JPS60114583A - 苛性アルカリの製造方法 - 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】 本発明は既存のアスベスト隔膜として苛性アルカリを製
造している複極式隔膜法１ｃＭ槽を用い、アスベスト隔
膜に代えて陽イオン交換膜を装着して、低い電槽電圧で
高濃度で、且っ活純度の苛性アルカリを製造する方法に
関するものである。

塩化アルカリを電解して苛性アルカリ’に？４する方法
は公害防止の見地から、それまでの水銀ケ用いる水銀法
からアスベスト隔膜を用いる隔膜法に転換され、現在こ
の隔膜法が苛性アルカＩＪ　２製造する方法の主流とな
っている。

このようなアスベスト隔膜を用いて苛性アルカリを製造
している既設の隔膜法電解槽の代表的な一つとして、次
のような竪型複極式隔膜法ｔ１”ε角了槽が知られてい
る。

すなわち、多数の電解槽を隔壁を仕切りとじて順次に並
設し、多数並設した電解槽の端の隔壁は別にして、中間
の隔壁は、その片側において、水平断面で延出先端が閉
じた略Ｕ字状のフィンガーアノードを多数延出させ、寸
た隔壁の反対側において、該隔壁から若干離間してカソ
ードバックスクリーンを設層し、かつ前記フィンガーア
ノードと略同形状で反対向きのフィンが−カソードをカ
ソードバックスクリーンがら延出させ、更に隔壁７貫通
する給電棒イ用いて、隔壁両側のアノード。

カソードのフィン力゛−’に支持させると共に、電気的
に接続導通させるようンこした構造とし、このような隔
壁で仕切られた一つ一つのＮ解槽は、隣接対向する一方
の隔壁から延出するフィンガーアノードと他方の隔壁刀
ユら延出するフィンガーカソードとをそれぞれの延出端
が食い違い状に入り込みし外から両者間の微小な間１伶
全保持させ、更にアスベストＩｅ’Ａ　ｎ！ａ　ＩＩ’
、Ｊｌ、網目状のフィンガーカソード上に予めアスベス
トスラリーを層状にイ」着して形成さぜた？望椅式隔１
１１，１法電解槽である。

呼た、カ・かる■Ｌ電解槽給電方式は、多数並設した電
解槽の一方の端の槽のアノード側を給電装置４の正極に
接続し、捷だ他方の端の槽のカソード側を給電装置の負
極に接続させて構成される。

なお、各電解槽の内部は、アスベスト隔膜により陽極室
と陰極室に区画されるもので、具体的ｔてはカソードパ
ックスクリーン周囲部が電解槽の陰極室側フランジ部と
接合することで、フィンガーカソード内及び隔壁とカソ
ードバックスクリーンとの間が陰極室全形成している。

そして、以上のような袋状のフィンガーカソード上にア
スベストスラリーをデポジットして形成窟せたアスベス
ト隔膜を用いた塩化アルカリの電ＭＩＣおいては、陽極
室へ供給する塩化アルカリの液レベルを高く保ちながら
電解を行ない陰極室エリ苛性アルカリを取得している。

しかし、前記のようなアスベスト隔膜を用い１こ隔膜法
電解槽においては、アスベスト隔膜が液透過性のため陰
極室より得られる苛性アルカリの１ｊ度は極めて薄く、
且つ多鼠の塩化アルカリを含んでいる難点がある。例え
ば食塩水の電解に」・・いては苛性ソーダ濃度は１（）
〜１３ｗ％で、且つ１５〜＋８ｗ％の食塩を含Ｘ７でい
る。したがって工業的用途向けのためにはｑ＜　ＶＣ濃
縮を行ない、該濃縮の過程で析出してくる食塩を分離し
ているが、製品と々る約５Ｇｗ’ｌｒ苛件ソーダ中には
依然として約１ｗ係の食ｔ６　＞含イ１しτおり、レー
ヨン工業などの分野へのｉｒｉ：　接利用することが鮪
かしいのが実情である。

ところで、近時において、塩化アルカリを含まずしかも
高濃度の苛性アルカリが得られる同じ隔１１争法ＶＣ肪
する電１ｖｒ法として、陽イオン交換膜を隔１１・六と
して使用−す゛るイオン交換脱法が開発されている。

