JPS61113783A - 溶融塩化物電解装置 - Google Patents
溶融塩化物電解装置Info
- Publication number
- JPS61113783A JPS61113783A JP59236988A JP23698884A JPS61113783A JP S61113783 A JPS61113783 A JP S61113783A JP 59236988 A JP59236988 A JP 59236988A JP 23698884 A JP23698884 A JP 23698884A JP S61113783 A JPS61113783 A JP S61113783A
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- Japan
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- lead
- cooling medium
- molten chloride
- cathode
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25C7/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells; Servicing or operating of cells
- C25C7/005—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells; Servicing or operating of cells of cells for the electrolysis of melts
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (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】
本発明は溶融塩化物電解装置１％に陽極−陰極間に中間
電極を配置した直列型電解装置における。陰極構造物の
改良に関する。
電極を配置した直列型電解装置における。陰極構造物の
改良に関する。
溶融金属塩化物２例えば溶融ＭｇＣ１，の電解装置とし
ては、陽極及び陰極のみからなる電極対を通常複数組（
並列型）、又はこれらの間に二極性の中間電極を複数個
配設してなる電極群を数組（直列型）電解室に並べ、該
電解室に保持されたＭｇＣｌ。
ては、陽極及び陰極のみからなる電極対を通常複数組（
並列型）、又はこれらの間に二極性の中間電極を複数個
配設してなる電極群を数組（直列型）電解室に並べ、該
電解室に保持されたＭｇＣｌ。
を含有する溶融塩を電解するようにＩ−だ構成が用いら
れる。
れる。
直列型の電解槽では中間電極に外部電源との結線を必要
としないため、並列型構成に比べて、電解室に含まれる
電極数即ち生産性に対する装置全体の容積をコンパクト
にできること、！極す−ド部を経由する熱損失或はこの
部分における電圧損失の減少等により、電力源単位の向
上を可能とする利点をもつ。
としないため、並列型構成に比べて、電解室に含まれる
電極数即ち生産性に対する装置全体の容積をコンパクト
にできること、！極す−ド部を経由する熱損失或はこの
部分における電圧損失の減少等により、電力源単位の向
上を可能とする利点をもつ。
直列型電解槽において床面積当りσ°）生産性をより一
層鳩めるためには、−組の壁構造物で囲まれた同一室内
に含まれる全電極数を、できるだけ多くすることが望ま
れる。この場合、−組の全電圧は中間’を極の使用個数
の増加につれて上昇し、漏洩１＠、流が生じやすくなる
ので、１組当りの全電極数１２実用的には１０個以内に
制限される。これ以上の電極を用いろ場合、複数の電極
組としなければならない。このため１〜数個の電極が電
解室の奥深く位置することになるが、これらは高電圧に
伴う漏電の可能性から、リード部は側壁を貫通して設け
ろことができず、高温の蓋上方の空間へ突出させること
が考えられる。この場合、黒鉛材から成る陽極と異なり
、鉄系材製の陰極は高温下では塩素ガスに侵食されやす
いから、塩素ガスとの接触を断つか、或は侵食されにく
い温度にリード部を保持する必要がある。しかるにリー
ド部を塩素との接触から防護することは実際上不可能で
ある。
層鳩めるためには、−組の壁構造物で囲まれた同一室内
に含まれる全電極数を、できるだけ多くすることが望ま
れる。この場合、−組の全電圧は中間’を極の使用個数
の増加につれて上昇し、漏洩１＠、流が生じやすくなる
ので、１組当りの全電極数１２実用的には１０個以内に
制限される。これ以上の電極を用いろ場合、複数の電極
組としなければならない。このため１〜数個の電極が電
解室の奥深く位置することになるが、これらは高電圧に
伴う漏電の可能性から、リード部は側壁を貫通して設け
ろことができず、高温の蓋上方の空間へ突出させること
が考えられる。この場合、黒鉛材から成る陽極と異なり
