JPS6254196B2 - - Google Patents
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- JPS6254196B2 JPS6254196B2 JP54158688A JP15868879A JPS6254196B2 JP S6254196 B2 JPS6254196 B2 JP S6254196B2 JP 54158688 A JP54158688 A JP 54158688A JP 15868879 A JP15868879 A JP 15868879A JP S6254196 B2 JPS6254196 B2 JP S6254196B2
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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
- C25B15/00—Operating or servicing cells
-
- 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
- C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
- C25B1/01—Products
- C25B1/34—Simultaneous production of alkali metal hydroxides and chlorine, oxyacids or salts of chlorine, e.g. by chlor-alkali electrolysis
- C25B1/46—Simultaneous production of alkali metal hydroxides and chlorine, oxyacids or salts of chlorine, e.g. by chlor-alkali electrolysis in diaphragm cells
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- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、選択透過膜電解槽の使用による、食
塩水からの塩素と水酸化ナトリウム（苛性ソー
ダ）の製造に関する。特に本発明は選択浸透膜電
解槽の操作方法の改善に関するものである。
塩水からの塩素と水酸化ナトリウム（苛性ソー
ダ）の製造に関する。特に本発明は選択浸透膜電
解槽の操作方法の改善に関するものである。
選択透過膜電解槽が基本三要素：陽極、膜及び
陰極から成ることは公知である。陽極と陰極は
各々膜で互いに分離された隔室中に収容され、こ
れらの構成部分を組立ててユニツト電解槽を構成
する。電解装置は多数のユニツト電解槽を一緒に
重ねて製作される。ユニツト電解槽の陽極が隣接
ユニツト電解槽の陰極に電気的に接続されている
ときこの電解装置を複極式と云い、全陽極が一緒
に電気的に接続され、全陰極も同様に接続されて
いるとき単極式と云う。
陰極から成ることは公知である。陽極と陰極は
各々膜で互いに分離された隔室中に収容され、こ
れらの構成部分を組立ててユニツト電解槽を構成
する。電解装置は多数のユニツト電解槽を一緒に
重ねて製作される。ユニツト電解槽の陽極が隣接
ユニツト電解槽の陰極に電気的に接続されている
ときこの電解装置を複極式と云い、全陽極が一緒
に電気的に接続され、全陰極も同様に接続されて
いるとき単極式と云う。
選択透過膜電解槽では、電解質の電気抵抗によ
る電圧低下を最小化するため、両電極間の間隙を
比較的狭くして操作することが望ましい。全間隙
は陽極液間隙と陰極液間隙からなり、各間隙の相
対的幅は、勿論、膜の位置により決定される。
る電圧低下を最小化するため、両電極間の間隙を
比較的狭くして操作することが望ましい。全間隙
は陽極液間隙と陰極液間隙からなり、各間隙の相
対的幅は、勿論、膜の位置により決定される。
塩素／苛性ソーダ電解槽で通常使用される型の
陽イオン選択透過膜、代表的には900乃至1200当
量のパーフルオルスルホン酸型膜は、電圧勾配の
ため水酸イオンの陰極室より陽極室への逆移動が
ある程度生起する。この結果陽極で発生する塩素
と相まつて、膜の陽極側の極く近辺に比較的高濃
度の次亜塩素酸アルカリが局部的に生成する。塩
素／苛性ソーダ膜電解槽のチタン金属陽極で使用
される導電性被覆は通常ルテニウム及びチタン酸
化物の混合物である。斯る被覆は次亜塩素酸アル
カリの攻撃を受け易く、被覆が急速に失なわれる
と共に陽極表面が非導電性になる。このため膜と
陽極が直接接触するのを防止する必要がある。従