しｌ（がって広嵌にｄ同じ隔膜法に属する前記両名の共
通点全４１１用し、既存の設備が存在するアスベスト隔
１１＜λ法電８ｆＣ槽ＶＣ隔膜として陽イオン交換膜？
ｉ−父換？’＜　’Ａ’（シて塩化アルカリのｆに解を
行ない、冒純度で１１つ＋＋”７１濃度の苛性アルカリ
が得られれば、？Ｉ１１解僧門係の多大な設置ｆｉｔｊ
投介を新たにせずにイオン父ｌｊＱ　ｌじ゛・法・＼の
交換が可能となり、工業的メリット（・１１１″常ｐ（
入きいものになる。

そこで本発明者らは、かがる点に鑑み、前述の複極式隔
膜法電解槽にアスベストに代えて陽イオン交換膜を取り
付け、塩化アルカリの電解を行ない苛性アルカＩＪ　−
ｉ　ｇ造する方法について検ｆｒ−，ｉ　Ｌだ。

しかし、前記した隔膜の単純な交換適用では、以下に述
べるいくつかの問題のあることが認められた。

即ち、陽イオン交換膜で製作された袋状膜を、多数のフ
ィンガーカソード上に１つ１つ被せ％個個のフィンガー
カソードと袋状の陽イオン交換膜をシールして電解槽を
組みたて、陽極室へ１４１、給する食塩水の液レベル全
陰極宰の苛性ソーダ液レベルニジ高く保ち、陰極室の上
部より、生成する水素ガスを抜き出す様にして電′Ｍを
行なったところ、電槽電圧が非常に高く、しかも得られ
る苛性ソーダ中には、鉄分がアスベスト隔ＦＪｆＩ：用
いて？ｉ＋られる苛性ソーダよりも多く含有され、また
更に好寸しくないことには、苛性ソーブ中の食塩含翁（
。１が運転を続けるにつれて増加し、且つ陰極室苛性ソ
ーダの電流効率が低下してくることを幾度〃１イ１いし
た。

又、本発明者ら幻陰極宇内の水素ガスの圧力を陽極室１
”Ｉ玲を素ガス用力より高くして電解を試みたが、この
手段によっても雷摺電圧は高く、加えて陰（：り宰より
イ１）られる苛性ソーダの電流効率が低いといついくつ
かの重大な問題点に遭遇したのである。

本発明の第１の目的は、既存のアスベスト隔膜 複極式隔膜法’ｆｌｊ　Ｍ槽に、陽イオン交換膜を交換
装着することで、アスベスト隔膜を用いる場合に比べ極
めて低いａｔ摺電圧で高濃度の苛性ソーダを得ることが
出来る方法を提供するものである。

本発明の２１５２の目的は、前記陽イオン交換膜を用い
た電解槽により、鉄及び塩化アルカリの含有ＰＡの極め
て少ない高純度の苛性アルカ＋）　２　ｇＱ造する十数
’（ｊ　’ＩｊＩ’供するものである。

そして、本発明の印、３の目的は、前記陽イオン交換膜
ｌ：用いた電力Ｙ槽にふ・いて、長期間に亘り、安定し
た高い電ｂ１［、効率を糺持しながら苛性アルカリヲ製
造する方法を提供するものである。

本発明者らは、前記目的を達成するために、先に述べた
問題点に関し、その原因の究明、その解決方法について
鋭意種々研究、検討した結果、それぞれの問題が陽イオ
ン交換膜の装着のソｌ法、陰極室からの電解生成物つ捷
り苛性アルカリ及び水翠ガスの抜き出し方法、そして陽
極室内に取り（＝１ケラれているフィンガーアノードの
構造自体にそれぞれ関係しているということが明らかと
なり本発明の完成をみるに到ったものである。

而して、前記目的を達成するための本発明のＪ）り旨と
するところ（徒、電解槽の対向する隔壁の一方側、ｌ：
υ延出される多数のフィンガー状アノードと、対向する
隔壁の他方側より延出された多数のフィンガー状中空カ
ソードとを、両フィンガーが互いに食い違い状に入り込
みして微小な極間距１１ｊｌｌｊ　Ｔｈ保持するように
組立て、史に前記両フィンガーの間隙中には、連続した
袋状の陽イオン交換膜全介挿装着しかつ該膜層辺部全電
解槽の陰極室側フランジ部に取着シールさせて槽内全陽
極室と陰極ｑ−；　ｖこ１７両してなる杉ｊ′４′＆式
電解槽を用い、陽極室に塩化アルカリを４１１給し、■
？解を行なって陰極室より苛性アルカＩＪ　ｙ、回収す
る苛性アルカリの製造方法であって、前６已陰極宰の下
部から水又は低濃度苛性アルカ’Ｉ　％−（ｉｔ：給し
、かつ陰極室上部に設けて、上部ノズルより、生ｂｙシ
た苛性アルカリおよび水繋ガスを気液混合状輯で抜き出
しすると共に、前記陰極液の１７ベルは前記上部ノズル
口位置ないしそれ以−ヒの１τマ、さに保ら、かつ陽極
液のレベルは前記陰４ｑ１体のレベルと同等ないしそれ
以下に保って電解を行なうこと全４１１徴とする苛性ア
ルカリの製造方法にある。

