JPS637388A - 電解槽 - 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】 本発明は電解槽、特に液体再循環装置を備えた電解槽に
関する。

電解液、例えばアルカリ金属塩化物、特に、塩化ナトリ
ウムの水溶液の電解は、塩素及びアルカリ金属水酸化物
水溶液のごとき製品を製造するために、世界中で大規模
に行われている。この電解は、多数の陽極と陰極とから
なシかつ各々の陽極が、電解槽を多数の陽極室と陰極室
とに分割するセパレーターによシ隣接する陰極から分離
されている電解槽中で行い得る。

電解槽は隔膜型であるか又は模型であり得る。

隔膜型電解槽においては隣接する陽極と陰極との間に設
けられたセパレーターは微孔質であシ、使用の際に水性
電解液は隔膜を通過して電解槽の陽極室から陰極室へ移
行する。模型電解槽においてはセパレーターは実質的に
水不透過性であり、使用の際にイオン種が電解槽の陽極
室と陰極室の間の膜を横切って移行する。

例えば、アルカリ金属塩化物水溶液を隔膜型電解槽中で
電解する場合には、この水溶液を電解槽の陽極室に装入
し、電解中に生成した塩素を電解槽の陽極室から取出し
、アルカリ金属塩化物水溶液は隔膜を通過させそして電
解によシ生成した水素とアルカリ金属水酸化物とを陰極
室から取出すその際、アルカリ金属水酸化物はアルカリ
金属塩化物とアルカリ金属水酸化物との水溶液の形で取
出される。アルカリ金橋塩化物水溶液を模型電解槽中で
電解する場合には、この水溶液を電解槽の陽極室に装入
し、そして、電解中に生成した塩素と減損（ｄｅｐｌｅ
ｔｅｄ　）アルカリ金属塩化物水溶液とを陽極室から取
出し、アルカリ金属イオンは膜を横切って、水または稀
アルカリ金属水酸化物水溶液を装入し得る電解槽の陰極
室へ移行させそしてアルカリ金属イオンと水との反応に
よシ生成した水素とアルカリ曾属水酸化物水溶液とを電
解槽の陰極室から取出す。

電解はフィルタープレス型の電解槽中で行い得る。この
フィルタープレス型の電解槽は多数の、交互に配設され
た陽極と陰極、例えば５０枚の陽極とこれと交互に配設
された５０枚の陰極とを有し得るが、この電解槽はよシ
多数の、交互に配設された陽極と陰極、例えば１５０枚
までの交互に配設された陽極と陰極とを有し得る。

電解槽は電解液、例えばアルカリ金属塩化物水溶液を電
解槽の陽極室に供給し得る入口ヘッダーと、電解槽かも
電解生成物を取出し得る出口ヘッダーとを備え得る。電
解槽は、更に、電解生成物を電解槽の陰極室から取出し
得る出口ヘッダー及び、場合により、例えば模型電解槽
の場合、液体、例えば水及び他の流体を電解槽に供給し
得る入口ヘッダーを備え得る。

電解槽には電解槽の陽極室及び／又は陰極室に液体を再
循環させるための装置を取付けることができる。例えば
、アルカリ金属塩化物水溶液を電解する模型電解槽てお
いては電解液は入口ヘッダーを経て電解槽の陽極室に装
入し、塩素と減損（ｄｅｐｌｅｔｅｄ　）アルカリ金属
塩化物水溶液を出口ヘッダーを経て電解槽から取出す。

電解槽には減損アルカリ金属塩化物水溶液又はその−部
を電解槽の陽極室で再使用するために該陽極室に再循環
させるための装置を設けることができる。再循環を行５
前に、ガス状塩素を減損アルカリ金属塩化物水溶液から
分離することができ、また、該減損水溶液は陽極室に再
循環させる前にアルカリ金属塩化物又は新しい、より濃
厚なアルカリ金属塩化物水溶液と混合し得る。アルカリ
金属塩化物水溶液を再循環することによシその再使用が
可能である：また、陽極室を一回通過する際のアルカリ
金属塩化物の転化率が余シ大きいために電解槽の陽極室
内の溶液中又は電解槽の異る陽極室内の溶液の間に許容
され得ない濃度勾配が生じ、その結果、電流効率が低下
するという不利益を生ずることなしに、アルカリ金属塩
化物を高い転化率で電解することができる。更に、電解
槽から取出される溶液は高い温度であるため、新しい溶
液は比較的低い温度であり得る。実際に、新しい溶液は
加熱することを必要としない。