つて膜は陰極に近く陽極から離れて配置されねば
ならない。膜を固定配置に保持するため塩素／苛
性ソーダ膜電解槽でこれまで使用されてきた方法
は、陽極と膜の直接接触を防止するため、陽極と
膜の間にスペーサー或いは分離格子
（separatorgrid）を配置することに関するもので
ある。膜と陰極の直接接触を防止したい時には、
同様のスペーサーを、陰極と膜の間で使用しても
よい。
陽イオン選択透過膜、代表的には900乃至1200当
量のパーフルオルスルホン酸型膜は、電圧勾配の
ため水酸イオンの陰極室より陽極室への逆移動が
ある程度生起する。この結果陽極で発生する塩素
と相まつて、膜の陽極側の極く近辺に比較的高濃
度の次亜塩素酸アルカリが局部的に生成する。塩
素／苛性ソーダ膜電解槽のチタン金属陽極で使用
される導電性被覆は通常ルテニウム及びチタン酸
化物の混合物である。斯る被覆は次亜塩素酸アル
カリの攻撃を受け易く、被覆が急速に失なわれる
と共に陽極表面が非導電性になる。このため膜と
陽極が直接接触するのを防止する必要がある。従
つて膜は陰極に近く陽極から離れて配置されねば
ならない。膜を固定配置に保持するため塩素／苛
性ソーダ膜電解槽でこれまで使用されてきた方法
は、陽極と膜の直接接触を防止するため、陽極と
膜の間にスペーサー或いは分離格子
（separatorgrid）を配置することに関するもので
ある。膜と陰極の直接接触を防止したい時には、
同様のスペーサーを、陰極と膜の間で使用しても
よい。
この方法には下記の二大欠点が存する。第一は
スペーサーが膜の一部を遮断して膜を通過するナ
トリウムイオン流を制限し、従つて電解槽の電圧
降下を増大せしめることである。第二はスペーサ
ーがガスの放出、即ち陽極側では塩素、陰極側で
は水素が電極の極く近辺から放出されるのを妨害
し、従つて電解質中の電流の流れを妨害し、電解
槽の電圧降下を更に増大せしめることである。
スペーサーが膜の一部を遮断して膜を通過するナ
トリウムイオン流を制限し、従つて電解槽の電圧
降下を増大せしめることである。第二はスペーサ
ーがガスの放出、即ち陽極側では塩素、陰極側で
は水素が電極の極く近辺から放出されるのを妨害
し、従つて電解質中の電流の流れを妨害し、電解
槽の電圧降下を更に増大せしめることである。
従つて、スペーサーを存在させずに膜電解槽を
操作し、尚且つ、膜と陽極の接触を実質的に防止
しながら、膜を陰極に近い或いは直接接触した固
定配置に維持するのが有利であろう。
操作し、尚且つ、膜と陽極の接触を実質的に防止
しながら、膜を陰極に近い或いは直接接触した固
定配置に維持するのが有利であろう。
本発明は、電解槽に於ける食塩水の電解の改良
方法を提供するものであり、 (a) 電解槽の陽極室に食塩水を導入し、 (b) 水又は水酸化ナトリウム水溶液を該電解槽の
陰極室に導入し、 (c) 該両室を陽イオン選択透過膜にて分離し、 (d) 塩素及び消耗食塩水を、陽極室から第１出口
ライン及び第１ヘツダーを通して食塩水捕集個
所に取出し、 (e) 水酸化ナトリウム溶液と水素を、陰極室から
第２出口ライン及び第２ヘツダーを通して水酸
化ナトリウム溶液捕集個所に取出し、その第１
ヘツダーおよび第２ヘツダーはそれぞれ食塩水
捕集個所および水酸化ナトリウム溶液捕集個所
に伸びている端部を有していることからなる食
塩水の電解方法において、その第１ヘツダーの
端部およびその第２ヘツダーの端部は、別々の
液面下に保持され、２つの液の液面水準を異な
つたレベルに保持させることによつて陽極室の
圧力を陰極室の圧力よりも高く維持することを
特徴とする食塩水の電解方法に関する。
方法を提供するものであり、 (a) 電解槽の陽極室に食塩水を導入し、 (b) 水又は水酸化ナトリウム水溶液を該電解槽の
陰極室に導入し、 (c) 該両室を陽イオン選択透過膜にて分離し、 (d) 塩素及び消耗食塩水を、陽極室から第１出口
ライン及び第１ヘツダーを通して食塩水捕集個
所に取出し、 (e) 水酸化ナトリウム溶液と水素を、陰極室から
第２出口ライン及び第２ヘツダーを通して水酸
化ナトリウム溶液捕集個所に取出し、その第１
ヘツダーおよび第２ヘツダーはそれぞれ食塩水
捕集個所および水酸化ナトリウム溶液捕集個所
に伸びている端部を有していることからなる食
塩水の電解方法において、その第１ヘツダーの
端部およびその第２ヘツダーの端部は、別々の
液面下に保持され、２つの液の液面水準を異な
つたレベルに保持させることによつて陽極室の
圧力を陰極室の圧力よりも高く維持することを
特徴とする食塩水の電解方法に関する。
本発明に依り差圧或いは圧力バイアスを付与
し、陽極室の圧力を陰極室の圧力より高くするこ
とにより、膜と陽極の接触は実質的に回避され
る。差圧の重大変動を防止することは、望ましか