以下本発明について１シ１面？もとＶＣ史に詳しく説明
する。ら）、１図は既イｒの複極式隔膜法電解槽全、そ
の一つの″ＩＩｔ解槽１ζｌ（分ｅ（ついて水平に切断
し一ヒ部より１ｌｉｉ；めた一部断面１９１面である。

第２図は陽極室内に多む取付けられているフィンが一ア
ノードの１つを示す斜示図である。

図シこ」Ｃいてｌ　ｔｊ隔桔ｌｌ・示し、この隔壁１の
陽極′４＜　１１１１　ＩＣ：ｌ、・イ？’　Ｉｄ、、
チタンを水利としたエキスパンドメタルに酸化ルテニウ
ムなどの陽極活性物質をコーティングした陽極板を、中
央部で屈曲加工１゜て水平断面でＵ字型をなすようにし
たフィンガーアノード２が、多数給電体３へ接合され、
該給１１？休３は隔壁１に接合された給電棒４に取付け
ら力。

ている。一方の隔壁１の陰極室側においては、隔壁１と
は間隔をおいてカソードパックスクリーン５を設け、該
カソードパックスクリーン５を通（７前記給電棒４に端
部が接合されたフィンガー状の中空カソード６を有し、
該カソードバックスクリーン５の周囲部は電解枠の陰極
室側フランジＲ１（７と接合することで、フィンガーカ
ソード６内、及び隔壁１とカソードバックスクリーン５
との間が陰極室を形成している。

前記個々のフィンガーアノード２の内側［ｉｔ、フィン
ガーアノードの内側へのたわみを抑えるために、陽極す
ｙＩ？−ト會該フィンガーアノード２の縦方向の全長部
にわたり取付けられる。

第３図、第４図は、第１図、第２図に示すＵ字型のフィ
ンガーアノード２の内側に陽祢ザ醪−ト８を取り付けた
フィンガーアノードの例を示す斜視図である。

該陽極ザ＋ｌ？　−トＲの数句ける個所は、フィンガー
アノード２の先端部９、及びフィンが一アノードとＫ）
電体の接合部のそれぞれ２００鵬以内に位ｊ１７１する
ところに少くとも１つ取付けることが好まし７い。史に
フィンガ−７ノードの長さ全等分するように２り所、３
ケυ〔に取付けてもよい。取付ける方法はｒｌ：、’ｒ
Ｋ限足されないが、飼々のフィンガーアノード４陽４（
Ｒ’Ｎ　Ｐｉよシ取り出し、上部・下部のフィンが−Ｉ
Ｊ１１０部］０よりフィンガーのｒｂ、及ヒわａ’、　
、Ｊｊ向の１そさに合った陽極ｊす、４？−ト８全挿入
して、１・部、下部端全接合固定しても工いし、又フィ
ンガ′−７ノード先ｆｆ１Ｍ部９ヶ縦方向に切断しフィ
ンガーアノ−１１２枚の陽極板として切り離し、それぞ
れＵ）１１り棒４ｆＩを押し２広汀、いづれかの陽極板
へ陽極→）゛、＋５−ト８を接合固定し、そして、該陽
極すづ？−トを」１ｖ、り伺けた后、再びフィンガーの
先端部を４）；合同軍する方法を用いてもよい。この切
断加工に一行ろ・うＪＪ％合には、対極であるカソード
との距離を、フィンが−の拡幅や陽極サポートの巾によ
って任意に調節することが可能となる利点がある。

又、カソードとの距離を狭くする目的でフィンガーアノ
ードの先端を切断し、２枚の了ノード板をフィンガーア
ノード側へ拡幅した状態でフィンガーアノードが取付け
られている電解槽を１［１いる場合においては、明々の
フィンが一アノードの脱着という煩雑な操作？せずに前
述の如く陽極″ＩＪ′ポート８を取付は加工して、そし
て切断されたフィンガー先端部同志全架橋板１１を介し
て接合固冒することが椋めて容易である。

