JPS61502967A - 完全組立電気化学槽 - 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】 完全組立電気化学槽 本発明は複数の部品を独特の方法で組立てて構成した電解ユニットに関する。組 合せ運転状態にあるこの複数ユニットは塩素と苛性の製造に特に便利である。

本明細書で用いる“電解槽１とは少なくとも陽極区画室内に陽極をまた陰極区画 室内に陰極をもちかつ陽極区画室と陰極区画室はイオン交換活性な実質的に水不 浸透性ＵＫよって分離されている様な組立体を意味する。

“電解ユニット１とは少なくとも平坦な支持部によって分けられた２電極構成成 分を含む組立体を意味する。

電解ユニット中の電極構成成分は双極ユニットの場合には反対に荷電さ゛れ又は 単極ユニットの場合は同じに荷電される。故に単極ユニットは陽極ユニット又は 陰極ユニットのいづれかである。

“電極構成成分“とは電極又は電流配分グリッド又は電流コレクタの様な電極と 組合った要素を意味する。この構成成分は金銅、織線、孔明き板、金属スポンジ 、海綿状金属、有孔又は孔なし金属板、平坦又は波形格子、間隔をとった金属片 又は棒又は当業者に知られた他の形状のものでもよい。

塩素と苛性は殆んど電解槽中でアルカリ金属塩化物水溶液から電解製造されてい る大規模な基本薬品である。

最近電解槽の電気抵抗を最小とするため電解槽の陽極陰極間隔を最小してよシ効 率的に電解槽を操業できる様檀々の技術的開発が行なわれている。この進歩には 寸法的に安定な陽極、イオン交換膜、復極した電極、ゼロギヤツブ槽構成および 固体ポリマー電Ｍ膜の様なものがある。

塩素と苛性の製造に普通便われる電解槽には双極槽と単極槽の主要２型がある。

双極槽は各電気化学ユニットの両端のユニットを除いて片側が陽極としてまた反 対側が陰極として働ら〈ｌ連の多数電気化学ユニットよ構成る。電解ユニットは イオン交換活性膜により密閉分離されて電解槽又は１連の電解槽を形成する。電 気エネルギーは１連の双極槽の１端にある末端槽に入れられ１連の槽をとおり他 端の末端槽から出る。アルカリ金属ハロゲン化物溶液は陽極区画室に供給されハ ロゲンガスが陽極から発生する。アルカリ金属イオンはイオン交換活性膜をとお シ選択的に陰極区画室に送られそこでアルカリ金属水酸化物が生成される。

単標電解槽は少なくとも２つの末端槽とその間に交互にある複数の陽極ユニット と陰極ユニットよ構成る。単極ユニットはイオン交換活性膜によって分けられて いるので複数の単極槽を形成する。各ユニットはユニットに電解液を供給する入 口とユニットから液とガスをとシ出す少なくとも１の出口をもっている。各二ニ ットは電気的に動力源に接続している。動力は１の単極ユニットに供給され隣シ のユニットから出る。

新しい技術的進歩を利用して種々の電解ユニットの設計が提案されている。しか しこれらの多くは非常に複雑であシ高価な材料使用を必要とする。容易に入手で きる安価な材料を使う簡単な電解ユニットが非常に望ましい。

本発明の目的は単極又は双極ユニットいづれかとして使用できるその様な電解ユ ニットの提供にあるのである。

本発明はほぼ平坦な支持部、周辺フランジ部および支持部両側から出ている複数 の突起よ構成る実質的に平坦な電流伝送要素をもち、上記７２ンジ部は少なくと も１０区分（セクション）よ構成り支持部の外周端すべてを密封受入れる内面を もつ様な電解ユニットの製法であシ、その方法は （ａ）　支持部の少なくとも片側に複数の突起を；伽）支持部の周辺端に７−ｙ ンジ部の少なくともｌの区分を；そして （Ｃ）　支持部の少なくとも片側上の少なくとも突起部に複数のライナ一部分を を適宜の顆序でつける工程よ構成る方法である。

本発明はまた少なくとも３′）の部品、即ち枠形フランジ部、突起、および平坦 支持部をもつ電流伝送要素を組立てる電解ユニットの製法をも包含する。かく形 成された伝送要素の両側は各部の完全組立前、組立中又は組立後事らにできる。

