JPS6329737Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は新規なアルカリ金属塩化物水溶液のイ
オン交換膜などの隔膜を用いる電解槽である。

詳しくは高濃度の苛性アルカリを有する陰極室
液の入口配管に特定の流量計を接続した構造の電
解槽である。

アルカリ金属塩化物水溶液のイオン交換膜電解
槽などにおいては、一般に陰極液の温度分布を均
一にすること及び電解槽内の温度分布を均一に調
整するため陰極室で生成する苛性アルカリ液の一
部をリサイクルし、陰極室への注入水と混合して
陰極室へ供給する。

この場合、陰極室へ供給される苛性アルカリ液
は該陰極室の入口配管に接続した流量計、例えば
ローターメーターに基づいてコントロールされ
る。流量計としてはテーパー管にフロートを用い
た浮遊型のものが一般に使用され、浮子など液の
流れが外部より透視でき且つ溶液に対して耐食性
を有するものが要求されるため、従来、接液面
（内壁）の材料として、ガラス、アクリル樹脂、
塩化ビニル樹脂等が用いられていた。上記材料で
構成された流量計は比較的低温、低濃度の苛性ア
ルカリ溶液に対しては実用上使用しても差しつか
えない。ところが、最近の隔膜電解槽、特にイオ
ン交換膜電解槽においては、陰極室で高温高濃度
の苛性アルカリ液が得られ、その一部をリサイク
ルさせる為、該陰極室に接続した従来の材料より
なる流量計では浸食され易い。したがつて、これ
は電解槽の不安定な運転状態の原因ともなるた
め、流量計の取換えが必要になり長期運転に支障
を来たす。

他方、流量計の内壁を金属とし、磁気によりフ
ロートを検地して流量を測定する方法もある。し
かしこの方法は電解槽自体が磁気を帯びており、
該磁気により測定誤差を生じるため電解槽での適
用は難しい。

本考案は以上のような問題点を解決し、電解を
安定状態で長期運転できるための新規な隔膜電解
槽を提供するもので、その要旨は高濃度の苛性ア
ルカリ液、特に25重量％以上である苛性アルカリ
液を生成した陰極室の入口配管に少なくとも内壁
がポリサルホン樹脂よりなる流量計を接続してな
るアルカリ金属塩化物水溶液のイオン交換膜法な
どの電解槽である。即ち、本考案の電解槽は陰極
室液の入口配管に少なくとも接液面がポリサルホ
ン樹脂材料により構成された流量計を接続するこ
とによつて高濃度の苛性アルカリを安定に長期運
転して製造することが可能である。

本考案の電解槽はイオン交換膜を隔膜として用
いた食塩溶液等のアルカリ金属塩化物の電解によ
る高濃度苛性ソーダ等の製造に有効に用いられ
る。特に本考案は陰極室液の苛性アルカリ濃度が
25重量％以上、特に25〜45重量％で温度70℃以
上、特に80〜100℃の環境であるイオン交換膜を
隔膜とする電解槽として好適である。即ち、本考
案の流量計を用いることにより、従来ガラスやア
クリル樹脂などでは半年乃至１年間で失透するな
ど不都合を生じていたものが１年間の使用におい
ても全く異常を生じないのである。

したがつて本考案におけるアルカリ金属水溶液
の電解槽本体は、イオン交換膜を隔膜とする場合
は、イオン交換膜を介して陽極室と陰極室とが対
立しており陽極室には塩水の供給口および排出口
が、また陰極室には苛性アルカリの濃度調整水の
供給口および生成苛性アルカリの取出口が付設さ
れている。一般には上記の如き構造を有するユニ
ツトを多数直列に設置した電解槽として所謂フイ
ルタープレス型等がある。勿論、高濃度の苛性ア
ルカリを製造できる他の隔膜電解槽であつても使
用可能である。