陽極すｙｌＰ−）の材質としては耐塩素性をイラしてい
るものであればいづれのものも使用できるが、陽極基材
と同じチタンが接合取付けし易く、中でも好オしい。又
、陽極活性物質全被覆したもの全陽極す、１？−トして
もよい。陽極サポートの形状は、角柱、中空のパイプ及
び多孔板などいづれの形状も使用できる。中でも１．中
空のパイプを用いる場合、陽極液の循環？促すダウンカ
マーの働きをするので好ましい。又、パイｆｆ用いる場
合、フィンが一アノードへの接合にあたっては面接合よ
りもＩ：’７接合ＶＣなるようにｉｌＱり付けることが
好ましい。

そし７で次Ｖこ、前述の陽極すｓ９　Ｆ　ｆ有した了ノ
ー１°フィンガーを収納したＩＮ極式隔膜法電解槽へ陽
イオン交換膜を装着する。

本発明において、陽イオン交換膜は、各々のフィンガー
カソード」二に１つ１つの袋状陽イオン交換膜をｌ＋５
せ、個々にシールする方式でなく、隣り合う袋状陽イオ
ン交換膜の開口端部同志を面接加〃（加圧法により接合
したり、熱融着し易いシート全介在して柑：ぎ合わせる
などして、外周フランジ用のシートと接合した一枚の連
続袋状陽イオン交換ＩＩ！を贋作し、この連続袋状膜の
周囲′ｆｅ穎、解槽フランツ部ｔ（おいてシールする様
にして装着される。

Ｎ極）（１戎解槽を用いた電解を行なう場合、通常′１
１℃解槽間にかかる１ｒ上圧は２００〜８００　ｄ？ル
トと非常に高く、共通ヘッダー全通して出入するいわゆ
るリーク電流がＪｌｉ極式電解槽の場合に比べ大きい。

従って、四々のフィンガーカソードと陽イオン父換膜全
７（℃精液に耐性を有する金属などを用いてシールする
方式いわゆる内部メカニカルシール方式においては、長
期間に亘るシール利自体の耐久性はともかぐ、リーク電
流によるシール利の局部腐食によるシール不良トラブル
、ひいては電角了生成物中への不純物の混入、電流効率
の低下を招く危険が大である。

本発明の如く、陽イオン交換膜のシールが該電ｗｆ槽の
フランジ部において可能と々れげ、前述の不純物の混入
、電流効率の低下の心配は一掃される。

本発明において用いられるイオン交換膜としては、例え
ばカルホン酸基、スルホン酸基、ホスホン酸基等の陽イ
オン交換基金含有する重合体から成る膜の凡てが適用可
能で、この様な重合体としては耐久性耐熱性等から含フ
ッ素重合体を用いるのが好ましい。

又、イオン交換膜は、必ずしも一種類の父換基だけを有
するｌ要はない。膜の片面と他面のイオン交換基が異な
るもの、又二押類以上のダ４り！基が混在するものも勿
論使用可能である。

本発明の正夢な（１ａ成因子の１つである連続袋状陽イ
オン交換膜は例えば本出願人による時願５７−１７５８
４９で］Ｉ案されている方法を用いて製作することがで
き、第５図（ａ）から（ｅ）はその製作工程［ヅｌの例
をヲ１（す。

′まず、陽イオン交換膜シート１２（第５図（ＩＬ）参
ｌへ）の外周部に、４フッ化エチレン−６フツ化了ロビ
シン共市合体（以下ＦＥＰと称す）や、４７フ化エチレ
ンーノｆ−フルオロビニルニー′フル共重体（以下ＰＦ
Ａと称す）などのフレーム用シート１３を、温度３　ｆ
ｌ　（１〜４０　（１℃、圧力０〜４０ｋｑ／ｃｎ？、
時間１０〜２０秒という接着条件にて接合しく第５図（
ｂｌ　ｆ’＜　１＋（＜、なお接ａ閏所は斜線で示す）
これと大略二つ折りにした後外周部２辺のＦＥＰなどの
フレーム用シート１３同志全接合し、−辺が開口した袋
状陽イオン交換膜のｔｙ＋位を作る（第５図（ｃ）参照
）次いで、袋状開口部０ＦＦＪＰなどのフレーム用シー
ｈ　１３を温度１５０〜３（１０℃、圧力１〜２０Ｉ’
ＪＶｒｎ？なる条件でフレア加工しく＠５図（ｄ）参照
）、（へ−いてｌＺｆす０９袋袋状膜フレア部同志５ｒ
　ｌ’＋ｉｌ述の接着条件にて接合することにより連続
袋状膜をつくることができる（第５図（ｅ）参照）。

