JPS61166990A - 電解装置 - 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、常［２個の）・−７シエルから成るケーシン
グ−電解電流と電解開始成分との流入用装置と、電解電
流と電解生成物との流出用の装置とを有しているーから
構成されている数個の電解セルを有しており、陽極と陰
極とが数個の穿孔区間部と穿孔のない区間部とを並列配
設で有するとともに、これら陽極と陰極とが分離壁によ
って相互に分離して設けられていて、更にハーフボック
ス状のハーフシェルが導電性材料から成っている、含水
性アルカＩＪ　／・ロゲ／化物水溶液から塩素を製造す
るだめの電解装置に関する。

数個の電解セルから成る電解装置は、ドイツ連邦共和国
公開公報第２５３８４１４号から公知である。各電解セ
ルは、２個のノ・−フシエルから成るケーシングを有し
、開始成分と最終成分との流入・流出並びに電解電流の
導入・導出用の装置を有している。陽極と陰極とは、非
金属製の分離壁、いわゆる膜によって、相互に分離され
ている。ハーフシェルは非導電性材料から成っている。

陽極へのセルの電流供給による電流流れ（Ｓｔｒｏｍｆ
ｕｈｒｕｎｇ）　　及び陰極から隣接　゛。

セルの陽極への電流流れは、点状に起こる。即ち、陽極
或いは陰極に放射状の電流分配（θｔθ−ｒｎｆ６ｒｍ
ｉｇｅ　ＳｔｒＯｍｖｅｒｔｅｉｌｕｎｇ　）が存在す
る。この電流分配の様式は、各電解セルの張力損失に関
して不利である。更に電導中の固有の個所で、電流流れ
（ｓｔｒｏｍｆ１ｖ乃）の局部的濃度化によって高い電
流密度も生ずる。

本発明は、電流濃度化（Ｓｔｒｏｍｋｏｎｚｅｎｔｒａ
ｔｉｏｎ）を回避して電解セルにおける有利な電流分配
を有するような電解装置を提供することを課題とする。

この課題は、本発明によシ、特許請求の範囲の特徴部分
（記載の電解セル構造によって解決される。

陰極は鉄、コバルト、ニッケル若しくはクロム又はこれ
らの合金から構成してよく、そして陽極はチタン、ニオ
ビウム、タンタル若シくハこれらの金属の合金又は粉末
冶金材料（ｍｅｔａｌｌ−ｋｅｒａｍｉｅｃｈｅｎ　Ｍ
ａｔｅｒｉａｌ　）　　若しくは酸化物セラミック裂材
料（ｏｘｙｄｋｅｒａｍｉｓｈｅｎ　Ｍａｔｅｒｉａｌ
　）から構成しうる。更に陽極は、導電性触媒作用の被
覆Ｖを備えており、該被覆体は白金金属グループの結合
金属（Ｍｅｔａｌｌｅ　ｄｅｒ　Ｖｅｒｂｉｎｄｕｎｇ
ｅｎａｅｒ　Ｇｒｕｐｐｅ　ｄｅｒ　Ｐｌａｔｉｎｍｅ
ｔａｌｌｅ　）　　を含んでいる。パンチグレー）　（
Ｌｏｃｈｂｌθａｈ　）、エキスバンドメタル（Ｓｔｒ
ｅｃｋｍｅｔａｌｌ　）、　トラス体（Ｆｌｅｃｈｔｖ
ｅｒｋ　）　　や巻き上げブラインドの穿孔部を備えた
薄いプレートから成る構造体のような孔明き材料から構
成されている電極の形態と電解セル内の配役とＫよって
、電解の際に形成されるガスが容易に電極の背後空間に
入シうる。

電極スリットからのこのガス流出によって、電極間の気
泡抵抗の減少と、それＫよるセル電圧の減少が達せられ
る。

ハーフシェルは鉄、鉄合金、鋳鉄若しくは陽極材料から
構成してよく、その際陽極側のノ・−フシエルは塩素に
対して安定性の材料から作り出されることが考慮される
。

ハーフシェルと電極との間のトラス近似の補強材は、該
当の電極のように、合目的的に適当な材料から作られて
いる。

分離壁として、塩素アルカリ電解に常用のイオン交換膜
が考慮される。イオン交換材料として、例えばテトラフ
ッ化エチレンと過７ツ化ビニルエーテルスルホン酸から
成る共重合体が適している。

このイオン交換膜は、水素と塩素の混合を阻止し、その
選択的透過性のため陰極空間へのアルカリ金属イオンの
透過のみを可能釦する。即ち、陰極空間へのハロゲン化
物の移行と陽極空間へ水酸基イオンが漏出することとを
著しく阻止する。それによって実用的な無塩アルカリ液
が保持される。