側面ライナーは組立てた伝送要素の少なくとも片側の少なくとも一部につけられ る。

本発明は本発明を示す付図を参考としてよりよく電解されるであろう。各図にお ける同一番号は同一部品を示すものである。

第１図は本発明の電解ユニットの１態様の一部切除した透視図である。

第２図は第１図の電解ユニットの１態様のひろげた部分側面図である。

第３図は一連の１！解槽を形成している運転位置にある複数電解槽の側断面図で ある。

第４図は複数の構成成分から成る側面ライナーをもっ′電解ユニットの側断面図 である。

第１図から第３図までに関して本発明はライナーのない電解ユニツ）１０又はラ イナーのある電解ユニット１１の１の構成成分として電流伝送要素（以後ＥＣＴ Ｅという）１４’ｉ−用いる。ＩＥＣＴＥはライナーを使うならば複数の突起１ ８と１８人１枠形フランジ部１６およびライナー２６又は２６Ａの支持体となる に十分な完全構造をもつほぼ平坦な支持部１７よシ成る。ＥＣＴＥは通常電解槽 に使われているライナー２６又は２６Ａおよび電極成分３６，３６Ａ、４６又は ４６Ａよりも実質的によりどっしりとしまた強直でちる。

ＥＣＴｌ１：は上記した要求を満足する種々の物質から製造できる。しかし物質 は鉄、鋳鉄、可鍛鋳鉄、鋼およびステンレス鋼の様な鉄金属、およびニッケル、 アルミニウム、銅、マグネシウム、鉛、それらの合金からえらばれる。

ＥＣＴＥは主成分が鉄である鉄金属から製造されるとよい。その安価で入手し易 いためＥＣＴＥは低炭素鋼又は可鍛鋳鉄からつくるとよい。可鍛鋳鉄は鋳造後冷 却するにつれより寸法安定性をもつ。低炭素鋼もよりｇ接可能である。

双極電解ユニットとして電解二一ッ）１０又は１１を使用する場合に突起１８と １８Ａは平坦な支持部１７に垂直な方向にその物体（マス）又はその一部をとお し電気エネルギーを伝送するに十分な伝導性をもつ必要がある。電気伝導は突起 １８と１８Ａが相殺される場合を除いて平坦支持部１７の物体をとおしてよりも むしろ突起１８と１８Ａをとおしてなされるので、平坦支持部１７はその物体又 はその一部をとおし電気エネルギーを伝送するに十分な伝導性をもたねばならな い。

電解ユニット１０又は１１が単極電解ユニットとして使われる場合、ＥＣＴＥは 実質的にその全物体をとおし電気エネルギーを伝送するに十分な伝導性であると よい。

これは電源からその７ランク部１６に又は平坦支持部１７自体上の点に電気接続 をさせ平坦支持部と電気的接触する電極成分の種々の点に電気エネルギーを分配 させる。

ＥＣＴＥが単極又は双極ユニットとして使われることに関係な（ＥＣＴＥは物質 の比抵抗とあまり関係させる必要なく容易に入手できまた一般に安価な材料から ｇｃＴＥを製造することができる。これはＥＣＴＥの電気比抵抗を最少とするに 十分大きな断面積をもつＥＣＴＥの大きな物体と断面積のため可能である。ＥＣ ＴＥが大断面積をもつ事実は従来の形態で使用できるよシも高比抵抗をもつ材料 使用を可能にする。故に鉄、可鍛鋳鉄、および鋳鉄の機な鉄金属が本発明の匝用 に全欠適当する。

詳述すれば銅程度又は銅よシ高い比抵抗をもつ金属がＥＣＴＥ製造に経済的に使 用できる。更に経済的に約１０ミクロオーム−αよシ大きな比抵抗を４つ金属が 使用できる。約５０ミクロオーム−ｍ程度又はそれよυ高い比抵抗をもつ金属が 最も経済的に使用できる。

本発明の電解ユニット１０又は１１を単極ユニットとして使用したときＥＣＴＥ １４の平坦支持部１７は両側を接続する１又は２以上の並んだ通路があってもよ い。

通路は平坦支持部１７の片側かう反対側に電解液又はガスをとおす。この通路は 平坦支持部１７の全容積の約６０容ｔ％以上を占めてはならない。この孔は平坦 支持部形成に金属の使用量が少なくてよいのでょシ経済的である。また開孔は電 解槽のある部分に電流を向ける空間となる。

複数の突起１８と１８Ａが平坦支持部１７の両側につけられる。この突起は最終 的に電解液区画室を成す領域中に平坦支持部１７から外側に一定寸法で突出てい る。

突起は直接電極３６，３６Ａ、４６又は４６Ａに、又は間接に側面ライナーをと おし電極に、いづれかで電気的に接続できる。突起部８と１８Ａ端はそれぞれ幾 何学的同一面にあシ実質的に固体であるとよい。しかし鋳造の結果として内部空 洞であってもよい。