、鉄系材製の陰極は高温下では塩素ガスに侵食されやす
いから、塩素ガスとの接触を断つか、或は侵食されにく
い温度にリード部を保持する必要がある。しかるにリー
ド部を塩素との接触から防護することは実際上不可能で
ある。
低温保持法としては陰極リード部を充分な厚さの断熱材
、で覆うことが従来性われている。しかしながらこの構
成においては、リード部周囲の煉瓦ブロックが相当の大
きさとなり、結局床面積当りの生産性を制約して（・た
。
、で覆うことが従来性われている。しかしながらこの構
成においては、リード部周囲の煉瓦ブロックが相当の大
きさとなり、結局床面積当りの生産性を制約して（・た
。
本発明は直列型電解装置の陰極リード部を特別な手段で
強制的に冷却することによって上記の従来技術に伴う欠
点を解決し、もって床面積当りの生産性の向上を達成可
能としたものであって、その要旨とするところは、金属
塩化物を溶融状態に保持可能とした電解室、及び該電解
室の上方を閉 １．ｉ鎖する蓋を貫通して浴面下にま
で達すべく延設した鉄系材質製の陰極リード部を有する
電解装置において、該リード部の蓋上方から浴面下に到
る部分に沿って空洞を設け、冷却媒の該空洞への導入並
びに空洞からの排出を可能としたことを特徴とする。溶
融塩化物電解装置に存する。
強制的に冷却することによって上記の従来技術に伴う欠
点を解決し、もって床面積当りの生産性の向上を達成可
能としたものであって、その要旨とするところは、金属
塩化物を溶融状態に保持可能とした電解室、及び該電解
室の上方を閉 １．ｉ鎖する蓋を貫通して浴面下にま
で達すべく延設した鉄系材質製の陰極リード部を有する
電解装置において、該リード部の蓋上方から浴面下に到
る部分に沿って空洞を設け、冷却媒の該空洞への導入並
びに空洞からの排出を可能としたことを特徴とする。溶
融塩化物電解装置に存する。
本発明において、冷却媒を導入するための空洞はいくつ
かの態様に構成することができる。例えば陰極リード材
の厚み中央部に９軸と平行に穿孔を設ける等の操作によ
って、これを下方が閉じた中空状とし、さらにこの内部
に冷却媒として、乾燥した又は水分ケ含ませた空気、或
は水を送給するための管を、リード底部近くの浴面下の
位置にまで配置する、゛−万空洞頂部は排気のために開
放し、或は排水のための開口を残して閉鎖する。さらに
呼た。この空洞の中央以下にまで延びた水を滴下するた
めのＩＩ＋ｉＵ’ｇ 、及び発生した水蒸気を排出する
ための頂部の開口を設けることができろ。空洞の構成と
してはこのほかに、陰極リード部の外周にジャケットを
設け、この中を冷却媒が循環するよ５にしてもよい。以
上の冷却手段は単独で。
かの態様に構成することができる。例えば陰極リード材
の厚み中央部に９軸と平行に穿孔を設ける等の操作によ
って、これを下方が閉じた中空状とし、さらにこの内部
に冷却媒として、乾燥した又は水分ケ含ませた空気、或
は水を送給するための管を、リード底部近くの浴面下の
位置にまで配置する、゛−万空洞頂部は排気のために開
放し、或は排水のための開口を残して閉鎖する。さらに
呼た。この空洞の中央以下にまで延びた水を滴下するた
めのＩＩ＋ｉＵ’ｇ 、及び発生した水蒸気を排出する
ための頂部の開口を設けることができろ。空洞の構成と
してはこのほかに、陰極リード部の外周にジャケットを
設け、この中を冷却媒が循環するよ５にしてもよい。以
上の冷却手段は単独で。
又は鏑宜組合わせて利用することが可能である。
冷却媒とし、では上記の水や空気のほか、密閉循環装置
を採用しく ’Ａｒガスを利用することができる。
を採用しく ’Ａｒガスを利用することができる。
冷却媒として気体を用いる場合は、少くとも浴面下に位
置するリード材の部分において内方のガス導入管と空洞
壁との間隙を狭める等、この部分に乱流を形成させるよ
うな構成にすることが、熱交換効率の点から好ましい。
置するリード材の部分において内方のガス導入管と空洞
壁との間隙を狭める等、この部分に乱流を形成させるよ
うな構成にすることが、熱交換効率の点から好ましい。
上記の如く構成せる強制冷却手段を用いてリード部を聚
面温度にて約２００℃、以下に保つとさ、塩素ガスとの
接触にもか〜わらず、陰極リード部は侵食から効果的に
防護され、著しい耐用期限の向上を示す。また付帯効果
として、陰極からの熱除去効率が向上するのでより大き
な電流が使用可能となり、これによる電解装置の能力の
向上も得られる。
面温度にて約２００℃、以下に保つとさ、塩素ガスとの
接触にもか〜わらず、陰極リード部は侵食から効果的に
防護され、著しい耐用期限の向上を示す。また付帯効果
として、陰極からの熱除去効率が向上するのでより大き
な電流が使用可能となり、これによる電解装置の能力の
向上も得られる。
□次に本発明を図面によって説明する。
第１図の（ａ）、 （ｂ）は本発明に従って構成された
陰極リード部の例を示す側方縦断面図、第２図はこ１と
して示す電解装置は、鋼製外殻２の内面に沿って設けた
