JPS62151591A - 電気化学反応用セル - 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】 本発明は電気化学反応用の！極組立体に関し、また本発
明はそのような電極組立体の複数を有するセル（電解槽
）のカスケード型装置に関し、さらに本発明は上記の電
極組立体又はこれを有するカスケード型装置を用いて電
気化学反応ゲ実励する方法に関する。

工業的規模の電解槽において多数の電極を減極させるこ
と向澗題があるっ今回、本発明省はこの減極作用を予想
外にも増強させ得る装置全見出した。

従って、本発明によると、第１の液体相中で電気化学反
応を行うための電極組立体であって、この電極組立体は
電極と、このｔ１４に接触しているＭ／の液体相を収容
する装置と、第２の流体相の周りで回転させる装置とを
有するものであり、シかも第１の液体相と接触しておシ
且つ電気を供給されている電極と第１の液体相を収容す
る装置とを互いに回転させる際には第２の流体相の反応
生成物が前記電極から半径方向に取出されるように、前
記の電極へ第１の液体相の収容装置と、反応生成物の取
出し装置と、！他と第１の液体相の収容装置との回転装
置とが設けられることを特徴とする、電気化学反応用の
′ｄｌｔ＋組立体が提供される。

１つの実施形式によると前記の電極は陰極（カソードＪ
をなす。

更に、本発明の別の要旨によると、第１の液体相中で電
気化学反応を実施する方法において、第１の液体相と接
触しておりしかも電気を供給された′ｌｔ極と第１の液
体相を収容する装置とを互いに回転させ、この回転によ
って第λの流体相の反応生成物を前記の１１惟から半径
方向の位置に取出すことを特徴とする、電気化学反応の
実施方法が提供される。

前記の第１の液体相（及び／又は液体である場合の第２
の流体相−以下参照）は７つの純品な液体であっても良
く、あるいは液体にとけた１つ又はそれ以上の溶質（こ
のＢ質はガス又は液体又は固体でよい）の溶液であって
もよい。但し、第１の液体相は、電気化学反応を起しつ
るものであることが常に前提要件となる。

前記の第２の流体相の場合Ｖこおいて「流体」とは本発
明の装置を作動する時の温度条件、圧力条件でガス即ち
気体あるいは液体である７つの物頁又は数種の物質の混
合＋ｌＩＪを指す。第２流体相が通例の如くガスである
場合、このガスは７種だけのガスでもよく、あるいは数
種のガスの混合物でもよい。

例えば、第１の液体相は固体の水酸化ナトリウムの水溶
液であ、す、電極は陰極であることができ、この場合に
は、関与する電気化学反応は水素イオンを還元して水素
にする還元反応となる。水素の分極を克服するのに必要
とされる過大な電位差（「分極電位差」）を低下させる
には、生成物である水素の第２流体相を本発明の装置又
は方法によシ取出すつ 同様にして、第１の液体相は塩化ナトリウムの水溶液で
あり、電極は陽極であることができ、この場合には、関
与する電気化学反応は塩素イオンを酸化して塩素にする
酸化反応となる。塩素ガスの分極電位差を低下させるに
は、生成物である塩素の第２流体相を本発明の装置又は
方法により取出す。

本明細書で後に詳しく説明するけれども、本発明のｔ極
組立体中における第２流体相の半径方向への移動は、第
１流体相と第２流体相との相対的な密度によって直接に
左右され、またそれら２つの流体相の相対的な流速によ
っても左右されるけれども、それら流体相の両方又は−
万へ圧力落差（圧力降下）を与えることによって第２流
体相の移動を助けることもできる。しかし、経済的な理
由から、圧力落差を与える必要性をできるだけ最小にす
るのが一般に好ましく、例えば第１及び第コの流体の間
の密度差をできるだけ犬きくとることによって、圧力落
差を与える必要性全最小にできる。このことは、第１流
体相が液体であるから、第２流体相を一般にガスである
ようにすること全意味する。

前記電極（及び／又はその被覆層）を構成する材料が比
較的に安価なものである場合には、比較的大きな比表面
積を有する電極が好まし、い。何故ならばか＼る大きな
比表面積によシミ極効率、電解槽の全電流及び反応速度
全最大とさせるからである。即ち第１の液体相について
透過性である複数の電極がこの場合には好ましく、７個
の該電極は電極であシ得る。

前記′を極（及び／又はその被積層ンを構成する材料が
比較的に高価なものである場合には、慣用の不透過性電
極列えば板状電極が好ましい。

本発明の電極組立体における電極が流体相について透過
性のものであるならば該［４は、電流を伝導するように
相互に接触している別々の要素の複数を組立て形成され
ることもでき、あるいは全体が一体゛である単体である
こともできる。透過性電極が別々の要素を複数組立てて
成る場合には、それらの別々の要素は相互に接触してい
る繊維状物であるのが好ましく、例えば、炭素又は金属
の繊維のガーゼ（金網）又はフェルトであるのが好まし
く、この場合、透過性電極に流体透過性全厚える多数の
空隙は、夫々の要素（例えば繊維］の間に在る間隙であ
る。余り好ましくないけれど、それら別々の要素の各個
それ自体が流体相に対して透過性であってもよく、飼え
ばそのような要素は末端が開放している金属小管である
ことができるが、この場合、上記の透過性全路える空隙
は、それの一部分が透過性の要素を貫通する空隙孔であ
シ且つ他の一部分が複数の要素同志の間にある間隙であ
る。本発明における透過性電極は、全体が一体の単体で
ないのが普通であるけれども、そのような単一体である
とするならば、これは、多数の細孔（ｐｏｒｅｓ　）ｋ
有するように成形されたものでよく、例えば細孔をもつ
１個のブロックとして成型されたものでよく、あるいは
内部に細孔を形成されたもの、列えは密実な（中空でな
い］ブロックとして成型しこれに多数の細孔を穿孔して
形成されたものでもよく、あるいはＭ、極の部分、部分
の間に細孔又は間隙を形成するように配設されたもの、
例えばワイヤ・コイルの形の！極でもよい。

本発明における透過性電極は直線な細孔の多数をもつの
がよいけれども、ガラス小管を列設してなることができ
、あるいは溝（チャネル）を穿孔されて有する１個の金
属又は炭素ブロックよりなることもできる。好ましくは
、透過性電極は、第１１第２流体が貫流するための曲折
している細孔をもつもの、列えは前記のランダムな繊維
ガーゼ又はフェルト又は繊維状物の塊りよすなることが
でき、若しくは、コイル状にした織成テープ、焼結され
た固体、ワイヤを編成又は織成した布、しわだらけにし
た網体、泡状の骨組み体（ｓｋｅｌｅｔｏｎｆｏａｍｌ
、又は粒体の集りの形であることもできる。