アルカリ金属塩化物水溶液を電解するかかる電解槽にお
いては、水は入口ヘッダーを経て電解槽の陰極室に装入
し、水素とアルカリ金属水酸化物水溶液は出口ヘッダー
を経て電解槽から取出す。

電解槽にはアルカリ金属水酸化物水溶液中のアルカリ金
属水酸化物の濃度を増加させるために該水溶液を電解槽
の陰極室に再循環させるための装置を設は得る。再循環
を行う前に１ガス状水素をアルカリ金属水酸化物水溶液
から除去しそしてこの水溶液を、再循環させる前に水と
混合し得る。かかる再循環を行わない場合には、高濃度
のアルカリ金属水酸化物の溶液を製造することが困難で
あシそして再循環を行うことなしにかかる高濃度のアル
カリ金属水酸化物水溶液を製造するときは、電解槽の陰
極室内の溶液中及び電解槽の異る＠極室内の溶液の間に
実質的な濃度勾配が生じ、その結果、許容し得ない電流
効率の損失が生ずる。

再循環は電解槽の外側に設けられた適当な配管により行
い得る。例えば電解槽の陽極室からの出口ヘッダーを出
口分岐管に連結し、電解槽の陽極室から取出された減損
電解液の一部を前記分岐管を経て入口管に通送し、この
入口管を電解槽の陽極室の入口ヘッダーに連結しそして
この入口ヘッダーを経て新しい電解液を電解槽の陽極室
に装入することができる。電解槽の陰極室から取出した
電解液の一部は前記分岐管を経て電解槽から取出し得る
。同様に、電解槽の陰極室からの出口ヘッダーを分岐出
口管に連結し、電解槽の陰極室から取出された液体の一
部を上記分岐管を仔て入口管に通送し、この入口管を電
解槽の陰極室の入口ヘッダーに連結し、そしてこの入口
ヘッダーを経て水のごとき液体を電解槽の陰極室に装入
することができる。電解槽の陰極室から取出された液体
の一部は分岐管を経て電解槽から取出し得る。

電解槽の外側に設けられたかつ液体を再循環させること
のできる配管系を有する電解槽は米国特許第３　、８５
６　、６５１号明細書に記載されている。この再循環系
においてはその効率はガス上昇効果（ｇａｓ−１ｉｆｔ
　ｅｆｆｅｃｔ　）に基づくものであシ、そして米国特
許明細書には電解槽の頂部に設けられたかつ塩素含有塩
化ナトリウム水溶液を電解槽の陽極室から通送するタン
クを備えた複極式電解槽が記載されている。塩素はこの
タンク内で上記水溶液から分離しそしてこの水溶液をタ
ンクから取出し、新しい、より濃厚な塩化ナトリウム水
溶液と混合しついで電解槽の外部に設けられた管を経て
電解槽の陽極室に還送する。

再循環は、また、電解槽内の電極室内に設けられた降下
管（ｄｏｗｎｃｏｍｅｒ）によシ、例えば、電解槽の電
極室内の一対の電極板の間にかつ活性電極表面から離し
て設けられた降下管により、電解槽の陽極室内又は電解
槽の陰極室内で行い得る。かかる再循環もその効率はガ
ス上昇効果に基づくものである。

内部液体循環を行う電解槽は米国特許第４　、５５７　
。

８１６号明ａｎｔに記載されている。この米国特許明細
書には電解液の下方への流動を促進するかつ電極の後方
の間隙内に設けられたダクトが記載されている；このダ
クトは新しい電解液用の入口の近くに下方開口を有する
水平部分と、該水平部分と連絡しているかつ減損電解液
用の出口の近くに上方開口を有する垂直部分とからなる
。

本発明は、液体を電解槽に再循環させるための効率的な
装置を備えており、構造が簡単であシ、ガス上昇効果に
基づいていないそして電解槽に装入される新しい液体中
に存在するエネルギーを使用して、電解槽から取出され
た液体又はその−部を再循環させる形式の電解槽に関す
る。

本発明によれば、少なくとも１個の陽極及び少なくとも
１個の陰極、電解槽に液体を装入することができる入口
通路（ｉｎｌｅｔ　ｃｈａｎｎｅｌ）及び電解槽から液
体を取出すことができる出口通路（□ｕｔｌｅｔｃｈａ
ｎｎｅｌ　）を有する電解槽において、上記出口通路が
入口通路と機能的に（ｏｐｅｒａｔｉｖｅｌｙ）連結さ
れていること（すなわち、出口通路と入口通路とを連結
して作動させること）及び上記入口通路がエジェクター
（ｅｊｅｃｔｏｒ）を有することを特徴とする電解槽が
提供される。

