JPS5845388A - 電解槽 - Google Patents
電解槽Info
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- JPS5845388A JPS5845388A JP56141089A JP14108981A JPS5845388A JP S5845388 A JPS5845388 A JP S5845388A JP 56141089 A JP56141089 A JP 56141089A JP 14108981 A JP14108981 A JP 14108981A JP S5845388 A JPS5845388 A JP S5845388A
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- Japan
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- dimensional porous
- electrolytic cell
- electrolytic
- electrode body
- porous electrode
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
Landscapes
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、水溶液電解用の電解槽に関し、特に水電解や
塩酸電解に適した電解槽に関するものである。
塩酸電解に適した電解槽に関するものである。
水を電解して水素と酸嵩を得る方法や塩酸を電解して水
素と塩素を得る方法においては、電解槽を小型化するこ
と及び電解槽の構造が低電圧、高電流効率での電解を可
能とするものであることが重要な要件となる。水電解や
塩酸電解においては、従来Ｐ隔膜を周込る電解槽が広く
使用されてき九が、電解槽の小型化及び電解電圧の点で
不十分なものであった。近年、イオン交換膜の表向に電
極触媒を缶着させた構造のいわゆる固体重合体電解質型
電解槽が提案されているが、この構造の電解槽は、イオ
ン交換膜に電極触媒を結合させる技術や電極触媒に通電
する手段についての技術に未完成な点がある上、電解槽
の構造が複雑であシ、材料費及び製作費が高側となると
いう問題がある。
素と塩素を得る方法においては、電解槽を小型化するこ
と及び電解槽の構造が低電圧、高電流効率での電解を可
能とするものであることが重要な要件となる。水電解や
塩酸電解においては、従来Ｐ隔膜を周込る電解槽が広く
使用されてき九が、電解槽の小型化及び電解電圧の点で
不十分なものであった。近年、イオン交換膜の表向に電
極触媒を缶着させた構造のいわゆる固体重合体電解質型
電解槽が提案されているが、この構造の電解槽は、イオ
ン交換膜に電極触媒を結合させる技術や電極触媒に通電
する手段についての技術に未完成な点がある上、電解槽
の構造が複雑であシ、材料費及び製作費が高側となると
いう問題がある。
本発明は、従来の隔膜電解槽よりも小型で、且つ低電圧
、高電流効率での電解が可能である電解槽であって、固
体重合体電解質製電解槽に較べて構造が簡単で問題の少
ない電解槽を提供すべくなされたものであシ、水電解に
関しては高温高圧での電解に適する電解槽を提供するも
のである。
、高電流効率での電解が可能である電解槽であって、固
体重合体電解質製電解槽に較べて構造が簡単で問題の少
ない電解槽を提供すべくなされたものであシ、水電解に
関しては高温高圧での電解に適する電解槽を提供するも
のである。
本発明は、導電性隔壁の両面各々に三次元多孔質電極体
を接合してなる複極電極と該三次元多孔質電極体を囲繞
するように該複極電極の両側に配置される額縁状ガスケ
ットよシなる電極室構造体を、イオン交換膜を介して複
数緊密に配列してなり、前記額縁状ガスケットの下部に
は前記三次元多孔質電極体の下部に連通ずる電解液供給
通路、及び前記額縁状ガスケットの上部には前記三次元
多孔質電極体の上部と連通ずる電解生成物排出通路が設
けられておシ、前記三次元多孔質電極体によシ占有され
る部分が電解室を構成していることを特徴とする水溶液
電解用電解槽に関する。
を接合してなる複極電極と該三次元多孔質電極体を囲繞
するように該複極電極の両側に配置される額縁状ガスケ
ットよシなる電極室構造体を、イオン交換膜を介して複
