JPH11106977A - 複極型イオン交換膜電解槽 - Google Patents
複極型イオン交換膜電解槽Info
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- JPH11106977A JPH11106977A JP9281089A JP28108997A JPH11106977A JP H11106977 A JPH11106977 A JP H11106977A JP 9281089 A JP9281089 A JP 9281089A JP 28108997 A JP28108997 A JP 28108997A JP H11106977 A JPH11106977 A JP H11106977A
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- Japan
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- cathode
- plate
- back plate
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
- C25B9/70—Assemblies comprising two or more cells
- C25B9/73—Assemblies comprising two or more cells of the filter-press type
- C25B9/77—Assemblies comprising two or more cells of the filter-press type having diaphragms
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- 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)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高電流密度においても電解槽室内の
電解液の濃度分布を均一に保持することができる複極型
イオン交換膜電解槽を提供する。 【解決手段】 陽極板と陽極背板との間隔を、陰極板
と陰極背板との間隔よりも広く形成し、かつ、隣り合う
陽極( 陰極 )支持部材の間に、陽極( 陰極 )仕切りシー
トを挿入して、電解液の内部循環通路を形成する。
電解液の濃度分布を均一に保持することができる複極型
イオン交換膜電解槽を提供する。 【解決手段】 陽極板と陽極背板との間隔を、陰極板
と陰極背板との間隔よりも広く形成し、かつ、隣り合う
陽極( 陰極 )支持部材の間に、陽極( 陰極 )仕切りシー
トを挿入して、電解液の内部循環通路を形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高電流密度におい
ても電解槽室内の電解液の濃度分布を均一に保持するこ
とができる複極型イオン交換膜電解槽に関する。
ても電解槽室内の電解液の濃度分布を均一に保持するこ
とができる複極型イオン交換膜電解槽に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、イオン交換膜電解槽には、フィル
タープレス型の電解槽が多く用いられている。これは、
陽極室枠と陰極室枠からなる室枠体とイオン交換膜とを
交互に多数配置して、両側から油圧プレス等で締め付け
てなるものである。電解槽の形式は、電気的な接続方法
の相違により、並列接続形式の単極型電解槽( モノポー
ラーセル )と直列接続形式の複極型電解槽( バイポーラ
ーセル )とに大別される。
タープレス型の電解槽が多く用いられている。これは、
陽極室枠と陰極室枠からなる室枠体とイオン交換膜とを
交互に多数配置して、両側から油圧プレス等で締め付け
てなるものである。電解槽の形式は、電気的な接続方法
の相違により、並列接続形式の単極型電解槽( モノポー
ラーセル )と直列接続形式の複極型電解槽( バイポーラ
ーセル )とに大別される。
【０００３】複極型電解槽用の室枠体( 陽極室枠＋陰極
室枠 )は、図１および図２に示したように、陽極室１５
と陰極室２５とを背中あわせに配置してなり、陽極室１
５を構成する陽極室枠１０は、陽極板３０と、これと間
隔をおいてほぼ平行に配置された陽極背板４０とからな
る。なお、通常、陽極板は、メッシュ状または多孔性の
ものが用いられる。例えば、チタン、ジルコニウム、タ
ンタル等の導電性メツシュ状板を基板とし、これに酸化
チタンや酸化ルテニウムもしくは酸化イリジウム等の貴
金属の酸化物をコーティングするものである。
室枠 )は、図１および図２に示したように、陽極室１５
と陰極室２５とを背中あわせに配置してなり、陽極室１
５を構成する陽極室枠１０は、陽極板３０と、これと間
隔をおいてほぼ平行に配置された陽極背板４０とからな
る。なお、通常、陽極板は、メッシュ状または多孔性の
ものが用いられる。例えば、チタン、ジルコニウム、タ
ンタル等の導電性メツシュ状板を基板とし、これに酸化
チタンや酸化ルテニウムもしくは酸化イリジウム等の貴
金属の酸化物をコーティングするものである。
【０００４】陽極板３０と陽極背板４０の間には、両者
を電気的に接続し、かつ、その間隔を保持するために、
チタンもしくはチタン合金などの耐蝕性のある導電性の
陽極支持部材( リブ )５０a が配置されている。陽極支
持部材５０a は、例えば板状の部材からなり、図１およ
び図２の左右方向に電解液が流通できるように複数の孔
( 図示せず )が設けられている。
を電気的に接続し、かつ、その間隔を保持するために、
チタンもしくはチタン合金などの耐蝕性のある導電性の
陽極支持部材( リブ )５０a が配置されている。陽極支
持部材５０a は、例えば板状の部材からなり、図１およ
び図２の左右方向に電解液が流通できるように複数の孔
( 図示せず )が設けられている。
【０００５】陰極室２５を形成する陰極室枠２０の構造
も陽極室枠１０と同じで、通常メッシュ状または多孔性
の陰極板６０、陰極背板７０および陰極支持部材８０a
からなっている。
も陽極室枠１０と同じで、通常メッシュ状または多孔性
の陰極板６０、陰極背板７０および陰極支持部材８０a
からなっている。
【０００６】すなわち、陰極板６０と陰極背板７０の間
には、両者を電気的に接続し、かつ、その間隔を保持す
るために、鉄、ニッケル、ニッケル合金などの耐蝕性の
ある導電性の陰極支持部材８０a が配置されている。な
お、陽極背板４０と陰極背板７０は一体に結合されて隔
壁９を構成している。隔壁９を構成する陽極背板４０と
陰極背板７０との間には導電性を高めるためにクラッド
材等の導電性の中間部材( 図示せず )を挟んでもよい。
隔壁を構成する陽極背板４０と陰極背板７０の周辺部は
折り曲げられて、筒状体７に溶接等により固定されてい
る。なお、１１はイオン交換膜、１２はガスケットであ
る。陰極板は耐アルカリ性の材質、例えば、ニッケル、
ステンレス等の導電性のメッシュ状板等を基板とし、こ
れにラネーニッケルなどの陰極活物質をコーティングし
たものが好ましい。
には、両者を電気的に接続し、かつ、その間隔を保持す
るために、鉄、ニッケル、ニッケル合金などの耐蝕性の
ある導電性の陰極支持部材８０a が配置されている。な
お、陽極背板４０と陰極背板７０は一体に結合されて隔
壁９を構成している。隔壁９を構成する陽極背板４０と
陰極背板７０との間には導電性を高めるためにクラッド
材等の導電性の中間部材( 図示せず )を挟んでもよい。
隔壁を構成する陽極背板４０と陰極背板７０の周辺部は
折り曲げられて、筒状体７に溶接等により固定されてい
る。なお、１１はイオン交換膜、１２はガスケットであ
る。陰極板は耐アルカリ性の材質、例えば、ニッケル、
ステンレス等の導電性のメッシュ状板等を基板とし、こ
れにラネーニッケルなどの陰極活物質をコーティングし
たものが好ましい。
【０００７】このような複極型電解槽をハロゲン化アル
カリ、例えば食塩の電気分解に用いる場合には、陽極電
解液としてほとんど飽和した食塩水溶液を、通常陽極室
の下辺部近くに設けられた陽極電解液供給口３から陽極
室に供給する。陽極室内部では、電気分解により、陽極
板上で塩素ガスが発生し、電解液たる食塩水溶液ととも
に、通常陽極室の上辺部近くに設けられた陽極電解液排
出口４から陽極室枠の外へ排出される。
カリ、例えば食塩の電気分解に用いる場合には、陽極電
解液としてほとんど飽和した食塩水溶液を、通常陽極室
の下辺部近くに設けられた陽極電解液供給口３から陽極
室に供給する。陽極室内部では、電気分解により、陽極
板上で塩素ガスが発生し、電解液たる食塩水溶液ととも
に、通常陽極室の上辺部近くに設けられた陽極電解液排
出口４から陽極室枠の外へ排出される。
【０００８】一方、陰極室には、一般に陰極室の下辺部
に設置された陰極電解液供給口５から、陰極電解液とし