エジェクターは入口端部と、該装置の出口端部又はその
近くに設けられたスロー）　（ｔｈｒｏａｔ　）とを有
する、通常、チューブ形の簡単な装置であシ、入口端部
又はその近くに設けられた上記スロートは入口端部より
小さい断面を有する。かくして、操作の際、エジェクタ
ーの入口端部に装入される液体はエジェクターの出口端
部からより大きな速度で流出せしめられる；エジェクタ
ーから流出する液体はエジェクターを有する入口通路に
機能的に連結されている出口通路中に存在する液体を連
行し、かくして、出口通路中に存在する液体が電解槽に
再循環される。

入口通路はエジェクターを形成するように成形し得る：
すなわち、この通路は、通常、チューブ形でありかつ入
口通路の入口端部の下流側に設けられたスロート部を有
し得る。別法として、入口通路はその内部に設けられた
エジェクターを有し得る。

電解槽の出口通路は電解槽の入口通路に機能的に連結さ
れておシ、その結果、出口通路を経て電解槽か・ら取出
された液体を入口通路に通送し、電解槽に還送し得る。

例えば出口通路は入口通路上の分岐管に連結し得る。機
能的な連結部、例えば入口通路上の分岐管は入口通路の
エジェクターの帯域内にあることが好ましく、その結果
、エジェクターから流出する液体は出口通路内の液体に
作用し、この流体を出口通路から入口通路を経て電解槽
に再循環させる。例えば機能的連結部、例えば入口通路
内の分岐部はエジェクターの僅かに上流側の位置又は少
なくともエジェクターのスロートの上流の位置に設ける
ことができる。

電解槽の操作においては、液体は電解槽から出口通路を
経て取出しそして新しい液体は入口通路を経て電解槽に
装入する。電解槽から取出された液体の全てを電解槽に
還送する必要のないことは明らかであシ、入口／出口通
路には液体の一部及び、もし存在すれば、ガス状電解生
成物を該通路から除去する装置を設は得る。この装置は
出口通路上の分岐通路によって提供されることができ、
電解槽から排出された液体の一部及び、存在する場合、
ガス状生成物を、上記液体の残部が入口通路に装入され
る新しい液体と混合する前に、出口通路から除去し得る
。これは好ましい態様である。

別法として、入口通路には、エジェクターの下流側に１
分岐通路を設けることができ、その結果、混合液体、す
なわち、入口通路に装入された新しい液体と混合された
出口通路からの液体の一部を、該混合液体を電解槽に装
入する前に除去し得る。

しかしながらこれｄよシ好ましくない態様である。

取出される液体の割合は分岐通路上の適当な弁によシ制
御し得る。

入口通路及び出口通路は、電解槽から取出される液体及
び電解槽に装入される液体による腐蝕に耐久性の材料か
ら構成される適当な配管系であシ得る。

別法として、フィルタープレス型電解槽と共に使用され
るそして該電解槽に付帯させて使用するのに特に適当な
態様においては、入口通路及び出口通路は、所要の入口
及び出口通路を形成する多数の成形シートからなるユニ
ット（単位装置〕内に形成し得る。このユニット中のシ
ートは、通常、実質的に平面であるが、必ずしも平面で
ある必要はなくそしてこのシートは通常、同一か又は近
似する寸法のものであろう；すなわち、シートの長さ及
び巾の外部寸法は同一であるか又は近似するものであろ
う。シートは、各々、同−又は近似する厚さを有するか
又は異った厚さのものであシ得る。シートは、−緒に設
置したときに、所要の入口及び出口通路を形成するよう
に成形し得る。シートは所要の通路を提供するために徨
々の方法で成形し得る。例えば１枚のシートがその表面
に溝を有することができ、この溝は、平らなシートに隣
接して設置したとき、シートの平面内に溝を形成する。

別法として、２枚のシートが各々、その表面に溝を有す
ることができ、この溝は、ユニット内でシートを相互に
隣接して設置したとき、シートの平面内に通路を形成す
る。１枚のシートがスロットを有することができ、この
スロットは、平面シートをスロットを有するシートの両
面圀設置したとき、シートの平面内に通路を形成する。

シートは１個又は複数個の孔を有することができ、この
孔はユニット内でシートの平面に対して横方向の１個又
は複数個の通路を形成する。シートの平面に対して横方
向の１個又は複ＩＢ、ｅの通路はシートの平面と同一の
方向の１個又は複数個の通路と連結し得る。

