JPS6220890A - イオン交換膜法電解槽 - Google Patents
イオン交換膜法電解槽Info
- Publication number
- JPS6220890A JPS6220890A JP60160124A JP16012485A JPS6220890A JP S6220890 A JPS6220890 A JP S6220890A JP 60160124 A JP60160124 A JP 60160124A JP 16012485 A JP16012485 A JP 16012485A JP S6220890 A JPS6220890 A JP S6220890A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrolytic cell
- exchange membrane
- cathode
- ion
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
- C25B9/17—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof
- C25B9/19—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof with diaphragms
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は耐食性の良好なイオン交換膜法電解槽に関する
。
。
水銀による環境汚染の問題から、水銀法に代わジアスベ
スト等から成る隔膜を用いる隔膜法食塩電解が行なわれ
ていたが、隔膜法食塩電解では得られる苛性ソーダの純
度が低いという欠点があり、高純度の苛性ソーダが少な
いエネルギ消費で得られる陽イオン交換膜を用いたイオ
ン交換膜法による食塩電解へと転換が進められている。
スト等から成る隔膜を用いる隔膜法食塩電解が行なわれ
ていたが、隔膜法食塩電解では得られる苛性ソーダの純
度が低いという欠点があり、高純度の苛性ソーダが少な
いエネルギ消費で得られる陽イオン交換膜を用いたイオ
ン交換膜法による食塩電解へと転換が進められている。
イオン交換膜法電解槽においては、得られる苛性ソーダ
の濃度が隔膜法の約３倍の３０数チと高く、隔膜法では
問題とならなかった鉄陰極の腐食が問題視されていたが
、高濃度苛性ソーダ中においても、陰極に陰極電位が印
加されて水素発生電位にあれば、鉄はいわゆるｉｍｍｕ
ｎｉｔｙ領域に存在し、腐食は進行しないことが明らか
にされている。
の濃度が隔膜法の約３倍の３０数チと高く、隔膜法では
問題とならなかった鉄陰極の腐食が問題視されていたが
、高濃度苛性ソーダ中においても、陰極に陰極電位が印
加されて水素発生電位にあれば、鉄はいわゆるｉｍｍｕ
ｎｉｔｙ領域に存在し、腐食は進行しないことが明らか
にされている。
例えば、黒瀬、太田「濃厚アルカリ溶液中での鉄の腐食
挙動」（第７回ツーダニ業技術討論会予稿集ｐ７３−７
６（１９８３））に報告されている。
挙動」（第７回ツーダニ業技術討論会予稿集ｐ７３−７
６（１９８３））に報告されている。
しかしながら、電解電圧を低下させるために用いられて
いるニッケル等の被覆を形成した活性陰極は水素過電圧
が小さい分だけ被覆を形成していない鉄陰極に比して責
な電位にあることとなシ、被覆に生じたピンホール等か
らの鉄の腐食が進行し易い状態となっている。特Ｋ、陰
極室内に気液分離領域を有する電解槽の陰極に活性陰極
を用いた場合には、鉄の腐食が無視できず、また陰極液
中へ溶出した鉄が活性陰極面上へ析出して比較的短期間
に電解電圧が上昇する等の問題点が明らかとなった。
いるニッケル等の被覆を形成した活性陰極は水素過電圧
が小さい分だけ被覆を形成していない鉄陰極に比して責
な電位にあることとなシ、被覆に生じたピンホール等か
らの鉄の腐食が進行し易い状態となっている。特Ｋ、陰
極室内に気液分離領域を有する電解槽の陰極に活性陰極
を用いた場合には、鉄の腐食が無視できず、また陰極液
中へ溶出した鉄が活性陰極面上へ析出して比較的短期間
に電解電圧が上昇する等の問題点が明らかとなった。
以下、この発明を添付図面に基づいて説明する。
第１図は、イオン交換脱法食塩電解槽の部分破断斜視図
である。寛解槽底板ｌに袋状イオン交換膜２で包囲され
た複数の陽極４が取シ付けられておシ、イオン交換膜を
介して陽極に対向する多数のフルチー−プ５と称してい
る金網状陰極が陰極缶３に設けられている。陰極缶の内
部壁面の、フルチューブ５に平行な面には、エンドリム
スクリーン１５と称する陰極金網が取シ付けられておシ
、また、フルチューブおよびノ・−７チユーブと直角を
なす面には、垂直側面金網６が取シ付けられている。陰
極缶３の上面には、袋状イオン交換膜２の上方の開口部
に対応する部分に開口部を有する仕切板８が設けられて
おシ、各陽極室の上部には、袋状イオン交換膜の開口部
を蓋う陽極室上部蓋体７が設けられている。９はマニホ
ールドであり、マニホールドには各陽極室に通じる細管
と塩素ガス出口１０、陽極液供給口１２、陽極液排出口
１３が設けられておシ、マニホールド内において気液分
離された塩素ガスが塩素ガス出口１０よシ取り出され、
陽極液は陽極液出口１３より取シ出される。
である。寛解槽底板ｌに袋状イオン交換膜２で包囲され
た複数の陽極４が取シ付けられておシ、イオン交換膜を
介して陽極に対向する多数のフルチー−プ５と称してい
る金網状陰極が陰極缶３に設けられている。陰極缶の内
部壁面の、フルチューブ５に平行な面には、エンドリム
スクリーン１５と称する陰極金網が取シ付けられておシ
、また、フルチューブおよびノ・−７チユーブと直角を
なす面には、垂直側面金網６が取シ付けられている。陰
