の酸素陰極を収容し、55に配置し、
ガスおよび電解液の副流路45″,46″,51″
で第1図に示すように供給することができること
は、明らかであろう。隔膜が多孔質であるかある
いは液圧透過性であるとき、明らかなように、電
解液の抜き出し通路50および51のみが必要で
あり、電解液は陽極室から隔膜を通る物質の流れ
により供給される。等しく膜のセパレーターを用
いるとき、クロルアルカリ槽を用いるとき陰極室
25へ水を加えて、電解液の強度を最適とするこ
とが望ましいであろう。 明らかなように、槽の形状を逆転させ、ガス陽
極を形成することができる。このような場合にお
いて、セパレーター21とガス陽極との間隔は、
電極フレームに対して一体の本発明の電解通路を
用いて、同様に減少することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の改良された槽のヘリについ
ての部分断面側面図である。第2a図および第2
b図は、電解液の供給/抜き出し通路の1つの形
状の断面図である。第3a図および第3b図は、
電解液の供給/抜き出し通路の他の形状の断面図
である。 10:電解槽、12:陽極、14:陽極フレー
ム、16:酸素陰極、18……陰極フレーム、2
1:セパレーター、23:陽極室、25:陰極
室、27:ガスケツト、28:ガスケツト、3
0:みぞ、32:保持器、34:ねじ、41:一
体ガス供給路、43:一体ガス戻り路、45:一
体ガス流路、46:一体ガス流路、47:ガス陰
極室、50:通路、51:流路、18′:部分、
18″:部分、45″:ガスおよび電解液の副流
路、46″:ガスおよび電解液の副流路、51′:
電解液通路、51″:ガスおよび電解液の副流路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 槽のセパレーターにより定められた陽極室と
    陰極室とを有し、かつ陽極室および陰極室の少な
    くとも一方内に前記セパレーターから間隔を置い
    て位置するガス拡散電極を有し、ガス室内の電解
    液は電極の一方の表面と接触し、そして反応成分
    含有ガスは電極の他方の表面と接触する、ガス拡
    散電極型電解槽において、 前記電解槽は電極フレームを含み、流路が電極
    フレームの周囲に形成されており、ガス拡散電極
    の少なくともヘリ部分は前記流路内に受容されて
    おり、そして陰極フレームは流路内に受容された
    少なくとも1つの保持器と、前記保持器を電極フ
    レームへ固定するための少なくとも1つのフアス
    ナーとを含み、これによりガス拡散電極を電極フ
    レーム上に保持するガス拡散電極は前記フレーム
    上に保持され、前記フレームはガスをガス拡散電
    極の一方の表面に隣接させて維持するための一体
    通路と、電解液をガス拡散電極の他方の表面に隣
    接させて維持する別の一体通路とを含み、ことを
    特徴とするガス拡散型電解槽。 2 フアスナーは中空であり、そして一体通路の
    少なくとも一部分からなり、前記部分により電解
    液はガス拡散電極に隣接して維持される、特許請
    求の範囲第1項記載の電解槽。 3 ガスケツトの厚さが電解槽内のセパレーター
    とガス拡散電極との間の間隔である、特許請求の
    範囲第1項記載の電解槽。 4 槽のセパレーターにより定められた陽極室と
    陰極室とを有し、かつ、陰極室内に前記セパレー
    ターから間隔を置いて位置する酸素陰極を有し、
    陰極室内の電解液は酸素電極の一方の表面と接触
    し、そして酸素含有ガスは陰極の他方の表面と接
    触する、酸素陰極型電解槽において、 前記電解槽は陰極フレームを含み、流路が陰極
    フレームの周囲に形成されており、酸素陰極の少
    なくともヘリ部分は前記流路内に受容されてお
    り、そして陰極フレームは流路内に受容された少
    なくとも1つの保持器と、前記保持器を陰極フレ
    ームへ固定するための少なくとも1つのフアスナ
    ーとを含み、これにより酸素ガス陰極を陰極フレ
    ーム上に保持し、前記フレームは酸素含有ガスを
    酸素陰極の一方の表面に隣接させて維持する一体
    通路と、陰極液を酸素陰極の他方の表面に隣接さ
    せて維持する別の一体通路とを含む、酸素陰極型
    電解槽。 5 フアスナーは中空であり、そして一体通路の
    少なくとも一部分からなり、前記部分により陰極
    液は酸素陰極に隣接して維持される、特許請求の
    範囲第4項記載の電解槽。
JP58156215A 1982-08-26 1983-08-26 ナロ−・ギヤツプガス電極型電解槽 Granted JPS59100278A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US411895 1982-08-26
US06/411,895 US4436608A (en) 1982-08-26 1982-08-26 Narrow gap gas electrode electrolytic cell

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59100278A JPS59100278A (ja) 1984-06-09
JPH0573834B2 true JPH0573834B2 (ja) 1993-10-15

Family

ID=23630736

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58156215A Granted JPS59100278A (ja) 1982-08-26 1983-08-26 ナロ−・ギヤツプガス電極型電解槽