ユニット内のシートは成形し得る：すなわち、実質的に
平らなシートを機械加工することＶＣより、又は、特に
シートが適当なプラスチックス材料から製造されている
場合にはプラスチックスの加工技術を使用することによ
シ、例えば圧縮成形、射出成形又は押出を行うことによ
り、所望に応じてシートに孔、スロット、溝等を設は得
る。

シートはユニット内で引棒（ｔｉｅ　ｒｏｄ）により、
例えば、フィルタープレス型電解僧の構成部品を引棒で
相互に保持するような方法で、相互に保持し得る。実際
に、ユニットを構成するシートと電解槽の構成部品とを
保持するのに同一の引棒を使用し得る；このユニットは
電解槽の一方の端部に設置される。かかるユニットは電
解槽の両方の端部に設置し得る。別法として、ユニット
を構成するシートは、特にプラスチックス材料からなる
場合には適当な接着剤を使用することによシ、又は、熱
溶接又は超音波溶接を行うことにより接着させ得る。電
解槽がプラスチックス材料から製造された構成部品、例
えばフレーム部材を有する場合には、この部材は同様に
電解槽に結合し得る。　　　。

出口通路は電解槽の出ロヘツグーに連結することができ
、また、入口通路は電解槽の入口ヘッダーに連結するこ
とができる。

電解槽は少なくとも１個の陽極と、少なくとも１個の陰
極と、各々の陽極とこれに隣接する陰極との間に設けら
れたかつそれによって電解槽を分離している１個の陽α
室と１個の陰極室とに分割するか又は多数のかかる電極
室に分割する七ノぐレータ−とを有し得る。セパレータ
ーは微孔質水透過性隔膜であるか又は水不透過性イオン
交換膜であり得る。

電解槽は電解槽の陽極室に液体を装入し得る入口通路と
、電解槽の陽極室から液体を取出し得る出口通路とを有
し得るｉ出口通路は入口通路に機能的に連結されており
そして入口ＪＪ路はエジェクターを有する。別法として
、又は、更に、電解槽は電解槽の陰極室に液体ケ装入し
得る入口通路と、電解槽の陰極室から液体を取出し得る
出口通路とを有し得る；出口通路は入口通路に機能的に
連結されておりそして入口通路はエジェクターを有する
。

電解槽が入口通路と出ロ通路ケ形成する。成形シートの
ユニットを有する場合には、電解槽に液体を電解槽の陽
朽室と陰極室との両者に再循環させるための装置を提供
する単一のユニットを設けるか、又は、電解槽に液体を
電解槽の場囁室と陰極室との各々に再循環させる装置を
別々に提供する２つのユニットを設は得る。

本発明の電解槽は任意の適当な゛電解液を！！屓するの
に使用し得るが、アルカリ金属塩化物水溶液、例えば塩
化ナトＩＪウム水溶液の１解に使用するのに特に適して
おり、従って、以下においては、通常塩化す）　ＩＪウ
ム水溶液の電解を参照して本発明を説明する。

電解槽は単極式電解槽であるか又は複極式電解槽であり
得る。単極式電解槽においては各陽極と隣接する陰極と
の間にセパレーターが設けられる。

電解槽は陽極面と陰極面とを有する多数の’を極を有す
る複極式電解槽であり得る。複極式電解槽においてはセ
パレーターは電極の陽極面と、隣接する電極の陰極面と
の間に設けられる。