突起部８と１８Ａは互いに平坦支持部１７を横切って背中合せ関係であってよい 。任意にこれらは支持部１７を横切って互いから埋合せられる。これらは互いか ら種々の他の断面形態にあってもよい。

突起１８と１８Ａは支持部１７に使われた金属と同じ金属で製造できる。任意に 突起は支持部１７をつくるに使われた金属とちがった金属でつくることもできる 。突起は鉄、鋳鉄、可鍛鋳鉄、鋼、スティンレス鋼の様な鉄金属又はニッケル、 アルミニウム、銅、マグネシウム、鉛、これらの合金からつくるとよい。突起は 安定性、安価および入手容易な理由から可鍛鋳鉄又は低炭素鋼からつくるとより 好ましい。

突起１８と１８Ａはそれが電解槽中に使うに好ましい電極成分３６，３６Ａ、４ ６又は４６Ａをしつかシ支えうる様に間隔をはなしているとよい。支持部１７の 各側止の突起間の間隔は一般に使われる特定電極要素の比電気抵抗による。より うすいおよび（又は）非常に抵抗性の電極要素においては突起の空間は小さいの で電気接触によシ密な多数点を与える。厚いおよび（又は）抵抗性小さい電極要 素においては突起の空間はよシ大きくてもよい。突起間空間は通常５乃至３０ｃ ｒｎであるがよシ小さい又はより大きい空間も全体の設計を考慮して使用できる 。

突起は支持部１７に便利に溶接又は接着できる。又は図の９３の様に支持部１７ にねじ込んでもよい。いづれにしても支持部１７と突起部との電気接触がよくな る様つけられればよい。ライナーのない電解ユニット１０の場合又は１のライナ ーのみを使用した場合にはたとえ突起は支持部１７にねじ込み又は接着されたと しても溶着されることが好ましい。ライナーのおる電解ユニット１１の場合には 突起は溶着されないが仮づけ溶接されるとよい。

突起はユニット組立前、組立中又は組立後機械加工し７た偏平面２８と２８Ａを もつ。この表面は中間クーポン３０．３ＯＡ、３１又は３１Ａによってライナー に又はｔ他成分に付着するに適している。

支持部１７の周囲縁のまわりに枠形フランジ部Ｊ６がある。それは突起を含めた 支持部１７の厚さよシ大きいか又は少なくも同じ厚さをもつ窓枠状構造をしてい る。

７ランク部１６は支持部１７の平面から突起１８と１８Ａ端が出ているよシも更 に出ているとよい。これは本発明の電解ユニツ）１０又は１１が互いに隣接して 運転状態に重ねられた時あるであろう電極構成成分３６，３６Ａ。

４６又は４６Ａの空間を与える。フランジ部の厚さは支持部の厚さよりも少なく とも約２乃至６倍大きいとよい。

更に平坦支持部１７が約２０乃至２５ｍの厚さであるとき周辺フランジ部厚さは 約６０乃至７０ｍであると好ましい。

フランジ部１６は上述した要求に合う種々の金属から製造できる。材料は金属で よく、支持部１７製造に使った金属と同じでも異なってもよい。金属がちがう々 らばそれらが溶着性であるとよい。さもなければ両金属とそれぞれ溶接できる中 間金属を２金属間に入れる必要がある。金属は鉄、ねずみ銑と可鍛鉄、可鍛鋳鉄 、鋼、スティンレス鋼の様な鉄金属又はニッケルアルミニウム、銅、モリブデン 、マグネシウム、鉛、それらの合金からえらばれる。周辺フランジ部】６が安定 性、安価および入手容易のため可鍛鋳鉄でつくられれば最もよい。

平坦支持部が鉄金属からつくられるならば７ランク部は銅でつくることができる 、又は支持部に使うに適した他の金属のいづれでも使用できる。

任意にフランジ部は合成樹脂材料でつくることができる。下記する特定合成樹脂 材料に制限されるつもりはないが、これらの例にはポリエチレン、ポリプロピレ ン、ポリビニルクロライド、塩素化ポリビニルクロライド、アクリロニトリル、 ポリスチレン、ポリスルフォン、スチレンアクリロニトリル、ブタジェンおよび スチレンコポリマー、エポキシ、ビニルエステル、ポリエステル、フルオロプラ スチックスおよびそれらのコポリマーがある。ポリプロピレンの様な樹脂質物質 は高温において適当な完全構造に成形でき、容易に入手できまた他の適当樹脂材 料に比べ比較的安価であるので７ランク部に使用するに好ましい。