捷た別には、第６図（ａ）から（ｃ）に製作工程図の例
を示す様に、別途に用意したＦＥＰなどのフレーム用シ
ート１３に、各単体の袋状陽イオン交換膜１４（第５図
（ｄ）で示すものに相当）を嵌合するに適当な開口を順
次並列して穿設し、これらの開口に袋状膜１４を差し込
み、開ロ部周囲ヲ接合する（第６図において接合部を斜
線で示す）ことにより連続袋状陽イオン交換膜を作製し
てもよい。

このようにして出来上った袋状膜は、フレア加工、及び
折り曲げ加工部においては密着性及び強度が極めて優れ
たＦＥＰ　−ｔ’　ＰＦＡシートヲ使用しているため長
期間の電解に充分耐えることができる。

又、ポリテトラフルオロエチレン ＣＦ２＝ＣＦＯ（ＣＦ２）、Ｃ００ＣＨ５の共重合体を
代表とするカルボン酸基を交換基とする陽イオン交換膜
２用いる場合、交換基がＣ００Ｃ１１３などのエステル
型の状態にて連続袋状膜を作る場合には、該陽イオン交
換膜の取り扱い、加熱加工及び該膜同志の接合し易さか
ら、シート状の該陽イオン交換膜を二つ折りにし、爪な
り合った３辺のうち２辺の端部を温度１３（］〜３００
℃、圧力＋　〜３０に９／ｃｍ２時間１（）〜２０秒と
いう接着条件にい接合して、袋状膜を製作シ２．そして
該袋状膜の開口端全２００〜３００℃、１〜５　ｋ＜Ｍ
ｃｉ２の条件下でフレアを設けてフレア加工したフラン
ーノ部を有する袋状陽イオン交換膜とし、史に昭々Ｉｒ
Ｃ１着り合つ袋状陽イオン交換膜の開口する周囲フラン
ツ同志業上配接合条件下で接合する方法に工す、袋状）
Ｉ・六が連なり合一）　ｆＣＣ連記袋状陽イオン交換膜
を作ることも出来る。

前記のように連続袋状に加工成形した陽イオン父］α！
　１１曇、ｓ　ｉｌｌ、フィンガーカソードやフィンガ
ーアノード袋状イオン交換膜とのこすれによって膜全損
傷させないよう十分注意を払って電解槽に装着さノ１ｚ
）、、装ノγ子する方法については特に限定されないが
、例に−ば連続袋状イオン交換膜をフィンガーカソード
−にに被せて陰極室内全減圧下に保ち該イオン交換膜全
フィンが一カソード上に密着、一体化１２ｋ、状態で、
陽極室内のフィンガーアノード間の間隙に挿入して組み
込む方法は、連続袋状イオン交換膜の損傷の心配がなく
好せしい方法の一つである。

こうして装着された陽イオン交換膜は、最後に電解槽が
締め付けられるときに陰極室フランジ、陽極室フランツ
間に快まれた状態で完全にシールされる。

以上のように組立てられ、連続袋状陽イオン交換膜が装
着された陰極式電解槽（は、基本的には、陽極室へ塩化
アルカリ全供給することで、Ｐｉ解により陰極室より苛
性アルカリ全製造できる。

次に本発明の電解条件について、第７〜９図に示す概要
図を用いて以下食塩水の電解による苛性ソーダのｆ＃＊
　ｋ例にとって詳述する。

供給する食塩水は第７図に示すようＶＣ陽極室下部へ供
給する。この場合電解槽陽極側サイド下方フランジ部に
フィードノズル１５を設けこのノズルより供給してもよ
いし、又上方隅に設けたノス゛ル１６より耐塩素性を有
した内挿管１７を用いて陽極室下部へ食塩水全供給して
もよい。そして発牛する＋ｉ’をオガス１８及び淡堵、
水１９は反対側の上１４１ｕ福よ（つｔ）＜き出す。