電解装置は、−個の電解セルでも、直列接続した多数の
セルー隣接セルへの電気接触は、導電性接触片を介して
行われるーから構成されていてもよい。

本発明の電解装置を図面に基づき実施例において説明す
る。

第１図における電解セルのケーシングは、底部３と接触
片４ないし５とを備えたハーフシェル１と２とから成る
。該ハーフシェルはフランジ状の縁部を備えており、該
縁部間にはパツキン６によって膜７が張られている。ハ
ーフシェル１と２とにおいて、トラス近似の金属製補強
材８が、一方でハーフシェル１ないし２の底部で固定さ
れて（通例は溶接されて）いて、他方で向い合った側に
陽極？ないし陰極１０としての電流を保持している。電
極は、電解開始製品（Ｋｌｅｋｔｒｏｌｙｇｅｅｉｎｇ
ｇｐｒｏｄｕｋｔ　）並びに生成物（Ａｕｓｇａｎｇｓ
ｐｒｏｄｕｋｔ　）が自由に流れうるように形成されて
いる。各電解セルは、通常の流入管及び流出管を備付け
ている。第１〜３図において概略的に肢管を示す。数個
の電解セルをフィルタープレス構造体（８ｃｈｅ１ｂｅ
ｎｆｉｌｔｅｒｐｒｅｓｓｅｎ−ｂａｕａｒｔ　）　　
内において公知の固定装置により並列にすることで、電
解セルは接触片４ないし５を介してその都度隣接の電解
セルに導電接続される。その際接触片４から電流はハー
フシェル底部を通じ補強材８を介して陽極９へ流れる。

　　１１膜７を貫流した後、補強材８を介して同じセル
のハーフシェル底部へ、そして同接触片５へ流れ、ここ
から隣のセルの接触片４へ移るために陰極１０によって
電流が受は入れられる。

第２図から接触片４ないし５の範囲が明らかであり、例
えば電極９ないし１０け巻き上げブラインド形状（Ｊａ
ｌｏｕｇｉｅｆｏｒｍ　）　　に形成されている。この
形状から、電解流体（Ｋ’ｌｅｋｔｒｏｌｙｓｅ−ｆｌ
Ｍｓａｉｇｋｅｉｔｅｎ　）及び電解産物（１ｌｅｋｔ
ｒｏｌｙａｅ−ｐｒＯｄｕｋｔｅ　）　　が妨げられる
ことなく電極間の電解空間内へ或いは該空間から伝わル
うるようＫなる。必要に応じて、電極即ち陽極９または
陰極１０の面前忙１個または数個の隔シ保持具１１を設
けてもよい。この隔シ保持具は部分的Ｖｃまたけ完全に
電極の孔部を介して合目的的に垂直に延在している。

第３図に示されている電極（これは陽極？でも陰極１０
でもよい）から、穿孔のない区間部１２が認められうる
。この穿孔のない区間部の裏面は、第２図のように補強
材８に導電固定されている。トラス近似の金属補強材８
に並列になるようにハーフシェル底部３に接触片４ない
し５を設ける。そうすることで、接触片から電極までの
電流移行（ｓｔｒｏｍｆｆｉｂｅｒｇａｎｇ）と流路（
Ｓｔ；ｒｏｍｖｅｇｅ　）とを可能の［り小さくし、電
流の通っている部分における電流密度を可能の限り僅か
にし、電極上の電流分配（ｓｔｒｏｍｖｅｒｔｅｌ−ｘ
ｕｎｇ　）　　を最適にすることが実現される。この本
発明に従う構造に基づいて、セルの、ないしは電解装置
全体の張力損失が非常に僅かになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は２個の電解セルを有した電解装置の断面図、第
２図は第１図に依拠した部分斜視図、第３図は穿孔のな
い区間部を儂えた巻き上げブラインド形状の電極の正面
図である。 １．２・・・ハーフシェル フ　・・・・膜 ８　・・・・補強材 ９　・・・・陽極 １ａ・・・・陰極

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）常に２個のハーフシェルから成るケーシング―電
   解電流と電解開始成分との流入用装 置と、電解電流と電解生成物との流出用の装置とを有し
   ている―から構成されている数 個の電解セルを有しており、陽極と陰極とが数個の穿孔
   区間部と穿孔のない区間部とを並列配設で有するととも
   に、これら陽極と陰極とが分離壁によつて相互に分離し
   て設けられていて、更にハーフボックス状のハーフシェ
   ルが導電性材料から成つている、含水性アルカリハロゲ
   ン化物水溶液から塩素を製造するための電解装置におい
   て、 ａ）ハーフシェル（１；２）の底部（３）が陽極（９）
   或いは陰極（１０）に対して平面平行に延びていること ｂ）底部（３）と陽極（９）或いは陰極（１０）との間
   の空間にトラス近似の金属製補強材 （８）を有していること ｃ）各底部（３）がそれぞれ平面平行に接触片（４、５
   ）を有し、該接触片は隣接の電 解セルの接触片に対して被覆的に底部上に 配設されていて且つセルの全長或いは全幅 に亘つて及んでいること ｄ）平面平行な接触片（４；５）がトラス近似の金属製
   補強材（８）と穿孔のない区間 部（１２）と同列に置かれ導電性に結合されていること ｅ）２つのハーフシェル（１；２）が分離壁（７）とと
   もに公知の方法により２つの枠 と２つの枠−パッキン（６）とを用いて電 解セルに組立てられていること を特徴とする電解装置。 （２）陽極側のハーフシェル（１；２）が塩素に対して
   安定で導電性の材料から構成されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の電解装置。 （３）陰極側のハーフシェル（１；２）がアルカリ液に
   対して安定で導電性の材料から構成されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の電解装置。 （４）トラス近似の補強材（８）が平面的な及び／又は
   立体的な保持構造体として形成されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の電解装置。 （５）平面平行の接触片（４；５）が凹凸がないか輪郭
   がはつきりしていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の電解装置。 （６）ハーフシェル底部（３）に接した補強材（８）の
   垂線足部が接触片（４；５）と同列に置くことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の電解装置。