らぬ接触の可能性を更に減少させるに留まらず、
変動の結果生ずる膜の屈曲を回避することにより
膜の弱化を防止するのである。
し、陽極室の圧力を陰極室の圧力より高くするこ
とにより、膜と陽極の接触は実質的に回避され
る。差圧の重大変動を防止することは、望ましか
らぬ接触の可能性を更に減少させるに留まらず、
変動の結果生ずる膜の屈曲を回避することにより
膜の弱化を防止するのである。
前述のごとく、一般に電解装置は多数のユニツ
トの電解槽からなる。この場合単一電解槽の陽極
が隣接ユニツト電解槽の陰極に電気的に接続され
ている。本発明は、その中の１個のユニツト電解
槽について図示した。この図面に示された装置は
好ましい態様である。
トの電解槽からなる。この場合単一電解槽の陽極
が隣接ユニツト電解槽の陰極に電気的に接続され
ている。本発明は、その中の１個のユニツト電解
槽について図示した。この図面に示された装置は
好ましい態様である。
付図を参照すると本発明を更に十分理解できる
であろう。図は、陽極１４を含む陽極室１５及び
陰極１６を含む陰極室１７を有するユニツト電解
槽１０を示す。両隔室は陽イオン選択透過膜１２
により分離している。食塩水はヘツダー２４及び
ライン２２を経て陽極室に導入され、水又は水酸
化ナトリウム溶液はヘツダー２０及びライン１８
を経て陰極室に導入される。
であろう。図は、陽極１４を含む陽極室１５及び
陰極１６を含む陰極室１７を有するユニツト電解
槽１０を示す。両隔室は陽イオン選択透過膜１２
により分離している。食塩水はヘツダー２４及び
ライン２２を経て陽極室に導入され、水又は水酸
化ナトリウム溶液はヘツダー２０及びライン１８
を経て陰極室に導入される。
電極に電流を通ずると、陽極室１５の塩化ナト
リウムは分解されて、塩素ガス及びナトリウムイ
オンを生成する。ナトリウムイオンは膜１２を通
じて陰極室１７に移動し水酸化ナトリウムと水素
ガスを生成する。消耗食塩水陽極液と塩素ガスは
陽極室から、第１出口ライン３０及び第１ヘツダ
ー３２を通じて、第１ヘツター３２の浸液脚部４
４を経て食塩水捕集個所４２に取出され、そこで
気−液が分離し、塩素はライン５０を経て除去さ
れ、且つ、食塩水はオーバーフローライン４８か
ら取出される。第１ヘツダーの一方の端部が開放
となつているのは、別のユニツト電解槽の陽極室
からの塩素ガス及び消耗食塩水が流れ込むための
開放端である。第１出口ラインは各ユニツト電解
槽ごとに設けられるが、第１ヘツダーおよび食塩
水捕集個所は数個の電解槽に１個設ければ良い。
一般に第１ヘツダーを流れる液体又は気体量は第
１出口ラインを流れる液体又は気体よりも多いの
で、第１ヘツダーの直径は第１出口ラインよりも
大きいことが望ましいが、必ずしもこれは必要な
要件ではない。
リウムは分解されて、塩素ガス及びナトリウムイ
オンを生成する。ナトリウムイオンは膜１２を通
じて陰極室１７に移動し水酸化ナトリウムと水素
ガスを生成する。消耗食塩水陽極液と塩素ガスは
陽極室から、第１出口ライン３０及び第１ヘツダ
ー３２を通じて、第１ヘツター３２の浸液脚部４
４を経て食塩水捕集個所４２に取出され、そこで
気−液が分離し、塩素はライン５０を経て除去さ
れ、且つ、食塩水はオーバーフローライン４８か
ら取出される。第１ヘツダーの一方の端部が開放
となつているのは、別のユニツト電解槽の陽極室
からの塩素ガス及び消耗食塩水が流れ込むための
開放端である。第１出口ラインは各ユニツト電解
槽ごとに設けられるが、第１ヘツダーおよび食塩
水捕集個所は数個の電解槽に１個設ければ良い。
一般に第１ヘツダーを流れる液体又は気体量は第
１出口ラインを流れる液体又は気体よりも多いの
で、第１ヘツダーの直径は第１出口ラインよりも
大きいことが望ましいが、必ずしもこれは必要な
要件ではない。
同様に陰極側で水酸化ナトリウム陰極液と水素
ガスは、第２出口ライン２６、第２ヘツダー２８
及び浸液脚部３６を経て、NaOH溶液補集個所３
４に取出され、そこから水素ガスはライン３８を
経て除去され、陰極液はオーバーフローライン４
０を経て取出される。この場合でも第２ヘツダー
には、別の電解槽からのNaOHおよびH2が通る構
成となつている。同様に第２ヘツダーが第２出口
ラインより太いことは要件ではない。
ガスは、第２出口ライン２６、第２ヘツダー２８
及び浸液脚部３６を経て、NaOH溶液補集個所３
４に取出され、そこから水素ガスはライン３８を
経て除去され、陰極液はオーバーフローライン４
０を経て取出される。この場合でも第２ヘツダー
には、別の電解槽からのNaOHおよびH2が通る構
成となつている。同様に第２ヘツダーが第２出口
ラインより太いことは要件ではない。
陽極液浸液脚部４４の液面下部分S1を、陰極液