て、水または希釈苛性ソーダ水溶液を陰極室に供給す
る。陰極室内では、水素ガスおよび苛性ソーダが生成
し、陰極室の上辺部近くに設けられた陰極電解液排出口
６から陰極室の外へ排出される。
に設置された陰極電解液供給口５から、陰極電解液とし
て、水または希釈苛性ソーダ水溶液を陰極室に供給す
る。陰極室内では、水素ガスおよび苛性ソーダが生成
し、陰極室の上辺部近くに設けられた陰極電解液排出口
６から陰極室の外へ排出される。
【０００９】この食塩電気分解に用いられるイオン交換
膜の役目は、陽極室側からナトリウムイオンを陰極室側
へ通過せしめ、かつ、陰極側で発生した水酸化イオンの
陽極室側への移動を遮断することである。水酸化イオン
の移動の遮蔽性が高いほどイオン交換膜の電流効率が高
いということになる。
膜の役目は、陽極室側からナトリウムイオンを陰極室側
へ通過せしめ、かつ、陰極側で発生した水酸化イオンの
陽極室側への移動を遮断することである。水酸化イオン
の移動の遮蔽性が高いほどイオン交換膜の電流効率が高
いということになる。
【００１０】イオン交換膜の性能は、（１）陽極室内の
食塩濃度と（２）陰極室内の苛性ソーダ濃度に大きく影
響をうけ、最適な濃度が存在する。したがって、陽極室
内の食塩濃度と陰極室内の苛性ソーダ濃度は、イオン交
換膜の性能を最高に発揮させる最適な濃度に、室枠体内
全体が均一に保持されていることが好ましい。
食塩濃度と（２）陰極室内の苛性ソーダ濃度に大きく影
響をうけ、最適な濃度が存在する。したがって、陽極室
内の食塩濃度と陰極室内の苛性ソーダ濃度は、イオン交
換膜の性能を最高に発揮させる最適な濃度に、室枠体内
全体が均一に保持されていることが好ましい。
【００１１】しかしながら、実際は、枠室内を電解液が
下から上へ上昇していく過程で、陽極側では食塩が消費
され、その濃度が希薄になっていく。一方、陰極側で
は、苛性ソーダが生成されるので、陰極室の上方ほど苛
性ソーダの濃度は高くなる。
下から上へ上昇していく過程で、陽極側では食塩が消費
され、その濃度が希薄になっていく。一方、陰極側で
は、苛性ソーダが生成されるので、陰極室の上方ほど苛
性ソーダの濃度は高くなる。
【００１２】現在、より高い生産性を達成するために、
５〜６ＫＡ／ｍ2 のような高い電解電流密度で運転する
ことが望まれているが、このように電解電流密度を高く
すればするほど、物質移動速度は大きくなる。それ故、
陽極室側の下部と上部での食塩濃度勾配および陰極室側
の下部と上部での苛性ソーダ濃度勾配が大きくなる可能
性がある。このように、濃度勾配が大きくなると、つい
には、イオン交換膜の適性な運転濃度から逸脱する結果
となり、イオン交換膜の性能が大幅に低下する事態に陥
る。
５〜６ＫＡ／ｍ2 のような高い電解電流密度で運転する
ことが望まれているが、このように電解電流密度を高く
すればするほど、物質移動速度は大きくなる。それ故、
陽極室側の下部と上部での食塩濃度勾配および陰極室側
の下部と上部での苛性ソーダ濃度勾配が大きくなる可能
性がある。このように、濃度勾配が大きくなると、つい
には、イオン交換膜の適性な運転濃度から逸脱する結果
となり、イオン交換膜の性能が大幅に低下する事態に陥
る。
【００１３】従来公知の電解槽の構造( 例えば特公平６
−７４５１３号 )では、枠室体内における電解液の上下
方向の循環流がほとんど生じないため、電解電流密度を
上げるほど、上に述べたように、電解液の上下方向の濃
度勾配が大きくなり、ついには事実上運転出来ない事態
になってしまう。
−７４５１３号 )では、枠室体内における電解液の上下
方向の循環流がほとんど生じないため、電解電流密度を
上げるほど、上に述べたように、電解液の上下方向の濃
度勾配が大きくなり、ついには事実上運転出来ない事態
になってしまう。
【００１４】このような問題を解決するため、室枠体内
での内部循環を促すように、例えば、特許第２５８１６
８５号や特開昭５８−２１７６８４号に記載されている
ごとく、断面が台形状または三角形状の導電性リブと背
板との間に空間部を形成し、この空間部を下降流の内部
循環通路とするものや、特開平４−２８９１８６号のご
とく室枠内に筒状内部循環ダクトを垂直方向に設置し、
同じく内部循環通路とするものが提案されている。しか
しながら、本発明者らが検討したところ、このような構
造では、一応の内部循環流は形成できるものの、本発明
が対象としているような高電解電流密度に対しては、依
然として十分でなく、濃度勾配を実質的に解消すること
は困難であることを見出した。
での内部循環を促すように、例えば、特許第２５８１６
８５号や特開昭５８−２１７６８４号に記載されている
ごとく、断面が台形状または三角形状の導電性リブと背
板との間に空間部を形成し、この空間部を下降流の内部
循環通路とするものや、特開平４−２８９１８６号のご
とく室枠内に筒状内部循環ダクトを垂直方向に設置し、
同じく内部循環通路とするものが提案されている。しか
しながら、本発明者らが検討したところ、このような構
造では、一応の内部循環流は形成できるものの、本発明
が対象としているような高電解電流密度に対しては、依
然として十分でなく、濃度勾配を実質的に解消すること
は困難であることを見出した。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、高い電解電
流密度の運転に対しても、陽極室内部および／または陰
極室内部の電解液濃度を電解液の内部循環を促進させて
電解面全体に渡って均一にすることにより、イオン交換
膜の性能を長期間に渡って高性能に維持することができ
る電解槽を提供することを目的とする。
流密度の運転に対しても、陽極室内部および／または陰
極室内部の電解液濃度を電解液の内部循環を促進させて
電解面全体に渡って均一にすることにより、イオン交換
膜の性能を長期間に渡って高性能に維持することができ
る電解槽を提供することを目的とする。
【００１６】すなわち、より具体的には、５ＫＡ／ｍ2
以上、さらには６ＫＡ／ｍ2 という高い電解電流密度で
も安定した運転ができる、高い電流効率と低い電解電圧
を達成した複極型イオン交換膜電解槽を提供することを
目的とする。
以上、さらには６ＫＡ／ｍ2 という高い電解電流密度で
も安定した運転ができる、高い電流効率と低い電解電圧
を達成した複極型イオン交換膜電解槽を提供することを
目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明に従えば、以下の
発明が提供される。 （１） 陽極板と陽極背板とを間隔をおいてほぼ平行に
配置し、該陽極板と該陽極背板との間に、導電性の陽極
支持部材を配置してなる陽極室枠と、陰極板と陰極背板
とを間隔をおいてほぼ平行に配置し、該陰極板と該陰極
背板との間に、導電性の陰極支持部材を配置してなる陰
極室枠とを、その背板どうしを背中合わせに結合して複
極電解槽用隔壁としてなる複極型イオン交換膜電解槽に
おいて、（ａ）陽極板と陽極背板との間隔が、該陰極板
と陰極背板との間隔よりも広く形成されており、（ｂ)
陽極支持部材が複数配置されており、かつ、（ｃ) 隣り
合う陽極支持部材の間に、陽極板とほぼ平行に陽極仕切
りシートを挿入して、陽極仕切りシートと陽極板および
陽極背板との間でそれぞれ垂直方向に縦に延びる二つの
空間部を形成し、該二つの空間部はそれぞれその上部お
よび下部で互いに連通して電解液の内部循環通路を形成
していることを特徴とする複極型イオン交換膜電解槽。 （２） 陽極板と陽極背板とを間隔をおいてほぼ平行に
配置し、陽極板と陽極背板との間に、導電性の陽極支持
部材を配置してなる陽極室枠と、陰極板と陰極背板とを
間隔をおいてほぼ平行に配置し、陰極板と陰極背板との
間に、導電性の陰極支持部材を配置してなる陰極室枠と
を、その背板どうしを背中合わせに結合して複極電解槽
用隔壁としてなる複極型イオン交換膜電解槽において、
（ａ）陽極板と陽極背板との間隔が、該陰極板と陰極背
板との間隔よりも広く形成されており、（ｂ）陰極支持
部材が複数配置されており、かつ、（ｃ) 隣り合う陰極
支持部材の間に、陰極板とほぼ平行に陰極仕切りシート
を挿入して、陰極仕切りシートと陰極板および陰極背板
との間でそれぞれ垂直方向に縦に延びる二つの空間部を
形成し、該二つの空間部はそれぞれその上部および下部
で互いに連通して電解液の内部循環通路を形成している
ことを特徴とする複極型イオン交換膜電解槽。 （３） 陽極板と陽極背板とを間隔をおいてほぼ平行に
配置し、陽極板と陽極背板との間に、導電性の陽極支持
部材を配置してなる陽極室枠と、陰極板と陰極背板とを
間隔をおいてほぼ平行に配置し、陰極板と陰極背板との
間に、導電性の陰極支持部材を配置してなる陰極室枠と
を、その背板どうしを背中合わせに結合して複極電解槽
用隔壁としてなる複極型イオン交換膜電解槽において、
（ａ）陽極板と陽極背板との間隔が、陰極板と陰極背板
との間隔よりも広く形成されており、（ｂ) 陽極支持部