極缶３の上面には、袋状イオン交換膜２の上方の開口部
に対応する部分に開口部を有する仕切板８が設けられて
おシ、各陽極室の上部には、袋状イオン交換膜の開口部
を蓋う陽極室上部蓋体７が設けられている。９はマニホ
ールドであり、マニホールドには各陽極室に通じる細管
と塩素ガス出口１０、陽極液供給口１２、陽極液排出口
１３が設けられておシ、マニホールド内において気液分
離された塩素ガスが塩素ガス出口１０よシ取り出され、
陽極液は陽極液出口１３より取シ出される。
また、陰極缶３内は、袋状イオン交換膜２の袋の外側全
体が陰極室を形成してお９、陰極液供給口（図示せず）
から稲荷性ソーダ水溶液又は水が供給され、濃厚苛性ソ
ーダ液は陰極缶３に取シ付けられた陰極液出口１４よシ
溢流として取シ出され、水素ガスは水素ガス出口１１よ
シ取シ出される。
体が陰極室を形成してお９、陰極液供給口（図示せず）
から稲荷性ソーダ水溶液又は水が供給され、濃厚苛性ソ
ーダ液は陰極缶３に取シ付けられた陰極液出口１４よシ
溢流として取シ出され、水素ガスは水素ガス出口１１よ
シ取シ出される。
この電解槽の陰極室内の上部には気液分離領域が形成さ
れ、陰極から発生する水素ガス気泡のため、気液界面は
泡だった状態となっておシ、また気相部には多数の飛沫
が存在している。このため、陰極面に形成される気液界
面は常に変動しておシ、また気相部に存在する陰極面に
は濃厚な苛性ソーダの飛沫が付着することとなる。
れ、陰極から発生する水素ガス気泡のため、気液界面は
泡だった状態となっておシ、また気相部には多数の飛沫
が存在している。このため、陰極面に形成される気液界
面は常に変動しておシ、また気相部に存在する陰極面に
は濃厚な苛性ソーダの飛沫が付着することとなる。
鉄は１ｍｍｕｎｉｔｙ領域にある場合には濃厚苛性ソー
ダ中においても腐食は進行しないが、気相中に存在する
鉄に付着した飛沫は自然腐食を進行させ、陰極の気液界
面に生じる濃度差によって形成される濃淡電池は気液界
面部分での腐食の原因となる。
ダ中においても腐食は進行しないが、気相中に存在する
鉄に付着した飛沫は自然腐食を進行させ、陰極の気液界
面に生じる濃度差によって形成される濃淡電池は気液界
面部分での腐食の原因となる。
これらの腐食は、陰極室内に気相を存在させないことに
よシ、抑制できるものと考えられるが、陰極室外に気液
分離領域を設けることは、構造的に複雑となシ好ましく
ない。
よシ、抑制できるものと考えられるが、陰極室外に気液
分離領域を設けることは、構造的に複雑となシ好ましく
ない。
本発明は、比較的簡単な手段にょシ、陰極の腐食を防止
し、製品苛性ソーダ中の鉄濃度を低下させ、また活性陰
極の性能を長期にわたシ維持する手段を提供するもので
ある。
し、製品苛性ソーダ中の鉄濃度を低下させ、また活性陰
極の性能を長期にわたシ維持する手段を提供するもので
ある。
すなわち従来の電解槽では、第２図のＡ−Ａ線で切断し
た断面図である第３図で示されるように、陰極金網であ
るフルチー−プ５およびエンドリムスクリーン１５の上
部は、陰極室１６内の気液分離領域の気相部に存在して
いるのく対し、本願の発明の電解槽は第３図と同一の箇
所の断面図である第４図で示されるように、フルチュー
ブ５およびエンドリムスクリーン１５の上部はすべて陰
極液中に位置している。
た断面図である第３図で示されるように、陰極金網であ
るフルチー−プ５およびエンドリムスクリーン１５の上
部は、陰極室１６内の気液分離領域の気相部に存在して
いるのく対し、本願の発明の電解槽は第３図と同一の箇
所の断面図である第４図で示されるように、フルチュー
ブ５およびエンドリムスクリーン１５の上部はすべて陰
極液中に位置している。
本発明の如き構成とすることによシ、陰極はすべて液中
に存在する結果、活性陰極に生じたピンホール等を通し
て陰極液と接触する鉄も水素発生電位にあり、腐食は抑
制される結果活性陰極面上への溶出した鉄の電着が減少
されるため、長期間にわたシ、陰極の機械的強度および
活性陰極の性能を保持することができる。
に存在する結果、活性陰極に生じたピンホール等を通し
て陰極液と接触する鉄も水素発生電位にあり、腐食は抑
制される結果活性陰極面上への溶出した鉄の電着が減少
されるため、長期間にわたシ、陰極の機械的強度および
活性陰極の性能を保持することができる。
本発明の電解槽は、イオン交換膜法用として新規に製作
された電解槽であるのはもちろんのこと、隔膜法食塩電
解用の電解槽をイオン交換膜法用に改造した電解槽も含
まれる。
された電解槽であるのはもちろんのこと、隔膜法食塩電
解用の電解槽をイオン交換膜法用に改造した電解槽も含
まれる。
以下実施例を示して本願の発明の詳細な説明する。
陽イオン交換膜として、パーフルオロカルボン酸系の膜
とパーフルオロスルホン酸系の膜とを積層した膜を用い
、陰極としてニッケル系のメッキを施した鉄陰極を用い
た商用電解槽において、２ＫＡ／ｍ”の電流密度で約９
０℃の温度で、３０〜３５チの苛性ソーダが生成するよ
うに電解したところ、陰極の上部が気液界面よυ上の気
相部にある電解槽では、電解電圧を縦軸、通電日数を横
軸として電解電圧の経過を示す第５図の［Ｆ］）で示さ
れるように、通電当初より電解電圧が上昇し、鉄陰極の
場合の電解電圧を示す（４）に近づいていくが、陰極が
すべて陰極液中に存在している電解槽では（Ｃ）に示さ
れるように電圧の上昇傾向はきわめて小さい。
とパーフルオロスルホン酸系の膜とを積層した膜を用い
、陰極としてニッケル系のメッキを施した鉄陰極を用い
た商用電解槽において、２ＫＡ／ｍ”の電流密度で約９
０℃の温度で、３０〜３５チの苛性ソーダが生成するよ
うに電解したところ、陰極の上部が気液界面よυ上の気
相部にある電解槽では、電解電圧を縦軸、通電日数を横
軸として電解電圧の経過を示す第５図の［Ｆ］）で示さ