繊維状のものを用いた場合には、夫々の愼維状物はすべ
てが同一の寸法と形状をもつことができ、あるいはそれ
ら壕維秋物の夫々の寸法及び（又は」形状が互にランダ
ムに相違することもでき、あるいは寸法及び（又は）形
状に成る規則性をもたせることもできる。

本発明における透過性電極としてはガーゼ又はフェルト
状であるのが好ましい。その理由は、ガーゼ又はフェル
ト状であれば、比較的大きい比表面積と空隙率（ｖｏｉ
ｄａｇｅ　）ｋ有するからである。本発明において、「
比較的大きい比表面積」とは、透過性電極の単位体積当
りの該電極の表面積が２００ｍ−２以上、好ましくは１
３００ｍ−２よ勺大きく、ま几特に好、ましくけ３００
０ｍ　　（即ちｍ−２＝ｍ２／ｍ３）より大きいことを
指す。空隙率の好適なツリは少なくともｘｉチであり、
りｏｑｂよシ大きいのが好ましい。ｔａのガーゼ又はフ
ェルトを構成する繊維の直径（平均Ｊは２〜２Ｊミクロ
ンの範囲であり、炭素繊維の場合には例えば２〜７０ミ
クロンで且つ金属繊維の場合には７〜コＪミクロンであ
るのがよい。

本発明における電極が透過性であるならは該電極は、（
後に述べる）回転速度で透過性電極が回転する際にｘｉ
の構成材料中に生ずる応力（ストレス）に耐える機械的
強度ｔもつものであれば、如何なる材料から作られても
よい。この材料は、これと物理的に接触している第１１
第２の流体による攻撃に対して耐久性であるか、あるい
はそれら流体と不反応性であるものが好ましい。列えば
、透過性電極をなす材料は炭素であるのがよく、所望な
らば、この炭素材には、これに通常用いられる電極用被
覆層、列えは化学的耐久性のある金属類、例えば銀、白
金又は白金ブラック又は金属酸化物、列えは酸化白金：
あるいは導電性被膜をつけられ±又はそれ自体が導′亀
性のプラスチック又はセラミック物質；あるいは化学的
耐久性の金属例えばステンレス鋼、ニッケル、チタン又
はタンタル裂の被覆層を設けることができる。従って、
本発明における透過性電極は、適当に配置されている２
つ又はそれ以上の材料から作られた複合材（物Ｊ　（ｃ
ｏｍｐｏｓｉを　Ｊであることができ、あるいは単一の
材料から作られたものでもよい。しかも、この電極°に
は、慣用の電解触媒として働く被膜（ｅｌ−ｅｃＬｒｏ
”ｃａｔａｌｙｉｉｃ　ｃｏａｔｉｎｇ　）を追加的に
設けることもできる。

多くの列に見られるように、本発明においても、電極が
透過性であるなら該電極は機械的な自己支持性をもたな
いものにすることができ、この場合には、例えば該電極
を全体が一体な単一体として構成し、その単一体の部分
、部分の間に細孔を形成するように全体を設計するよう
にすることができ、あるいは電極をフェルトの如き複数
の別々の要素より構成することができるが、何れの場合
にも、透過性の電極部材に対して、回転中の電極組立体
内において所望の形状及び／又は所望の定位置を保有、
支持させると共に、電極の透過性を維持するための追加
装置が必要であることが多い。

前記の追加の装置は１つ又は数個の部材の形であるのが
好ましく、その一つの又は数個の部材の各々は透過性電
極と同じ軸線の回シで回転可能なものであり（以下では
、これら部材を「回転可能な部材」と称する）且つ前記
の透過性電極はこの１つの部材により、又は協働してい
る前記の２つ又はそれ以上の部材により保形及び支持さ
れるものである。

透過性電極中における前記の１つ又は数個の部材は、ｔ
たそれの保形、支持用の目的と同時に、透過性電極と接
触している第１流体相を収容する装置全形成するのに役
立つようにすることもでき、口えばこの稜者の装置は第
１流体相及び／又は第２流体相を収容及び／又は流辿さ
せるための電極室であることができる。あるいは別に、
保形、支持の目的の代りに、前記の部材は、前記の第１
流体相の収容装置全形成するものでよい。

本発明における透過性電極は、その回転の中心軸を含む
対称面を有することができ、例えば透過性電極は、透過
性にした細長い小割シの薄板（以下では、スラット（ｓ
ｌａｔ）という）の形に構成し、そのスラットの中心軸
に対して垂直で且つスラットの中間点から離れて位置す
る軸線の回シをスラットが回転する構造のものであシ得
る。電極の透過性の部材は、電極の回転軸線と一致した
一本の線上で互に交差している複数の対称面を有するの
が好ましく、例えばこの透過性部材は、スラットの中心
軸に垂直であり又は正方形の環体の複数軸線に垂直であ
シ且つ該スラット又は正方形体の中間点を通りこれと一
致する軸線の回シを回転するようにされたスラット又は
正方形の環体の形であり得る。あるいは別の場合には、
本発明における透過性′ａ極はその回転軸線を通りこれ
と一致する対称軸を有するのがよく、例えばこの透過性
電極は、環体の対称軸の回りを回転する１個の円形環体
の形であるのがよい。この透過性電極が上記のように環
体の形である場合には、この円形環体の外径又は正方形
の環体の対角線は例えば２！０゜〜へコｊｍの範囲であ
り、内径又は対角線は例えば！０．〜６０ＩＩＩ１１の
範囲である。

透過性電極の回転軸線は水平又は垂直の何れでも、又は
それらの間の任意の傾斜角度をもつものであり得るけれ
ども、水平な軸線を有するのが都合が良いことが多い。

環体の形の透過性電極を用いる場合には、例えば環体の
軸線に沿って環体の平面から突出するシャフトにより回
転運動を透過性電極に与える。透過性電極は、例えば可
変速度の流体駆動装置、電気モータによりベルトを経て
駆動し得るプーリー又はタービン推進力により回転させ
得る。

ある特定の透過性電極については、それの比表面積が大
きいほど、透過性電極を通る流体の圧力落差（降下）の
必要値は増大する。簡単な実験により、電極の回転速度
と流体相を望ましく組合せるために適当な透過性電極を
設計することが容易にできる。