数緊密に配列してなり、前記額縁状ガスケットの下部に
は前記三次元多孔質電極体の下部に連通ずる電解液供給
通路、及び前記額縁状ガスケットの上部には前記三次元
多孔質電極体の上部と連通ずる電解生成物排出通路が設
けられておシ、前記三次元多孔質電極体によシ占有され
る部分が電解室を構成していることを特徴とする水溶液
電解用電解槽に関する。
以下、図面に従って本発明を説明する。
極電極の一例を示す斜視図であシ、第２図は本発明の一
例の電解槽の構成を示す分解斜視図でｌ）、第３図は第
２図のＡ−Ａ線における部分横断面図である。
例の電解槽の構成を示す分解斜視図でｌ）、第３図は第
２図のＡ−Ａ線における部分横断面図である。
複極電極１は、導電性隔壁２の両面各々に三次元多孔質
電極体５．４を接合して形成されている。
電極体５．４を接合して形成されている。
電極体３は陽極であシ、電極体４は陰極である。
陽極である三次元多孔質電極体６を囲繞するように、複
極電極１の陽極側に額縁−状ガスケット５が配置される
。陰極である三次元多孔質電極体４を囲繞するように、
複極電極１の陰極側に額縁状ガスケット６が配置される
。三次元多孔質電極体と額縁状ガスケットとは同じ厚み
を有し、複極電極１とその両側に配置される額縁状ガス
ケット５．６が組み合さって形成される電極室構造体が
、イオン交換膜７を介して複数緊密に配列されることに
よシ、多室電解槽が形成される。、陰極側の額縁状ガス
ケット５の下部には、陽極である三次元多孔質電極体５
の下部に連通ずる陽極液供給通路８が設けられる。隔壁
２、イオン交換膜７及び陰極側の額縁状ガスケット６の
下部に、陽極液供給通路８と連通する孔９，１０．１１
が設けられ、これらが一体となって電解槽下部に、陽極
液流通路が形成される。同様に、陰極側の額縁状ガスケ
ット６の下部には、陰極である三次元多孔質電極体４の
下部に連通ずるｌｌｊ！他液供給液供給通路１２られ、
隔壁２、イオン交換膜７及び陽極側の額縁状ガスケット
５の下部に設けられた孔１３，１４．１５ と連通して
電解槽下部に、陰極液流通路が形成される。また、陽極
側の額縁状ガスケット５の上部には、陽極である三次元
多孔質電極体６の上部と連通ずる陰極側電解生成物排出
通路１６が設けられ、隔壁２、イオン交換膜７及び陰極
側の額縁状ガスケット６の上部に設けられた孔１７，１
８．１９と連通して電解槽上部に陽極側電解生成物流通
路が形成される。同様に陰極側の額縁状ガスケット６の
上部には、陰極である三次元多孔質電極体４の上部と蓮
通する陰極側電解生成物排出通路２０が設けられ、隔壁
２、イオン交換膜７及び陽極側の額縁状ガスケット５の
上部に設けられた孔２１゜２２．２５と連通して電解槽
上部に陰極側電解生成物流通路が形成される。
極電極１の陽極側に額縁−状ガスケット５が配置される
。陰極である三次元多孔質電極体４を囲繞するように、
複極電極１の陰極側に額縁状ガスケット６が配置される
。三次元多孔質電極体と額縁状ガスケットとは同じ厚み
を有し、複極電極１とその両側に配置される額縁状ガス
ケット５．６が組み合さって形成される電極室構造体が
、イオン交換膜７を介して複数緊密に配列されることに
よシ、多室電解槽が形成される。、陰極側の額縁状ガス
ケット５の下部には、陽極である三次元多孔質電極体５
の下部に連通ずる陽極液供給通路８が設けられる。隔壁
２、イオン交換膜７及び陰極側の額縁状ガスケット６の
下部に、陽極液供給通路８と連通する孔９，１０．１１
が設けられ、これらが一体となって電解槽下部に、陽極
液流通路が形成される。同様に、陰極側の額縁状ガスケ
ット６の下部には、陰極である三次元多孔質電極体４の
下部に連通ずるｌｌｊ！他液供給液供給通路１２られ、
隔壁２、イオン交換膜７及び陽極側の額縁状ガスケット
５の下部に設けられた孔１３，１４．１５ と連通して
電解槽下部に、陰極液流通路が形成される。また、陽極
側の額縁状ガスケット５の上部には、陽極である三次元
多孔質電極体６の上部と連通ずる陰極側電解生成物排出
通路１６が設けられ、隔壁２、イオン交換膜７及び陰極
側の額縁状ガスケット６の上部に設けられた孔１７，１
８．１９と連通して電解槽上部に陽極側電解生成物流通
路が形成される。同様に陰極側の額縁状ガスケット６の
上部には、陰極である三次元多孔質電極体４の上部と蓮
通する陰極側電解生成物排出通路２０が設けられ、隔壁
２、イオン交換膜７及び陽極側の額縁状ガスケット５の