アルミナ質耐火煉瓦製の周壁３を有する。内部空間は仕
切壁４〜６によって、二つの平行な電解室７，８及びこ
れらにＲ接するＭｇ溜９．１０に分割されている。電解
室７．８にはそれぞれ鉄板からなる陰極１１〜１４．１
５〜１８が、この図の例では両端に各１個、中央に背中
合わせに２個設置され。
陰極リード部の例を示す側方縦断面図、第２図はこ１と
して示す電解装置は、鋼製外殻２の内面に沿って設けた
アルミナ質耐火煉瓦製の周壁３を有する。内部空間は仕
切壁４〜６によって、二つの平行な電解室７，８及びこ
れらにＲ接するＭｇ溜９．１０に分割されている。電解
室７．８にはそれぞれ鉄板からなる陰極１１〜１４．１
５〜１８が、この図の例では両端に各１個、中央に背中
合わせに２個設置され。
これらの間には中央和黒鉛の厚板からなる陽極１９〜２
２が置か１する。対向せる陽極１９と陰極１１との電極
対の間には１例えば黒鉛板と鉄板とを鉄製支柱を介して
接合してなる中間電極（その一つを代励に２３で示す）
が数個並べられ、これらの各電極は絶縁材製架台（代表
的に２４で示す）上に載置される。この他の各電極対に
ついても同様の配置がされている。
２が置か１する。対向せる陽極１９と陰極１１との電極
対の間には１例えば黒鉛板と鉄板とを鉄製支柱を介して
接合してなる中間電極（その一つを代励に２３で示す）
が数個並べられ、これらの各電極は絶縁材製架台（代表
的に２４で示す）上に載置される。この他の各電極対に
ついても同様の配置がされている。
特に第２図に示すように陰極板１１．１２は絶縁材層の
１ 支持台２５．２６に保持され、その背面は接続具
２７又は２８〜２９を介して、導電材乃至リード部３０
．３１に接合されている。リード部下方はこの図の例で
はそれぞれ周壁３及び支持台２６中に埋込まれ、上方は
電解室の蓋３２を貫通して延びており、また本発明の本
質とは直接関係しないが、中間部は絶縁材の層外用の水
ジャケノ）３６．！びにこれらへの送風管３７又は給水
管３８．及び排水口３９．４０を備えている。
１ 支持台２５．２６に保持され、その背面は接続具
２７又は２８〜２９を介して、導電材乃至リード部３０
．３１に接合されている。リード部下方はこの図の例で
はそれぞれ周壁３及び支持台２６中に埋込まれ、上方は
電解室の蓋３２を貫通して延びており、また本発明の本
質とは直接関係しないが、中間部は絶縁材の層外用の水
ジャケノ）３６．！びにこれらへの送風管３７又は給水
管３８．及び排水口３９．４０を備えている。
電解室端部の陰極については、リード部を周壁６に充分
接近して配置すればこのような冷却手段は必ずしも要し
ない。電解反応により生じた金属Ｍｇは一部の浴と共に
仕切壁５．６の窓４１．４２からＭｇ溜・＼入る。鳩を
分離した浴は仕切壁底部の開口（図示せず）から電解室
７．８へ戻る。浴及び析出Ｍｇを経由するリーク電流防
止のため、浴面位Ｖ−Ｖよりもや一上万に突出すべく中
間電極２３の頂部に絶縁ブロック４３を用いるのが好ま
しい。
接近して配置すればこのような冷却手段は必ずしも要し
ない。電解反応により生じた金属Ｍｇは一部の浴と共に
仕切壁５．６の窓４１．４２からＭｇ溜・＼入る。鳩を
分離した浴は仕切壁底部の開口（図示せず）から電解室
７．８へ戻る。浴及び析出Ｍｇを経由するリーク電流防
止のため、浴面位Ｖ−Ｖよりもや一上万に突出すべく中
間電極２３の頂部に絶縁ブロック４３を用いるのが好ま
しい。
実施例
本質的に第３図に示す構成の、外径Ｂｍ、高さ１′）
５ｍの電解装置を用いた。＠ １．３ ｍの平行な二つ
の電解室に、＠極、陽極各１個及び５枚の中間電極から
なる電極群を全体として８組配置した。陰極は各電解室
の両端に１個ずつ、中央に２個配置した。室中央の２個
の陰極は鉄系材製リード部（水平断面２０ ｃｍ Ｘ
１００ ｃｍ ）と接続し、これには１００ｍ１ｔＯの
盲孔６個が設けられ、中に８６朋ダの管を各１体挿入し
た。各管とも末端は浴面下約７５ｃｒＩＬに達し、リー
ド部は浴面下に到る電解室内の部分全体を絶縁材で覆っ
た。室端陰極のリード部についてはこのような構成を行
わなかった。極間距離は電極面下端で４３ 、上端で５
１とした。
の電解室に、＠極、陽極各１個及び５枚の中間電極から
なる電極群を全体として８組配置した。陰極は各電解室
の両端に１個ずつ、中央に２個配置した。室中央の２個
の陰極は鉄系材製リード部（水平断面２０ ｃｍ Ｘ
１００ ｃｍ ）と接続し、これには１００ｍ１ｔＯの
盲孔６個が設けられ、中に８６朋ダの管を各１体挿入し
た。各管とも末端は浴面下約７５ｃｒＩＬに達し、リー
ド部は浴面下に到る電解室内の部分全体を絶縁材で覆っ
た。室端陰極のリード部についてはこのような構成を行
わなかった。極間距離は電極面下端で４３ 、上端で５
１とした。
この電解装置にＭｇ Ｃｌ ｗ ＋ Ｎ ａ Ｃ１＊
、 Ｃａ Ｃｌ ＊の混合溶融塩を満たし、各電極対に
２４．５Ｖの電圧を印加ＩＬ。
、 Ｃａ Ｃｌ ＊の混合溶融塩を満たし、各電極対に