材および陰極支持部材がそれぞれ複数配置されており、
かつ、（ｃ）隣り合う陽極支持部材の間に、陽極板とほ
ぼ平行に陽極仕切りシートを挿入して、陽極仕切りシー
トと陽極板および陽極背板との間でそれぞれ垂直方向に
縦に延びる二つの空間部を形成し、該二つの空間部はそ
れぞれその上部および下部で互いに連通して電解液の内
部循環通路を形成しており、また、隣り合う陰極支持部
材の間に、陰極板とほぼ平行に陰極仕切りシートを挿入
して、陰極仕切りシートと陰極板および陰極背板との間
でそれぞれ垂直方向に縦に延びる二つの空間部を形成
し、該二つの空間部はそれぞれその上部および下部で互
いに連通して電解液の内部循環通路を形成していること
を特徴とする複極型イオン交換膜電解槽。
発明が提供される。 （１） 陽極板と陽極背板とを間隔をおいてほぼ平行に
配置し、該陽極板と該陽極背板との間に、導電性の陽極
支持部材を配置してなる陽極室枠と、陰極板と陰極背板
とを間隔をおいてほぼ平行に配置し、該陰極板と該陰極
背板との間に、導電性の陰極支持部材を配置してなる陰
極室枠とを、その背板どうしを背中合わせに結合して複
極電解槽用隔壁としてなる複極型イオン交換膜電解槽に
おいて、（ａ）陽極板と陽極背板との間隔が、該陰極板
と陰極背板との間隔よりも広く形成されており、（ｂ)
陽極支持部材が複数配置されており、かつ、（ｃ) 隣り
合う陽極支持部材の間に、陽極板とほぼ平行に陽極仕切
りシートを挿入して、陽極仕切りシートと陽極板および
陽極背板との間でそれぞれ垂直方向に縦に延びる二つの
空間部を形成し、該二つの空間部はそれぞれその上部お
よび下部で互いに連通して電解液の内部循環通路を形成
していることを特徴とする複極型イオン交換膜電解槽。 （２） 陽極板と陽極背板とを間隔をおいてほぼ平行に
配置し、陽極板と陽極背板との間に、導電性の陽極支持
部材を配置してなる陽極室枠と、陰極板と陰極背板とを
間隔をおいてほぼ平行に配置し、陰極板と陰極背板との
間に、導電性の陰極支持部材を配置してなる陰極室枠と
を、その背板どうしを背中合わせに結合して複極電解槽
用隔壁としてなる複極型イオン交換膜電解槽において、
（ａ）陽極板と陽極背板との間隔が、該陰極板と陰極背
板との間隔よりも広く形成されており、（ｂ）陰極支持
部材が複数配置されており、かつ、（ｃ) 隣り合う陰極
支持部材の間に、陰極板とほぼ平行に陰極仕切りシート
を挿入して、陰極仕切りシートと陰極板および陰極背板
との間でそれぞれ垂直方向に縦に延びる二つの空間部を
形成し、該二つの空間部はそれぞれその上部および下部
で互いに連通して電解液の内部循環通路を形成している
ことを特徴とする複極型イオン交換膜電解槽。 （３） 陽極板と陽極背板とを間隔をおいてほぼ平行に
配置し、陽極板と陽極背板との間に、導電性の陽極支持
部材を配置してなる陽極室枠と、陰極板と陰極背板とを
間隔をおいてほぼ平行に配置し、陰極板と陰極背板との
間に、導電性の陰極支持部材を配置してなる陰極室枠と
を、その背板どうしを背中合わせに結合して複極電解槽
用隔壁としてなる複極型イオン交換膜電解槽において、
（ａ）陽極板と陽極背板との間隔が、陰極板と陰極背板
との間隔よりも広く形成されており、（ｂ) 陽極支持部
材および陰極支持部材がそれぞれ複数配置されており、
かつ、（ｃ）隣り合う陽極支持部材の間に、陽極板とほ
ぼ平行に陽極仕切りシートを挿入して、陽極仕切りシー
トと陽極板および陽極背板との間でそれぞれ垂直方向に
縦に延びる二つの空間部を形成し、該二つの空間部はそ
れぞれその上部および下部で互いに連通して電解液の内
部循環通路を形成しており、また、隣り合う陰極支持部
材の間に、陰極板とほぼ平行に陰極仕切りシートを挿入
して、陰極仕切りシートと陰極板および陰極背板との間
でそれぞれ垂直方向に縦に延びる二つの空間部を形成
し、該二つの空間部はそれぞれその上部および下部で互
いに連通して電解液の内部循環通路を形成していること
を特徴とする複極型イオン交換膜電解槽。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
について詳細に説明する。
について詳細に説明する。
【００１９】図３は、本発明の好ましい実施の態様を示
すものである。これは、基本的に図２に示したのと同様
に、陽極板３０と陽極背板４０とを間隔をおいてほぼ平
行に配置し、該陽極板３０と該陽極背板４０との間に、
導電性の陽極支持部材５０ｂを配置してなる陽極室枠１
０と、陰極板６０と陰極背板７０とを間隔をおいてほぼ
平行に配置し、該陰極板６０と該陰極背板７０との間
に、導電性の陰極支持部材８０ｂを配置してなる陰極室
枠２０とを、その背板４０、７０どうしを背中合わせに
結合して複極電解槽用隔壁９としてなる複極型イオン交
換膜電解槽であるが、該陽極板３０と陽極背板４０との
間隔Ｂ５が、該陰極板６０と陰極背板７０との間隔Ｂ８
よりも広く形成されていることが特徴である。
すものである。これは、基本的に図２に示したのと同様
に、陽極板３０と陽極背板４０とを間隔をおいてほぼ平
行に配置し、該陽極板３０と該陽極背板４０との間に、
導電性の陽極支持部材５０ｂを配置してなる陽極室枠１
０と、陰極板６０と陰極背板７０とを間隔をおいてほぼ
平行に配置し、該陰極板６０と該陰極背板７０との間
に、導電性の陰極支持部材８０ｂを配置してなる陰極室
枠２０とを、その背板４０、７０どうしを背中合わせに
結合して複極電解槽用隔壁９としてなる複極型イオン交
換膜電解槽であるが、該陽極板３０と陽極背板４０との
間隔Ｂ５が、該陰極板６０と陰極背板７０との間隔Ｂ８
よりも広く形成されていることが特徴である。
【００２０】該支持部材( リブ )５０ｂ、８０ｂは複数
配置される。
配置される。
【００２１】陽極支持部材および陰極支持部材の形状と
しては、特に限定するものでなく、図２に示したよう
な、板状のもの( ５０a 、８０ａ )でもよいが、より好
ましい形状としては、図３に示したような断面略Ｍ字状
のもの( ５０b 、８０b )である。
しては、特に限定するものでなく、図２に示したよう
な、板状のもの( ５０a 、８０ａ )でもよいが、より好
ましい形状としては、図３に示したような断面略Ｍ字状
のもの( ５０b 、８０b )である。
【００２２】まず、陽極支持部材５０b について説明す
る。陽極支持部材は、長尺のもので、図１に示す陰極支
持部材( ８０a ) と同様に、陽極室の室枠下辺部１から
陽極室の室枠上辺部２まで延びている。支持部材５０b
は、断面略Ｍ字状であり、陽極背板４０から陽極板３０
に向かって垂直方向に延びた側壁面５ｅの部分と、陽極
板３０との間に気泡と電解液が上昇する空間部９０が形
成されるようにくぼみをつけた陽極対向面５ｆの部分か
らなる。５ｆと陽極までの距離はｃ１、陽極背板までの
距離はｃ２で表示する。また、陽極背板４０と二つの側
壁面５ｅおよび陽極対向面５ｆで形成される陽極支持部
材内部の空間部９５は、電解液の下降する空間を形成す
る。側壁面５ｅおよび陽極対向面５ｆの上辺端部には、
孔部または切欠き部が形成されており、空間部９０およ
び９１を上昇してきた電解液の一部が、陽極支持部材内
部の空間部９５に流入する。また、側壁面５ｅおよび陽
極対向面５ｆの下辺端部には、孔部または切欠き部が形
成されており、空間部９５を通って下降してきた電解液
が再び空間部９０および９１へ吹き出す開口部として働
く。かくして陽極支持部材５０b が陽極背板４０との間
で形成する空間部９５は、その上部および下部で空間部
９０および９１と連通して陽極電解液の内部循環通路を
形成することになる。
る。陽極支持部材は、長尺のもので、図１に示す陰極支
持部材( ８０a ) と同様に、陽極室の室枠下辺部１から
陽極室の室枠上辺部２まで延びている。支持部材５０b
は、断面略Ｍ字状であり、陽極背板４０から陽極板３０
に向かって垂直方向に延びた側壁面５ｅの部分と、陽極
板３０との間に気泡と電解液が上昇する空間部９０が形
成されるようにくぼみをつけた陽極対向面５ｆの部分か
らなる。５ｆと陽極までの距離はｃ１、陽極背板までの
距離はｃ２で表示する。また、陽極背板４０と二つの側
壁面５ｅおよび陽極対向面５ｆで形成される陽極支持部
材内部の空間部９５は、電解液の下降する空間を形成す
る。側壁面５ｅおよび陽極対向面５ｆの上辺端部には、
孔部または切欠き部が形成されており、空間部９０およ
び９１を上昇してきた電解液の一部が、陽極支持部材内
部の空間部９５に流入する。また、側壁面５ｅおよび陽
極対向面５ｆの下辺端部には、孔部または切欠き部が形
成されており、空間部９５を通って下降してきた電解液
が再び空間部９０および９１へ吹き出す開口部として働
く。かくして陽極支持部材５０b が陽極背板４０との間
で形成する空間部９５は、その上部および下部で空間部
９０および９１と連通して陽極電解液の内部循環通路を
形成することになる。
【００２３】陽極支持部材は、陽極と同じ導電性の材
質、例えばチタンやチタン合金を用いて、ロールフォー