ζうり、１１１ζ号４至室における食地水の供給、抜き
Ｈ３し１ｊ法を・とることにより陽極室内の食塩水濃度
の均一化が唱れる。

一方第８図１および第９図に示すように陰極室下部へ水
又は薄い苛性ソーダ水溶液を供給する。供πマする方法
は、ｌｉｄ：イ↑：のアスベスト法電解の場合に苛性ソ
ータ扶き出し用のノズルとして取り付けられでいるザイ
ド丁部のノズル２０を用いて陰極室−１部へ水又１ｔ：
Ｊ：　ｆＩ’ｉい苛Ｖトソーダ水浴液？供給する方法が
、’ＴＩＩ、解槽の改造を必要とせず奸才しい。そして
、生成する水ぷガス、苛性ソータ”は陰極幸上音Ｂノｉ
ル２１工り気液混合状態で抜き出す。このように水素ガ
スと竹性ソーグを気液混合状態で抜き出す理由（」、次
のことによる。すなわち、本発明渚らの１・Ｉｊによれ
一゛、陰極室より水素、苛性ソーダ会・抜き出す際に、
気液分離抜き出し、即ち、水素ガス含、　口？ｌ（〕ｆ
ｉより抜き出し苛性ソーダは陰葎室−リイド上方より別
々に抜き出すという方法を取った場合、極めて製品苛性
中の鉄の濃度が高いことが判明した。これ着で、気液分
離抜き出しという手段は、陰極室内の圧力の変動をより
少くするための有効な手段とし、て考えられ、しかも又
、陰極および陰極室内が軟鋼より構成される場合、高濃
度苛性ソーダからの軟鋼の腐食を防ぐために苛性ソーダ
水溶液と接液する陰極室内面積ケ少くする、いいかえれ
ば陰極室内に気相部分ケ多くとる手段として好ましい方
法であると考えられていたが、本発明者らに１九ば、む
しろ陰極室で発生する水素ガス、苛性ソーダを陰極室上
部ノズルよシ気液混合状態で抜き出した方が苛性ソーダ
中の鉄の濃度が少くなるということを見い出したのであ
る。

又本発明に訃いては、電解時に陰極室内の液レベルを第
８図に示すように陰極室上部ノズル内、又は第９図に示
すように、該ノズルに気液分離器２２を連結してこれ以
上の高さに保ち、−力陽極室内の液レベルを陰極室Ｉ７
Ｅの液レベルと等しい力）、又は低く保つことが肝要で
ある。この条件により陽イオン交換ｇ！は陰極液と陽極
液の液比重差により同核側に押され低い電槽電圧を与え
るからである。寸だ、このことに対応して、フィンが一
アノードには例えば第３図、第４図に示したように陽極
ザポート全取令１け、陰極室側力・らの圧力によ）フィ
ンガ−７ノードがへこむ心配をなくすことがよい。これ
により１固々のフィンガー７ノードの内側の陽極室には
安定して食塩水が供給され、又狭い極間距離も維持され
るので高いＭ、流動率で、月つ低い電槽１■圧での食塩
水の電解が可能となる。

なお以上、述べた条件以外の電解条件については、これ
捷で知られている陽イオン交換膜を用いる際の売２１”
が適用できる。すなわち、電解温度は５０〜９５℃、電
流密度は１０〜３ｏＡ／ｄｍ２、苛性ソーグサ琴度は２
０〜４０ｗ％であるが、中でも好ましい条件に１それぞ
れ、８５〜９５℃、１５〜２５Ａ／ｄ＋ｎ　、３　（１
〜３８　ｗ％である。

かぐして既存のネリ徐式隔膜を電解槽を用いて、アスベ
スト隔膜に代って、連続袋状イオン交換膜＆（′ＩＪ１
４　ＩＮ廂上Ｌ　ｆｒ、卜１、シイオン交換膜をフィン
ガーアノードとフィンが一カソード間に装着し、計画イ
オン交換膜は電解槽の周囲フランツ部で締め付はシール
することにより電解槽全縮みたて、そして１ζす極室下
部に塩化アルカリを陰極室下部に水又は苛性アルカリを
供給し、陰極室上部ノズルよる生成する苛性アルカリ及
び水素ガスを混合状態で抜き吊し、目４つ電解時におい
ては陰極室内の液レベルを陰極室上部ノズル内に保ち、
一方の陽極窓内の液レベルは陰極室の液レベルと等しい
か又は低く保って電解？行なうことにニジ、極めて低い
電＋１１７電圧で、鉄及び塩化アルカリ含有量の極めて
少ない高純度で且つ高濃度の苛性アルカリを長期間に亘
り安定した高い電流効率を維持しながら製造することが
可能となる。