好まし、い形式の電解槽はフィルタープレス型の電解槽
であり、この電解槽は多数の実質的に平らな陽極と陰極
及び非導電性材料からなる多数のがスケントからなる。

電解槽においてはガスケットを隣接する陽極と陰極との
間に設け、それによって陽極と陰極との間の所望の電気
的絶縁を行うか又は陽極と陰極をフレーム状ガスケット
の内部に設置し得る。電解槽の入口ヘッダーと出口ヘッ
ダーは任意の形状を採り得るが、これらはガスケット内
の孔により形成することができそしてガスケットが陽極
と陰極との間に設けられている場合の陽極と陰極におい
てはこれらの孔が電解槽内でヘングーを形成する。ガス
ケット又は陽極及び陰極は液体をヘッダーから陽極室及
び陰極室に装入し得るそして液体を陽極室及び陰極室か
らヘッダーに取出し得る装置、例えばスロットを有し得
る６電解槽においてはセパレーターは隣接する陽極フレ
ーム状がスケットと陰極フレーム状ガスケットの間ｗＢ
Ｉｒｊ得る。七ノ４レータ−はフレーム状がスケットの
一方又は他方又は両者にシールすることができ、あるい
は、セ・９レータ−はフレーム状がスケットの間でトラ
ンプで止める（　ｔｒａｐ　’）　　こと忙より、単に
その場に保持し得る。従って、セ・臂レータ−はＩｌ！
極又は陰極の表面積より大きいが、フレーム状ガスケッ
トの全表面を覆う程大きくない表面積を有し得る。セ・
譬レータ−はフレーム状ガスケットのくぼみ中に設置し
かつこれにシールし得る。この態様の電解槽においては
、その内部に陽極と陰極が設けられている、非導電性プ
ラスチック材料から製造されているフレーム状ガスケッ
トは、その間でトラップで止められているセ／４’レー
タ−と共に相互に直接シールされ得る。

別の態様においては、セ・ぐレータ−は陽極及び陰極が
固定されているフレーム状ガスケット以外の、非電導性
プラスチック材料のガスケットにシールしそして例えば
該ガスケット内に設置し得る。

このセフレータ−働フレーム状ガスケットは陽極が固定
さ・れでいるフレーム状がスケットと陰極が固定されて
いるフレーム状ガスケットの間に設けかつこれらと結合
し得る。この場合、陽極フレーム状ガスケット及び陰極
フレーム状ガスケットはセパレーターフレーム状ガスケ
ットを介して間接的に結合し得る。

電解槽は陽極及び陰極が固定されているか又はセ／ＩＰ
レータ−が固定されているのも以外の、非導電性プラス
チック材料からなるフレーム状ガスケットを有し得る。

例えば、電解槽は電解槽内に陽極室及び陰極室用の間隙
を提供するための中央開口を有するフレーム状ガスケッ
トを有し得る。かかるフレーム状ガスケットは電解槽内
でセ・ンレーター又は七ノ４レータ−を伴つ念陰極フレ
ｒム状ガスケットと隣接する陽極ガスケットの間、及び
・セパレーター ーム状がスケットと隣接する陰極フレーム状ガスケット
との間に設置し得る。別法として、陽極室及び陰極室用
の間隙は所要の間隙を与えるような厚さの陽極フレーム
状がスケット及び陰極フレーム状ガスケット及ヒ／又は
セパレーターフレーム状ガスケットを使用することによ
り提供され得＆例えば、陽極フレーム状ガスケット及び
陰極フレーム状ガスケットは、それぞれ、陽極及び陰極
を設ける中央開口を有することができそしてこれらのフ
レーム状ガスケットは陽極及び陰極より大きい厚さを有
し得る。

電解槽のフレーム状ガスケットは非導電性プラスチック
ス材料から製造することができる；この非電導性材料は
熱可塑性であるか又は熱硬化性であることができ、また
、エラストマー材料であり得る。

プラスチックス材料はポリオレフィン例えばボリエチレ
ン、ポリプロピレン、または、エラストマー状ポリオレ
フィン例えばエチレン−プロピレン共重合体エラストマ
ーまたはエチレン−プロピレン−ジエン共重合体エラス
トマーであり得る。

ポリオレフィンは、ユニット？形成するために、種々の
異った方法、例えば、後に詳述するごとく、熱溶接、超
音波溶接により、あるいは、接着剤の使用により容易に
接着し得るという利点を有する。

しかしながら、ポリオレフィンは電解槽内の液体による
腐蝕に対して十分に耐久性ではなく、従って、耐蝕性を
向上させるためには、ユニット内でこｎらの液体と接触
するポリオレフィンシートの少なくとも表面に耐蝕性材
料、例えばフルオロポリマー例えばポリテトラフルオル
エチレンの被覆を設けることが好ましい。

プラスチックス材料はへロｒン化ポリオレフィン例えば
ポリ塩化ビニルであり得る。好ましいハロダン化ポリオ
レフィンは弗素含有ポリオレフィン例えばｙｔ？　ＩＩ
弗化ビニリゾ／、／　＋３へキサフルオロプロピレン、
弗３化エチレンープロピレン共重合体、特に、Ｉリテト
ラフルオロエチレンでアｂ；かかる弗素含有ポリオレフ
ィンは耐蝕性という点で好ましいものである。かかる弗
素含有／　ＩＪオレフィンは接着剤により容易に接着さ
れ得ない。