２４．５Ｖの電圧を印加ＩＬ。
約６８０℃、の浴温で電解操作を行なった。室中央の２
本のリード部には３５ｍ／秒の空気流を送ることによっ
て、浴面下の管壁温度を６０ ’Ｃ，に保った。この場
合５５ ＫＡの人力で連続運転することができた。
本のリード部には３５ｍ／秒の空気流を送ることによっ
て、浴面下の管壁温度を６０ ’Ｃ，に保った。この場
合５５ ＫＡの人力で連続運転することができた。
これに対し上記装置において陰極リード部を空冷しなか
った場合、５２ＫＡの全入力でリード内の管壁温度は約
５５０’Ｃ，に達し放熱効果が悪いため、これ以上の入
力を用いることはできなかった。
った場合、５２ＫＡの全入力でリード内の管壁温度は約
５５０’Ｃ，に達し放熱効果が悪いため、これ以上の入
力を用いることはできなかった。
４、 発明の詳細な説明
第１図は本発明に従って構成された陰極リード部の例を
示す側方縦断面図、＠２図はこのよ５なリード部を適用
したＭｇＣＩ ｍ電解装置の部分Ｆ？面図、第３図は
水平断面図である。
示す側方縦断面図、＠２図はこのよ５なリード部を適用
したＭｇＣＩ ｍ電解装置の部分Ｆ？面図、第３図は
水平断面図である。
１・・・・・・電解装置； ２・・・・・・外殻； ５
・・・・・・周壁；４〜６・・・・・・仕切壁；７．８
・・・・・・電解室；９．１０・・・・・・金属溜；１
１〜Ｉ８・・・・・・陰極；１９〜２２・・・・・・陽
極；２３・・・・・・中間電極；２４・・・・・・架台
；２４・・・・・・架台；２５．２６・・・・・・陰極
支持台；３０、’３１・・・・・・リード材；３２・・
・・・・蓋； ３３．３＋・・・・・絶縁材層；３５
・・・・・・空洞；３６・・・・・・ジャケット；４３
・・・・・・絶縁プロノ久
・・・・・・周壁；４〜６・・・・・・仕切壁；７．８
・・・・・・電解室；９．１０・・・・・・金属溜；１
１〜Ｉ８・・・・・・陰極；１９〜２２・・・・・・陽
極；２３・・・・・・中間電極；２４・・・・・・架台
；２４・・・・・・架台；２５．２６・・・・・・陰極
支持台；３０、’３１・・・・・・リード材；３２・・
・・・・蓋； ３３．３＋・・・・・絶縁材層；３５
・・・・・・空洞；３６・・・・・・ジャケット；４３
・・・・・・絶縁プロノ久
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、金属塩化物を溶融状態に保持可能とした電解室、及
び該電解室の上方を閉鎖する蓋を貫通して浴面下にまで
達すべく延設した鉄系材質製の陰極リード部を有する電
解装置において、該リード部の蓋上方から浴面下に到る
部分に沿って空洞を設け、冷却媒の該空洞への導入並び
に空洞からの排出を可能としたことを特徴とする、溶融
塩化物電解装置。 ２、上記空洞がリード材の厚み中央部に設けられ、かつ
該空洞内に空洞の底部の近くまで管を延設、該管を介し
て冷却媒を吹込み、一方該管の周囲の空間から冷却媒を
排出するようにしてなる、特許請求の範囲第１項記載の
溶融塩化物電解装置。 ３、上記空洞がリード材の外周に設けたジャケットから
なり、冷却媒をリード材に沿って循環可能とした、特許
請求の範囲第１項記載の溶融塩化物電解装置。 ４、上記冷却媒が空気又は水或は両者の混合物である、
特許請求の範囲第１項乃至第３項記載の溶融塩化物電解
装置。 ５、上記空洞の中央部以下に水の滴下口を、頂部に水蒸
気の排出口を有する、特許請求の範囲第１項記載の溶融
塩化物電解装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59236988A JPS61113783A (ja) | 1984-11-09 | 1984-11-09 | 溶融塩化物電解装置 |
| EP85113582A EP0181544B1 (en) | 1984-11-09 | 1985-10-25 | Apparatus for molten salt electrolysis |
| DE8585113582T DE3565129D1 (en) | 1984-11-09 | 1985-10-25 | Apparatus for molten salt electrolysis |
| US06/791,558 US4647355A (en) | 1984-11-09 | 1985-10-25 | Apparatus for molten salt electrolysis |
| BR8505592A BR8505592A (pt) | 1984-11-09 | 1985-11-07 | Aparelho para eletrolise de sal fundido |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59236988A JPS61113783A (ja) | 1984-11-09 | 1984-11-09 | 溶融塩化物電解装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61113783A true JPS61113783A (ja) | 1986-05-31 |