本発明は塩化カリウムからの水酸化カリウム、食塩水か
らの苛性ソーダの製造に慣にイｊ効でありとシわけ食塩
水力・らの苛性ソーダのｆｉ、′！造にｆｌｆ−ましい
。

以下、実施側合もって本発明を詳しく詣、明する。

実施例 既存の蝮極式隔脱法＠精検のフィンガー状アノ−）°の
側面の大きさが高さ１２２０ｍｍ、長さ３３５間、断ｉ
ｎ１がＵ字型の酸化ルテニウム全被覆した号うメツシュ
のチタンエキ−スＡ？ンドメタｌしがらｌるフィンが−
７ノードの先端部をガス溶断機でＵ’ｌ　ｌｌＪ’ｉ　
ｌ、、給′１に体に溶接している陽極板の接合部から２
５　ｎｏの位ＩＦ；　ｆ外側方向に屈曲加工した。そし
て断面の大ＮさがＪそさ３３５朋先端部の巾が１６１ｎ
ｍ、付け＃Ｉシｌｌが２５ｍ＋ｎのＵ字型の袋状のフィ
ンカーカッ−１°との距離が２５胴になる桶に、陽極板
間隔を拡ｌｙ式した。そ１．てこの陽極板の中央部内側
の７’ｌｉに長さｌ　２２　ｆ１胴内径２８喘、外径３
１ｍのチタン製の・ＰイｆをＴＩＧ溶接により点付けし
、次にＩｌｌ断した２枚の陽（イに板の先端部同志を厚
み１．５ｑ＋ｍの六面をあらカ）じめ平′／１ｆ仕上げ
した酸化ルテニウムフーティング１７たチタンを基拐と
したエキス・ξンドローハドメ、シュ全曲げ加工して製
作した１壱さ１２２０ｍｍの架橋板を介してＴＩＧ溶接
にて固５Ｊ゛シた。

このように改造されたフィンが−アノードを有し、４４
のフィンガーカソードを備えた複核式７１？、精検に次
の方法ＶＣより製作したカルピン酸基を有する連続袋状
陽イオン交換膜を製蓋した。

ポリテトラフルオロエチレンと ＣＦ２＝ＣＦＯ（ＣＦ２）　、ＣＯＯＣＨ３の共重合体
からなる陽イオン交換膜全熱融着法により袋状成へリカ
１１工し、糾、いて開口部周辺金加熱加圧下でフレアケ
取りイ」け、袋部の深さ３４０胴、畏さ１２３０ｍｍ、
袋の先惜邪の巾が２５Ｍ１袋の開口部の巾が４５着Ｍｌ
なる袋状膜を作製した。

次にこの袋状膜４４枚の隣り合うフレア部同志を熱融着
法により接合し、袋状膜の先端部のビ。

ケが６５＋ＩＩ＋Ｉ＋となる４４連続袋状膜を製作し最
后に外周部に袋状膜と同一の共重合体シートラ熱融着し
フランジ部ｗ　Ｊ＋ｙ付けた。

こうして製作した４４連続袋状イオン交換１１＋：％の
袋部全、あらかじめフィンが一カソードの先Ｍｆ５　Ｂ
ｌ≦周辺の突起物やエツジなどをやすりで平滑化仕上げ
を行なった。筒さ１２２０＋＋＋ｍ、侵さ３３　（ｌ　
ｍｍ、フィンが−０は根部＋ｌｊ　４５咽、先端部の巾
１６咽のフィンガー１ｒｔ　１９４４個を貝Ｍ１１シた
複極式電解槽のフィンガー陰檄上に被せた。

フィンガ−カソード上にイオン交換膜を被せたのち、イ
オン交４ε１！ル、＋４：フランジ部を陰極室フランツ
との曲でンールし陰極室内の減千度を−５０ｍ＋Ｊ２０
になるように吸引した。そして陰極室内の減圧度’、Ｔ
Ｔ−５ｔｌ關１１２０に保ちフィンガーカソード上にイ
オン交換１φが１４着した状態のま′まで、高さ１２（
１０ｍ１１１ｂ’ｌ≧さ３３（１ｍｍ、フィンガ一部最
大巾３５鴫の内部に陽極ザ＋１？　−トｉイＪしたフィ
ンが一アノードケ収納した陽極室内に組み入れ、複極式
電解槽を絹み）ンてた。この後、陰極室内全減圧から、
＋　１０　ｆｌ　ｍｍ　１（２０の加圧状態におき陽極
室内の圧力変化ｉ　１ｉ１；、ｌべＰが２（）分散面し
ても陽極室内の圧力ｉ−ター目士観察きれずイオン交換
膜の損傷が全くないことが（ｊｌぺ昭された◎ こう（７て組み立てた電解槽の陰極室に２７４の苛ｆｌ
ソーダを、陽極皐に３（＋　５　ｆｉｌ／１１の食塩水
をそれぞ１Ｉ（ｌ’；　Ｋｉし、７０℃で４０時間の条
件で陽イオン交換膜の加水分解処理ンテ次の条件で行な
った。