７ランク部１６は単−窓枠形構造でもよく又は平坦支持部１７の周辺縁のまわり に完全な枠形構造をつくる２以上が共につなぎ合わされた複数片であってもよい 。フランジ部は突起１８と１８Ａが支持部１７につけられた後にその偏平端２８ ，２８Ａとほぼ同一面にあるシーリング面１６Ａと１６Ｃをもつ。７ランク部が 数片よ構成るときはそれらは突起が支持部１７につけられる前又は後に支持部に つけられる。７ランク部が支持部につけられる前又は後に必要ならば支持部と突 起を機械で平らに加工することができる。

電解ユニットが双極ユニットとして使われるならば７ランク部１６は導電性の必 要はないので導電性材料でつくる必要はない。しかし電解ユニットが単極ユニッ トとして使われるならば周辺フランジ部は導電性であるとよい。７ランク部は一 連の運転ユニット中にある電解ユニット１０と１１に電気エネルギーを伝送する 便利な手段となる。フランジ部が電気的に非導電性材料でつくられまた電解ユニ ットに電気エネルギーを伝送するだめ７ランク部をとおして″醒線の通路となる 様材料に通路があればそれもよい。

フランジ部１６が支持部１７と一体としてつくられない々らば支持部に固定され るとよい。固着は電解ユニットの寸法安定性を確保し次のユニットの亀色成分と の間の好ましい間隔を保つ。７ランク部は支持部に溶着されていると好ましい。

電解ユニットが双極ユニットとして使われておシまたユニットがライナーをもた ないときは支持部の一方の側から他側に液体が流れるのを防ぐため支持部に７ラ ンク部を密閉溶着することが特に重要である。

複数の電解ユニット】０と１１が運転状態に組合わされたときイオン交換活性膜 ２７と２７Ａは電解ユニット１０と１１の間にある。隔膜は双極又は単極いづれ の電解ユニット間にも使われる。いづれの場合も膜は１の電極区画室を隣りの電 極区画室から分離する。

本発明の使用に適する膜２７と２７Ａは多くのイオン交換活性サイトをもってい てもよい。例えばスルホン酸又はカルボン酸イオン交換活性サイトをもっていて もよい。任意に膜は２層膜であり他層中に１種のイオン交換活性サイトをもって いてもよい。膜は電解中の変形を防ぐため強化されていてもよく又は膜をとおし 導電性を最大とするため強化されなくてもよい。本発明の電解槽使用に適するイ オン交換活性膜は当業界でよく知られている。

本発明に関連して使用できる他の要素にはゼロギャップ形態用部品又は固体ポリ マー電解膜がある。また本発明のユニットはガス消費用電極（時に消極電極とい われる）と共に使用するガス室に適している。ガス室は電解液区画室の他に必要 である。本発明に使用できる槽要素は例えば米国特許第４，４５７．８２３号、 第４，４５７，８１５号、第４４４４６２３号、第４３４Ｑ４５２号、第４４４ ４６４１号、第４，４４４，６３９号、第４４５７．８２２号および第４４４ａ ６６２号に発表されている。

ライナー２６又は２６Ａはそシを最少とする様その中に最少ストレスでつくられ る。ライナー中にこのストレスを避けるには４８２乃至７０４℃の高温でライナ ーをプレス中で高熱成形してできる。ライナーを望む形にプレスする前にこの高 温にライナー金属と金属プレスを加熱する。ライナーを加熱プレスに入れまた室 温まで冷す際ストレス生成を防ぐ様計画したサイクルで冷却する。

塩素−アルカリ陰極区画室に用いるに適し九ライナー２６又は２６Ａは鉄金属、 ニッケル、スティンレス鋼、クロム、モネルおよびそれらの合金からえらばれた ものがよい。塩素−アルカリ陽極区画室使用に適したライナーはチタン、ヴアナ ジウム、タンタル、コロンビウム、ハフニウム、ジルコニウムおよびそれらの合 金からえらばれたものがよい。

ライナーと突起の物理的電気的接触を最大とするためライナーを突起１８と１８ Ａの偏平端２８．２８Ａに溶着するとよい。任意にライナーは突起の偏平端にば かシでなく両者が互いに接触する他の場所においても溶着できる。コンデンサー 放電溶接法はライナーを突起に溶接するに使うよい溶接法である。