れるように、通電当初より電解電圧が上昇し、鉄陰極の
場合の電解電圧を示す（４）に近づいていくが、陰極が
すべて陰極液中に存在している電解槽では（Ｃ）に示さ
れるように電圧の上昇傾向はきわめて小さい。
第１図は陰極室内に気液分離領域を有するイオン交換膜
法電解槽の部分破断斜視図。第２図は該イオン交換膜法
電解槽の平面図。第３図は第２図のＡ−Ａ線で示される
位置の従来例の電解槽断面図。第４図は第２図のＡ−Ａ
線で示される位置の本発明の電解槽。第５図は従来例の
電解槽と本発明の電解槽の電解電圧の通電日数による変
化を示すグラフ。 １・・・電解槽底板 ２・・・袋状イオン交換膜 ３・・・陰極缶 ４・・・陽極 ５・・・フルチューブ ６・・・垂直側面金網 ７・・・陽極室上部蓋体 ８・・・仕切板 ９・・・マニホールド １１・・・水素ガス出口 １４・・・陰極液出口 １５・・・エンドリムスクリーン １６・・・陰極室 第３図 第４図 ｅ５
法電解槽の部分破断斜視図。第２図は該イオン交換膜法
電解槽の平面図。第３図は第２図のＡ−Ａ線で示される
位置の従来例の電解槽断面図。第４図は第２図のＡ−Ａ
線で示される位置の本発明の電解槽。第５図は従来例の
電解槽と本発明の電解槽の電解電圧の通電日数による変
化を示すグラフ。 １・・・電解槽底板 ２・・・袋状イオン交換膜 ３・・・陰極缶 ４・・・陽極 ５・・・フルチューブ ６・・・垂直側面金網 ７・・・陽極室上部蓋体 ８・・・仕切板 ９・・・マニホールド １１・・・水素ガス出口 １４・・・陰極液出口 １５・・・エンドリムスクリーン １６・・・陰極室 第３図 第４図 ｅ５
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、陰極室内に気液分離領域を有するイオン交換膜法電
解槽において、陰極はすべて陰極液中にあることを特徴
とするイオン交換膜法電解槽。 ２、陰極が、水素過電圧を低下させる物質を被覆した活
性陰極であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載のイオン交換膜法電解槽。 ３、電解槽が隔膜法食塩電解槽をイオン交換膜法電解槽
に改造したものであることを特徴とする特許請求の範囲
第１項又は第２項記載の電解槽。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60160124A JPS6220890A (ja) | 1985-07-22 | 1985-07-22 | イオン交換膜法電解槽 |
| DE19863624213 DE3624213A1 (de) | 1985-07-22 | 1986-07-17 | Elektrolysevorrichtung mit ionenaustauschmembran |
| FR8610575A FR2585039A1 (fr) | 1985-07-22 | 1986-07-21 | Electrolyseur pour procede a la membrane echangeuse d'ions |
| CN198686105810A CN86105810A (zh) | 1985-07-22 | 1986-07-21 | 离子交换膜法的电解槽 |
| DD86292749A DD248612A5 (de) | 1985-07-22 | 1986-07-22 | Elektrolysevorrichtung mit ionenaustauschmembran |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60160124A JPS6220890A (ja) | 1985-07-22 | 1985-07-22 | イオン交換膜法電解槽 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6220890A true JPS6220890A (ja) | 1987-01-29 |
Family
ID=15708384
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60160124A Pending JPS6220890A (ja) | 1985-07-22 | 1985-07-22 | イオン交換膜法電解槽 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6220890A (ja) |
| CN (1) | CN86105810A (ja) |
| DD (1) | DD248612A5 (ja) |
| DE (1) | DE3624213A1 (ja) |
| FR (1) | FR2585039A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1019590B (zh) * | 1990-09-03 | 1992-12-23 | 张学明 | 高效水电解制氢氧装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5591988A (en) * | 1978-12-28 | 1980-07-11 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | Electrolytic cell and electrolysis method |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4381230A (en) * | 1981-06-22 | 1983-04-26 | The Dow Chemical Company | Operation and regeneration of permselective ion-exchange membranes in brine electrolysis cells |