浸液脚部３６の液面下部分S2に対して適正な関係
に維持することにより、陽極室１５の圧力を陰極
室１７の圧力より高目に維持することができる。
浸液脚部の液面下部分の調節は、例えば液封脚部
オーバーフロー４０及び４８の高さを調節するこ
とにより行なうことができる。従つて、陽極室−
陰極室間に一定の正差圧を維持するには、各液封
脚部オーバーフローの高さを適正にするだけでよ
い。この差圧は、図に示すごとく、可撓性の膜１
２を陽極１４から遠ざけ陰極１６に近づける役を
果し、更に膜を陰極面に対しても安全に保持する
ことも可能とする。これは陽極と膜の接触防止に
役立ち、且つ、膜の屈曲防止にも役立つものであ
る。
浸液脚部３６の液面下部分S2に対して適正な関係
に維持することにより、陽極室１５の圧力を陰極
室１７の圧力より高目に維持することができる。
浸液脚部の液面下部分の調節は、例えば液封脚部
オーバーフロー４０及び４８の高さを調節するこ
とにより行なうことができる。従つて、陽極室−
陰極室間に一定の正差圧を維持するには、各液封
脚部オーバーフローの高さを適正にするだけでよ
い。この差圧は、図に示すごとく、可撓性の膜１
２を陽極１４から遠ざけ陰極１６に近づける役を
果し、更に膜を陰極面に対しても安全に保持する
ことも可能とする。これは陽極と膜の接触防止に
役立ち、且つ、膜の屈曲防止にも役立つものであ
る。
陽極室を出る消耗食塩水と塩素ガスを障害なく
自由に食塩水捕集個所４２に流すこと、特に二相
分離の気−液流として流すことが重要なことは知
見されている。これはガスと液体がライン内及び
ヘツダー内で２個の分離、連続相を形成すべきこ
とを意味する。陽極室の内圧変動を避けるため、
消耗食塩水／塩素ラインは、二相が消耗食塩水／
塩素ヘツダーに障害なく降下するよう、寸法及び
配置をきめる必要がある。また、ラインの直径及
び長さは、ラインによる圧力降下が全圧と比較し
て無視できるほど小さくなるよう決める必要があ
る。更に、第１出口ライン３０は、ラインの断続
的液封を避くべく、単調に陽極室出口から第１ヘ
ツダー３２に降下すべきである。同様に、消耗食
塩水が第１ヘツダーの底部で塩素ガス流と完全に
分離した流れとして自由に動くよう、第１ヘツダ
ー３２の断面積を十分大きくとる必要がある。消
耗食塩水流が断続的にヘツダーの全断面積を占め
ると、ヘツダーに沿つて液流とガス流が交代に進
行し、その結果ヘツダー圧が変動し、それが圧力
変動として陽極室に逆伝播される。最後に、液封
容器の浸液−脚部４４は、ガス流と液流の分離を
維持するため、適当な径にする必要がある。これ
は径がヘツダー３２に類似の浸液脚部を使用する
と都合よく確保できる。塩素ガスを浸液脚部４４
から滑らかに流すには、通常、浸液脚部の低部に
みぞをつけるか又はノコギリ状にすることが行な
われる。
自由に食塩水捕集個所４２に流すこと、特に二相
分離の気−液流として流すことが重要なことは知
見されている。これはガスと液体がライン内及び
ヘツダー内で２個の分離、連続相を形成すべきこ
とを意味する。陽極室の内圧変動を避けるため、
消耗食塩水／塩素ラインは、二相が消耗食塩水／
塩素ヘツダーに障害なく降下するよう、寸法及び
配置をきめる必要がある。また、ラインの直径及
び長さは、ラインによる圧力降下が全圧と比較し
て無視できるほど小さくなるよう決める必要があ
る。更に、第１出口ライン３０は、ラインの断続
的液封を避くべく、単調に陽極室出口から第１ヘ
ツダー３２に降下すべきである。同様に、消耗食
塩水が第１ヘツダーの底部で塩素ガス流と完全に
分離した流れとして自由に動くよう、第１ヘツダ
ー３２の断面積を十分大きくとる必要がある。消
耗食塩水流が断続的にヘツダーの全断面積を占め
ると、ヘツダーに沿つて液流とガス流が交代に進
行し、その結果ヘツダー圧が変動し、それが圧力
変動として陽極室に逆伝播される。最後に、液封
容器の浸液−脚部４４は、ガス流と液流の分離を
維持するため、適当な径にする必要がある。これ
は径がヘツダー３２に類似の浸液脚部を使用する
と都合よく確保できる。塩素ガスを浸液脚部４４
から滑らかに流すには、通常、浸液脚部の低部に
みぞをつけるか又はノコギリ状にすることが行な
われる。
差圧の更なる安定化は、水素ガス及び陰極液を
障害なく、中断することなく流すことにより達成
できるが、この際の電解装置陰極側の必要事項は
陽極に関し記載したことと本質的に同様である。
障害なく、中断することなく流すことにより達成
できるが、この際の電解装置陰極側の必要事項は
陽極に関し記載したことと本質的に同様である。
好適実施態様
図に示したものと同様なユニツト電解槽を有す
る、５ユニツト電解槽の複極式電解装置を、1.2
ｍ（４フイート）平方のナフイオン（Nofion）膜