本発明における透過性電極を形成、支持するため及び／
又は電極室を形成するために少なくとも１つの回転可能
な部材を用いる場合には、透過性電極は、その回転可能
な部材の全体に亘って位置を占めるか又は該部材の一部
分に限って位置を占めることができ、あるいはそのよう
なλつの部材同志の間の間隙全体に亘って位置を占める
又はそのような２つの部材の部分、部分の間に位置を占
めることができる。か＼る電極は陰極であり得る。

透過性電極の寸法や、回転可能な部材中でその電極の占
める位置は、透過性電極の密度及び界面面積の大きさに
より決定でき、また第１．第２流体相の流れ特性により
決定できる。

一般的には、前記の１個又は数個の回転可能な部材の各
々は、透過性電極とすべてが全く同じ又は同様な形を有
するか、あるいは全く同じ又は同様な形のものを含むが
、その好ましい形状の様式及びその理由は、前述の透過
性電極それ自体について説明したと同様である。即ち透
過性電極が環体である場合には、電極を保形、支持する
ための回転可能な部材は１枚の正方形の平板又は１枚の
円板を有することが多く、該平板又は円板により、電極
は、例えば別個の同様な四角形の平板又は円板に向って
軸方向に加圧、締付けて保持され、しかも該電極の外側
周縁を包囲する前記λつの円板同志の間に環体が位置す
るように保持されるように設計　される。

前記の各々の回転可能な部材を用いる理由が何れであろ
うとも、この回転可能部材を構成する一つ又はそれ以上
の材料は、（ａ）用いた回転速度で回転する該部材の回
転中に構成材料に生ずる応力に耐える機械強度及び耐ク
リープ（ｃｒｅｅｐ）性をもち且つ（ｂ）この回転可能
な部材がこれの使用中に接触し得る周囲環境に耐える耐
蝕性を有する任意の材料又は該材料の組合せである。各
々の回転可能な部材を構成し得る材料の例には、就中、
電極の周りの雰囲気中で分解されないプラスチック、例
えばハロゲン化された重合体、又はハロゲン化を受は得
る重合体のある種のもの例えばｐｖｃ、塩素化Ｐ　Ｖ　
Ｃ、塩素化ゴム及びクロロゾレンゴム及ヒＰＴＦＥ複合
材、及び成る種のエンジニアリング・プラスチック、例
えばＡＢＳ：黒鉛；及び金属例えばチタン及びニッケル
がある。上記の回転可能部材のうちの成る所与の部分を
構成する材料の種類は、またそれに別の機能をもたせる
べきか否かＫよって決定され、例えばそれが導電性又は
非導電性である必要があるか否かに応じて決定される。

適当な材料を選択することは当業者により問題なく容易
に行われる。

第コの流体相が通例のように１２つの流体相のうちでよ
り低い密度のものである場合には、本発明における透過
性電極を回転させる速度は、第２流体相について克服し
なければならない且つ克服することのできる静水圧の最
大実効値により左右さ蜆しかもこの回転速度は第２流体
相が電極上又は電極中を流れる半径方向の距離により左
右される。

本発明における電極の最低回転速度は第１．第２流体相
の何れかの流れ特性によって左右されることが多い。透
過性電極の最高回転速度は透過性電極の機械的強度と、
各々の回転可能部材の機械的強度との両方又は何れか一
方によって支配される。前記の回転可能部材又はその各
々が７枚の正方形平板又は１枚の円板それ自体であるか
又は数枚の正方形体又は円板を含有してなる場合であっ
て環体状の透過性電極を正方形体又は円板の内部全体に
亘って又は複数の正方形体又は円板の間に配置しである
場合には、回転可能部材の回転速度は、対角線又は直径
Ｏｊｍの正力形体七円板を用いる際に１ｏｏｏ〜３００
０ｒｐｍであυ；対角線又は直径／ｍの正方形体又は円
板を用いる際に２００〜コＯＯＯｒｐｍであり：対角線
又は直径／、ｊ　ｍの正方形体又は円板を用いる場合に
ａＯＯ〜１１０００（ｐである。この場合、透過性電極
中の第１流体相及び第２流体相の遠心力による平均加速
度は、典型的には：ｚｏ−ｔｏｏｏｙの範囲にある。

本発明の装置又は方法において第２流体相が流れる方向
Ｆｉ第１流体相と第２流体相との２つの流体相の相対的
な密度により決″１＃）、またそれら２つの流体相の相
対的な流速によシ左右されるものである。前述した如く
、最初の理由から、即ち、第１流体相と第２流体相との
間の密度差ができるだけ大きいことが良いから、第２流
体相はガスであるのが一般的である。

本発明の電極が透過性でありしかも比較的大きい比表面
積を有する場合（好ましい例として）には、該電極を通
して液体の第１流体相を透過させるために、透過性電極
には比較的に大きな圧力落差（降下）を与えるのが必要
であろう。従って、透過性電極を貫流する第１流体相の
流速が低いことに基因して第１流体相、あるいは第１流
体相の反応剤又は電解質成分が消耗、枯渇する危険がな
い場合には、第１流体が電極半径方向に流れる全体流速
が零又は低速であることも許容でき、またそれが望まし
い。

落λ流体相がガスであり、第１流体相が電極半径方向に
流れる線流速が零又は低速である（例えば、第１流体相
の半径方向の経路がＵ字形又はＣ字形の場合であり、こ
れは多くの場合に起り、好ましいとされる）場合には、
第１流体相は、第１の流体相の流れ経路の少なくとも一
部に対して向流式に流れておりしかも電極の半径方向に
内向きに流れる傾向になる（実施態様Ａという）。この
第２流体相の内向きの流れは、透過性電極の回転速度を
増大させることにより促進、増強されることが多い。

理論的には、本発明の電極組立体は、最も広い実施態様
としては、第１流体相よシ密度の大きい第２流体相を用
いて作動することができ、しかもその際、第２流体相は
電極の半径方向に外向きに流れるようにし且つそれと共
に又はそれ釦代えて、第１流体相は電極の半径方向に内
向きに又は外向きに流れているようにして組立体を作動
できる。

後者の場合において、第１流体相と第２訛体相との種類
と、それらの流体相の半径方向の流速と、透過性電極の
回転速度とを常法で試験し且つ適切に選択して、λつの
流体相が並流的に流れる場合又は向流的に流れる場合に
適合させ得る。