| IT1177236B (it) * | 1983-11-17 | 1987-08-26 | Toyo Soda Mfg Co Ltd | Procedimento per produrre agenti alcalini caustici |
-
1985
- 1985-07-22 JP JP60160124A patent/JPS6220890A/ja active Pending
-
1986
- 1986-07-17 DE DE19863624213 patent/DE3624213A1/de not_active Withdrawn
- 1986-07-21 CN CN198686105810A patent/CN86105810A/zh active Pending
- 1986-07-21 FR FR8610575A patent/FR2585039A1/fr not_active Withdrawn
- 1986-07-22 DD DD86292749A patent/DD248612A5/de not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5591988A (en) * | 1978-12-28 | 1980-07-11 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | Electrolytic cell and electrolysis method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3624213A1 (de) | 1987-05-07 |
| FR2585039A1 (fr) | 1987-01-23 |
| DD248612A5 (de) | 1987-08-12 |
| CN86105810A (zh) | 1987-02-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4142950A (en) | Apparatus and process for electrolysis using a cation-permselective membrane and turbulence inducing means | |
| JPS6315354B2 (ja) | ||
| US4013525A (en) | Electrolytic cells | |
| US3849281A (en) | Bipolar hypochlorite cell | |
| EP0064417A1 (en) | An electrochemical cell and methods of carrying out electrochemical reactions | |
| US4584080A (en) | Bipolar electrolysis apparatus with gas diffusion cathode | |
| US3959095A (en) | Method of operating a three compartment electrolytic cell for the production of alkali metal hydroxides | |
| US3755105A (en) | Vacuum electrical contacts for use in electrolytic cells | |
| JPS61250187A (ja) | アルカリ金属塩化物ブラインの電解方法 | |
| JO2116B1 (en) | Electric analyzer for halogen gas production | |
| JPH1081987A (ja) | ガス拡散陰極及び該ガス拡散陰極を使用する塩水電解槽 | |
| US4236989A (en) | Electrolytic cell | |
| SE445562B (sv) | Elektrolyscell | |
| US4568433A (en) | Electrolytic process of an aqueous alkali metal halide solution | |
| JPS6220890A (ja) | イオン交換膜法電解槽 | |
| US4596639A (en) | Electrolysis process and electrolytic cell | |
| US4093525A (en) | Method of preventing hydrogen deterioration in a bipolar electrolyzer | |
| JPH0125835B2 (ja) | ||
| US4586994A (en) | Electrolytic process of an aqueous alkali metal halide solution and electrolytic cell used therefor | |
| JPH10158875A (ja) | 複極式フィルタープレス型電解槽 | |
| JPS6046191B2 (ja) | 縦型電解槽 | |
| US4271004A (en) | Synthetic separator electrolytic cell | |
| US4342630A (en) | Brine distribution system for electrolytic cells | |
| JPS599632B2 (ja) | 電解槽 | |
| JPS6327432B2 (ja) |