並びに相応サイズの陽極及び陰極を用いて製作し
た。陽極は、チタン及びルテニウムの酸化物で被
覆したチタンメツシユで、陰極は穴をあけた軟鋼
板で製作されたものである。電極室は鉱物繊維−
充填ポリプロピレン製であり、各室の全深度は
25.4−12.7mm（１−1/2インチ）である。各電解
槽の陽極を、内部の電気接続具で隣接電解槽の陰
極と接続した。電解装置の操作は、食塩水を陽極
室に供給しつつ2500−3500アンペアで行つた。製
造された苛性ソーダの濃度は、陰極液への水流を
調節することにより、10乃至15重量％の範囲で変
化させた。
る、５ユニツト電解槽の複極式電解装置を、1.2
ｍ（４フイート）平方のナフイオン（Nofion）膜
並びに相応サイズの陽極及び陰極を用いて製作し
た。陽極は、チタン及びルテニウムの酸化物で被
覆したチタンメツシユで、陰極は穴をあけた軟鋼
板で製作されたものである。電極室は鉱物繊維−
充填ポリプロピレン製であり、各室の全深度は
25.4−12.7mm（１−1/2インチ）である。各電解
槽の陽極を、内部の電気接続具で隣接電解槽の陰
極と接続した。電解装置の操作は、食塩水を陽極
室に供給しつつ2500−3500アンペアで行つた。製
造された苛性ソーダの濃度は、陰極液への水流を
調節することにより、10乃至15重量％の範囲で変
化させた。
本電解装置の電解槽は、消耗電解質／ガス流が
中央近くの頂部で電極室を出て、電解装置の端部
へと水平に移動し、ヘツダーに降下する点、図に
示したものと異なる。液封脚部オーバーフロー
は、陽極室−陰極室間に水柱2.5−５cm（１−
2″）の正差圧を与えるよう設置された。出口ライ
ンは水平に配置しているので、液及びガスは流れ
るとき分離する傾向を示した。更に、ヘツダーは
比較的小径なので（2.5〜1.3cm；１−1/2″）流動
液は全断面積の大部分を占めがちで、ガス及び液
体の流れは断続的になつた。従つて陽極室及び陰
極室の内圧を、隔室に直接連結した充水マノメー
タで測定すると、幅広く、代表的には水柱10〜13
cm（４−5″）の幅で変動しがちで、一定差圧に満
足に維持することはできなかつた。
中央近くの頂部で電極室を出て、電解装置の端部
へと水平に移動し、ヘツダーに降下する点、図に
示したものと異なる。液封脚部オーバーフロー
は、陽極室−陰極室間に水柱2.5−５cm（１−
2″）の正差圧を与えるよう設置された。出口ライ
ンは水平に配置しているので、液及びガスは流れ
るとき分離する傾向を示した。更に、ヘツダーは
比較的小径なので（2.5〜1.3cm；１−1/2″）流動
液は全断面積の大部分を占めがちで、ガス及び液
体の流れは断続的になつた。従つて陽極室及び陰
極室の内圧を、隔室に直接連結した充水マノメー
タで測定すると、幅広く、代表的には水柱10〜13
cm（４−5″）の幅で変動しがちで、一定差圧に満
足に維持することはできなかつた。
従つて、図に示すように消耗電解質が各電極室
から頂部近くの片側に配置された出口から出てゆ
き、図のライン３０にて示すように、出口ライン
が単調にヘツダーに降下するようにした、同様な
大きさの第二の電解装置を製作した。電極室から
ヘツダーへの流れは制約を受けないので、本電解
装置の陽極室及び陰極室の内圧変動は少なく、代
表的には水柱2.5−7.6cm（１−3″）であつた。し
かしこれでも満足なものとは見なされなかつた。
から頂部近くの片側に配置された出口から出てゆ
き、図のライン３０にて示すように、出口ライン
が単調にヘツダーに降下するようにした、同様な
大きさの第二の電解装置を製作した。電極室から
ヘツダーへの流れは制約を受けないので、本電解
装置の陽極室及び陰極室の内圧変動は少なく、代
表的には水柱2.5−7.6cm（１−3″）であつた。し
かしこれでも満足なものとは見なされなかつた。
両ケース共、無秩序圧力変動がしばしば所望の
2.5〜5.1cm（１−2″）水柱正差圧の短時間逆転を
行うので、膜は屈曲し一時的にせよ陽極と接触す
るであろう。
2.5〜5.1cm（１−2″）水柱正差圧の短時間逆転を
行うので、膜は屈曲し一時的にせよ陽極と接触す
るであろう。
５ユニツト電解槽の代りに60個のユニツト電解
槽からなり、ヘツダーは2.5〜1.3cm（１−1/2″）
の代りに10.2cm（4″）径のものを備え、あとは前
２者と同様な第三の電解装置を製作した。各陽極
室及び陰極室並びにヘツダーにマノメーターを接
続して観察した結果、液封脚部オーバーフローを
適当に調節すると所望の正差圧が容易に得られる
こと及び圧力変動は無視し得るものであること
（＜0.64cm（1/4″）水柱）が判明した。代表的操
作では、陰極液液封容器オーバーフローを極く僅
かの背圧（０−0.64cm（０−1/4″）水柱）を与え