膜２７又は２７Ａとフランジ部１６上のシーリング面１６Ａ又は１６Ｃの間の液 体密閉目的にはライナー２６又は２６Ａを皿形につくジオ７セツ）　ＩＪツブが その周辺に伸びている様にするとよい。リップ４２と４２Ａｔ′ｉシ＋　ＩＪン グ面１６Ａと１６Ｃにびったシ合う。膜２７又は２７Ａの周辺部はライナーのリ ップ４２に対しびったシ合いまた周辺ガスケット４４は膜２７又は２７Ａの周辺 部の反対側にびったシ合う。一連の電解ユニットにおいてガスケット４４はライ ナー２６Ａのリップ４２に対しびったシ合いまたライナーのないときはシーリン グ面１６Ｇにぴったり合う。

ライナー２６と２６ＡがチタンでできておりまたＥＣＴＢが鉄金属でできていれ ばこれらは抵抗溶接法又はコンデンサー放ｍｍ接法で接続できる。これらの方法 はライナーを中間金属、例えばヴアナジウムウエファ−３０又は３０Ａによって 突起１８と１８Ａの偏平端２８と２８Ａに溶接して間接にできる。ヴアナジウム はチタンおよび鉄金属と適合溶接できる金属である。溶接適合性とは１の溶接性 金属が他の溶接性金属と２つの金属溶着の際柔軟性固溶体を形成することを意味 する。チタンと鉄金属は通常ヴアナジウムと適合しない。故にヴアナジウムウエ ファ−３０と３ＯＡを鉄金属突起とチタンライナー２６と２６Ａの間の中間体と して使ってそれらを共に溶着してライナーとＥＣＴＥの間の電気的接続をしまた ＥＣＴＥの支持ライナー２６と２６Ａに対する機械的支持手段を形成する。

第２金属中間物又はウニ７アー３１と３１Ａをウェファ−３０と３ＯＡおよびラ イナー２６と２６Ａの間に使用し入れるとよい。１のウェファ−のみを使用する と電解槽の塩素と苛性の生成操業中ライナーと接触している腐蝕性材料がチタン ーヴアナジウム溶接物中に浸透し溶接物１［蝕しうろことが発見されたので第２ ウェファ−使用は好ましい。腐蝕性材料はまたＥＣＴＥ本体中に浸透しそれ金属 線する。よシ厚いライナーを使用するよシもむしろＥＣＴＢ中に腐蝕性材料浸透 の可能性を最小とするに十分な厚さの第２ウニ７アー３１゛と３１Ａを挿入する 方がずっと経済的である。

複数の電解ユニツ）１０と１１を運転状態に重ねて形成された電解槽中に反応体 を入れるため複数のノズル（図示されていない）が各電解ユニットにあるとよい 。

糧々の仕様と形態が使用できるが、好ましい仕様は次のとおりである。例えばイ ンペストインド鋳造して複数の金属ノズルを製造する。次いでノズル鋳造物を望 む大きさに加工する。多くのスロットを各７ランク部１６の複数の望む位置に加 工してノズルをつける。スロットは電解槽要素を最終的に組立てたとき密閉でき る様スロット中にさし込むノズルの太さに対応する大きさのものである。ライナ ー２６と２６Ａを使うならばそれはノズルに合う様切られる。ノズルは例えば溶 接によってライナー２６又は２６ＡＫ付けられるとよい。ライナーノズル組合せ は次いで電解ユニツ）１０又は１１中に入れられライナーのキャップ３２と３２ Ａは突起１８と１８Ａに溶接される。

複数の電解ユニツ）１０又は１１が互いに隣接して組立てられるとガスケット４ ４はユニット間に位置する。

ガスケットは主として３つの機能：密閉、電気的絶縁および電極間隔固定の役を する。例えばゴムガスケットの様な使用できるガスケット４４材料は多数ある。

１のガスケット４４が示されているが、本発明は膜２７又は２７Ａの両側上にガ スケット使用を包含する。

ＥＣＴＥｌ　４の隣シに又はライナーを使ったならばライナー２６又は２６Ａの 隣りに電極構成成分３６，３６Ａ。

４６又は４６Ａがあり、それはライナー又はＥＣＴＥに対し付着又は圧着される 。電極構成成分は支持部１７と同じ範囲内にあシまたフランジ部１６領域中に伸 びていない。さもないと電解ユニットを運転状態にしたとき隣りのユニットを密 封することはむつかしいでちろう。