ミング等で一体成形されて得られ、スポット溶接等で陽
極背板および陽極に固定される。また、室枠の機械的剛
性を確保するため、陽極支持部材５０ｂは、図１に示し
た陰極支持部材８０a と同様に、陽極室枠の上辺部２と
下辺部１に溶接で取り付けられている。
質、例えばチタンやチタン合金を用いて、ロールフォー
ミング等で一体成形されて得られ、スポット溶接等で陽
極背板および陽極に固定される。また、室枠の機械的剛
性を確保するため、陽極支持部材５０ｂは、図１に示し
た陰極支持部材８０a と同様に、陽極室枠の上辺部２と
下辺部１に溶接で取り付けられている。
【００２４】陽極支持部材の横幅( 図３のＣ５ )は、３
０ｍｍ〜１００ｍｍ、好ましくは５０〜７０ｍｍであ
る。また、陽極支持部材の縦幅Ｂ５( すなわち、陽極板
３０と陽極背板４０との間隔 )は、３０〜４０ｍｍ、好
ましくは３２〜３８ｍｍであり、かつ、陰極支持部材の
縦幅Ｂ８( すなわち、陰極板６０と陰極背板７０との間
隔 )よりも、広くなるように形成されている。その縦幅
の差( Ｂ５−Ｂ８ )は２〜１０ｍｍ、好ましくは４〜７
ｍｍである。この差を設ける理由は次のとおりである。
０ｍｍ〜１００ｍｍ、好ましくは５０〜７０ｍｍであ
る。また、陽極支持部材の縦幅Ｂ５( すなわち、陽極板
３０と陽極背板４０との間隔 )は、３０〜４０ｍｍ、好
ましくは３２〜３８ｍｍであり、かつ、陰極支持部材の
縦幅Ｂ８( すなわち、陰極板６０と陰極背板７０との間
隔 )よりも、広くなるように形成されている。その縦幅
の差( Ｂ５−Ｂ８ )は２〜１０ｍｍ、好ましくは４〜７
ｍｍである。この差を設ける理由は次のとおりである。
【００２５】すなわち、本発明のように、陽極板と陽極
背板とを間隔をおいてほぼ平行に配置し、該陽極板と該
陽極背板との間に、導電性の陽極支持部材を配置してな
る陽極室枠と、陰極板と陰極背板とを間隔をおいてほぼ
平行に配置し、該陰極板と該陰極背板との間に、導電性
の陰極支持部材を配置してなる陰極室枠とを、その背板
どうしを背中合わせに結合して複極電解槽用隔壁とした
構造をもつ室枠体を配列してなる複極型イオン交換膜電
解槽においては、高電流密度で運転すると、極室内を流
れる電解液は９０℃またはこれを越える温度にまで上昇
する。一方、陽極室枠と陰極室枠を構成する部材の材質
は、通常異なるため、部材間の熱線膨張係数および弾性
率の差により、陽極室枠と陰極室枠からなる室枠にたわ
みが生じ、室枠が陰極側に出っ張って弓形になる傾向が
ある。そして、この室枠のたわみ量が大きいとイオン交
換膜が相対する陽極板と陰極板間で強く挟みつけられ
て、破損したり、さらに場合によっては、電解槽の運転
を中止しなければならない事態に立ち至ることになる。
背板とを間隔をおいてほぼ平行に配置し、該陽極板と該
陽極背板との間に、導電性の陽極支持部材を配置してな
る陽極室枠と、陰極板と陰極背板とを間隔をおいてほぼ
平行に配置し、該陰極板と該陰極背板との間に、導電性
の陰極支持部材を配置してなる陰極室枠とを、その背板
どうしを背中合わせに結合して複極電解槽用隔壁とした
構造をもつ室枠体を配列してなる複極型イオン交換膜電
解槽においては、高電流密度で運転すると、極室内を流
れる電解液は９０℃またはこれを越える温度にまで上昇
する。一方、陽極室枠と陰極室枠を構成する部材の材質
は、通常異なるため、部材間の熱線膨張係数および弾性
率の差により、陽極室枠と陰極室枠からなる室枠にたわ
みが生じ、室枠が陰極側に出っ張って弓形になる傾向が
ある。そして、この室枠のたわみ量が大きいとイオン交
換膜が相対する陽極板と陰極板間で強く挟みつけられ
て、破損したり、さらに場合によっては、電解槽の運転
を中止しなければならない事態に立ち至ることになる。
【００２６】一方、これを防ぐために、イオン交換膜を
介して相対する陽極板と陰極板との距離を大きくするこ
とが考えられるが、これは、槽電圧の上昇を招くことに
なるので好ましくない。それで、本発明においては、陽
極支持部材の縦幅Ｂ５、陰極支持部材の縦幅Ｂ８よりも
広く構成することにより、偏芯モーメントとバイメタル
効率によるアンバランスモーメントを互いに打ち消す方
向に働かせて、これにより、たわみ量を抑制するように
したものである。
介して相対する陽極板と陰極板との距離を大きくするこ
とが考えられるが、これは、槽電圧の上昇を招くことに
なるので好ましくない。それで、本発明においては、陽
極支持部材の縦幅Ｂ５、陰極支持部材の縦幅Ｂ８よりも
広く構成することにより、偏芯モーメントとバイメタル
効率によるアンバランスモーメントを互いに打ち消す方
向に働かせて、これにより、たわみ量を抑制するように
したものである。
【００２７】以上のごとくして、陽極板と陰極板との極
間距離をより短縮することが可能となり、電解電圧の低
い複極型イオン交換膜電解槽を得ることが出来る。
間距離をより短縮することが可能となり、電解電圧の低
い複極型イオン交換膜電解槽を得ることが出来る。
【００２８】また、本発明において、隣り合う陽極支持
部材の距離Ｌ５は、５０〜２００ｍｍ、好ましくは１０
０〜１５０ｍｍである。この間隔で、図１に示した陰極
支持部材８０a と同様に、陽極支持部材５０b は、複数
列が電解面の水平方向にわたって配置されているのであ
る。
部材の距離Ｌ５は、５０〜２００ｍｍ、好ましくは１０
０〜１５０ｍｍである。この間隔で、図１に示した陰極
支持部材８０a と同様に、陽極支持部材５０b は、複数
列が電解面の水平方向にわたって配置されているのであ
る。
【００２９】一方、陰極支持部材( リブ )８０b も、陽
極支持部材と同様に、長尺のもので、図１に示すよう
に、陰極室の室枠下辺部１から陰極室の室枠上辺部２ま
で延びている。支持部材８０ｂは、断面略Ｍ字状のもの
で、陰極背板から陰極板に向かって垂直方向に延びた側
壁面８ｅの部分と、陰極板との間にガスと電解液が上昇
する空間部１００が形成されるようにくぼみをつけた陰
極対向面８ｆの部分からなる。８ｆと陰極板までの距離
はｄ１、陰極背板までの距離はｄ２で表示される。ま
た、陰極背板と二つの側壁面８ｅおよび陰極対向面８ｆ
で形成される空間部１０５は、電解液の下降する空間を
形成する。側壁面８ｅおよび陰極対向面８ｆの上辺端部
には、孔部または切欠き部が形成されており、空間部１
００を気泡とともに上昇してきた電解液の一部が、陰極
支持部材内部の空間部１０５に流入する。また、側壁面
８ｅおよび陰極対向面８ｆの下辺端部には、孔部または
切欠き部が形成されており、空間部１０５を通って下降
してきた電解液が再び空間部１００および１０１へ吹き
出す開口部として働く。かくして、陰極支持部材８０ｂ
が、陰極背板との間で形成する空間部１０５は、その上
部および下部で空間部１００および１０１と連通して陰
極電解液の内部循環通路を形成する。
極支持部材と同様に、長尺のもので、図１に示すよう
に、陰極室の室枠下辺部１から陰極室の室枠上辺部２ま
で延びている。支持部材８０ｂは、断面略Ｍ字状のもの
で、陰極背板から陰極板に向かって垂直方向に延びた側
壁面８ｅの部分と、陰極板との間にガスと電解液が上昇
する空間部１００が形成されるようにくぼみをつけた陰
極対向面８ｆの部分からなる。８ｆと陰極板までの距離
はｄ１、陰極背板までの距離はｄ２で表示される。ま
た、陰極背板と二つの側壁面８ｅおよび陰極対向面８ｆ
で形成される空間部１０５は、電解液の下降する空間を
形成する。側壁面８ｅおよび陰極対向面８ｆの上辺端部
には、孔部または切欠き部が形成されており、空間部１
００を気泡とともに上昇してきた電解液の一部が、陰極
支持部材内部の空間部１０５に流入する。また、側壁面
８ｅおよび陰極対向面８ｆの下辺端部には、孔部または
切欠き部が形成されており、空間部１０５を通って下降
してきた電解液が再び空間部１００および１０１へ吹き
出す開口部として働く。かくして、陰極支持部材８０ｂ
が、陰極背板との間で形成する空間部１０５は、その上
部および下部で空間部１００および１０１と連通して陰
極電解液の内部循環通路を形成する。
【００３０】陰極支持部材は、陰極と同じ導電性の材
質、例えばニッケルもしくはニッケル合金( ステンレス
材も含む )を用いて、ロールフォーミング等で一体成形
されて得られ、スポット溶接等で陰極背板および陰極に
固定される。また、室枠の機械的剛性を確保するため、
陽極支持部材は、図１に示したように、陰極室枠の上辺
部２と下辺部１とに溶接で取り付けられている。
質、例えばニッケルもしくはニッケル合金( ステンレス
材も含む )を用いて、ロールフォーミング等で一体成形
されて得られ、スポット溶接等で陰極背板および陰極に
固定される。また、室枠の機械的剛性を確保するため、
陽極支持部材は、図１に示したように、陰極室枠の上辺
部２と下辺部１とに溶接で取り付けられている。
【００３１】陰極支持部材の横幅( 図３のＣ８ )は、３
０ｍｍ〜１００ｍｍ、好ましくは５０〜７０ｍｍであ