るよう設置し、一方陽極液液封容器オーバーフロ
ーを2.5乃至15.2cm（１乃至6″）水柱の背圧を与
えるよう、種々の高さに設置した。この良好な操
作と最初の不成功だつた試みの違いは主としてヘ
ツダーを大きくしたことにあるが、内径10.2cm
（4″）の大口径ヘツダーは、60電解槽電解装置に
対して、単位電解槽当りの断面積が1.4cm2
（0.21in2）であり、一方内径2.5−1.3cm（１−1/
２″）の小口径ヘツダーは、５電解槽電解装置に
対して、単位電解槽当りの断面積が2.3cm2
（0.35in2）であることは注目すべきである。差圧
変動防止に於て決定的なものは、ユニツト電解槽
当りの断面積でなく、断面積が分離二相流を可能
とするに十分なことである。
槽からなり、ヘツダーは2.5〜1.3cm（１−1/2″）
の代りに10.2cm（4″）径のものを備え、あとは前
２者と同様な第三の電解装置を製作した。各陽極
室及び陰極室並びにヘツダーにマノメーターを接
続して観察した結果、液封脚部オーバーフローを
適当に調節すると所望の正差圧が容易に得られる
こと及び圧力変動は無視し得るものであること
（＜0.64cm（1/4″）水柱）が判明した。代表的操
作では、陰極液液封容器オーバーフローを極く僅
かの背圧（０−0.64cm（０−1/4″）水柱）を与え
るよう設置し、一方陽極液液封容器オーバーフロ
ーを2.5乃至15.2cm（１乃至6″）水柱の背圧を与
えるよう、種々の高さに設置した。この良好な操
作と最初の不成功だつた試みの違いは主としてヘ
ツダーを大きくしたことにあるが、内径10.2cm
（4″）の大口径ヘツダーは、60電解槽電解装置に
対して、単位電解槽当りの断面積が1.4cm2
（0.21in2）であり、一方内径2.5−1.3cm（１−1/
２″）の小口径ヘツダーは、５電解槽電解装置に
対して、単位電解槽当りの断面積が2.3cm2
（0.35in2）であることは注目すべきである。差圧
変動防止に於て決定的なものは、ユニツト電解槽
当りの断面積でなく、断面積が分離二相流を可能
とするに十分なことである。
図は、本発明で操作される１個のユニツト電解
槽の概要図である。
槽の概要図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ (a) 電解槽の陽極室に食塩水を導入し、 (b) 水又は水酸化ナトリウム水溶液を該電解槽の
陰極室に導入し、 (c) 該両室を陽イオン選択透過膜にて分離し (d) 塩素及び消耗食塩水を、陽極室から第１出口
ライン及び第１ヘツダーを通して、食塩水捕集
個所に取出し、 (e) 水酸化ナトリウム溶液と水素を、陰極室から
第２出口ライン及び第２ヘツダーを通して水酸
化ナトリウム溶液捕集個所に取出し、その第１
ヘツダーおよび第２ヘツダーはそれぞれ食塩水
捕集個所および水酸化ナトリウム溶液捕集個所
に伸びている端部を有していることからなる食
塩水の電解方法において、その第１ヘツダーの
その端部およびその第２ヘツダーのその端部は
別々の液面下に保持され、２つの液の液面水準
を異なつたレベルに保持させることによつて陽
極室の圧力を陰極室の圧力よりも高く維持する
ことを特徴とする食塩水の電解方法。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US05/966,923 US4204920A (en) | 1978-12-06 | 1978-12-06 | Electrolytic production of chlorine and caustic soda |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5582785A JPS5582785A (en) | 1980-06-21 |
| JPS6254196B2 true JPS6254196B2 (ja) | 1987-11-13 |
Family
ID=25512058
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15868879A Granted JPS5582785A (en) | 1978-12-06 | 1979-12-06 | Electrolytic preparation of chlorine and caustic soda |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4204920A (ja) |
| EP (1) | EP0013705B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5582785A (ja) |
| AU (1) | AU537183B2 (ja) |