上部に設けられた孔２１゜２２．２５と連通して電解槽
上部に陰極側電解生成物流通路が形成される。
本発明の電解槽においては、電解液は額縁状ガスケット
の下部の電解液供給通路よシ三次元多孔質電極体下部に
供給され、この三次元多孔質電極体中を通過し、三次元
多孔質電極体上部から、額縁状ガスケット上部の電解生
成物排出通路から抜き出される０即ち、三次元多孔質電
極体によシ占有される部分が電解室を構成しており、電
極体の外部に電解室としての空間は存在しない。従って
、本発明で使用する三次元多孔質電極体は、電解液が流
通容易な多孔率の高いものであ）、例えは、三次元網状
体、三次元格子状体、ワイヤーの織物体、数枚のファイ
ンメッシ＾を重ねたもの、金属ペレットの焼結体勢の構
造のものが用いられる。
の下部の電解液供給通路よシ三次元多孔質電極体下部に
供給され、この三次元多孔質電極体中を通過し、三次元
多孔質電極体上部から、額縁状ガスケット上部の電解生
成物排出通路から抜き出される０即ち、三次元多孔質電
極体によシ占有される部分が電解室を構成しており、電
極体の外部に電解室としての空間は存在しない。従って
、本発明で使用する三次元多孔質電極体は、電解液が流
通容易な多孔率の高いものであ）、例えは、三次元網状
体、三次元格子状体、ワイヤーの織物体、数枚のファイ
ンメッシ＾を重ねたもの、金属ペレットの焼結体勢の構
造のものが用いられる。
尚、本発明の電解槽で電解を行う場合、発生ガス気泡を
小さくして、三次元多孔質電極体中のガスの上昇を容易
とするため、電解室内を加圧状態で運転する必賛がある
。
小さくして、三次元多孔質電極体中のガスの上昇を容易
とするため、電解室内を加圧状態で運転する必賛がある
。
電極体、ガスケット等の材質は、電解液及び電解生成物
に応じて適宜選択する。例えばアルカリ水溶液を用いる
水電解の場合、陽極体、陰極体ともニッケルを用いるこ
とができるので隔壁もニッケルを用い、ニッケル隔壁の
両面各々に陽極体と陰極体を焼結や溶接により接合する
。ガスケットは、耐食性、耐熱性及び耐圧性が要求され
、クロロプレン、ブチルゴム等が使用される。塩酸水溶
液を電解する場合は、隔壁、陽極体、陰極体をチタンで
形成するのが望ましい。ガスケットは、耐食性、耐圧性
の高いブチルゴム、クロロスルホン化ポリエチレン等が
適当である。
に応じて適宜選択する。例えばアルカリ水溶液を用いる
水電解の場合、陽極体、陰極体ともニッケルを用いるこ
とができるので隔壁もニッケルを用い、ニッケル隔壁の
両面各々に陽極体と陰極体を焼結や溶接により接合する
。ガスケットは、耐食性、耐熱性及び耐圧性が要求され
、クロロプレン、ブチルゴム等が使用される。塩酸水溶
液を電解する場合は、隔壁、陽極体、陰極体をチタンで
形成するのが望ましい。ガスケットは、耐食性、耐圧性
の高いブチルゴム、クロロスルホン化ポリエチレン等が
適当である。
本発明の電解槽においては、三次元多孔質１ｉＥ極体に
よって占有される部分が電解室を構成するため、比較的
簡単な構造で且つ小型化が可能である。
よって占有される部分が電解室を構成するため、比較的
簡単な構造で且つ小型化が可能である。
また、電極体が三次元多孔体であるため、電極の比表面
積が大きく、効率良く電解を行うことができるとともに
、低電圧、高電流効率での電解が可能である。
積が大きく、効率良く電解を行うことができるとともに
、低電圧、高電流効率での電解が可能である。
実施例１
第１図〜第３図に示すような構造で陰極室、陰極室を２
案ずつ有する電解槽を用いて、下記の電解条件下で水電
解を行った。複極電極としては、縦１０００ｍ、横１５
０ＩＩＩＩＸ 厚さ２−の大きさのニッケル製隔壁の両
面に、縦８００■、横６２ｍ５゜厚さ２■で多孔率９６
％のニッケル製三次元網状電極体を溶接したものを用い
、ガスケットとしては陽極側、陰極側ともクロロプレン
製で縦１０００■、横１５０■、厚さ２■のものを用い
た。陽イオン交換膜としては、デーポン社製ナフィオン
４１５を用いた。
案ずつ有する電解槽を用いて、下記の電解条件下で水電
解を行った。複極電極としては、縦１０００ｍ、横１５
０ＩＩＩＩＸ 厚さ２−の大きさのニッケル製隔壁の両
面に、縦８００■、横６２ｍ５゜厚さ２■で多孔率９６
％のニッケル製三次元網状電極体を溶接したものを用い
、ガスケットとしては陽極側、陰極側ともクロロプレン
製で縦１０００■、横１５０■、厚さ２■のものを用い