これらは熱溶接又は超音波溶接の使用により接着し得る
。

好ましいプラスチックス材料はアクリロニトリル−ブタ
ジェン−スチレン重合体である。かかるプラスチックス
材料は当業者に周知であ咬かつ商秦的に容易に入手し得
る０本発明者はこの材料は塩化ナトリウム溶液又は水酸
化ナトリウム溶液のごとき液体による腐蝕に対して驚く
べき程度の耐久性を有すること及び該材料は種々の異る
プラスチックス加工技術、例えば射出成形、圧縮成形及
び押出により容易に二次加工し得るという追加的な利点
を有すること及びかかるプラスチックス材料のガスケッ
トは多くの異った方法により容易に接着し得ることを知
見した。

入口通路及び出口通路を、所要の入口通路及び出口通路
を形成する多数の成形シートから製造さ　　ｎたユニッ
ト内に形成させる本発明の態様においては、こｎらのシ
ートは前記したごとき非導電性プラスチックス材料から
形成することが適当であれらは電気触媒的に（ｅｌｅｃ
ｔｒｏ　−ｃａｔａｌｙｔｉｃａｌｌｙ）活性な表面を
有すべきである。陽極及び／又は陰極は有孔構造（ｆｏ
ｒａｍｉｎａｔｅ　５ｔｒｕｃｔｕｒｅ）　　を有し得
る金属基体からなり得る；例えば金属基体は有孔板であ
るか又は網の形例えば不織網（ｎｏｎ−ｗｏｖｅｎｍｅ
ｓｈ）　又はエキス／’Ｐンデンド　メタルであす得る
。

また、陽極及び／又は陰極は、好ましくは相互に平行で
ありかつ好ましくは電解槽内に垂直に配列さｎた多数の
伸長部材からなり得る。

陽極に適当な金属は被膜形成性金属例えばチタン、タン
タル、ジルコニウム又はハフニウムカラ選ばれる。

陰極に適当な金属は鋼又はニッケルである。

陽極及び／又は陰極は上記金属の１種からなる外部表面
を有する他の金属のコアを有し得る。

陽極及び／又は陰極の表面に施し得る適当な電気触媒的
に活性な被覆としては、陽極の場合には、白金族金属の
酸化物、好ましくはこれと被膜形成性金属の酸化物との
混合物、特に固溶体の形のものが挙げられ、また、陰極
の場合には、白金族金属が挙げられる。かかる被覆及び
その被覆方法は当業者に周知である。

陽極及び／又は陰極それ自体、プラスチックス材料の基
体からなることができそしてこのプラスチックス材料は
フレーム部材のプラスチックス材料と同一であるか又は
異るものであり得る。基体は導電性でなければならずそ
してプラスチックス材料は、通常非導電性であるので、
プラスチックス基体は導電性になるように変性しなけれ
ばならない・かかる変性は多くの異る方法で行い得る。

例えばプラスチックス材料の基体に東質的な割合のカー
メンブランクまたはグラファイトまたは微粒金属を充填
し得る。プラスチックス材料の基体は金属繊維または金
属の被覆な有する非金属繊維を含有し得る。この繊維は
プラスチック材料の基体の中に不規則に分布させ得る。

別法として）・るいは、更に、プラスチックス材料から
なる基体はその中に埋封された１種またはそれ以上の有
孔金属部材、例えば網（これは編成されたものであるか
または編成さ九ていないものであり得る）−！たはエキ
ス／４’ンデツドメタルの形の有孔金属部材を有し得る
。埋封金属部材は陽極または陰極が単極式である場合に
は゛６流分配装置としての働きを行わせることができる
；この場合、埋封金属部材をプラスチックス基体の辺縁
部からそしてフレーム部材を経て突出させることにより
電気接続部材を形成させ得る。

プラスチックス材料の基体はその表面に金属層、例えば
陽極の場合には被膜形成性金属の層を、そして陰極の場
合にはニッケルの層を有し得る。

プラスチックス材料の基体は複極式電極として働くこと
ができ、この場合には、その陽極表面に被膜形成性金属
の層を、また、陰極表面にはニッケルの層を有すること
が好都合である。

陽極及び／又は陰極がプラスチックス材料からなる金属
被覆基体である場合には、基体としてアクリロニトリル
−ブタジェン−スチレン重合体材料を使用することが特
に適当である；その理由はかかる材料は容易に金属被覆
を行い得ることＫある。

