JPS6124473B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は塩化アルカリ金属の水溶液を電解する
為の隔膜式電解槽に関する。更に詳しく言えば、
本発明は両端がフレヤーされた隔膜を電解槽に固
定する装置に関する。

従来塩化アルカリ金属の製造には、アスベスト
繊維からなる隔膜が使用されてきた。しかしなが
ら、この方法によると電解から得られる水酸化ア
ルカリ金属濃度は低く、又塩化アルカリ金属が多
量に含まれている。

最近になつてイオン交換能を有する耐久性のす
ぐれた材料が開発された。例えばデユポン祉の
「ナフイオン」（登録商標）等がそれである。この
陽イオン交換はこれまでにフイルタープレス型電
解槽に取り付けて使用されている。

陽イオン交換膜をフインガー型電解槽のアスベ
スト隔膜に換えて取り付けることは一般にはおこ
なわれていない。これは陰極の構造が複雑な屈曲
した面であるため、陰極表面に沿つて陽イオン交
換膜を取り付けるとシール部分が複雑な屈出した
面となるため、望ましくない漏洩が生じ電流効率
の低下を生ずるからである。さらには、陰極で発
生した水素ガスが不完全なシール部分から塩素ガ
ス中に入り爆発の危険があり、工業的規模で実施
するには不十分なものであつた。従つて、製作さ
れた隔膜をフインガー型電解槽に取り付けるには
複雑な屈折した面でシールしない改良された装置
が必要となる。

本発明の目的はフインガー型隔膜式電解槽にフ
レヤーされた隔膜を固定し、塩素及び水酸化アル
カリ金属を有利に生産する為の新規な隔膜固定装
置を提供する事である。

即ち、本発明はアルカリ金属塩化物の水溶液を
電解槽て塩素ガおよび水酸化アルカリ金属の水溶
液を製造する為の単極式フインガー型電解槽にお
いて、陽極と対向しない陰極の水平部分を覆い、
陰極と対向して陽極が設置される単位陽極室の上
下部に相当する部分に開孔部を有し、かつ該開孔
部の周縁に両端がフレヤーされた筒状隔膜のフレ
ヤー部を当接固定する締め付け部を有する隔膜取
り付け枠と、前記隔膜取り付け枠の締め付け部に
前記隔膜のフレヤー部をパツキングを介して機械
的に締め付け取り付ける為の押さえ治具とよりな
る隔膜固定装置を内容とするものである。

本発明でいうフインガー型電解槽とはジエイ・
エス・スコンス（Ｊ・Ｓ・SCONCE）編の「ク
ロリン−その製造、物性及び用途（CHLORINE
−Its Manufacture、Properties And Uses）（ラ
インホルド・パブリツクシング・コーポレーシヨ
ン、ニユーヨーク（REINHOLD PUBLISHING
CORPORATION NEW YORK）1962）の93頁
に記載されているフインガー・タイプ・コントラ
クシヨン（Finger type construction）の電解槽
の他にフラトンド・チユーブ・タイプ・コントラ
クシヨン（Flattened tube type construction）
の電解槽をも包含するものとする。現在フラトン
ド・チユーブ・タイプ・コントラクシヨンの電解
槽もフインガー型電解槽と一般に称されている。
本発明でいう隔膜とは陽イオン交換膜の他に、テ
トラフルオロエチレンの多孔質膜を親水化処理し
た如きマイクロポーラス膜をも包含する。電解槽
はマイクロポーラス膜の場合は通常の隔膜法用フ
インガー型電解槽をそのまま、陽イオン交換膜の
場合は通常の隔膜法用フインガー型電解槽の陽極
室に少なくとも１以上の淡塩水抜出し口を、陰極
室に少なくとも１以上の注加水注入口を設けた電
解槽を用い得る。

本発明は、塩化アルカリ金属の単極式フインガ
ー型電解槽において、(1)両端がフレヤーされた筒
状隔膜を使用し、且つ(2)フレヤーされた部分を隔
膜取り付け枠の締め付け部と押さえ治具との間に
パツキングを介してボルト等の機械的手段により
締め付けてシールし、該隔膜と該隔膜取り付け枠
により陰極を包み込むことを特徴とする隔膜固定
装置である。

本発明の目的は例えば、互いに平行な開孔部を
もつ上下２つの隔膜取り付け枠とこの各々の開孔
部にそつてフレヤーされた隔膜をセツトし、各々
の開孔部の周縁部の締め付け部に押え治具をセツ
トし、パツキングを介してボルト等の機械的圧力
で締め付けることにより達成される。陰極は上下
２つの隔膜取り付け枠と隔膜により陰極室を構成
する。陽極は周囲を隔膜で囲まれ、上部は電解槽
のカバーで下部はブランケツトで囲まれる。

以下、本発明を図面によつて説明する。

第１図、第２図は本発明に使用される隔膜を示
している。第３図、第４図はそれぞれ本発明によ
る隔膜取り付け枠及び押さえ治具を示している。
第５図は本発明による新規な隔膜固定装置及び隔
膜を電解槽にセツトした図を示す。