３０５　ｇ／ｌの食塩水を陽極室上方隅に設けたノズル
よシ内挿管を用いて陽極下部へ供給し、そして塩素ガス
及び淡塩水は反対側の上部隅ノズルより抜き出した。一
方、陰極室ザイド下部に設けたノズルより３１ｗ％苛性
ソーダを供給し、水素ガス苛性ソーダは上部隅のノズル
より気液混合状態で抜き出した。このとき陽極室及び陰
極室」二部出口ノズル上方に、陽極室液レベルより陰極
室液レベルが１００ｍｍ高くなる様にそれぞれ気液分離
器を設置した。

７２ｋＡの電流を流し９０℃で電解を行なったところ、
１０日目電摺電圧は３．３７ボルトで陰極室よシ３２３
→の苛性ソーダが９５．７チの′１１．流効；１、へで
得られ、このときの苛性ソーダ中の食塩濃度は１２ｐｐ
ｍ、又鉄濃度は０．６５　ｐｐｍと非常に少なかった。

そしてこれらの電解性能値は６り一月間の長Ｊυ」間の
運転でも安定しており、電槽電圧は３．３８　ｄ？シル
ト、３２．１婦苛性ソーダが９５．４％の電流効≧ｔ′
であった。又苛性ノーダ中の食塩濃度は１０　ｐｐｍの
鉄製Ｉｑは０．６　［１ｐｐｍであった。

【図面の簡単な説明】

７ｊ１、ｌ　ｌ’）Ｉは既存のｌｊＪ極式隔膜法電解槽
の断面図、？ｒ！、　２１１；！ｌｕ　Ｉｆｆ：　（Ｔ
　（７）　？Ｄ　Ｊｉｆｉ　式ｌｓｉ　ＩＲ法電解槽ノ
ア　４７　ｉｆ　−アノードの斜視Ｌ゛イ１、第３．４
図はそれぞれ本発明にｆｌｉいるフィンが−アノードの
例を示す斜視図、２ｎ　！’ｉ　ｌ’ｋｌ　（ｎ）〜（
ａ）、ｔ；−、Ｃび氾６図（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本
発明ＶＣおける；１１Ｔ続袋状イオン交換膜の製作工程
の例をノＪ１す説明図、第７図は本発明の陽極側の液レ
ベル、第８し１および第９図は本発明の陰極側の液レベ
ルの側音それぞれ示す概要図である。 １・・１″１“＾壁　２・・・フィンガーカソード：３
・・・給゛肛体　４・・・給電棒 ５・・・カソードバックスクリーン ６・・・フィンガーカソード ７・・１い（献室Ｉｔ（ＩＩフランノンηｂ）３・・・
１湯極−＋１７１？−ト （１・・・フィ、・ガーアノーｒの先端部Ｉ　ｆｌ・・
フィンが一アノードの開口部１１・・・架橋板 １２・・・陽イオン交換膜シート １３・・・フレーム用シート １４・・・袋状陽イオン交換１１つで １５・・・陽極室下部フィードノズル １６・・・陽極室土部ノズル １７・・内挿管　１８・・・ター成塩素ガス１９・・・
淡塩水 ２０・・・陰極室下部ノズル ２１・・・陰極室上部ノズル ２２・・・気液分離器 第２図 、３ 第５図 （ｂ） 第６図 第７図 ６ ノ０ 第９図 、１２０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １１モ解４ｉｊｊの対向する隔壁の一方側より延出され
   る多００フィンカ゛−状アノードと、対向する隔壁の他
   力側よりり（出された多数のフィンガー状中空カソード
   とを、両フィンガーが互いに食い違い状に入り込みして
   微小な極間削離を保持するように組Ｖて、史に前記両フ
   ィンが−の間隙中には、連続した袋状の賜イオン交換膜
   を介挿装着しかつ該膜内辺部を電解＾（りの陰極室側フ
   ランジ部に取着シールさせて４１１ｑ内全陽極室と陰極
   室に区画してなる複極式電解槽を月１い、陽極室に塩化
   アルカＩＪ　’に供給し、電ＩＷ　’ｒ、行なって１今
   極室に苛性アルカリ全生成さ−ｌ）る苛性アルカリの製
   造方法であって、前記陰極￥のＦ部から水又は低濃度苛
   性アルカリを供給し、かつ陰４ｉ＠室−に部に設けた上
   部ノズルエリ、生ＩｊＶ　した苛性アルカリおよび水素
   ガスを気液混合状態で抜き出しすると共に、前記陰極液
   のレベルは前記上部ノズル内位置ないしそれ以上の高さ
   に保ち、かつ陽極液のレベルは前記陰極液のレベルと同
   等ないしそれ以下に保って電ｆＩＴｌ！全行なうことを
   特徴とする苛性アルカリの製造゛方法。