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4436608A (ja)
EP (1) EP0104137B1 (ja)
JP (1) JPS59100278A (ja)
AT (1) ATE38861T1 (ja)
DE (1) DE3378539D1 (ja)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3425862A1 (de) * 1984-07-13 1986-01-23 Hoechst Ag, 6230 Frankfurt Elektrolysezelle mit horizontal angeordneten elektroden
DE3439265A1 (de) * 1984-10-26 1986-05-07 Hoechst Ag, 6230 Frankfurt Elektrolyseapparat mit horizontal angeordneten elektroden
US4758317A (en) * 1986-11-20 1988-07-19 Fmc Corporation Process and cell for producing hydrogen peroxide
JPH05271974A (ja) * 1992-03-26 1993-10-19 Choichi Furuya ガス拡散電極を用いるイオン交換膜法電解槽
JPH08302492A (ja) * 1995-04-28 1996-11-19 Permelec Electrode Ltd ガス拡散電極を使用する電解槽
DE19545332A1 (de) * 1995-12-05 1997-06-12 Karl Lohrberg Elektrolytzelle
DE19646950A1 (de) 1996-11-13 1998-05-14 Bayer Ag Elektrochemische Gasdiffusionshalbzelle
US6753584B1 (en) 1997-08-21 2004-06-22 Micron Technology, Inc. Antireflective coating layer
WO2000022192A1 (fr) * 1998-10-13 2000-04-20 Toagosei Co., Ltd. Procede de reduction de la charge dans une electrode de diffusion de gaz et structure reduisant la charge
US6368472B1 (en) 1998-11-04 2002-04-09 Mcguire Byron Duvon Electrolytic chemical generator
DE10108452C2 (de) * 2001-02-22 2003-02-20 Karl Lohrberg Elektrolyseeinrichtung
DE10143410A1 (de) * 2001-09-05 2003-03-27 Rossendorf Forschzent Biomaterial und Verfahren zu dessen Herstellung
US8562810B2 (en) 2011-07-26 2013-10-22 Ecolab Usa Inc. On site generation of alkalinity boost for ware washing applications
US9909223B1 (en) 2014-08-04 2018-03-06 Byron Duvon McGuire Expanded metal with unified margins and applications thereof

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS566111A (en) * 1979-06-28 1981-01-22 Shimadzu Corp Wind energy meter
JPS5669384A (en) * 1979-11-09 1981-06-10 Asahi Glass Co Ltd Preparation of caustic alkali

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3979224A (en) * 1971-06-11 1976-09-07 Siemens Aktiengesellschaft Fuel cell battery consisting of a plurality of fuel cells
US3864236A (en) * 1972-09-29 1975-02-04 Hooker Chemicals Plastics Corp Apparatus for the electrolytic production of alkali
US4035255A (en) * 1973-05-18 1977-07-12 Gerhard Gritzner Operation of a diaphragm electrolylytic cell for producing chlorine including feeding an oxidizing gas having a regulated moisture content to the cathode
US4274928A (en) * 1978-07-27 1981-06-23 Ppg Industries, Inc. Process for electrolyzing brine in a permionic membrane electrolytic cell

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS566111A (en) * 1979-06-28 1981-01-22 Shimadzu Corp Wind energy meter
JPS5669384A (en) * 1979-11-09 1981-06-10 Asahi Glass Co Ltd Preparation of caustic alkali

Also Published As

Publication number Publication date
EP0104137B1 (en) 1988-11-23
US4436608A (en) 1984-03-13
DE3378539D1 (en) 1988-12-29
EP0104137A3 (en) 1985-07-31
JPS59100278A (ja) 1984-06-09
ATE38861T1 (de) 1988-12-15
EP0104137A2 (en) 1984-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1153730A (en) Three-compartment cell with self-pressurized buffer compartment
CA1153729A (en) Three-compartment cell with a pressurized buffer compartment
US4224121A (en) Production of halogens by electrolysis of alkali metal halides in an electrolysis cell having catalytic electrodes bonded to the surface of a solid polymer electrolyte membrane
CA1073402A (en) Electrolytic manufacture of chlorates using a plurality of electrolytic cells
USRE37042E1 (en) Electrochemical conversion of anhydrous hydrogen halide to halogen gas using a cation-transporting membrane
US4732660A (en) Membrane electrolyzer
US5064514A (en) Apparatus for the production of chloric acid
US6183623B1 (en) Electrochemical conversion of anhydrous hydrogen halide to halogen gas using an ionically conducting membrane
CS214871B2 (en) Method of preparation of alcalic metal carbonate in the electrolyser
US6042702A (en) Electrochemical cell having a current distributor comprising a conductive polymer composite material
JPH05504170A (ja) 塩素酸・アルカリ金属塩素酸塩混合物の電気化学的製造方法
JPH0573834B2 (ja)
US5863395A (en) Electrochemical cell having a self-regulating gas diffusion layer
US4956061A (en) Production of halogens by electrolysis of alkali metal halides in an electrolysis cell having catalytic electrodes bonded to the surface of a solid polymer electrolyte membrane
US4772364A (en) Production of halogens by electrolysis of alkali metal halides in an electrolysis cell having catalytic electrodes bonded to the surface of a solid polymer electrolyte membrane
US20190226098A1 (en) Methods And Systems For Production Of Chlorine And Caustic Using Oxygen Depolarized Cathode
US4269675A (en) Electrolyte series flow in electrolytic chlor-alkali cells
EP0828865B1 (en) Electrochemical conversion of anhydrous hydrogen halide to halogen gas using a cation-transporting membrane
US5961795A (en) Electrochemical cell having a resilient flow field
US5855748A (en) Electrochemical cell having a mass flow field made of glassy carbon
US5976346A (en) Membrane hydration in electrochemical conversion of anhydrous hydrogen halide to halogen gas
CA1155792A (en) Air-depolarized chlor-alkali cell operation methods
WO1996035003A1 (en) Electrochemical cell having a self-regulating gas diffusion layer
US4569735A (en) Production of halogens by electrolysis of alkali metal halides in an electrolysis cell having catalytic electrodes bonded to the surface of a solid polymer electrolyte membrane
Paidar et al. 13 Membrane electrolysis