り、陽極支持部材の横幅Ｃ５と同じであることが好まし
い。また、陰極支持部材の縦幅Ｂ８( すなわち、陰極板
６０と陰極背板７０との間隔 )は、２５〜３５ｍｍであ
り、すでに述べたように、陽極支持部材の縦幅Ｂ５( す
なわち、陽極板３０と陽極背板４０との間隔 )よりも、
狭くなるように形成されている。
０ｍｍ〜１００ｍｍ、好ましくは５０〜７０ｍｍであ
り、陽極支持部材の横幅Ｃ５と同じであることが好まし
い。また、陰極支持部材の縦幅Ｂ８( すなわち、陰極板
６０と陰極背板７０との間隔 )は、２５〜３５ｍｍであ
り、すでに述べたように、陽極支持部材の縦幅Ｂ５( す
なわち、陽極板３０と陽極背板４０との間隔 )よりも、
狭くなるように形成されている。
【００３２】また、隣り合う陰極支持部材の距離Ｌ８
は、５０〜２００ｍｍ、好ましくは１００〜１５０ｍｍ
であり、この間隔で、図１に示したように、複数電解面
の水平方向にわたって配置されているのである。
は、５０〜２００ｍｍ、好ましくは１００〜１５０ｍｍ
であり、この間隔で、図１に示したように、複数電解面
の水平方向にわたって配置されているのである。
【００３３】本発明においては、以上のごとき複極型イ
オン交換膜電解槽において、図４に示したように、隣り
合う陽極支持部材の間に、陽極板とほぼ平行に陽極仕切
りシート５５を挿入して、該陽極仕切りシート５５と陽
極板３０および陽極背板４０との間でそれぞれ垂直方向
に縦に延びる二つの空間部１１０および１２０を形成
し、該二つの空間部は、以下の述べるように、それぞれ
その上部および下部で互いに連通して電解液の内部循環
通路を形成する。
オン交換膜電解槽において、図４に示したように、隣り
合う陽極支持部材の間に、陽極板とほぼ平行に陽極仕切
りシート５５を挿入して、該陽極仕切りシート５５と陽
極板３０および陽極背板４０との間でそれぞれ垂直方向
に縦に延びる二つの空間部１１０および１２０を形成
し、該二つの空間部は、以下の述べるように、それぞれ
その上部および下部で互いに連通して電解液の内部循環
通路を形成する。
【００３４】陽極仕切りシート５５の材質としては、耐
蝕性のあるチタンやチタン合金が用いられる。
蝕性のあるチタンやチタン合金が用いられる。
【００３５】陽極仕切りシート５５は、その両端が、隣
り合う陽極支持部材の側壁５ｅ、５ｅに接するまで延び
ていることが好ましく、溶接等により側壁に部分的に固
定される。
り合う陽極支持部材の側壁５ｅ、５ｅに接するまで延び
ていることが好ましく、溶接等により側壁に部分的に固
定される。
【００３６】電解液の内部循環通路を効果的に形成する
ため、陽極仕切りシート５５と陽極板３０までの距離ｇ
１と、陽極背板４０までの距離ｇ２との比、ｇ１：ｇ２
は、１：２〜１：５、好ましくは１：３〜１：４である
ことが望ましい。
ため、陽極仕切りシート５５と陽極板３０までの距離ｇ
１と、陽極背板４０までの距離ｇ２との比、ｇ１：ｇ２
は、１：２〜１：５、好ましくは１：３〜１：４である
ことが望ましい。
【００３７】陽極仕切りシート５５は、陽極支持部材と
同様に、陽極室の下辺部から上辺部方向に垂直方向に延
びており、その上端と下端は、図１に示す室枠上辺部２
および室枠下辺部１から、それぞれ１０〜１００ｍｍ、
好ましくは３０〜６０ｍｍ離れた位置にあるように設置
される。すなわち、陽極仕切りシート５５の上端部は陽
極室枠上辺部との間で上部開口部を形成し、また、その
下端部は陽極室枠下辺部との間で下部開口部が形成され
ることになる。空間部１１０を気泡とともに上昇してき
た電解液の一部は、該上部開口部を通って、空間部１２
０に流入し、該空間部を下降する。そして、陽極仕切り
シートの該下部開口部を通って、再び電解液が空間部１
１０へ流出する。以上のごとく、二つの空間部１１０お
よび１２０は、それぞれその上部開口部および下部開口
部により互いに連通して電解液の内部循環通路を形成し
ている。
同様に、陽極室の下辺部から上辺部方向に垂直方向に延
びており、その上端と下端は、図１に示す室枠上辺部２
および室枠下辺部１から、それぞれ１０〜１００ｍｍ、
好ましくは３０〜６０ｍｍ離れた位置にあるように設置
される。すなわち、陽極仕切りシート５５の上端部は陽
極室枠上辺部との間で上部開口部を形成し、また、その
下端部は陽極室枠下辺部との間で下部開口部が形成され
ることになる。空間部１１０を気泡とともに上昇してき
た電解液の一部は、該上部開口部を通って、空間部１２
０に流入し、該空間部を下降する。そして、陽極仕切り
シートの該下部開口部を通って、再び電解液が空間部１
１０へ流出する。以上のごとく、二つの空間部１１０お
よび１２０は、それぞれその上部開口部および下部開口
部により互いに連通して電解液の内部循環通路を形成し
ている。
【００３８】陽極仕切りシート５５と陽極板３０までの
距離ｇ１および陽極背板４０までの距離ｇ２との比は、
内部循環を効果的に行う点から、上記したごとく設定さ
れるが、この比率を電解槽運転中にも維持するために、
図４に示したように、補強部材５１と５２を、陽極仕切
りシート５５に溶接やビス止め等で取り付けることが好
ましい。この場合、補強部材の両端は、陽極板３０また
は陽極背板４０と、溶接等の手段で固着してもよいが、
しなくてもかまわない。なお、この補強部材５１、５２
は、また、陽極板３０が、電解槽運転中に陰極側からの
圧力で変形するのを最小限に抑える機能をも有してお
り、そのため、陽極板３０と陰極板６０との距離が運転
中に広がることを防止することができる。
距離ｇ１および陽極背板４０までの距離ｇ２との比は、
内部循環を効果的に行う点から、上記したごとく設定さ
れるが、この比率を電解槽運転中にも維持するために、
図４に示したように、補強部材５１と５２を、陽極仕切
りシート５５に溶接やビス止め等で取り付けることが好
ましい。この場合、補強部材の両端は、陽極板３０また
は陽極背板４０と、溶接等の手段で固着してもよいが、
しなくてもかまわない。なお、この補強部材５１、５２
は、また、陽極板３０が、電解槽運転中に陰極側からの
圧力で変形するのを最小限に抑える機能をも有してお
り、そのため、陽極板３０と陰極板６０との距離が運転
中に広がることを防止することができる。
【００３９】補強部材５１、５２は、基本的に、陽極仕
切りシートを機械的に保持する強度的な補強が目的であ
るから、特にその形状が限定されるものではない。例え
ば、図４から理解されるように、陽極室枠の上下方向に
延びた板状体であってよく、その場合、同図の左右方
向、すなわち空間部１１０や１２０内の電解液の自由な
流通性を確保するため、複数個の孔部や切欠き部を形成
したものが好ましい。また、円柱形のスペーサーを、陽
極仕切りシート５５の陽極側および陽極背板側に背中合
わせに、複数個、室枠の上下方向に取り付けたものでも
かまわない。要は、空間部１１０や１２０内の電解液の
自由な流通性を確保できるものであればよい。補強部材
５１、５２の材質は導電性もしくは非導電性のどちらで
もよく、耐蝕性のあるチタンやチタン合金あるいはポリ
テトラフルオロエチレン( ＰＴＦＥ)などが用いられ
る。
切りシートを機械的に保持する強度的な補強が目的であ
るから、特にその形状が限定されるものではない。例え
ば、図４から理解されるように、陽極室枠の上下方向に
延びた板状体であってよく、その場合、同図の左右方
向、すなわち空間部１１０や１２０内の電解液の自由な
流通性を確保するため、複数個の孔部や切欠き部を形成
したものが好ましい。また、円柱形のスペーサーを、陽
極仕切りシート５５の陽極側および陽極背板側に背中合
わせに、複数個、室枠の上下方向に取り付けたものでも
かまわない。要は、空間部１１０や１２０内の電解液の
自由な流通性を確保できるものであればよい。補強部材
５１、５２の材質は導電性もしくは非導電性のどちらで
もよく、耐蝕性のあるチタンやチタン合金あるいはポリ
テトラフルオロエチレン( ＰＴＦＥ)などが用いられ
る。
【００４０】本発明の別の態様においては、図５に示し
たように、隣り合う陰極支持部材の間に、陰極板とほぼ
平行に陰極仕切りシート８５を挿入して、該陰極仕切り
シート８５と陰極板６０および陰極背板７０との間でそ
れぞれ垂直方向に縦に延びる二つの空間部１３０および
１４０を形成し、該二つの空間部は、以下の述べるよう
に、それぞれその上部および下部で互いに連通して電解
液の内部循環通路を形成する。
たように、隣り合う陰極支持部材の間に、陰極板とほぼ
平行に陰極仕切りシート８５を挿入して、該陰極仕切り
シート８５と陰極板６０および陰極背板７０との間でそ
れぞれ垂直方向に縦に延びる二つの空間部１３０および
１４０を形成し、該二つの空間部は、以下の述べるよう
に、それぞれその上部および下部で互いに連通して電解
液の内部循環通路を形成する。
【００４１】陰極仕切りシート８５の材質は耐蝕性のあ
るニッケルやニッケル合金( ステンレスを含む )などが
用いられる。
るニッケルやニッケル合金( ステンレスを含む )などが