本考案に用いる流量計としては、各なくとも内
壁がポリサルホン樹脂より構成されるものであれ
ばよく一般にはテーパー管内にフロートを挿入し
た型の所謂ローターメーターが用いられる。この
際、テーパー管はポリサルホン樹脂を射出成形し
たもの、或いはガラス等よりなるテーパー管に該
樹脂をライニングしたものが用いられ該テーパー
管をフランジ又はネジにより取り付けて構成され
る。該流量計の測定機構は公知のものが適用でき
る。

又、フロートは耐アルカリ性を有するものであ
れば特に制限されるものではなく、例えば低流量
ではポリ塩化ビニル、テフロン（商品名）等がま
た高流量用としてはステンレス等が用いられる。
陰極液の入口配管に上記流量計を接続させる方法
もフランジを用いる方法等、特に制限されるもの
ではない。又、流量計は単一ユニツトに対して
各々接続しても又、複数のユニツトの苛性アルカ
リ液をまとめたものに接続する態様であつてもよ
い。

以下、本考案を図面に基き詳細に説明する。

第１図は本考案隔膜電解槽の一例を説明するた
めの一部破壊正面図である。本図において１は電
解槽本体、２は陰極室、３は陽極室である。本例
にあつては隔膜（イオン交換膜）４が陰極室表面
に密着する態様として示されている。食塩水等の
被電解塩水は、供給口５より電解槽の陽極室３に
供給され電解に供された後、塩素ガスを分離して
排出口６より槽外に排出される。陰極室２内へ供
給される苛性アルカリ（注入水と陰極室で生じた
苛性アルカリの一部をリサイクルしたものの混合
溶液の総称をいう）は陰極室液供給配管７に接続
された流量計８により供給量をコントロールしつ
つ陰極室へ供給され、電解に供給され排出管９に
より水素ガスを分離し、苛性アルカリとして取り
出す。第１図では複数のユニツトよりなる陰極室
液をまとめた配管に流量計を接続した態様を示し
たが本考案においては単一ユニツトごとに流量計
を接続した態様であつてもよい。その一例を示す
概略図を第２図に示した。第２図においても第１
図で説明した通り塩水は供給口５より陰極室３に
供給され電解に供された後、排出口６より槽外に
排出される。一方、陰極室液供給配管７に接続さ
れた流量計８により陰極室２内へ供給する苛性ア
ルカリ液の量をコントロールしつつ供給した後、
電解により所定濃度の苛性アルカリを排出管９よ
り抜き出す。本考案における流量計の接続位置
は、陰極室液量をコントロールすることができる
位置であれば特に制限されるものではない。

上記電解槽に用いられる流量計（ローターメー
ター）８の代表的一例を示した正面図を第３図に
示した。図において１０はポリサルホン樹脂より
なるテーパー管、１１は該当テーパー管を固定す
ると同時に陰極室液の出口配管に接続するための
フランジ、１２は目盛、１３はフロートである。

第３図に示す如きローターメーターのテーパー
管（長さ40cm）をポリサルホン樹脂製とした。

このローターメータを、イオン交換膜を隔膜と
する改良型電解槽に取り付けて用いた、平均電解
条件として、90℃、苛性ソーダ濃度32重量％で１
年間ほぼ連続的に運転したが該テーパー管は全く
失透などの異常を生じなかつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案隔膜電解槽の一例を示す一部破
壊正面図で、第２図は単一ユニツトセルの概略図
である。又、第３図は本考案電解槽に用いられる
流量計の代表的一例を示す正面図である。図にお
いて１は電解槽本体、２は陰極室、３は陽極室、
４は隔膜（イオン交換膜）、５は塩水供給口、６
は排出口、７は陰極室液供給配管、８は流量計、
９は排出管、１０はテーパー管、１１はフラン
ジ、１２は目盛、１３はフロートである。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 苛性アルカリ濃度が25重量％以上である陰極
   室液の入口配管に、少なくとも接液面がポリサ
   ルホン樹脂材料により構成された流量計を接続
   してなるアルカリ金属塩化物水溶液の隔膜電解
   槽。 ２ 隔膜がイオン交換膜である実用新案登録請求
   の範囲第１項記載の隔膜電解槽。