JPS6039186A - 分割電気化学セル組み立て品 - Google Patents
分割電気化学セル組み立て品Info
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- JPS6039186A JPS6039186A JP59139191A JP13919184A JPS6039186A JP S6039186 A JPS6039186 A JP S6039186A JP 59139191 A JP59139191 A JP 59139191A JP 13919184 A JP13919184 A JP 13919184A JP S6039186 A JPS6039186 A JP S6039186A
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- anolyte
- electrodes
- electrolyte
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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
- C25B9/17—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof
- C25B9/19—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof with diaphragms
-
- 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
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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】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】
発明の背景
発明の分野
本発明は電気化学合成用の電解セルに関Ｊ”るものであ
る。
る。
従来技術の説明
積層極板を使用する電気化学装動は当業界では周知であ
る。通常の積層極板セルでは、最外部の電極は別にして
、各電極が陽極及び陰極の両方の働ぎをする、円形の平
らな電極を、積層体形態の放射状の絶縁性ストリップで
間隔をとって、電解液室内に内蔵づる装置を包含覆る。
る。通常の積層極板セルでは、最外部の電極は別にして
、各電極が陽極及び陰極の両方の働ぎをする、円形の平
らな電極を、積層体形態の放射状の絶縁性ストリップで
間隔をとって、電解液室内に内蔵づる装置を包含覆る。
電解液は、電極周辺に外向ぎに流れるにつれて、電極に
露出して作用を受Ｃフることができるように、積層体の
中央に１１込む。電極の間隔は所望の厚さの非膨張性絶
縁物質の放射状のストリップで固定する。
露出して作用を受Ｃフることができるように、積層体の
中央に１１込む。電極の間隔は所望の厚さの非膨張性絶
縁物質の放射状のストリップで固定する。
二重極電極極板の間隔は広い限度内で変化させることは
できるが、Ｑ、５ｎ＋ｍから２１１ｍまでにするべぎで
ある。これは多くの電気化学反応にとっては、セル電圧
を、従って電力消費出を低く保ち、口つ高い空時収量、
及び所定の流速での循環電解液の低容積流速を１ｑられ
るように、非常に狭い間隔を選定するのが好ましいから
である。
できるが、Ｑ、５ｎ＋ｍから２１１ｍまでにするべぎで
ある。これは多くの電気化学反応にとっては、セル電圧
を、従って電力消費出を低く保ち、口つ高い空時収量、
及び所定の流速での循環電解液の低容積流速を１ｑられ
るように、非常に狭い間隔を選定するのが好ましいから
である。
先行技術では、極板自体は円くても、又はほぼ円くても
良く、目つ円い形は大きな費用をかけないで工業的に極
板を製ｆｆｉすることができ、しかも電極の間隔を１ｍ
ｍにりも狭くすることができることを教示している。
良く、目つ円い形は大きな費用をかけないで工業的に極
板を製ｆｆｉすることができ、しかも電極の間隔を１ｍ
ｍにりも狭くすることができることを教示している。
このタイプの１′！ル構成体では、操作のときに極板積
層体の外部を取り巻く液体は電気的なシャントになるが
、これは、極板の厚さが毛細管ギャップの厚さに比較し
て大きい場合には、電気化学合成では比較的重要でない
因子であり、Ｄつ絶縁物質のぴったり合ったリングで各
電極極板を、しつかり取り巻いである場合には、さほど
重要でなくすることすらできる。このようなセル構成体
は、中央仕込みを使用している米国特許 第４．０４８．０４７号明細書で教示している。
層体の外部を取り巻く液体は電気的なシャントになるが
、これは、極板の厚さが毛細管ギャップの厚さに比較し
て大きい場合には、電気化学合成では比較的重要でない
因子であり、Ｄつ絶縁物質のぴったり合ったリングで各
電極極板を、しつかり取り巻いである場合には、さほど
重要でなくすることすらできる。このようなセル構成体
は、中央仕込みを使用している米国特許 第４．０４８．０４７号明細書で教示している。