た。陽イオン交換膜としては、デーポン社製ナフィオン
４１５を用いた。
電解条件
供給陽極液 ５２％苛性ソーダ水溶液流速 ５
０３／１１１３（ｊ 供給陰極液 ３２％苛性ソーダ水溶液流速 ５
０ ａＩＩ／ｓｅｅ 電流密度 ４０Ａ／、ｄｍ嘗 電解温度 ９０℃ 電解室内圧 １．０ Ｋｆ／ｃＩＩＱ電解の結果、
陽極室からは酸素ガスと３２−の濃度の苛性ソーダ水溶
液、陰極室からは水素ガスと５２％（１：）濃度の苛性
ソーダ水溶液が得られ、気液分離後苛性ソーダ水溶液は
水を供給して再び陽極液、陰極液として循Ｓ＊用した。
０３／１１１３（ｊ 供給陰極液 ３２％苛性ソーダ水溶液流速 ５
０ ａＩＩ／ｓｅｅ 電流密度 ４０Ａ／、ｄｍ嘗 電解温度 ９０℃ 電解室内圧 １．０ Ｋｆ／ｃＩＩＱ電解の結果、
陽極室からは酸素ガスと３２−の濃度の苛性ソーダ水溶
液、陰極室からは水素ガスと５２％（１：）濃度の苛性
ソーダ水溶液が得られ、気液分離後苛性ソーダ水溶液は
水を供給して再び陽極液、陰極液として循Ｓ＊用した。
水素ガス基準の電流効率は９９．５％、電解電圧は１．
８５ Ｖであった。
８５ Ｖであった。
実施例２
第１図〜第３図に示すような構造で陽極室と陰極室を１
室ずつ有する電解槽を用いて、下記の電解条件下で塩酸
の電解を行った。複極電極としては、縦５００■、横１
００．、厚さ１，５．０大きさのチタン製隔壁の両面に
、縦３５０■、横３５■、厚さ２■で多孔率９２９ｇの
三次元網状電極体を溶接したものを用い、ガスケットと
しては陽極側、陰極側ともブチルゴム製で縦５００ｍ１
．横１００雪、厚さ２■のものを用いた。陽イオン交換
膜としては、デーボン社製ナフィオン４１５を用い友。
室ずつ有する電解槽を用いて、下記の電解条件下で塩酸
の電解を行った。複極電極としては、縦５００■、横１
００．、厚さ１，５．０大きさのチタン製隔壁の両面に
、縦３５０■、横３５■、厚さ２■で多孔率９２９ｇの
三次元網状電極体を溶接したものを用い、ガスケットと
しては陽極側、陰極側ともブチルゴム製で縦５００ｍ１
．横１００雪、厚さ２■のものを用いた。陽イオン交換
膜としては、デーボン社製ナフィオン４１５を用い友。
電解条件
供給陽極液 １２チ塩酸水溶液
流速 ５０儒／８ｅｃ
供給陰極液 五５％塩酸水溶液
流速 ５０ ｍ／ｓｅｅ
電流密度 ２０Ａ／ｄｍ鵞
電解温度 ６０℃
電解室内圧 α５Ｋｆ／ｃｄＧ
電解の結果、陽極室からは塩素ガスと１２−〇濃度の塩
酸水溶液、陰極室からは水素ガスと＆５−の濃度の塩酸
水溶液が得られた。
酸水溶液、陰極室からは水素ガスと＆５−の濃度の塩酸
水溶液が得られた。
塩素ガス基準の電流効率は９９．６％、電解電圧は１．
８ｖであった。
８ｖであった。
ｇ１図は、本発明の電解槽の一部を構成する複極電極の
一例を示す斜視図であり、纂２図は本発明の一例の電解
槽の構成を示す分解斜視図であシ、第３図は第２図のＡ
−Ａ線における部分横断面図である。 第１図 第３図
一例を示す斜視図であり、纂２図は本発明の一例の電解
槽の構成を示す分解斜視図であシ、第３図は第２図のＡ
−Ａ線における部分横断面図である。 第１図 第３図
Claims (1)
- （１）導電性隔壁の両面各々に三次元多孔質電極体を接
合してなる複極電極と該三次元多孔質電極体を囲繞する
ように該複極電極の両側に配置される額縁状ガスケット
よりなる電極室構造体を、イオン交換膜を介して複数緊
密に配列してなシ、前記額縁状ガスケットの下部に祉前
記三次元多孔質電極体の下部に連通ずる電解液供給通路
、及び前記額縁状ガスケットの上部には前記三次元多孔
質電極体の上部と連通する電解生成物排出通路が設けら
れてお９、前記三次元多孔質電極体により占有される部
分が電解室を構成していることを特徴ルにより形成され
ておシ、水電解に使用する特許請求の範囲第（１）項記
載の電解槽。 によシ形成されておシ、塩酸電解に使用する特許請求の
範囲第（１）項記載の電解槽。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56141089A JPS5845388A (ja) | 1981-09-09 | 1981-09-09 | 電解槽 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56141089A JPS5845388A (ja) | 1981-09-09 | 1981-09-09 | 電解槽 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5845388A true JPS5845388A (ja) | 1983-03-16 |