第１流体相が電解反応によって消桂されないとしても、
第１流体相は電極及び／又は電極室を去る反応生成物の
第２流体相と共に連行されることにより消耗される。こ
の第１流体相の消耗を防止するには、第１流体相を電極
に供給する装置を必要とし、この供給装置の好適例は、
第１流体相が通過できる開孔を電極室壁に設けることで
ある。

前記の第１流体相供給装置は電極室の半径方向にみて内
側の室壁に設けた１つの開孔であるのが便利であるが、
前出の回転可能な部材の回転中心軸と該部材の外側周縁
との間の別の個所に穿孔された開孔として前記供給装置
を設ける可能性もある。第１流体相の供給孔は電極組立
体を通って電極の軸方向に延ひている一つの空間と連通
し、例えば、中空シャフトの内部（該シャフトは電極組
立体の回転用である）としての前記空間と連通している
のが好ましい。そして、この空間へ第１流体相を常法で
導入、供給し得るように設計できる。

第１流体相が枚数の成分の混合物である場合には、これ
らの混合物は同じ一個の供給装置又は別個の独立した供
給装置を通して電極に供給できる。例えば該混付物は同
心円的に設けた別々の管体又は隣シ合う別々の管体を介
して供給できる。

反応生成物である第２の流体相を本発明の電極から除去
する装置は第１流体相（電極が透過性であるなら、これ
を透過し終った）の排出装置としても役立つことが多い
。

前記の実施態様Ａでは、この反応生成物除去装置は電極
室の半径方向からみて内側の電極室壁に設けた複数個の
排出孔であるのが都合良い。また第１流体相の供給孔も
電極室の半径方向からみて内側の電極室壁に配設しであ
る場合には、１枚の環状の内壁を電極室に設け、しかも
その環状内壁の周縁の一部分にわたって均一に前記の複
数個の排出孔を配設させ且つ別の部分に供給孔を配設さ
せるのが便利である。

前記の排出装置は、前記した第１流体相供給用の空間と
同様で電極の軸方向に伸びる一つの空間に連通している
のが好ましく、この後者の空間は、第１流体相供給用の
空間と隣接しているか又は同軸的に設けられ、しかも該
空間からは反応生成物の第−流体相及び／又は第１流体
相の流出流を収集し得るように設計するのが好ましい。

本発明における電極上又は電極内に第２流体相が滞留す
る滞留時間従って電極の分極度は、電極の半径方向の寸
法、電極の穐類及び透過率（電啄が透過性である場合）
、回転速度、ならびに第１及び第λ流体相の流速の変動
によって決まる関数であり、次いで電流密度に左右され
る。この関数のパラメータは、互いに相互に働き合って
、第２流体相の滞留時間に影響を及ぼすものである。例
えば電極の半径を大きくし且つ他のパラメーターを一定
のままとする場合には、第２流体相の滞留時間は増大す
るが、他方、第２流体相の流速を増大させ且つ他のノぐ
ラメ−ターを一定のままとする場合には、滞留時間は短
かくなる。更に、電極の回転速度を増大させ且つ他のパ
ラメーターを一定のままとする場合には、第２流体相の
滞留時間は短かくなる。

前述した本発明の方法を実施、操作するためには、本発
明の電極組立体を電気化学反応用電解槽に設けて用いる
。本発明の電極は陰極であってもあるいは陽極であって
も良く、あるいは陰極と陽極との両方が本発明の電極１
個によって提供されることもある。本発明の透過性電極
が陰極又は陽極の何れであろうとも、その透過性電極が
一つの電極室の内部に在るのが特に好ましい。即ち、慣
用の装置によυ本発明の透過性電極は他の電極から隔離
されるのが好ましく、例えば、＠極液と陰極液とが別々
に存在する場合には、ナフィオン（Ｎａｆｉｏｎ）膜の
ようなイオン特異性及びイオン透過性の膜の如き隔離装
置によって、あるいは共通な１つの電解液のみが存在す
る場合には、有孔の又は微孔性の不活性隔膜、例えはポ
リテトラフルオロエチレン（ゴルテツクス）製のガーゼ
により本発明の透過性電極を他の電極から隔離しておく
のが好ましい。かかる設計にした装置では、陰極反応と
陽極反応とを別個に行える／ｌ″ｉ」点があり、かくし
て望ましくない副反応を最小とする利点がある。

前述した如く、本発明による′ＩＩＬ極（透過性である
ならば）が比較的に大きな比表面積を有する場合、この
透過性電極は電極室の大部分又は実質的に全部を実際上
占領して終い、かくして電極表面積と電解液容積との比
率が比較的大きくなり、従つてセルの内部抵抗も比較的
小さくなる。本発明の透過性電極、電極室及び膜ならび
にセル全体は従来慣用のフィルタープレス型のセルに見
られる積層型くするのが便利である。即ち、電極それ自
体例えば陰極は例えば厚さｏ、ｏｒ〜３閣のフェルトの
積層物とすることができる。電気化学反応によって消耗
される第１流体相を透過性電極に連続的に供給すること
が必要である場合には、電極の厚みは、前記のｏ、ｏｒ
〜３■の範囲の下限近くでは不十分である。何故ならば
、フェルトの積層物の形の透過性電極の厚みが上記の下
限値近く薄くても、全体の内で起る流体の圧力落差（降
下）は実際上、問題解決できないほど大きいからである
。

セルの構成要素、たとえば電極、膜を包含する任意の電
極室及び任意の他の回転可能部材、のすべてが回転軸に
関して同一の形をもつものでありかつ同様の断面（ｔｒ
ａｎｓｖｅｒｓｅ）寸法をもつものであることがきわめ
て好ましい。たとえば実質的に同一の全体的寸法をもつ
円板状及び／又は円形環状又は正方形平板及び／又は正
方形環状の構成要素が特に好ましい。

多数個のかかるセルは電気的に直列に連結せしめて直列
型セルカスケード系、すなわち複極式配列を形成するこ
とが好都合である。この配列は多数の利点をもたらす。

空間的に見てセルはすべて共通の回転軸をもつように配
列すること、すなわチスべてのセルが共通の駆動軸によ
って回転され得ることが好都合でるる。前述したとおり
、各セルは好都合には積層型（ｌａｍｅｌｌｉｆｏｒｍ
）であることができかつ所与の電流ｉｊに、　（ｃｕｒ
ｒｅｎｔ　ｒａｔｉｎｇ）及び／又は電気化学的セル又
は電極反応速度についてよシ小型化し得る。この小型化
は多数のセルをセル圧縮機（プレス）中で軸方向に圧接
せしめることによって助長することができまた隣接する
各一対のセルに共通の導電性壁体（たとえば回転可能部
材）を具備せしめて隣接セル間の陽極（アノード）−陰
極（カソード）接続を達成させることによってさらに助
長せしめ得る。かかる配置は並列式セル配列に対して必
要とされる低抵抗ブスバーの使用に伴う材料費及び維持
費を除外し得るという追加の利点をもたらす。典を的に
は、カスケード系中に使用されるセルは同一のものであ
るだろう。