電極構成成分は実質的に偏平な有孔構造物が好ましく、スポンジ金属、有孔板、 孔あけ板又は金属線織物でできているとよい。任意に電極成分は電極と接する電 流コレクタで本よく又は電極でもよい。電極は任意にその表面上に接触的に活性 な膜をもってもよい。電極成分は突起に又はライナーを使ったならばライナーに 溶接できる。

電極成分は電気的接触がよシ良いから溶接されるとよい。

本発明と共に使用できる他の電極構成成分には電流コレクタ、スペイサ−、マツ トレスおよび当業界で知られた他の要素がある。特殊要素又はゼロギャップ形態 用組立品又は固体ポリマー′ＲＬ解質膜も使用できる。また本発明の電解ユニッ トは時には消極を極とよばれるガス消費用電極と共に使用するガス室に適合でき る。ガス室は電解液区画室の他に必要である。本発明に使われる種々の電極要素 はこの業界においてよく知られておシ、例えば米国特許第４４５７．８２３号、 第４４５７．８１５号、第４４４４６２３号、第４３４Ｑ４５２号、第４．４４ ．％６４１号、第４４４４６３９号、第４４５７．８２２号、および第４４４ａ ６６２号に発表されている。

電極３６．３６Ａ、４６又は４６Ａの端はＥＣＴＥＯ方へ内側にまたイオン交換 活性膜２７と２７Ａから遠くに曲っている。これはこの電極成分の時としてぎざ ぎざのある端がイオン交換活性膜と接触しそれを裂ぐのを防ぐだめのものである 。

電解ユニット１０と１１は種々の要素を使い種々の方法でつくられる。本発明の 電解ユニット製造に使用する各基本要素、即ち平坦支持部１７、枠形フランジ部 １６、および突起１８と１８Ａは複数片よ構成る。例えば支持部１７はつなぎ合 わされた複数片よシ構成できる。同様にフランジ部１６本共に合わされた複数片 より構成できる。同様に突起１８と１８Ａは支持部１７をとおシぬける単一片ユ ニットでもよく又はそれらは支持部１７をとおらないがその片面又は両面に単に ついている部分的ユニットでもよい。

先づ突起を支持部１７につけた後フランジ部１６を支持部１７０周辺につけて基 本要素が組立てられる。他の順序で先づフランジ部１６を支持部１７につけた後 突起をつけることもできる。

電解ユニット１０又は１１をできるだけ平坦とするため組立てた又は半ば組立て た電解ユニットの表面を平らにすることは任意である。電解ユニットはその組立 て工程の１又は２以上で平らにできる。例えば支持部１７０片側に突起を全部つ け九後；支持部１７に突起の一部のみをつけた後；支持部１７に突起の全部又は 一部をつけた後、但し７２７２部１６をつける前； すべての突起と７ランク部１６をつけてしまった後；電解ユニットを平らにでき る。

本発明の電解ユニットは研磨ベルト研削やフライス削りの様な業界でよく知られ た方法を使って平らにできる。

電解ユニットは２ユニツトを互いに運転状態に組合わせたとき洩れを最少とする 様十分平らにされる。塩素−アルカリ電気化学電解槽に使用するには電解ユニッ ト１０又は１１全体をとおして偏平偏差約０．４　ｍ以下であることが最も好ま しい。

突起１８と１８ＡのＦＪＣＴＥ１４の支持部１７への取つけは種々の方法ででき る。例えば支持部１７は固体ユニットとして鋳造され支持部厚さをとおして又は 部分的厚さをとおし孔をあけられねじが切られる。突起はねじ山が１）支持部１ ７の孔に両側からねじ込まれる。任意に突起の半分の長さにねじ山があシ支持部 １７の半分にねじが切られる。突起端は支持部１７につけられる前に平らにされ るとよい。

突起をつける他の方法は溶接である。突起と支持部１７は溶接可能な金属でつく られているとよい。２金属が直接溶接に適しなければ両金属と溶接可能な中間金 属を２つの金属の間に挿入できる。溶接熱によって生ずる支持部１７のそシを最 少とする様突起の溶接はゆつくシするとよい。

必要ならばライナー２６又は２６Ａは腐蝕性環境と接する電解ユニットの領域の 上のみにおくことができる。

任意にＥＣＴＥの７ランク部１６がたとい腐蝕性環境にさらされなくてもそれも ライナーをつけることができも任意にライナーはＥＣＴＥの片側のみ又はその両 側におくことができる。ライナーは単一片で構成でき又は共にあわせた複数片Ｃ 図４にあるとお＃））で構成できる。しかし実質的に完全に水力学的不浸透性で あるに十分な厚さのものでなければならない。