用いられる。
【００４２】陰極仕切りシート８５は、その両端が、隣
り合う陰極支持部材の側壁８ｅ、８ｅに接するまで延び
ていることが好ましく、溶接等により側壁に部分的に固
定される。
り合う陰極支持部材の側壁８ｅ、８ｅに接するまで延び
ていることが好ましく、溶接等により側壁に部分的に固
定される。
【００４３】電解液の内部循環通路を効果的に形成する
ため、陰極仕切りシート８５と陰極板６０までの距離ｈ
１と、陰極背板７０までの距離ｈ２との比、ｈ１：ｈ２
は、１：２〜１：５、好ましくは１：３〜１：４である
ことが望ましい。
ため、陰極仕切りシート８５と陰極板６０までの距離ｈ
１と、陰極背板７０までの距離ｈ２との比、ｈ１：ｈ２
は、１：２〜１：５、好ましくは１：３〜１：４である
ことが望ましい。
【００４４】陰極仕切りシート８５は、陰極支持部材と
同様に、陰極室の下辺部から上辺部方向に垂直方向に延
びており、その上端と下端は、図１に示す室枠上辺部２
および室枠下辺部１から、それぞれ１０〜１００ｍｍ、
好ましくは３０〜６０ｍｍ離れた位置にあるように設置
される。すなわち、陰極仕切りシート８５の上端部は陰
極室枠上辺部との間で上部開口部を形成し、また、その
下端部は陰極室枠下辺部との間で下部開口部が形成され
ることになる。空間部１３０を気泡とともに上昇してき
た電解液の一部は、該上部開口部を通って、空間部１４
０に流入し、該空間部を下降する。そして、陰極仕切り
シートの該下部開口部を通って、再び電解液が空間部１
３０へ流出する。以上のごとく、二つの空間部１３０お
よび１４０は、それぞれその上部開口部および下部開口
部により互いに連通して電解液の内部循環通路を形成し
ているのである。
同様に、陰極室の下辺部から上辺部方向に垂直方向に延
びており、その上端と下端は、図１に示す室枠上辺部２
および室枠下辺部１から、それぞれ１０〜１００ｍｍ、
好ましくは３０〜６０ｍｍ離れた位置にあるように設置
される。すなわち、陰極仕切りシート８５の上端部は陰
極室枠上辺部との間で上部開口部を形成し、また、その
下端部は陰極室枠下辺部との間で下部開口部が形成され
ることになる。空間部１３０を気泡とともに上昇してき
た電解液の一部は、該上部開口部を通って、空間部１４
０に流入し、該空間部を下降する。そして、陰極仕切り
シートの該下部開口部を通って、再び電解液が空間部１
３０へ流出する。以上のごとく、二つの空間部１３０お
よび１４０は、それぞれその上部開口部および下部開口
部により互いに連通して電解液の内部循環通路を形成し
ているのである。
【００４５】陰極仕切りシート８５と陰極板６０までの
距離ｈ１および陰極背板７０までの距離ｈ２との比は、
内部循環を効果的に行う点から、上記したごとく設定さ
れるが、この比率を電解槽運転中にも維持するために、
図５に示したように、補強部材８１と８２を、陰極仕切
りシート８５に溶接やビス止め等で取り付けることが好
ましい。この場合、補強部材の両端は、陰極板６０また
は陰極背板７０と溶接や接着等の手段で固着してもよい
が、しなくてもかまわない。
距離ｈ１および陰極背板７０までの距離ｈ２との比は、
内部循環を効果的に行う点から、上記したごとく設定さ
れるが、この比率を電解槽運転中にも維持するために、
図５に示したように、補強部材８１と８２を、陰極仕切
りシート８５に溶接やビス止め等で取り付けることが好
ましい。この場合、補強部材の両端は、陰極板６０また
は陰極背板７０と溶接や接着等の手段で固着してもよい
が、しなくてもかまわない。
【００４６】補強部材８１、８２は、基本的に、陰極仕
切りシートを機械的に保持する強度的な補強が目的であ
るから、特にその形状が限定されるものではない。例え
ば、図５から理解されるように、陰極室枠の上下方向に
延びた板状体であってよく、その場合、同図の左右方
向、すなわち空間部１３０や１４０内の電解液の自由な
流通性を確保するため、複数個の孔部や切欠き部を形成
したものが好ましい。また、円柱形のスペーサーを、陰
極仕切りシート８５の陰極側および陰極背板側に背中合
わせに、複数個、室枠の上下方向に取り付けたものでも
かまわない。要は、空間部１３０や１４０内の電解液の
自由な流通性を確保できるものであればよい。補強部材
８１、８２の材質は導電性もしくは非導電性のどちらで
もよく、耐蝕性のあるニッケルやニッケル合金( ステン
レスを含む )あるいはポリテトラフルオロエチレン( Ｐ
ＴＦＥ )などが用いられる。
切りシートを機械的に保持する強度的な補強が目的であ
るから、特にその形状が限定されるものではない。例え
ば、図５から理解されるように、陰極室枠の上下方向に
延びた板状体であってよく、その場合、同図の左右方
向、すなわち空間部１３０や１４０内の電解液の自由な
流通性を確保するため、複数個の孔部や切欠き部を形成
したものが好ましい。また、円柱形のスペーサーを、陰
極仕切りシート８５の陰極側および陰極背板側に背中合
わせに、複数個、室枠の上下方向に取り付けたものでも
かまわない。要は、空間部１３０や１４０内の電解液の
自由な流通性を確保できるものであればよい。補強部材
８１、８２の材質は導電性もしくは非導電性のどちらで
もよく、耐蝕性のあるニッケルやニッケル合金( ステン
レスを含む )あるいはポリテトラフルオロエチレン( Ｐ
ＴＦＥ )などが用いられる。
【００４７】本発明のさらに別の態様においては、図６
に示したように、隣り合う陽極支持部材の間に、陽極板
とほぼ平行に陽極仕切りシート５５を挿入して、二つの
空間部１１０および１２０を形成し、かつ、隣り合う陰
極支持部材の間に、陰極板とほぼ平行に陰極仕切りシー
ト８５を挿入して、二つの空間部１３０および１４０を
形成し、それぞれその上部および下部で互いに連通して
内部循環通路を形成させたものであり、陽極電解液およ
び陰極電解液の内部循環をそれぞれ大幅に増大せしめ、
電解電圧の低減を可能としたものである。
に示したように、隣り合う陽極支持部材の間に、陽極板
とほぼ平行に陽極仕切りシート５５を挿入して、二つの
空間部１１０および１２０を形成し、かつ、隣り合う陰
極支持部材の間に、陰極板とほぼ平行に陰極仕切りシー
ト８５を挿入して、二つの空間部１３０および１４０を
形成し、それぞれその上部および下部で互いに連通して
内部循環通路を形成させたものであり、陽極電解液およ
び陰極電解液の内部循環をそれぞれ大幅に増大せしめ、
電解電圧の低減を可能としたものである。
【００４８】本発明においては、陽極支持部材または陰
極支持部材として、略Ｍ型のものに限定されるものでは
なく、種々の形状のものを使用することができる。図７
〜図８にその一例を示した。
極支持部材として、略Ｍ型のものに限定されるものでは
なく、種々の形状のものを使用することができる。図７
〜図８にその一例を示した。
【００４９】例えば図７は、断面略Ｈ型の陽極支持部材
５０c 、陰極支持部材８０c を使用した例、図８は断面
略台形の陽極支持部材５０d 、陰極支持部材８０d を使
用した例で、いずれも図６と同じように、隣り合う陽極
支持部材の間に、陽極板とほぼ平行に陽極仕切りシート
５５を挿入して、二つの空間部を形成し、かつ、隣り合
う陰極支持部材の間に、陰極板とほぼ平行に陰極仕切り
シート８５を挿入して、二つの空間部を形成し、それぞ
れその上部および下部で互いに連通して内部循環通路を
形成させている。
５０c 、陰極支持部材８０c を使用した例、図８は断面
略台形の陽極支持部材５０d 、陰極支持部材８０d を使
用した例で、いずれも図６と同じように、隣り合う陽極
支持部材の間に、陽極板とほぼ平行に陽極仕切りシート
５５を挿入して、二つの空間部を形成し、かつ、隣り合
う陰極支持部材の間に、陰極板とほぼ平行に陰極仕切り
シート８５を挿入して、二つの空間部を形成し、それぞ
れその上部および下部で互いに連通して内部循環通路を
形成させている。
【００５０】
【発明の効果】本発明は、以上のごとき構成を採用する
ことにより、電解液の内部循環を大幅に増大せしめ、高
電流密度においても電解液の濃度分布を均一に保持する
ことができ、電解電圧の低減を可能としたものである。
ことにより、電解液の内部循環を大幅に増大せしめ、高
電流密度においても電解液の濃度分布を均一に保持する
ことができ、電解電圧の低減を可能としたものである。
【００５１】
【実施例】以下、実施例をあげて本発明を具体的に説明
するが、本発明の技術的範囲がこれに限定されるもので
はない。
するが、本発明の技術的範囲がこれに限定されるもので
はない。
【００５２】〔実施例１〕本発明の陽極仕切りシートを
備えた複極型イオン交換膜電解を使用して食塩の電解を
実施して、陽極枠室内の塩水濃度分布を測定した。各極
室枠の極板の寸法は幅２４００ｍｍ、高さ１２００ｍｍ
で、陽極板には板厚１．７ｍｍのペルメレック電極
（株）製のエキスパンドメッシュ型ＤＳＥ、陰極板には
板厚１．２ｍｍのニッケルエキスパンドメッシュを基板
とし、これに活性化されたラネーニッケルをコーティン