カスケード系中のセルの数は該カスケード系中で生ずる
作動電圧の低下が慣用的な産業用供給電圧、たとえば１
弓ボルト、に相当するように設計することが特に好都合
である。

したがって、本発明はさらに、本発明に従う少なくとも
二つの電極組立体を配列してなることを％徴とする電気
化学反応用の直列式セルカスケード系を提供するもので
ある。

カスケード系は、一般に、同一の極性をもつ電極を有す
る複数個の同一の電極組立体から構成されるであろう。

このカスケード系に使用される有利なかつ好ましい電極
組立体及びその構成要素は前述したごときものである。

このセル系列内における陽極（アノード）系列及び陰極
（カソード）系列に対する供給手段及び捕集手段はそれ
ぞれマニホールド管から並列的に配置されるであろうこ
とは当業者には明らかであろう。

この理由により、これらの供給及び捕集装置はこのセル
系列中におけるｍａｔ流を最小限に抑制しかつ該系列中
のセルのショート（短絡）を回避するように設計、配置
されなければならない。

したがって、第１、の、又は可能性はより少ないが第２
の、流体相が導電性である場合には、第１の流体相を電
極に供給するための装置又は第２の流体相を電極から排
出する装置は高い抵抗性のものであるだろう。たとえば
、マニホールドと１！他室との間のすべての接続は最大
の長さ及び最小の断面積＋もつもので構成されるであろ
う。

同様に、導電性である二つの流体相の伺れかを除去し及
び／又は捕集するための任意のマニホールドは一般に、
除去及び／又は捕集される物質がマニホールド中で分散
状態又は微粒子状態で存在する傾向をもつように十分に
大きい断面積金もつか及び／又は除去及び／又は捕集さ
れる物質に対して相対的に高い表面張力をもつ物質から
形成されるであろう。

本発明はさらに、第１１の流体相中で電気化学的反応を
行なう際、本発明の直列式セルカスケード系を電位差を
印加しながら回転させしかも複数個のｗ、極と接触して
いる舅ｌの流体相を収容させ、こうして第２の流体相の
反応生成物をｔ＆から半径方向に除去することを特徴と
する電気化学的反応の実施方法を提供するものである。

本発明に従う方法は第４の液体相中の化学種（Ｓｐｅｃ
ｉｅｓ）を排出するに必要な分極電位差を第コ液体相生
成物の該化学種を除去することによって減少させるため
に第１の液体相中の全ての電気化学反応に使用すること
ができる。かかる反応の例は第２の水性液体相中の水素
イオンを陰極還元して水素を得る方法及び同様な第１の
液体相中の塩素イオンを陽極酸化して塩素を得る方法で
ある。

この方法による分極電位差の低下は１本発明の装置の操
業におけるエネルギー消費を考慮したとしても、慣用の
電解法において著しいエネルギーの節減をもたらし得る
ものである。

本発明の装置の別の特徴を以下第２の、内部へ流入する
流体相がガスでありかつ第１の流体相がゼロ又は低い全
半径方向流速をもつ場合の実施態様によ・つて説明する
。しかしながら、同様の考察及び要点は前述した実施態
様のようなその他の実施帳様にも必要な変更を加えた上
で通用されるであろうことは当業者には明らかであろう
。

以下本発明を図面を参照しつつさらに詳細に説明する。

本発明に従う多数の電極組立体（陰極組立体と陽極組立
体との両方）からなる直列に配列された電解槽カスケー
ド系（以下直列電解槽カスケード系という°）の代表的
−例を示す第１図において、直列電解槽カスケード系ｌ
は一連の同一の反復単位電解槽から構成され、該反復単
位電解槽は、該カスケード系の２個の末泡電解槽以外は
、正方形の平板又はディスク（以下円板という）コの一
面に軸方向に密接して中央ジヨイントＪＡ及び周縁ガス
ケット≠Ａ−これらの各々は絶縁性でありかつ同一の軸
方向厚みをもつものである−をもつ中央開孔部コア付き
の導電性（ｆｃとえはチタン）正方形の平板又は円板２
．ジヨイントｊＡ及びガスケット４’Ａの間にこれらに
よって定められる位置に配置された透過性（金属フェル
ト）環状陰極（ｃａｔｈｏｄｅ）　ｊ及び該陰極と接触
して配置されたイオン透過性〔たとえばナフィオン（Ｎ
ａｆｉｏｎ））又は不活性かつ有（微）孔性〔たとえば
ゴルテツクス（Ｇｏｒをｘ））である正方形又は円叛状
（ｄｉｓｃｏｉｄａ＋）膜６から構成される。ＩＩＱＧ
　４はその一面でジヨイント３Ａ及びガスケット弘ＡＫ
軸方同に密接しそして他方の面で第２の中央ジヨイント
３Ｂ及び第２の周縁ガスケット≠Ｂに軸方向に密接して
配置されている。ジヨイント３Ｂ及びガスケット弘Ｂの
各々は絶縁性でありかつ同一の軸方向厚みを有するもの
である。ジヨイント３Ｂ及びガスケット４ｔＢは隣接す
る反復単位型Ｗ４債の正方形平板又は円板コに軸方向に
密接する。ガスケット弘Ａ及びμＢは正方形又は円形の
環状であり、ジヨイントｊＡ及３Ｂは本質的に円形の環
状であるが、詳細については後述する。別の本質的に正
方形環状ジヨイント３人及び３Ｂは第ｒ図及び第２図に
関連して説明する。

したがって各電解槽において、正方形の平叛又ｄ円板−
２．ジヨイント３人、ガスケット≠Ａ及び膜６は陽極液
である第１の流体相を陰極室中に内包される透過性１！
極（陰極）！と接触状態で保有するための陰極室を限定
する。

各電解槽において、隣接する反復単位電解槽の膜６．ジ
ョイン）ｊＢ、ガスケット４ＬＢ及び正方形の平板又は
円板λは陽極液用の陰極室を限定し。

その場合隣接する電解槽の正方形平板又は円板２はこの
電解槽の陽極でありかつこの電解槽とｌｉＪ接する電解
・槽との間の陽極−陰極・プリＪツジである。この正方
形平板又は円板４は陽極として作用し得るものである。