中央で仕込む積層セル組み立て品の主な不利な点の一つ
は、電極の内部沿いの電解液の速度が周辺部沿いよりも
速いという意味で、電解液に対する電極露出が均等でな
い点である。これが必然的に電極の内側表面と外側表面
との間に異なった露出パターンをもたらづ。速度が生成
物選択性に影響する場合には、常に当然、このような速
度の変化が実質的に総括的な選択性又は収量に影響を及
ばず。その上、中央（１込みのセルでは、電気的シャン
トを経由する中央仕込み部分内からの電流漏れが顕著に
なるかも知れない。
は、電極の内部沿いの電解液の速度が周辺部沿いよりも
速いという意味で、電解液に対する電極露出が均等でな
い点である。これが必然的に電極の内側表面と外側表面
との間に異なった露出パターンをもたらづ。速度が生成
物選択性に影響する場合には、常に当然、このような速
度の変化が実質的に総括的な選択性又は収量に影響を及
ばず。その上、中央（１込みのセルでは、電気的シャン
トを経由する中央仕込み部分内からの電流漏れが顕著に
なるかも知れない。
中央仕込みの積層レル組み立て品の不利なもう一つの点
は構成体を、陽極液を陰極液から隔てている隔膜のある
分割セルに改作することが容易にはできない点である。
は構成体を、陽極液を陰極液から隔てている隔膜のある
分割セルに改作することが容易にはできない点である。
電気化学セルに工業的な関心が高まってぎているので、
上記の不利な点を解消りる電極装圃は、当業界への署し
い寄り及び向上を示すものであり、Ｈつ本発明の目的で
ある。
上記の不利な点を解消りる電極装圃は、当業界への署し
い寄り及び向上を示すものであり、Ｈつ本発明の目的で
ある。
本発明の要約一
本発明の更に独特の目的は下記に詳記する。
本発明は、本質的に円筒形の電解質から成る分割電気化
学はル組みｒｒで品である。室内には複数の積層１）だ
実質的に正方形の平行の平らな二重極５− 電極及び隔膜がある。電極及び隔膜は、縁取りの絶縁ス
ペーサーのある電極の角及び縁が、室の壁体と共に、電
解液循環マニホールド四個の輪郭になるように、室内に
配置しである。マニホールドの二つは陽極液マニホール
ドであり、又二つは陰極液マニホールドである。第１図
で分かるＪ：うに、各隔膜と、陰極液路（左から右へ）
の輪郭になっている、直ぐ次の上の電極どの間には、電
極、隔膜の、ひと組を相互に離して保持する、少なくと
も二つの実質的に平行な絶縁スペーサーがあって、隣接
する組の内側表面を通る陽極液路（前方から後方へ）に
なり、且つ電極部分を電解液から絶縁する。陽極液及び
陰極液の通路は互に直角に互い違いになっているが、伯
の陽極液及び陰極液の通路とは、それぞれ平行になって
いる。最外部の電極は単極であり、それ以外の電極は、
づ−べて二重極である。組み立て品には、室の一端に陰
極液をマニホールドの一つに導入するため、及び室の他
端に陰極液を流出するため、の手段を設【ｊである。
学はル組みｒｒで品である。室内には複数の積層１）だ
実質的に正方形の平行の平らな二重極５− 電極及び隔膜がある。電極及び隔膜は、縁取りの絶縁ス
ペーサーのある電極の角及び縁が、室の壁体と共に、電
解液循環マニホールド四個の輪郭になるように、室内に
配置しである。マニホールドの二つは陽極液マニホール
ドであり、又二つは陰極液マニホールドである。第１図
で分かるＪ：うに、各隔膜と、陰極液路（左から右へ）
の輪郭になっている、直ぐ次の上の電極どの間には、電
極、隔膜の、ひと組を相互に離して保持する、少なくと
も二つの実質的に平行な絶縁スペーサーがあって、隣接
する組の内側表面を通る陽極液路（前方から後方へ）に
なり、且つ電極部分を電解液から絶縁する。陽極液及び
陰極液の通路は互に直角に互い違いになっているが、伯
の陽極液及び陰極液の通路とは、それぞれ平行になって
いる。最外部の電極は単極であり、それ以外の電極は、
づ−べて二重極である。組み立て品には、室の一端に陰
極液をマニホールドの一つに導入するため、及び室の他
端に陰極液を流出するため、の手段を設【ｊである。
陽極液についても同様な配置にしである。
６一
訂細な説明には、図面を参考にするが、図面では、
第１図は、セルを分割する本発明の好ましい実施態様の
垂直断面を示す模式図であり、且つ第２図は陽極液及び
陰極液の両方の流路を示す断面図でない水平模式図であ
る。
垂直断面を示す模式図であり、且つ第２図は陽極液及び
陰極液の両方の流路を示す断面図でない水平模式図であ
る。
先行技術による代表的な装面よりも優れている本発明の
独特の利点は下記を包含する：このタイプの段目では、
電極は比表面積が大きく、Ｄつこの独特のセル設計では
７５ｍ２７ｍ３稈の高率に達することができる。電極／
隔膜のすき間の仕上げは簡単で、パック圧縮で適切にす
き間を保つことができる。
独特の利点は下記を包含する：このタイプの段目では、
電極は比表面積が大きく、Ｄつこの独特のセル設計では
７５ｍ２７ｍ３稈の高率に達することができる。電極／
隔膜のすき間の仕上げは簡単で、パック圧縮で適切にす
き間を保つことができる。
外側の大気に対する密閉は、ずべて頂部、底部、又は共
通の壁体で行うので、陽極液及び陰極液の液流通路の間