ライナー２６又は２６ＡはＥＣＴＥの支持部１７と同じ範囲にわたっている又は 周辺フランジ部１６を含むＥＣＴＥの全体長さおよび巾と同じ範囲にわたってい る。

電解ユニットが互いに接して組立てられたときガスケット４４は隣接するユニッ トの間にあるとよい。ガスケット４４は（１）密閉、（２）電気的絶縁および電 極間隔の固定と保持の３主要機能の役をする。適当に使用できるガスケット材料 は例えばエチレンプロピレンジエン、ターポリマー、塩素化ポリエチレン、ポリ テトラフルオロエチレン、ペルフルオロアルコキシｍｔｉが、ｓる。

電極３６，３６Ａ、４６又は４６Ａは支持部１７と共に同じ範囲にわたっている が周辺フランジ部分１６を越えて伸びていない。そうでないと隣接する電解ユニ ットを運転状態におくときそれを密閉するのがむつかしいであろう。

本発明のＥＣＴＢを製造する特殊方法は予め突起を入れる様支持部に孔をあけね じを切っであるＥＣＴＥを支持する偏平材料片を使う方法である。複数の突起が 同じ長さに切られ各突起の中央部にねじ山がつけられる。ねじ山のない端部はち がった直径をもつ。一端は他端よυ直径細く支持部にあけられた孔の直径よシ細 い直径をもつ。突起の細い先端は孔をとおり突起のねじ山が孔のねじ山と接触す る様になる。突起は支持部のねじ孔にねじ込まれ遂に偏平材料片に接触する。こ の様にして突起がすべて隔板から同じ長さ出ている様に容易にできる。

実施例１ １２２ｃｒｎＸ２４４ｔＭ双極偏平板フィルタープレス型イオン交換膜槽を次の とおシ建造した。

１２２ｃｔｎＸ２４４ｍ、厚さ１．２７ｍの鋼板に孔をあけねじを切シ２５１ｕ 孔１１６を方形にあけた。鋼板をＥＣＴＥの支持部として使用しその周囲に厚さ １９ｕ１巾７．０ｍ低炭素鋼額縁形フランジ部を溶接した。

２５ｍねじ山つき鋼棒を１１６孔の各にしつかりねじ込んだ、陽極側になる予定 の側でヴアナジウムウエファーを各棒端にかぶせておき次いで棒とヴアナジウム ウエフア−の上にチタンキャップをかぶせた。キャップをヴアナジウムウエフア −をとおし１１６の各棒に溶接した。

陰極となる予定の側にニッケルキャップを１１６の各棒の上にかぶせてそれに溶 接した。ニッケルは比較的容易に鋼に溶接できるので陰極側には中間ウェファ− は必要なかった。ヴアナジウムウエ７アーは厚さ約０．１３　ｗａｍでちりまた キャップは厚さ約０．９　ｎｘであった。

腐蝕防止のため陽極区画室はノ！メさ０．９　ａｘチタンライナーを張った。こ れは、４方の周側上のＵ字形チタンサイドカバーに溶接した偏平チタン板ででき ていた。チタンライナーはフンネクター棒にはまる様支持部上の孔と同中心の１ １６孔をもっていた。チタンライナーはコンネクター上のチタンキャップに溶接 されていた。

陰極区画室は周辺のＵ字形ニッケルサイドカバーに溶接されている偏平ニッケル 板でできている厚さ１５ｍニッケルライナーを張られていた。ニッケルライナー もコンネクター棒上にはまる支持部上の孔と同中心の１１６７１もっていた。ニ ッケルライナーも各ニッケルキャップのまわりで溶接されていた。

１−極は０．６５關（ＳＷＤ）Ｘｌ、３ム（ＬＷＤ　）のダイヤモンド型をした 厚さ１６　ｍ　４０％開孔海綿状チタンＪ４目；狙織であった。陽極は陽極側の コンネクター先端のチタンキャップに抵抗溶接されていた。

陰極はチタン網口組織と同じ仕様をもつニッケル鋼目組織でできていた。陰極は 陰極側のコンネクター先端上のニッケルキャップに抵抗溶接されていた。

直径１３ｍチタンパイプが陽極区画室の左底における孔をとおしてチタンライナ ーに溶接されプライン入口となっていた。ブラインと塩素ガス出口用として他の １９闘直径パイプが陽極区画室の右上部の孔をとおしてチタンライナーに溶接さ れていた。同様にニッケルパイプが陰極液入口および出口用に陰極区画室に溶接 されていた。