| JPH0520518B2 JPH0520518B2 (ja) | 1993-03-19 |
Family
ID=17008723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59236988A Granted JPS61113783A (ja) | 1984-11-09 | 1984-11-09 | 溶融塩化物電解装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4647355A (ja) |
| EP (1) | EP0181544B1 (ja) |
| JP (1) | JPS61113783A (ja) |
| BR (1) | BR8505592A (ja) |
| DE (1) | DE3565129D1 (ja) |
Cited By (3)
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| WO2008004602A1 (fr) * | 2006-07-07 | 2008-01-10 | Kinotech Solar Energy Corporation | Système et procédé d'électrolyse |
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| US9920443B2 (en) | 2010-12-23 | 2018-03-20 | Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas Llc | Modular cathode assemblies and methods of using the same for electrochemical reduction |
Families Citing this family (2)
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|---|---|---|---|---|
| NO158511C (no) * | 1985-07-09 | 1988-09-21 | Invendt A S H | Anordning ved ovn l, saerliga luminium-elektrolyse. |
| GB9513763D0 (en) * | 1995-07-06 | 1995-09-06 | Thurne Eng Co Ltd | Bag tying machine |
Family Cites Families (7)
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| US1855351A (en) * | 1928-07-14 | 1932-04-26 | Dow Chemical Co | Curtain for electrolytic cells employing fused baths |
| DE1558726B2 (de) * | 1951-01-28 | 1973-09-06 | Elektrolysierzelle | |
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| JPS5993894A (ja) * | 1982-11-19 | 1984-05-30 | Hiroshi Ishizuka | 低密度浴を用いた金属Ｍｇの電解採取法 |
-
1984
- 1984-11-09 JP JP59236988A patent/JPS61113783A/ja active Granted
-
1985
- 1985-10-25 US US06/791,558 patent/US4647355A/en not_active Expired - Fee Related
- 1985-10-25 DE DE8585113582T patent/DE3565129D1/de not_active Expired
- 1985-10-25 EP EP85113582A patent/EP0181544B1/en not_active Expired
- 1985-11-07 BR BR8505592A patent/BR8505592A/pt not_active IP Right Cessation
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| JP4977137B2 (ja) * | 2006-07-07 | 2012-07-18 | 旭硝子株式会社 | 電解装置及び方法 |
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