グしたものを用いた。陽極背板には厚み１．２ｍｍのチ
タン板、陰極背板厚み１．２ｍｍのニッケル板を用い
た。
備えた複極型イオン交換膜電解を使用して食塩の電解を
実施して、陽極枠室内の塩水濃度分布を測定した。各極
室枠の極板の寸法は幅２４００ｍｍ、高さ１２００ｍｍ
で、陽極板には板厚１．７ｍｍのペルメレック電極
（株）製のエキスパンドメッシュ型ＤＳＥ、陰極板には
板厚１．２ｍｍのニッケルエキスパンドメッシュを基板
とし、これに活性化されたラネーニッケルをコーティン
グしたものを用いた。陽極背板には厚み１．２ｍｍのチ
タン板、陰極背板厚み１．２ｍｍのニッケル板を用い
た。
【００５３】陽極支持部材( 陽極リブ )は、図４に示し
たようなチタン製で断面Ｍ型に形成したものを用いた。
Ｃ５＝６０ｍｍ、Ｂ５＝３５ｍｍ、ｃ１( ５ｆと陽極板
間の距離 )＝１０ｍｍ、Ａ５＝１．５ｍｍ、Ｌ５＝１４
０ｍｍとし、１２本を図１に示した陰極支持部材と同じ
ように配列して陽極板と陽極背板に溶接して固定した。
たようなチタン製で断面Ｍ型に形成したものを用いた。
Ｃ５＝６０ｍｍ、Ｂ５＝３５ｍｍ、ｃ１( ５ｆと陽極板
間の距離 )＝１０ｍｍ、Ａ５＝１．５ｍｍ、Ｌ５＝１４
０ｍｍとし、１２本を図１に示した陰極支持部材と同じ
ように配列して陽極板と陽極背板に溶接して固定した。
【００５４】また、陰極支持部材( 陰極リブ )も、図
３、図４に示したようなニッケル製の断面Ｍ型のものを
用いた。Ｃ８＝６０ｍｍ、Ｂ８＝３０ｍｍ、ｄ１( ８ｆ
と陰極板間の距離 )＝１０ｍｍ、Ａ８＝１．５ｍｍ、Ｌ
８＝１４０ｍｍとし、１２本を図１に示したに示すよう
に配列して陰極板と陰極背板に溶接して固定した。すな
わち、Ｂ５−Ｂ８＝５ｍｍであった。
３、図４に示したようなニッケル製の断面Ｍ型のものを
用いた。Ｃ８＝６０ｍｍ、Ｂ８＝３０ｍｍ、ｄ１( ８ｆ
と陰極板間の距離 )＝１０ｍｍ、Ａ８＝１．５ｍｍ、Ｌ
８＝１４０ｍｍとし、１２本を図１に示したに示すよう
に配列して陰極板と陰極背板に溶接して固定した。すな
わち、Ｂ５−Ｂ８＝５ｍｍであった。
【００５５】陽極仕切りシートとして、隣合う陽極支持
部材の間に、図４に示すように、厚み０．８ｍｍのチタ
ン板を、陽極板から９ｍｍの位置( ｇ1 ＝９ｍｍ )に挿
入して陽極支持部材に溶接固定し、これをさらに端辺が
陽極板、陽極背板に溶接されている０．８ｍｍのチタン
板からなる補強部材( ５１、５２ )により溶接固定し
た。陽極仕切りシートの設置数は１１枚とした。陽極仕
切りシートの陽極背板からの距離( ｇ２ )は２５．２ｍ
ｍであった( ｇ1 ＋ｇ２＝３４．２ｍｍ )。
部材の間に、図４に示すように、厚み０．８ｍｍのチタ
ン板を、陽極板から９ｍｍの位置( ｇ1 ＝９ｍｍ )に挿
入して陽極支持部材に溶接固定し、これをさらに端辺が
陽極板、陽極背板に溶接されている０．８ｍｍのチタン
板からなる補強部材( ５１、５２ )により溶接固定し
た。陽極仕切りシートの設置数は１１枚とした。陽極仕
切りシートの陽極背板からの距離( ｇ２ )は２５．２ｍ
ｍであった( ｇ1 ＋ｇ２＝３４．２ｍｍ )。
【００５６】このような陽極室枠および陰極室枠からな
る室枠体と、イオン交換膜をガスケットで挟んで交互に
４ユニット並べ、両側から鉄製の締め具で締め付けて複
極型イオン交換膜電解槽を組み立てた。なお、陽イオン
交換膜は、フレミオン膜Ｆ−８９３( 旭硝子株式会社登
録商標 )を使用した。
る室枠体と、イオン交換膜をガスケットで挟んで交互に
４ユニット並べ、両側から鉄製の締め具で締め付けて複
極型イオン交換膜電解槽を組み立てた。なお、陽イオン
交換膜は、フレミオン膜Ｆ−８９３( 旭硝子株式会社登
録商標 )を使用した。
【００５７】陽極室には、出口の塩水濃度が約２１０ｇ
／ｌになるように、３００ｇ／ｌの食塩水が室枠下部の
陽極電解液供給口から供給され、陰極室には、出口苛性
ソーダ水溶液濃が３２重量％になるように、希薄カセイ
ソーダ水溶液が室枠下部の陰極電解液供給口から供給さ
れた。
／ｌになるように、３００ｇ／ｌの食塩水が室枠下部の
陽極電解液供給口から供給され、陰極室には、出口苛性
ソーダ水溶液濃が３２重量％になるように、希薄カセイ
ソーダ水溶液が室枠下部の陰極電解液供給口から供給さ
れた。
【００５８】電流密度を１ｋＡ／ｍ2 〜６ｋＡ／ｍ2 の
範囲で変更して電解試験を行った。陽極室枠内の塩水濃
度は、数箇所の陽極支持部材上の点で上端部、中央部、
下端部のそれぞれ３点、また、数カ所の陽極支持部材間
で同様にしてそれぞれ３点において、直接その部分の電
解液をサンプリングし、濃度分析を行い、最も濃度の高
い部分と低い部分との塩水濃度差( ｇ／ｌ )、または苛
性ソーダ濃度差( ％ )を求めた。結果を表１に示した。
範囲で変更して電解試験を行った。陽極室枠内の塩水濃
度は、数箇所の陽極支持部材上の点で上端部、中央部、
下端部のそれぞれ３点、また、数カ所の陽極支持部材間
で同様にしてそれぞれ３点において、直接その部分の電
解液をサンプリングし、濃度分析を行い、最も濃度の高
い部分と低い部分との塩水濃度差( ｇ／ｌ )、または苛
性ソーダ濃度差( ％ )を求めた。結果を表１に示した。
【００５９】
【表１】 表１から明らかなように、６ＫＡ／ｍ2 という高電流密
度においても、塩水濃度分布を１０ｇ／ｌ以下に抑制可
能であることがわかる。なお、６ＫＡ／ｍ2 での１ユニ
ットあたりの電解電圧は３．３７Ｖであった。
度においても、塩水濃度分布を１０ｇ／ｌ以下に抑制可
能であることがわかる。なお、６ＫＡ／ｍ2 での１ユニ
ットあたりの電解電圧は３．３７Ｖであった。
【００６０】〔実施例２〕陽極仕切りシートとして、図
４のように、隣合う陽極支持部材の間に、厚み０．８ｍ
ｍのチタン板を、陽極板から６ｍｍの位置( ｇ１＝６ｍ
ｍ )に挿入( 陽極背板からの距離( ｇ２ )は２８．２ｍ
ｍである。) する他は、実施例１と同一の電解を行い、
塩水濃度を測定した結果を表２に示した。なお、電流密
度６ＫＡ／ｍ2 での１ユニットあたりの電解電圧は３．
３８Ｖであった。
４のように、隣合う陽極支持部材の間に、厚み０．８ｍ
ｍのチタン板を、陽極板から６ｍｍの位置( ｇ１＝６ｍ
ｍ )に挿入( 陽極背板からの距離( ｇ２ )は２８．２ｍ
ｍである。) する他は、実施例１と同一の電解を行い、
塩水濃度を測定した結果を表２に示した。なお、電流密
度６ＫＡ／ｍ2 での１ユニットあたりの電解電圧は３．
３８Ｖであった。
【００６１】
【表２】
【００６２】〔実施例３〕陽極仕切りシートとして、図
４のように、隣合う陽極支持部材の間に、厚み０．８ｍ
ｍのチタン板を、陽極板から１２ｍｍの位置( ｇ１＝１
２ｍｍ )に挿入(陽極背板からの距離( ｇ２ )は２２．
２ｍｍである。) する他は、実施例１と同一の電解を行
い、塩水濃度を測定した結果を表３に示した。なお、電
流密度６ＫＡ／ｍ2 での１ユニットあたりの電解電圧は
３．３８Ｖであった。
４のように、隣合う陽極支持部材の間に、厚み０．８ｍ
ｍのチタン板を、陽極板から１２ｍｍの位置( ｇ１＝１
２ｍｍ )に挿入(陽極背板からの距離( ｇ２ )は２２．
２ｍｍである。) する他は、実施例１と同一の電解を行
い、塩水濃度を測定した結果を表３に示した。なお、電
流密度６ＫＡ／ｍ2 での１ユニットあたりの電解電圧は
３．３８Ｖであった。
【００６３】
【表３】
【００６４】〔実施例４〕陰極板仕切りートとして、図
６のように、隣合う陰極支持部材の間に、厚み０．８ｍ
ｍのニッケル板を、陰極板から９ｍｍの位置( ｈ１＝９
ｍｍ )に挿入( 陰極背板からの距離( ｈ２ )は２０．２
ｍｍである。) する他は、実施例１と同一の電解を行
い、苛性ソーダ濃度を測定した結果を表４に示した。な
お、電流密度６ＫＡ／ｍ2 での１ユニットあたりの電解
電圧は３．３３Ｖであった。
６のように、隣合う陰極支持部材の間に、厚み０．８ｍ
ｍのニッケル板を、陰極板から９ｍｍの位置( ｈ１＝９
ｍｍ )に挿入( 陰極背板からの距離( ｈ２ )は２０．２
ｍｍである。) する他は、実施例１と同一の電解を行
い、苛性ソーダ濃度を測定した結果を表４に示した。な
お、電流密度６ＫＡ／ｍ2 での１ユニットあたりの電解
電圧は３．３３Ｖであった。
【００６５】
【表４】
【００６６】〔比較例１〕実施例１において、図３のよ
うに、陽極仕切りシートを使用しない他は、実施例１と
同一の実験を行い、塩水濃度を測定した。結果を表５に
示す。なお、電流密度６ＫＡ／ｍ2 での１ユニットあた
りの電解電圧は３．４０Ｖであった。
うに、陽極仕切りシートを使用しない他は、実施例１と
同一の実験を行い、塩水濃度を測定した。結果を表５に
示す。なお、電流密度６ＫＡ／ｍ2 での１ユニットあた
りの電解電圧は３．４０Ｖであった。
【００６７】
【表５】
【図１】本発明を実施するための複極型イオン交換膜電
解槽の室枠を陰極室枠から見た正面図
解槽の室枠を陰極室枠から見た正面図
【図２】図１のＡ−Ａ腺による横断面をイオン交換膜お