第１図、第２図は上下のシール部分がフレヤー
された隔膜で、１はシールされる部分、即ちフレ
ヤー部、２は電極と向い合い電解に係わる部分で
ある。フレヤー部１と電解に係わる部分２は連続
した１枚の隔膜、又は隔膜と隔膜を接合した膜、
あるいは「テフロン」（登録商標）等の異なつた
材質よりなるフイルムと隔膜をヒートシール等に
より接合したものでも良い。

第３図は隔膜取り付け枠（部分）を示す。隔膜
取り付け枠は互いに平行な開孔部４を有し、その
周縁にボルト孔６を有する締め付け部５を有す
る。

第４図は押さえ治具を示す。押さえ治具７は第
３図の締め付け部５と合同であり、締め付け部５
のボルト孔６と対応するボルト孔７ａを有する。

第５図は隔膜を電解槽にセツト下状態（部分）
を示している。２は隔膜、３は陰極である。陰極
８の下に絶縁用シート９を置き、その上にチタン
製隔膜取り付け枠３をセツトする。フレヤー部１
を有する隔膜２を隔膜取り付け枠３の開孔部４よ
り挿入しフレヤー部１を隔膜取り付け枠３の締め
付け部５にパツキング１１を介在させてセツトす
る。その上又は下に押さえ治具７を置きボルト１
０を締め付けてシールし隔膜２を固定する。

隔膜取り付け枠の締め付け部、隔膜、および押
さえ治具は漏洩が生じない程度にシール出来れば
ボルト以外のどのような締め付け具を用いても良
い。隔膜取り付け枠、締め付け部、および押さえ
治具はフツ素系樹脂あるいはフツ素系樹脂による
ライニングされた金属、あるいはチタン等の耐蝕
性材料が材質として選ばれる。チタン等の金属を
用いる場合は、陰極との間にゴム等の非電導性の
シートを用いて絶縁しなければならないが、フツ
素系樹脂等の非導電性材料を用いる場合には不要
である。

本発明の隔膜固定装置を用いて電解を行なう場
合、電気化学反応に適した適当な隔膜としてマイ
クロポーラス膜又は陽イオン交換膜を固定するこ
とが出来るが、この場合該隔膜は第１図、第２図
に示す形状に加工しなければならない。加工は熱
加工等との公知の方法で加工することが出来、フ
レヤー部の材質は前記した如く、電解用の隔膜で
ある電解面２の材料と同じで連続した１枚の隔膜
でもよく、あるいはフレヤー部１を電解面２と異
なつた材料で加工成形し、ヒートシール等の技術
で接合しても良い。

隔膜を隔膜取り付け枠の締め付け部に固定する
場合、適当なシール材を介在させる必要がある。
シール材は耐食性の優れたポリテトラフルオロエ
チレン等のフツ素系シール材、シリコン系シール
材、又はエチレンプロピレンゴム等の合成ゴム系
シール材等が適当である。

本発明の隔膜固定装置を採用すると、電解液の
漏洩が無いので電流効率が良く、塩素ガス中への
水素ガスの漏洩が無いので安全に操業出来、簡便
に電解槽に隔膜を取りつけることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明に使用される隔膜を示
す図で、第１図は斜視図、第２図は−断面
図。第３図、第４図はそれぞれ本発明による隔膜
取り付け枠と締め付け部（部分）、及び押さえ治
具を示す斜視図、第５図は本発明の隔膜固定装置
を用いて隔膜を電解槽にセツトした状態を示す断
面図（部分）である。 １……隔膜のフレヤー部、２……隔膜、３……
隔膜取り付け枠、４……隔膜取り付け枠の開孔
部、５……隔膜取り付けの締め付け部、６……ボ
ルト孔、７……押さえ治具、７ａ……ボルト孔、
８……陰極、９……非導電性のシート、１０……
ボルト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アルカリ金属塩化物の水溶液を電解して塩素
   ガスおよび水酸化アルカリ金属の水溶液を製造す
   る為の単極式フインガー型電解槽において、陽極
   と対向しない陰極の水平部分を覆い、陰極と対向
   して陽極が設置される単位陽極室の上下部に相当
   する部分に開孔部を有し、かつ該開孔部の周縁に
   両端がフレヤーされた筒状隔膜のフレヤー部を当
   接固定する締め付け部を有する隔膜取り付け枠
   と、前記隔膜取り付け枠の締め付け部に前記隔膜
   のフレヤー部をパツキングを介して機械的に締め
   付け取り付ける為の押さえ治具とよりなる隔膜固
   定装置。 ２ 上記隔膜取り付け枠の締め付け部と下部隔膜
   取り付け枠の締め付け部とが平行である特許請求
   の範囲第１項記載の装置。 ３ 隔膜取り付け枠および押さえ治具がフツ素系
   樹脂、フツ素系樹脂によりライニングされた金属
   またはチタン等の耐蝕材料で構成されている特許
   請求の範囲第１項記載の装置。 ４ 機械的な締め付けがボルトによる特許請求の
   範囲第１項記載の装置。