に必要なのは単なる低圧密閉だけである。
通の壁体で行うので、陽極液及び陰極液の液流通路の間
に必要なのは単なる低圧密閉だけである。
電極及び隔膜は、使用電極の置き換えを容易にするため
に、あらかじめ枠の中で組み立てておくことができる。
に、あらかじめ枠の中で組み立てておくことができる。
簡単な組み立て、及び限られた数の連結部品で、ガスケ
ットの置き換えは筒中にでき、目つ損傷した部品の置き
換えは容易である。
ットの置き換えは筒中にでき、目つ損傷した部品の置き
換えは容易である。
セルの絹み立ては本質的にコストが安く、且つ電極物質
のコストに対しては更に鋭敏である。
のコストに対しては更に鋭敏である。
電解液をあふれさげる操作で、起こりそうな、すき間で
のガス爆発を避ける。又、電解液の漏れる機会を最小限
にして、電解液が可燃物を含有する場合に火災の危険を
最小限度にする。
のガス爆発を避ける。又、電解液の漏れる機会を最小限
にして、電解液が可燃物を含有する場合に火災の危険を
最小限度にする。
本発明が米国特許第４，０４８，０４７号明細書で教示
しているようなセルよりも優れている独特の利点は、下
記を包含している： 材料は多くの場合、加工の必要のない正方形の平らな薄
板として入手することができる（あるいは容易に裁断す
ることができる）。
しているようなセルよりも優れている独特の利点は、下
記を包含している： 材料は多くの場合、加工の必要のない正方形の平らな薄
板として入手することができる（あるいは容易に裁断す
ることができる）。
若干の電極過程では、電解液の速度は生成物の選択性に
影響し、■つ速度の差違がある程度まで、選択性に変化
がある。本発明では流れは始終本質的に均一である。
影響し、■つ速度の差違がある程度まで、選択性に変化
がある。本発明では流れは始終本質的に均一である。
絶縁性のセル スペーサー物質は、幅を広げて隣接する
セルのための流入及び流出の水路として作用させること
ができ、それで電流の渥れを阻止する。電極のこれらの
絶縁性囲いを正方形のパックに役立て、且つ使用するこ
とは容易である。
セルのための流入及び流出の水路として作用させること
ができ、それで電流の渥れを阻止する。電極のこれらの
絶縁性囲いを正方形のパックに役立て、且つ使用するこ
とは容易である。
本発明のセル積層体には、本質的にもつと複雑なセル設
計を簡単な配置にしである、陽極液と陰極液との分離体
を包含する。
計を簡単な配置にしである、陽極液と陰極液との分離体
を包含する。
本発明の詳細な開示
次に詳しく第１図について述べるが、電気化学セル組み
立て品１は、組み立て品の内側壁体９内に積み重ねであ
る単極電極２及び８、並びに二重極電極３及び４から成
る。隔膜５〜７を電極の間に交互に積み重ねる。電極３
と隔膜５との間、電極４と隔Ｍ６との間、及び電極２と
隔膜７との間にはスペーサー１０があり、これを平行な
絶縁スペーサ−１１で支えている。スペーサー１１とこ
れに直角の、たがい違いのスペーサー（図にはない）は
末端絶縁体１２と共に、図示の通路を経て流入マニホー
ルド１３から矢印で示しであるように、陽極液を前から
後に、又陰極液を左から右に、９− 且つ流出マニホールド１４を経て外に、流す通路を作る
。
立て品１は、組み立て品の内側壁体９内に積み重ねであ
る単極電極２及び８、並びに二重極電極３及び４から成
る。隔膜５〜７を電極の間に交互に積み重ねる。電極３
と隔膜５との間、電極４と隔Ｍ６との間、及び電極２と
隔膜７との間にはスペーサー１０があり、これを平行な
絶縁スペーサ−１１で支えている。スペーサー１１とこ
れに直角の、たがい違いのスペーサー（図にはない）は
末端絶縁体１２と共に、図示の通路を経て流入マニホー
ルド１３から矢印で示しであるように、陽極液を前から
後に、又陰極液を左から右に、９− 且つ流出マニホールド１４を経て外に、流す通路を作る
。
次に第２図について述べるが、陽極液及び陰極液の流れ
の方向を、断面図でない本模式図で更に明確に示す。
の方向を、断面図でない本模式図で更に明確に示す。
操作では、陽極液及び陰極液は両方共、矢印に従い、共
に組み立て品の反対側の末端で流入し、且つ流出する。
に組み立て品の反対側の末端で流入し、且つ流出する。
第１図及び第２図に示すように、陽極液の流れはスペー
サーに平行であり、口つ電極２と隔膜７、電極４と隔膜
６、及び電極３と隔膜５との間では前から後に流れる。
サーに平行であり、口つ電極２と隔膜７、電極４と隔膜
６、及び電極３と隔膜５との間では前から後に流れる。
陰極液はオリフィス１５で組み立て品の中に導入し、オ
リフィス１６で組み立て品から取り去る。
リフィス１６で組み立て品から取り去る。
第１図は本発明のセルの垂直断面の模式図であり、
第２図は陽極液及び陰極液の流路を示す、断面図でない
水平模式図であり、 図中の１は電気化学セル組み立て品、２，８は単極電極
、３．４は二重極電極、５．６．７は隔１０− 膜、９は内側壁体、１０はスペーサー、１１は絶縁スペ
ーサー、１２は内部絶縁体、１３は流入マニホールド、
１４は流出マニホールド、１５゜１６はオリフィスであ
る。 代理人 浅 村 皓 １１− 才 ／ 凶