よびガスケットと共に示す図
よびガスケットと共に示す図
【図３】本発明が適用される複極型イオン交換膜電解槽
の部分横断図
の部分横断図
【図４】本発明の複極型イオン交換膜電解槽の部分横断
図
図
【図５】本発明の複極型イオン交換膜電解槽の部分横断
図
図
【図６】本発明の複極型イオン交換膜電解槽の部分横断
図
図
【図７】本発明の複極型イオン交換膜電解槽の部分横断
図
図
【図８】本発明の複極型イオン交換膜電解槽の部分横断
図
図
１ 室枠下辺部 ２ 室枠上辺部 ３ 陽極電解液供給口 ４ 陽極電解液排出口 ５ 陰極電解液供給口 ６ 陰極電解液排出口 ７ 筒状体 ９ 複極電解槽用隔壁 １０ 陽極室枠 １１ イオン交換膜 １２ ガスケット １５ 陽極室 ２０ 陰極室枠 ２５ 陰極室 ３０ 陽極板 ４０ 陽極背板 ５０a 陽極支持部材( リブ ) ５０b 陽極支持部材( リブ ) ５０c 陽極支持部材( リブ ) ５０d 陽極支持部材( リブ ) ５１ 陽極仕切りシートの補強部材 ５２ 陽極仕切りシートの補強部材 ５５ 陽極仕切りシート ６０ 陰極板 ７０ 陰極背板 ８０a 陰極支持部材( リブ ) ８０b 陰極支持部材( リブ ) ８０c 陰極支持部材( リブ ) ８０d 陰極支持部材( リブ ) ８１ 陰極仕切りシートの補強部材 ８２ 陰極仕切りシートの補強部材 ８５ 陰極仕切りシート ９０ 陽極対向面と陽極板で形成される空間部 ９１ 陽極支持部材間で陽極と陽極背板で形成される空
間部 ９５ 側壁面と陽極背板と陽極対向面で形成される空間
部 １００ 陰極対向面と陰極板で形成される空間部 １０１ 陰極支持部材間で陰極と陰極背板で形成される
空間部 １０５ 側壁面と陰極背板と陰極対向面で形成される空
間部 １１０ 陽極仕切りシートと陽極板で形成される空間部 １２０ 陽極仕切りシートと陽極背板で形成される空間
部 １３０ 陰極仕切りシートと陰極板で形成される空間部 １４０ 陰極仕切りシートと陰極背板で形成される空間
部 ５ｅ 陽極支持部材の側壁面 ５ｆ 陽極支持部材の陽極対向面 ８ｅ 陰極支持部材の側壁面 ８ｆ 陰極支持部材の陰極対向面 ｃ１ 陽極対向面と陽極板の距離 ｃ２ 陽極対向面と陽極背板の距離 ｄ１ 陰極対向面と陰極の距離 ｄ２ 陰極対向面と陰極背板の距離 ｇ１ 陽極仕切りシートと陽極板間の距離 ｇ２ 陽極仕切りシートと陽極背板間の距離 ｈ１ 陰極仕切りシートと陰極板間の距離 ｈ２ 陰極仕切りシートと陰極背板間の距離 Ａ５ 陽極支持部材の厚み Ａ８ 陰極支持部材の厚み Ｂ５ 陽極板と陽極背板の間隔( 陽極支持部材の縦幅 ) Ｂ８ 陰極板と陰極背板の間隔( 陰極支持部材の縦幅 ) Ｃ５ 陽極支持部材の横幅 Ｃ８ 陰極支持部材の横幅 Ｌ５ 陽極支持部材間の距離 Ｌ８ 陰極支持部材間の距離
間部 ９５ 側壁面と陽極背板と陽極対向面で形成される空間
部 １００ 陰極対向面と陰極板で形成される空間部 １０１ 陰極支持部材間で陰極と陰極背板で形成される
空間部 １０５ 側壁面と陰極背板と陰極対向面で形成される空
間部 １１０ 陽極仕切りシートと陽極板で形成される空間部 １２０ 陽極仕切りシートと陽極背板で形成される空間
部 １３０ 陰極仕切りシートと陰極板で形成される空間部 １４０ 陰極仕切りシートと陰極背板で形成される空間
部 ５ｅ 陽極支持部材の側壁面 ５ｆ 陽極支持部材の陽極対向面 ８ｅ 陰極支持部材の側壁面 ８ｆ 陰極支持部材の陰極対向面 ｃ１ 陽極対向面と陽極板の距離 ｃ２ 陽極対向面と陽極背板の距離 ｄ１ 陰極対向面と陰極の距離 ｄ２ 陰極対向面と陰極背板の距離 ｇ１ 陽極仕切りシートと陽極板間の距離 ｇ２ 陽極仕切りシートと陽極背板間の距離 ｈ１ 陰極仕切りシートと陰極板間の距離 ｈ２ 陰極仕切りシートと陰極背板間の距離 Ａ５ 陽極支持部材の厚み Ａ８ 陰極支持部材の厚み Ｂ５ 陽極板と陽極背板の間隔( 陽極支持部材の縦幅 ) Ｂ８ 陰極板と陰極背板の間隔( 陰極支持部材の縦幅 ) Ｃ５ 陽極支持部材の横幅 Ｃ８ 陰極支持部材の横幅 Ｌ５ 陽極支持部材間の距離 Ｌ８ 陰極支持部材間の距離
Claims (6)
- 【請求項１】 陽極板と陽極背板とを間隔をおいてほぼ
平行に配置し、該陽極板と該陽極背板との間に、導電性
の陽極支持部材を配置してなる陽極室枠と、陰極板と陰
極背板とを間隔をおいてほぼ平行に配置し、該陰極板と
該陰極背板との間に、導電性の陰極支持部材を配置して
なる陰極室枠とを、その背板どうしを背中合わせに結合
して複極電解槽用隔壁としてなる複極型イオン交換膜電
解槽において、（ａ）陽極板と陽極背板との間隔が、該
陰極板と陰極背板との間隔よりも広く形成されており、
（ｂ) 陽極支持部材が複数配置されており、かつ、
（ｃ) 隣り合う陽極支持部材の間に、陽極板とほぼ平行
に陽極仕切りシートを挿入して、陽極仕切りシートと陽
極板および陽極背板との間でそれぞれ垂直方向に縦に延
びる二つの空間部を形成し、該二つの空間部はそれぞれ
その上部および下部で互いに連通して電解液の内部循環
通路を形成していることを特徴とする複極型イオン交換
膜電解槽。 - 【請求項２】 陽極支持部材が、陽極板および陽極背板
との間でそれぞれ垂直方向に縦に延びる二つの空間部を
形成し、該二つの空間部はそれぞれその上部および下部
で互いに連通して電解液の内部循環通路を形成している
ことを特徴とする請求項１記載の複極型イオン交換膜電
解槽。 - 【請求項３】 陽極板と陽極背板とを間隔をおいてほぼ
平行に配置し、陽極板と陽極背板との間に、導電性の陽
極支持部材を配置してなる陽極室枠と、陰極板と陰極背
板とを間隔をおいてほぼ平行に配置し、陰極板と陰極背
板との間に、導電性の陰極支持部材を配置してなる陰極
室枠とを、その背板どうしを背中合わせに結合して複極
電解槽用隔壁としてなる複極型イオン交換膜電解槽にお
いて、（ａ）陽極板と陽極背板との間隔が、該陰極板と
陰極背板との間隔よりも広く形成されており、（ｂ）陰
極支持部材が複数配置されており、かつ、（ｃ) 隣り合
う陰極支持部材の間に、陰極板とほぼ平行に陰極仕切り
シートを挿入して、陰極仕切りシートと陰極板および陰
極背板との間でそれぞれ垂直方向に縦に延びる二つの空
間部を形成し、該二つの空間部はそれぞれその上部およ
び下部で互いに連通して電解液の内部循環通路を形成し
ていることを特徴とする複極型イオン交換膜電解槽。 - 【請求項４】 陰極支持部材が、陰極板および陰極背板
との間でそれぞれ垂直方向に縦に延びる二つの空間部を
形成し、該二つの空間部はそれぞれその上部および下部
で互いに連通して電解液の内部循環通路を形成している
ことを特徴とする請求項３記載の複極型イオン交換膜電
解槽。 - 【請求項５】 陽極板と陽極背板とを間隔をおいてほぼ
平行に配置し、陽極板と陽極背板との間に、導電性の陽
極支持部材を配置してなる陽極室枠と、陰極板と陰極背
板とを間隔をおいてほぼ平行に配置し、陰極板と陰極背
板との間に、導電性の陰極支持部材を配置してなる陰極
室枠とを、その背板どうしを背中合わせに結合して複極
電解槽用隔壁としてなる複極型イオン交換膜電解槽にお
いて、（ａ）陽極板と陽極背板との間隔が、陰極板と陰
極背板との間隔よりも広く形成されており、（ｂ) 陽極
支持部材および陰極支持部材がそれぞれ複数配置されて
おり、かつ、（ｃ）隣り合う陽極支持部材の間に、陽極
板とほぼ平行に陽極仕切りシートを挿入して、陽極仕切
りシートと陽極板および陽極背板との間でそれぞれ垂直
方向に縦に延びる二つの空間部を形成し、該二つの空間
部はそれぞれその上部および下部で互いに連通して電解
液の内部循環通路を形成しており、また、隣り合う陰極
支持部材の間に、陰極板とほぼ平行に陰極仕切りシート
を挿入して、陰極仕切りシートと陰極板および陰極背板
との間でそれぞれ垂直方向に縦に延びる二つの空間部を
形成し、該二つの空間部はそれぞれその上部および下部
で互いに連通して電解液の内部循環通路を形成している
ことを特徴とする複極型イオン交換膜電解槽。 - 【請求項６】 陽極支持部材が、陽極板および陽極背板
との間でそれぞれ垂直方向に縦に延びる二つの空間部を
形成し、該二つの空間部はそれぞれその上部および下部
で互いに連通して電解液の内部循環通路を形成してお
り、また、陰極支持部材が、陰極板および陰極背板との
間でそれぞれ垂直方向に縦に延びる二つの空間部を形成
し、該二つの空間部はそれぞれその上部および下部で互
いに連通して電解液の内部循環通路を形成していること
を特徴とする請求項５記載の複極型イオン交換膜電解
槽。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9281089A JPH11106977A (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | 複極型イオン交換膜電解槽 |
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