すなわちこの陽極室には陰極と同様の環状のフェルト陽
極４４２を充填し得る。

第１図、第２図、第３図、第８図及び第１図において、
各中央ジヨイント３人は多数の出口孔７Ａを有する。こ
れらの出口孔７人はジヨイント３人を貫通する半径方向
の細孔であるか及び／又はジョイン）ＪＡの一面中に形
成された半径方向の導溝であることができ、それらはと
りわけその陰極室中の陰極ｊから反応生成物相を除去す
るための手段である。

カスケード系の２個の末端電解槽は導電性正方形平板又
は円板２の代りにそれらの外側の軸方向の面として使用
され、これらの末端電解槽は対応の形状を有するがそれ
よシも若干大きい外側寸法をもちかつ中空の半シャフト
（ｈａｌｆ−ｓｈａｆｔｓ）２人及びりＢと一体化され
た導電性フランジ１人及びｔＢによって適正位置にと９
つけられる。半シャフト２人及び２Ｂは後述するごとく
それぞれ正極的及び負極的に荷′亀され得る。各フラン
ジにＡ及びＦＢはその周囲に均一に配置された同じ個数
の軸方向の孔ＩＯを有し、各孔には絶縁性グロメット／
／が装嵌されかつ各孔はそれぞれ他方の７ランジｆＢ又
はｌｒＡ中の孔ＩＯと軸方向に正しく合致するように設
けられている。軸方向の各一対の孔１０には長尺の締付
ゲルト１２が挿入されそして戻り止め式であり得るナツ
ト１３によって（図示のごとく）又は他の慣用の締付は
手段、たとえばそれぞれラグ及び調整ビン付きの締付は
ナツト又はバネ座金又はフランジ付き座金によって（図
示せず）固定される。これらのボルト１２及びナツト１
３は半シャフトタ人及びりＢを硬質の回転し得るカスケ
ード組立体中に締付ける。（正方形平板又は円板コの面
上の一対の正方形又は円形環状リップ／ｌｒ及びフラン
ジｆＡ及びｌｒＢはジヨイント３人及び３Ｂ及びガノス
ケット４１’Ａ及びｆＢを締付けられた組立体中の所定
の位置に固定する。）組立体ば絶縁性軸受（支持＠　）
　／　Ａ　Ａ及び／、４１３に回転用能にとりつけられ
、組立体、したがって陰極、を回転させるために、たと
えば電動機及びベルト式又は流体式クラッチ駆動装置（
図示せず）のような装置が備えられる。半シャフト２人
及びりＢの回りのスリップリング／７Ａ及び／７Ｂは７
ランジＦＡ及びｆＢをそれぞれ正極的及び負極的に荷電
する友めの装置である。

この特定の実施態様は陰極反応用の透過性陰極について
説明するものであるが５本カスケード系は同様の陰極反
応用の透過性陽極を使用する場合又は同一の又は異なる
陰極室用及び陽極室用第１液体相を用いる陰極反応及び
陽極・反応用の透過性陰極及び陽極を使用する場合にも
当業者には自明である必要な変更を加えた上で修正、使
用することができるものであることは当業者には明らか
であろう。

さらにまた、液体の第コ流体相の製造及び除去を希望す
る場合には、特に電極それ自体の特定の設計に関して本
発明のカスケード系の別の実施態様が必要となり得るで
あろうことも当業者には明らかであろう。

カスケード系についてのこれ以上の説明は単一電解槽を
使用するのでなくてカスケード系を使用することに伴う
問題点の解決に関するものであり。

したがって電解槽それ自体に関しては本質的な問題では
ない。

これらの説明のあるもの、たとえば陰極液及び陽極液供
給物についての説明もまた上述した実施態様を塩水陽極
液の電解に向ける特定の使用に関するものであり、この
電解は苛性ソーダ陰極液から水素の放出を伴って塩素を
生成する。全電解槽反応はつぎのどとく表わすことがで
きる。

２Ｈ十λａｔ−→Ｈ，＋２０１２ これらの特定の説明はしたがってその他の反応に使用さ
れる場合のカスケード系にとっては本質的なことではな
い。

この特定の実施態様においては、￥ｔｒシい塩水陽極液
を連続的に陽極室に供給して電解及び連行による消耗を
補償しかつ発生する塩素のための出口及び捕集装置を備
えることが必要であることが認められるであろう。同様
に、新しい苛性ソーダ陰極液を陰極室に連続的に供給し
て同様な消耗を補償しかつ発生する水素のための出口及
び捕集装置を備えることが必要である。

前述し念とおり、すＫての入口供給用及び出口捕集用マ
ニホールド管及びそれを通過する液体の流速は該マニホ
ールド管からの電流の漏洩を最低限に抑制しかつカスケ
ード系中のすシての電解槽の短絡（漏電）を回避するよ
うに設計されることが必要である。

第１図、第２図及び第３図において、カスケード系は苛
性ソーダ（陰極液）の導入用のマニホールド／り及び塩
水（陽極液）導入用のマニホールドλＯを備える。各マ
ニホールドは半円形断面をもちかつこれらの平らな壁面
はカスケード系の軸の反対側に互いに隣接して配置され
ている。

苛性ソーダ導入用マニホールド／り及び塩水導入用マニ
ホールド２０とそれぞれ同心的に、各々が半環状断面を
もつ苛性ソーダ陰極液及び水素取出し用マニホールド２
１及び塩水陽極液及び塩素取出し用マニホールド２２が
配設される。

導入用マニホールドｌり及びコ０の壁は中央ジヨイント
３Ａ及び３Ｂによって限定されそして取出し用マニホー
ルド２／及び２２の壁は円板コ。

中央ジヨイント３人、膜６及び中央ジヨイント３Ｂによ
ってつぎのどとく限定される。

第弘図において、中央ジヨイント３Ａはプレースｊ４人
によって２分されている内側環体、２ｊＡにウェブ板２
≠Ａによって連結されている外側環体２３Ｎからなる。

外側環体、２ＪＡ、　　ウェブ板コ≠Ａ及び内側ｍ体コ
ｊＡは取出し用マニホールド２／及び２２の一部分であ
る空間を限定しそして内側環体２ｊｋ及びブレムス２１
．には導入用マニホールド／り及びコＯの一部分である
空間を限定する。各正方形平板又は円板コ及び膜６は円
形開口部２７を有し、該開口部２７はそれが外側環体２
３人の内縁と正確に符合するような寸法をもち、したが
って該外側環体ｊＪ人はカスケード組立体中の円板コ又
は膜６と密接し、かくして、カスケード組立体が正確に
設置されるものである。