水平模式図であり、 図中の１は電気化学セル組み立て品、２，８は単極電極
、３．４は二重極電極、５．６．７は隔１０− 膜、９は内側壁体、１０はスペーサー、１１は絶縁スペ
ーサー、１２は内部絶縁体、１３は流入マニホールド、
１４は流出マニホールド、１５゜１６はオリフィスであ
る。 代理人 浅 村 皓 １１− 才 ／ 凶
Claims (4)
- （１） 内側周辺壁体と、複数個の積層した実質的に正
方形の平行の平らな二重極電極と、隔膜とが一個の電極
と隣接する一個の隔膜の一組の各組が電解液路を形成し
しかもその一つ置きの通路を陽極液路とし、一つ置きの
通路を陰極液路とするように、そして内側周辺壁体に近
接している電極並びに隔膜の角及び縁が四個の電解液の
循環マニホールドを形成するように配置された本質的に
円筒型の電解室、積層した電極を通して直流を通じるた
めの手段、円筒のある側でマニホールドの一つに陰極液
を導入するための手段、他のマニホールドの一つから陰
極液を取り去るための手段、円筒の陰極液導入側と反対
の側で陰極液を流出するための手段、及び各陰極液路の
縁の間と、これに沿った少なくとも二つのスペーサーか
ら成る、通路形成かつ絶縁用のスペーサ一手段、円筒の
もう一つの側で、該マニホールドのうちのもう一つに陽
極液を導入するための手段、もう一つのマニホールドか
ら陽極液を取り去るための手段、円筒の陽極液導入側と
反対の側で陽極液を流出するための手段、及び各陽極液
路の縁の間と、これに沿った少なくとも二つのスペーサ
ーから成る通路形成かつ絶縁用のスペーサ一手段から成
ることを特徴とする分割電気化学セル組み立て品。 - （２） 交互の電解液路が互いに直角になっていること
を特徴とする上記第（１）項に記載の電気化学セル組み
立て品。 - （３） 一連の隣接する複数の電解液路が平行であるこ
とを特徴とする前記第（１）項に記載の電気化学セル組
み立て品。 - （４） 電極及び隔膜の交互の組が平行な電解液路と共
に、互いに直角になっている電解液路の輪郭になってい
ることを特徴とする前記第（１）項に記載の電気化学セ
ル組み立て品。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/511,810 US4500403A (en) | 1983-07-08 | 1983-07-08 | Divided electrochemical cell assembly |
| US511810 | 1983-07-08 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6039186A true JPS6039186A (ja) | 1985-02-28 |
Family
ID=24036546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59139191A Pending JPS6039186A (ja) | 1983-07-08 | 1984-07-06 | 分割電気化学セル組み立て品 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4500403A (ja) |
| JP (1) | JPS6039186A (ja) |
| BR (1) | BR8403384A (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5322597A (en) * | 1992-07-30 | 1994-06-21 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Bipolar flow cell and process for electrochemical fluorination |
| JP2772619B2 (ja) * | 1994-06-28 | 1998-07-02 | 株式会社シーエーシー | 多糖類水溶液用循環風呂 |
| DE19533773A1 (de) * | 1995-09-12 | 1997-03-13 | Basf Ag | Plattenstapelzelle |
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| US6689271B2 (en) | 1998-11-23 | 2004-02-10 | Kaspar Wire Works, Inc. | Process and apparatus for electrocoagulative treatment of industrial waste water |
| US6315886B1 (en) | 1998-12-07 | 2001-11-13 | The Electrosynthesis Company, Inc. | Electrolytic apparatus and methods for purification of aqueous solutions |