セパレーターが水透過性隔膜である場合には、これは多
孔質有機重合体材料から製造し得る。好ましい有機重合
体材料は、り゛ロルーアルカリ電解槽内で遭遇する腐蝕
性条件に対して通常安定であるという理由から弗素含有
重合体である。適当な弗素含有重合体としては例えばｙ
ｔ？　ＩＩジクロロ　Ｉ＋フルオロエチレン、弗素化エ
チレンーグロピレン共重合体およびポリへキサフルオロ
プロピレンが挙げられる。クロル−アルカリ電解槽内の
腐蝕性の環境下で非常に安定であるという理由から、４
　Ｉ＋テトラフルオロエチレンは好ましい弗素含有重合
体である。

かかる水透過性隔膜材料は当業者に周知である。

電解槽の陽祢室と陰極室との間でイオン種を移行させる
ことのできる膜として使用するのに好ましいセ・ぐレー
タ−はカチオン選択透過性の膜である。かかるイオン交
換膜は当業者に知られており、アニオン性基を含有する
弗素含有高分子材料であることが好ましい、高分子材料
は下記の反復基：を含有するフルオロカーメンであるこ
とが好ましい；上記の式においてｍは２〜１０、好まし
くは２であり、ＭＡＨの比は基Ｘの当号重普（ｅｐｕｉ
ｖａｌｅｎｔ　ｗｅｉｏｇｈｔ　）が６００〜２０００
となるような値であることが好ましく、Ｘは Ａまたは 〔ｐはし１」えば１〜３であり、２は弗素または炭素数
１〜１０個の／Ｅ’−フルオロアルキル基であり、Ａは
下記の基ニ ー　５ｏ３）Ｔ −ＣＦ２５ｏ、Ｈ ＝　ＣＣｌ２５０３Ｈ −Ｘ’５Ｏ３Ｆ！ ＰＯ３Ｈ２ −ｐｏ□馬 −Ｃ０ＯＨおよび −Ｘ’０Ｈ （Ｘ′はアリル基である）または上記の基の誘導体から
選ばれた基である〕から選ばれる。Ａは基−Ｓｏ、Ｈま
九は−ＣＯＯＨであることが好ましめ。

５０５Ｈ基含有イオン交換膜はＥ、１．Ｄｕｐｏｎｔ　
社から１ナフイオン”（”　Ｎａｆｉｏｎ”）の商品名
で、また、Ｃ０ＯＨ基含有イオン交換膜は旭がラス（株
）から１フレミオン”（”　Ｆｌｅｍｉｏｎ　”　）の
商品名で市販されている。

本発明の電解槽の特定の態様を図面を参照して説明する
。第１図は本発明の電解槽及び該電解槽に組合せた液体
再循環装置を示す；後者は部分的に断面で示されている
。第２図は多数の成形シ−トから形成された、液体の再
循環が行われるユニットを示す；第２図の図面は第３図
の線Ａ−Ａに沿った断面である。第３図はユニットを形
成するシートの１枚の側面立面図である；この図は第２
図の線Ｂ−Ｂに設った図面である。

第１１に示す電解槽はフィルタープレス型の電解槽であ
り、この電解槽は多数の板状陽極、陰極及び各陽極とこ
れに隣接する陰極との間に設けられたガスケットからな
る；各１５極とこれに隣接する陰極との間にはカチオン
交換膜も設けられている。電解槽の構造を詳細に示すこ
とは不必要である。この基本的な形式の電解槽は例えば
英国特許第１．５９５．１８３号明細書及び本出願人の
欧州特許第４ｓ＋ａｇ号明細書に記載されている。

第１図に示す態様は電解槽１の側面図である；この電解
槽は端板２を有する。第１図には、それぞれ、陽極及び
陰極の延長部（ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ　）　３及び４も示
されており、これらには適当な電気的接続が行われる。

端板２を除いて、陽極、陰極及びガスケント（図示せず
）の各々は電解槽内で該電解槽の長さ方向のヘッダーを
形成する４個の開口５，６．７及び８を有してお秒、こ
れら開口を経て、それぞれ、電解槽内に塩化ナト１７ウ
ム水溶液及び水又は稀薄な水酸化ナトリウム水溶液が装
入され、そして・これらの開口を経て電解槽から塩素と
減損塩化ナトリウム水溶液及び水素と水酸化す）　Ｕラ
ム水溶液が取出される。溶液頌は、それぞれ、ガスケッ
トの壁内の通路１０，１１，１２及び１３を経て、場合
に応じて、陽極室９及び陰極室９に装入されまた陽極室
及び陰極室から堰出さｎる。