Family
ID=15283941
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56141089A Pending JPS5845388A (ja) | 1981-09-09 | 1981-09-09 | 電解槽 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5845388A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6075591A (ja) * | 1983-09-30 | 1985-04-27 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 複極積層式電解槽 |
| JPS60181288A (ja) * | 1984-02-27 | 1985-09-14 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 電解槽 |
| US7010389B2 (en) | 2001-11-30 | 2006-03-07 | Mckesson Automation, Inc. | Restocking system using a carousel |
| JP2011174162A (ja) * | 2010-02-25 | 2011-09-08 | Vantec:Kk | アルカリ水電解用電極、その製造方法及び水素発生装置 |
| CN113089010A (zh) * | 2015-07-16 | 2021-07-09 | 住友电气工业株式会社 | 氢制造装置 |
| CN113403630A (zh) * | 2021-06-22 | 2021-09-17 | 湖南博忆源机电设备有限公司 | 一种催化电解制取氢气装置 |
-
1981
- 1981-09-09 JP JP56141089A patent/JPS5845388A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6075591A (ja) * | 1983-09-30 | 1985-04-27 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 複極積層式電解槽 |
| JPS60181288A (ja) * | 1984-02-27 | 1985-09-14 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 電解槽 |
| JPH0571671B2 (ja) * | 1984-02-27 | 1993-10-07 | Mitsui Shipbuilding Eng | |
| US7010389B2 (en) | 2001-11-30 | 2006-03-07 | Mckesson Automation, Inc. | Restocking system using a carousel |
| US7072737B2 (en) | 2001-11-30 | 2006-07-04 | Mckesson Automation, Inc. | Filling a restocking package using a carousel |
| JP2011174162A (ja) * | 2010-02-25 | 2011-09-08 | Vantec:Kk | アルカリ水電解用電極、その製造方法及び水素発生装置 |
| CN113089010A (zh) * | 2015-07-16 | 2021-07-09 | 住友电气工业株式会社 | 氢制造装置 |
| CN113089010B (zh) * | 2015-07-16 | 2023-09-12 | 住友电气工业株式会社 | 氢制造装置 |
| CN113403630A (zh) * | 2021-06-22 | 2021-09-17 | 湖南博忆源机电设备有限公司 | 一种催化电解制取氢气装置 |
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