| CA (1) | CA1132480A (ja) |
| DE (1) | DE2967442D1 (ja) |
| ES (1) | ES486338A1 (ja) |
| NO (1) | NO793965L (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2051870B (en) * | 1979-06-07 | 1983-04-20 | Asahi Chemical Ind | Method for electrolysis of aqueous alkali metal chloride solution |
| JPS5678875U (ja) * | 1979-11-14 | 1981-06-26 | ||
| JPS5677386A (en) * | 1979-11-27 | 1981-06-25 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | Electrolyzing method and electrolytic cell for aqueous solution of alkali metal chloride |
| US4273630A (en) * | 1980-01-23 | 1981-06-16 | Olin Corporation | Process for the start-up of membrane cells for the electrolysis of aqueous salt solutions |
| US4397735A (en) * | 1981-09-03 | 1983-08-09 | Ppg Industries, Inc. | Bipolar electrolyzer process |
| US4402809A (en) * | 1981-09-03 | 1983-09-06 | Ppg Industries, Inc. | Bipolar electrolyzer |
| US4439297A (en) * | 1981-10-01 | 1984-03-27 | Olin Corporation | Monopolar membrane electrolytic cell |
| US4722773A (en) * | 1984-10-17 | 1988-02-02 | The Dow Chemical Company | Electrochemical cell having gas pressurized contact between laminar, gas diffusion electrode and current collector |
| US4822460A (en) * | 1984-11-05 | 1989-04-18 | The Dow Chemical Company | Electrolytic cell and method of operation |
| GB2316091B (en) * | 1996-10-23 | 1999-06-16 | Julian Bryson | Electrolytic treatment of aqueous salt solutions |
| DE102004019671A1 (de) * | 2004-04-22 | 2005-11-17 | Basf Ag | Verfahren zum Erzeugen einer gleichmäßigen Durchströmung eines Elektrolytraumes einer Elektrolysezelle |
| US7604720B2 (en) * | 2006-04-29 | 2009-10-20 | Electrolytic Technologies Corp. | Process for the on-site production of chlorine and high strength sodium hypochlorite |
| US20100236939A1 (en) * | 2009-03-18 | 2010-09-23 | Menear John E | Deep water generation of compressed hydrogen |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS534796A (en) * | 1976-07-05 | 1978-01-17 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Electrolysis of pressurized alkali halide |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3017338A (en) * | 1958-03-03 | 1962-01-16 | Diamond Alkali Co | Electrolytic process and apparatus |