ウェブ板Ｊ４ＣＡ、内側環体２ｊｋ及びプレース−６Ａ
はカスケードプレス機中で圧縮される際それぞれ円板コ
又は膜ｔの厚みのはソ半分だけ外側環体コ３Ａの面より
高い位置を占める。

外側環体、２３人を半径方向に貫通するか又はカスケー
ド組立体中の膜乙に密接する該外側環体の血中の溝であ
る半径方間の出口孔７人は苛性ソーダ取出し用マニホー
ルド２１とジヨイント３人の外縁、すなわちカスケード
組立体中の陰極室、とを連結する。

ウェブ板２≠を半径方間に貫通するか又はカスケード組
立体中の膜６にもつとも近いウェブ板の血中の溝である
半径方向の導入孔コタ入は苛性ソーダ導入用マニホール
ドｌりとジヨイントＪＡの外縁即ち陰極室と連結する。

第８図においては、別の中央ジヨイント３人は正方形内
に配設した弘個の円形開口部を有する本質的に正方形の
薄板よりなり、これらφ個の開口部はそれぞれ導入用マ
ニホールド管／り及び２Ｑの一部及び取出用マニホール
ド管２１及びココの一部である。各個の正方形平板又は
円板２及び膜ｔは本質的に正方形の開口部２７を有し％
核間口部はカスケード組立体中において第ｒ図での点線
に沿って存在するような寸法をもつ。

点線内のジヨイント３人の一部は第参図中の部分２４！
に、λ！Ａ及び２６人と同様に正確にジヨイント３人の
残り部分より高い位置を占める。

開口部７人及び入口λり人は第参図に説明した如くであ
る。

８５図においては、中央ジョイン）ＪＢは外側環体−Ｊ
Ｂ、　　ウェブ板２μＢ、内側環体コｔＢ及びブレーズ
２４Ｂからなる点で中央ジョ１ントＪＡとその対応する
本質的特徴において同様であるが、それは各々対応する
中央ジヨイント３人に対して／１００まで回転されたカ
スケード組立体中に取付けられている。

したがって、溝である場合、同様にカスケード組立体中
の幌６と密接する外ｌｌ１ｌ環体２ＪＢの面にある半径
方間の取出し孔７Ｂは塩水及び塩素取出し用マニホール
ド２コとカスケード組立体中の陽極室との間を連結する
。

同様に、溝である場合同じくカスケード組立体中の膜乙
にもつとも近接する外９ＩＩＩ環体ｊＪＢの面にある半
径方向の入ロコタＢは塩水導入用マニホールドとカスケ
ード組立体の陰極室との間を連結する。

第９図において別の中央ジヨイントｊＢＦｉ第８図中の
ジョイン）ＪＡと本質的に同様なものである。

開口部７Ｂ及び入ロコタＢは第３図で説明した如くであ
る。

第１図のカスケード系の一端において、陰極側フランジ
（ｃａｔｈｏｄｉｃ　ｆｌａｎｇｅ）　１人はその中央
に苛性ソーダ取出し用マニホールド２１と合致する開口
部３０Ａ及び苛性ソーダ導入用マニホールドｌりと合致
する開口部Ｊ／Ａを有する。

開口部、３０には中空半シャフトタ人の内部３２人と連
通し、そこから軸方向ベアリング３弘Ａの中空内部３３
人を経て空気出口３６人及び苛性ソーダ出口Ｊ７Ａを有
する空気−苛性ソーダ分離器ＪｊＡに連通ずる。

半シャフト２人の内部３２人は苛性ソーダ導入管ＪｆＡ
を備え、該導入管ＪｌｒＡは開口部Ｊ／Ａと水冷式ラジ
アルベアリング≠（７Ａの内部に開口する苛性ソーダ導
入口３２Ａとを連結するものである。ベアリング≠Ｏは
苛性ンーダ入口≠ｌ入を有する。

同様に、カスケード系の他端において、陽極側フランジ
ｆｆＢはその中央に塩水取出し用マニホールド２λと合
致する開口部３０Ｆ３及び塩水導入用マニホールド２０
と合致する開口部ｊ／Ｂを有する。

開口部ＪＯＢは中空半シャフトタＢの内部３２Ｂと連通
し、そこから軸方向ベアリング３弘Ｂの中空の内部ｊｊ
Ｂを経て塩素出口ＪＡＢ及び塩水出口３７Ｂを有する塩
素−塩水分離器ＪｊＢに連通する。

半シャフトタＢの内部３２Ｂは塩水導入管ｊｆｆＢを備
え、該導入管３１Ｂは開口部ｊ／Ｂと水冷式ラジアルベ
アリングｌ１０Ｈの内部に開口する塩水導入口３２Ｂと
を連結するものである。ベアリング≠ＯＢは塩水入口ダ
／Ｂを有する。

苛性ソーダ導入用マニホールドｌり、塩水導入用マニホ
ールドλ０１苛性ソーダと水素との取出し用マニホール
ド−７及び塩水と塩素との取出し用マニホールド２２が
第８図及び第９図の別の中央ジヨイント３人及び３Ｂに
よって形成されている場合には、マニホールドｌり〜２
λに供給し且つこれらから取出す装置は本質的に前記し
次如くであり寸法及びそれら装置をマニホールドｌり〜
２．２に接続する位置付けのみ相違していることが認め
られるであろう。

操業に際しては、７０℃に保持された第１流体相である
苛性ソーダ溶液を苛性ソーダ導入口≠／Ａからベアリン
グ４ｃｏ人、導入管Ｊｒｋ、苛性ソーダ導入用マニホー
ルドｌり及び半径万、同導入孔コタＡを経て供給して各
陰極！に通過させそして陰極！から半径方向取出０７入
、苛性ソーダ取出し用マニホールド２／、半シヤフトの
内部３２ｋ及びベアリング内部ｊＪＡを経て分離器ｊｊ
ｆｉ、中に取出す。

同時に同じく７０℃に保持された塩水を塩水導入日参／
Ｂからベアリング１７０Ｂ、導入管３１Ｂ１塩水導入用
マニホールド２０及び半径方向導入孔２りＢを経て各階
４！に弘λに供給しそ１て陽極≠２から半径方間取出し
ロアＢ、塩水取出し用マニホールド２コ、半シャフト内
部３２Ｂ及びベアリング内部ＪＪＢを経て分離器ＪｊＢ
に取出す。