| US6855450B2 (en) * | 2000-07-20 | 2005-02-15 | Proton Energy Systems, Inc. | Proton exchange membrane electrochemical cell system |
| US8430996B2 (en) | 2010-05-26 | 2013-04-30 | Kaspar Electroplating Corporation | Electrocoagulation reactor having segmented intermediate uncharged plates |
| CN106947980A (zh) * | 2017-04-28 | 2017-07-14 | 深圳骏涵实业有限公司 | 一种电化学氟化电解槽及其方法 |
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|---|---|---|---|---|
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| US1541947A (en) * | 1922-03-21 | 1925-06-16 | Electric Water Sterilizer & Oz | Electrolytic cell |
| US1674364A (en) * | 1927-04-18 | 1928-06-19 | Arthur L Joffee | Electrode box |
| US3113918A (en) * | 1959-06-03 | 1963-12-10 | Evans David Johnson | Electrolytic apparatus |
| GB1196631A (en) * | 1966-05-31 | 1970-07-01 | Monsanto Co | Electrolytic Diaphragm Cell |
| GB1267516A (en) * | 1968-10-01 | 1972-03-22 | Johnson & Company London Ltd A | An electrolytic cell |
| DE2442474A1 (de) * | 1974-09-05 | 1976-03-18 | Sachs Systemtechnik Gmbh | Vielplattenzelle zur entkeimung und entgiftung von fluessigkeiten mittels anodischer oxydation |
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| DE2502840A1 (de) * | 1975-01-24 | 1976-07-29 | Basf Ag | Elektrochemische zelle mit planparallelen bipolaren elektroden und definierter stroemungsfuehrung |
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| US4203808A (en) * | 1976-07-14 | 1980-05-20 | Monsanto Company | Electroplating cathodes for electrochemical synthesis |
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| US4214969A (en) * | 1979-01-02 | 1980-07-29 | General Electric Company | Low cost bipolar current collector-separator for electrochemical cells |
| JPS5623287A (en) * | 1979-07-31 | 1981-03-05 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Filter press type electrolytic cell |
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-
1983
- 1983-07-08 US US06/511,810 patent/US4500403A/en not_active Expired - Lifetime
-
1984
- 1984-07-06 JP JP59139191A patent/JPS6039186A/ja active Pending
- 1984-07-06 BR BR8403384A patent/BR8403384A/pt unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4500403A (en) | 1985-02-19 |
| BR8403384A (pt) | 1985-06-18 |
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