| NL128257C (ja) * | 1960-07-11 | |||
| US4036714A (en) * | 1972-10-19 | 1977-07-19 | E. I. Du Pont De Nemours And Company, Inc. | Electrolytic cells and processes |
| US3804739A (en) * | 1973-03-05 | 1974-04-16 | Dow Chemical Co | Electrolytic cell including arrays of tubular anode and diaphragm covered tubular cathode members |
| US4108742A (en) * | 1974-03-09 | 1978-08-22 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Electrolysis |
| US3893897A (en) * | 1974-04-12 | 1975-07-08 | Ppg Industries Inc | Method of operating electrolytic diaphragm cells having horizontal electrodes |
| US4105514A (en) * | 1977-06-27 | 1978-08-08 | Olin Corporation | Process for electrolysis in a membrane cell employing pressure actuated uniform spacing |
-
1978
- 1978-12-06 US US05/966,923 patent/US4204920A/en not_active Expired - Lifetime
-
1979
- 1979-11-20 DE DE7979104603T patent/DE2967442D1/de not_active Expired
- 1979-11-20 EP EP79104603A patent/EP0013705B1/en not_active Expired
- 1979-11-26 ES ES486338A patent/ES486338A1/es not_active Expired
- 1979-11-30 CA CA340,976A patent/CA1132480A/en not_active Expired
- 1979-12-04 AU AU53435/79A patent/AU537183B2/en not_active Ceased
- 1979-12-05 NO NO793965A patent/NO793965L/no unknown
- 1979-12-06 JP JP15868879A patent/JPS5582785A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS534796A (en) * | 1976-07-05 | 1978-01-17 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Electrolysis of pressurized alkali halide |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES486338A1 (es) | 1980-06-16 |
| US4204920A (en) | 1980-05-27 |
| JPS5582785A (en) | 1980-06-21 |
| AU5343579A (en) | 1980-06-12 |
| AU537183B2 (en) | 1984-06-14 |
| DE2967442D1 (en) | 1985-05-30 |
| CA1132480A (en) | 1982-09-28 |
| EP0013705A1 (en) | 1980-08-06 |
| EP0013705B1 (en) | 1985-04-24 |
| NO793965L (no) | 1980-06-09 |
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