電解槽は陽極網目組織がチタン側ガスケットフランジの約０．４　ｍ下となりま た陰極網目組織がニッケル側ガスケットフランジの約０．９　ｎｘ下となる様に 建造された。隔膜と陰極ガスケットフランジの間に圧縮厚さ約Ｌ３ａｍの海綿状 ポリテトラフルオロエチレンガスケットを使いまた隔膜と陽極ガスケットフラン ジ間にガスケットを使わずに公称電極間隔は約２５間であった。

突起両端の平面間の距離はこの双極閑において６５．４Ｕでちった。これは支持 部厚さということができる。ニッケル電極成分の外側からチタン陽極成分の外側 まで全電解槽ユニット厚さは７　Ｌｌｍであった。故に槽要素の厚さは全ユニッ ト厚さの９２チであった。

ＦＩＧ、Ｊ ＦＩＧ、２ ＦＩＧ、３ 手続補正書 ＦＩＧ、４ 国際調査報告 昭和６１年１０月　９日 特許庁長官　黒　１）明　雄　殴 １、事件の表示 ＰＣＴ／ＵＳ８５１０２４８５ ２、発明の名称 完全組立電気化学槽 ３補正をする者 事件との関係　特許出願人 名称　ザ　グラ　ケミカル　カンパニー５、補正の対象 明細書、請求の範囲の翻訳文 ６、補正の内容 明細書、請求の範囲の翻訳文の浄書（内容に変更なし）＋ｆ′ｍａ＋ｌ１ａＲ６ １ＡＨ１ｌｃ＋＋ｌａｎ　Ｎ・　ｐ（”〒／ｎｅ：ＱＱ／ｎｊＡＱＱ

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. １．ほぼ平坦な支持部、周辺フランジ部および支持部の両側から外に出ている複 数の突起より成る実質的に平坦な電流伝送要素をもち、上記フランジ部が少なく とも１の区分より構成されまた支持部の外周端すべてを密閉的に受けとめる内面 をもつ、電解ユニツトの製造法であつて、いづれかの順序で、 （ａ）複数の突起を支持部の少なくとも片側につけ、（ｂ）フランジ部の少なく とも１の区分を支持部の周辺端につけ、かつ （ｃ）複数のライナー部分を支持部の少なくとも片側上の突起の少なくとも１部 につける 工程より成ることを特徴とする電解ユニツトの製法。
2. ２．フランジ部の少なくとも１の区分を溶接によつて支持部につける工程を含む 請求の範囲第１項に記載の方法。
3. ３．ユニツトを偏平にする前に突起をすべてつける工程を含む請求の範囲第１項 又は第２項に記載の方法。
4. ４．少なくとも部分的に組立てたユニツトを偏平にする工程を含む請求の範囲第 １項、２項又は３項に記載の方法。
5. ５．支持部、フランジ部の少なくとも１の区分および突起を鉄金属、ニツケル、 アルミニウム、銅、マグネシウム、鉛、各々の合金およびそれらの合金からえら ばれた金属でつくる工程を含む請求の範囲第１項から第４項までのいづれか１項 に記載の方法。
6. ６．支持部と突起を鉄金属、ニツケル、アルミニウム、鋼、マグネシウム、鉛、 各々の合金およびそれらの合金からえらばれた鋳造可能な金属でつくる工程を含 みまたフランジ部の少なくとも１の区分は合成樹脂材料でつくられており上記支 持部の周囲端につけられている請求の範囲第１項から第４項までのいづれか１項 に記載の方法。
7. ７．支持部の厚さの少なくとも約２倍の厚さをもつフランジ部をつくる工程を含 む請求の範囲第１項から第６項までのいづれか１項に記載の方法。
8. ８．突起をもつ支持部両側をライナーで覆う工程を含む請求の範囲第１項から第 ７項までのいづれか１項に記載の方法。
9. ９．ライナーを鉄金属、ニツケル、クロム、チタン、ヴアナジウム、タンタル、 コロンビウム、ハフニウム、ジルコニウム、およびそれらの合金からえらぶ工程 を含む請求の範囲第１項から第８項までのいづれか１項に記載の方法。
10. １０．少なくとも１の電極構成成分をライナーにとりつけまた電気接続手段を電 極構成成分と一緒にのびている支持部の１部につける工程を含む請求の範囲第１ 項から第９項までのいづれか１項に記載の方法。
11. １１．電気接続手段をフランジ部につける工程を含む請求の範囲第１項から第９ 項までのいづれか１項に記載の方法。
12. １２．請求の範囲第１項から第１１項までのいづれか１項に記載の方法によつて 製造された物品。