陰極側フランジｒＡはスリップリング／７Ａを通じて負
碓的に荷電されそして陽極フランジＦＢはスリップリン
グ／７Ｂを通じて正極的に荷電され、（約）／！ｙｇル
トの電位差とする。

カスケード系中の各陰極ｊｌ′ｉ電動機（図示せず）を
用いて半シャフトタＡｉその上に取付けられたグーリー
又はビニオンを弁して駆動させることによって回転され
る。

陰極側水素は各陰極ｊから上述した苛性ソーダの取出し
と同一のルートを経て取出される。

南極に形成された塩素は各陽極≠２から上述した塩水の
取出しと同一のルートを経て取出される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従う多数の電極組立体（陰極組立体と
陽極組立体との両方）からなる１α列に配列されｆｃ電
解槽カスケード系の代表的−例の？ｆｇ：断面図、第２
図は＠１図のＡ−Ａ線に沿うカスケード系を円形断面形
とした横断面図、第３図は嘉／図の８７Ｂ線に沿うカス
ケード系を円形断面形とした横断面図、第４図は第１図
及び第２図におけるその方位で示された第２図の中央ジ
ヨイントＪ＆の拡大図、第５図は第１図及び第３図にお
けるその方位で示された第３図の中央ジヨイント３Ｂの
拡大図、第６□□□は第１図のＡ−Ａ＋ｌｆｉに沿うカ
スケード系を正方形断面形とした横断面図、第１図は第
１図のＢ−Ｂ線に沿うカスケード系を正方形断面形とし
た横断面図、第ｒ図は第１図、第弘図及び第６図におけ
る中央ジヨイント３人の方位に対応する方位で示された
。第１図、第μ図及び第８図の中央ジヨイントｊＡとは
別の中央ジヨイント３人の拡大図、そして第２図は第１
図、第５図及び第１図における中央ジヨイント３Ｂの方
位に対応する方位で示された。第１図、第５図及び第１
図の中央ジヨイント、？Ｂとは別の中央ジヨイント３Ｂ
の拡大図である。 ｌ・・・直列Ｘ解槽カスケード系全体、コ・・・導電性
の正方形板又は円板、ＪＡ、ＪＢ・・・中央ジヨイント
、４ｔＡ、＃Ｂ・・・周縁ガスケット、！・・・環状陰
極。 ｔ・・・正方形又は円板状の膜、７Ａ・・・開口部、７
Ｂ・・・開口部、ｒＡ、ｒＢ・・・導電性フランジ、デ
Ａ。 ９Ｂ・・・中窒半シャフト、／−・・・締付ボルト、／
ｊ・・・ナツト、／７Ａ、／７３・・・スリップリング
、ｌり。 ２０．２／、２λ・・・マニホールド、コ３Ａ、２３Ｂ
・・・外用１１環体、２≠Ａ、コ≠Ｂ・・・ウェブ板、
ｊｊＡ、λｊＢ・°・内Ｉ１１環体％コ４Ａ、２ＡＢ・
・・プレース、コア・・・開口部）２ｇ・・・開口部、
２りＡ、２２Ｂ・・・入口、３０Ａ、ＪＯＢ・・・開口
部、３１に、３１Ｂ・・・分離器、≠２・・−陽極。 昭和６２年　１月２１日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、第１の液体相中で電気化学反応を行うための電極組
   立体であつて、この電極組立体は電極と、この電極に接
   触している第１の液体相を収容する装置と、第２の流体
   相の反応生成物を前記電極から取出す装置と、前記電極
   と第１の液体相を収容する装置とを互いに１つの軸線の
   周りで回転させる装置とを有するものであり、しかも第
   １の液体相と接触しており且つ電気を供給されている電
   極と第１の液体相を収容する装置とを互いに回転させる
   際には第２の流体相の反応生成物が前記電極から半径方
   向に取出されるように、前記の電極と、第１の液体相の
   収容装置と、反応生成物の取出し装置と、電極と第１の
   液体相の収容装置との回転装置とが設けられることを特
   徴とする、電気化学反応用の電極組立体。 ２、前記の電極は、第１の液体相と第２の流体相との２
   つの流体相について透過性でありしかも化学的耐久性を
   もつ金属の金網又はフェルトである特許請求の範囲第１
   項記載の電極組立体。 ３、透過性電極は１つの環体の形である特許請求の範囲
   第２項記載の電極組立体。 ４、第２の流体相がガスであつて第１の液体相と第２の
   流体相とが向流で流れるように設計されてある特許請求
   の範囲第１項記載の電極組立体。 ５、電極組立体を回転可能な状態で支持し、ガス状の第
   ２流体相を除去する装置は第１液体相収容装置を包有す
   る電極区室の半径方向に位置する内側室壁に設けた複数
   の取出し孔よりなり、しかも電極組立体は第１の液体相
   の供給装置として電極区室の半径方向に位置する内側室
   壁に設けた少なくとも１つの開孔を備えている特許請求
   の範囲第４項記載の電極組立体。 ６、水平な回転軸を有する特許請求の範囲第１項記載の
   電極組立体。 ７、１つの液体相中で電気化学反応を行うセルの直列カ
   スケード型装置であつて、このカスケード型の装置は特
   許請求の範囲第１項記載の電極組立体の少なくとも２つ
   を直列に有し、その各個の電極組立体は１つの積層型の
   セル中に設けられてあり、しかも一対の隣り合う２つの
   セルの各々一対は、その一対の隣り合うセル同志の間に
   １枚の共通な導電性壁体をもち、この壁体は前記の隣り
   合うセル同志の間における陽極−陰極の連絡を提供して
   いるものであることを特徴とする、電気化学反応用セル
   の直列カスケード型装置。 ８、第１の液体相中で電気化学反応を実施する方法にお
   いて、第１の液体相と接触しておりしかも電気を供給さ
   れた電極と第１の液体相を収容する装置とを互いに回転
   させ、この回転によつて第２の流体相の反応生成物を前
   記の電極から半径方向の位置に取出すことを特徴とする
   、電気化学反応の実施方法。 ９、第２の流体がガスであり、第１の液体相と第２の流
   体相とが向流式に流れ、前記の電極は第１の液体相と第
   ２の流体相との２つの流体相について透過性である特許
   請求の範囲第８項記載の方法。 １０、前記の電極が陰極（カソード）をなし、第１の液
   体相が陰極液水溶液であり、第２の流体相が水素からな
   る又は水素を含むガスである特許請求の範囲第９項記載
   の方法。