再循環装置は端板２に接続しているかつ従って開口５に
より形成されるヘッダーに接続している送入管１４と、
端板２に接続しているかつ従って開ロアにより形成され
るヘッダー忙接続している排出管１５を有する；送入管
１４と排出管１５との機能的な接続は分岐部１６で行わ
れる。送入管１４はスロート１８を有するチューブ状エ
ジェクター１７を有し、このスロート１８は送入管内の
、該スロート１８が分岐部１６の僅かに下流測知なる位
置に設けられている。端板２は更にこれに接続している
管１９を有しそして管１９は弁２０を有する。塩素と塩
化ナトＩＪウム水溶液の一部は電解槽の陽極室からｖ１
９及び弁２０を経て取出し得る。

再循環装置は、また、端板２に接続しているかつ従って
開口６により形成されるヘッダーに接続している送入管
２１と、端板２に接続しているかつ従って開口８により
形成されるヘッダーに接続している排出管２２を有する
。送入管２１と排出管２２０開の機能的な接続は分岐部
２３で行われる。送入管２１はスロート（図示せず）を
有するエジェクター２４を有し、このスロートは送入管
２１内の、該スロートが分岐部２３の僅か下流側にある
位置に設けられている。

端板２は更にこれに接続している管２５を有しそして管
２５は弁２６を有する。水素と水酸化ナトリウム水溶液
の一部は電解槽の陰極室から管２５及び弁２６を経て取
出し得る。

操作を行うにあたっては、濃厚塩化すｌ−リウム水溶液
（これは飽和溶液であり得る）をニジエフ！−１７を経
て送入管１．４に装入しついで開口５によりその一部が
形成されているヘッダーと通路１０を経て電解槽１の陽
極室９に装入する。塩素と減損塩化す）　ＩＪウム水溶
液は通路１２と、開ロアによりその一部が形成されてい
るヘッダーとを経て電解槽１の陽極室９から排出する。

塩素と減損塩化ナトリウム水溶液の一部は管】９を経て
排出させそして上記水溶液の残部は管１５に通送する。

減損塩化ナト１３ウム水溶液は分岐部１６及びついで送
入管１４に流入しそしてエジェクター１７から流出する
濃厚塩化ナトＩＪウム水溶液中に連行されついで送入管
１４に沿って移動しついで陽極室９に流入する。

水又は稀薄水酸化ナトリウム水溶液をエジェクター２４
を経て送入管２１に装入しついで開口６によりその一部
が形成されているヘッダーと通路１１とを経て電解槽】
の陰極室９に装入する。水素と水酸化ナトリウム水溶液
は通路１３と、開口８によりその一部が形成されている
ヘッダーとをを経て電解槽１の陰極室９から排出する。

水素と水酸化ナト１７ウム水溶液の一部は管２５を経て
排出させそして上記水溶液の残部は管２２に通送する。

この水溶液は分岐部２３及びついで管２１に流入しそし
てエジェクター２４から流出する水又は稀薄水酸化ナト
リウム水溶液により連行され、送入管２１に沿って移動
しついで陰極室９に流入する。

第２図及び！３図において、これらの図面に示されてい
る液体再循環装置はアクＩＩ　Ｃ２ニド１フルーブタジ
ェン−スチレン共重合体から製造された６枚の板２７．
２８．２９，３０．３１及び３２からなる。板２７．２
８，２９，３０．３１及び３２の各々は板の平面に対し
て横方向の４つの開口３３．３４．３５及び３６を有し
、これらの開口により、それぞれ、塩化す）　ＩＩウム
水溶液を電解槽ｌの陽極室９に装入する入口通路の一部
、塩素と減損塩化ナトリウム水溶液を電解槽１の陽極室
９から排出させる出口通路の一部、水又は稀薄水酸化ナ
トリウム水溶液を電解槽１の陰極室９に装入する入口通
路の一部及び水素と濃厚水酸化ナトリウム水溶液を電解
槽ｌの陰極室９から排出させる出口通路の一部が形成さ
九る。

板３１はキャピテイ３７及びキャビティ３８及び開口３
３に連絡しているかつ塩化ナトリウム水溶液を電解槽ｌ
の陽極室９に装入する入口通路の一部を形成する通路３
９ｔＩ０：有する。板３１は更に、減損塩化ナトＩＪウ
ム水溶液を電解槽１の陽極室９から排出させる出口通路
の一部を形成する通路４０を有する１通路４０−まキャ
ピテイ３８に連絡している。スロート４２を有するエジ
ェクター４１は中キビテイ３８内に設けられている。

板３０及び２９は、それぞれ、その位置が板３１内のキ
ャビティ３７に対応するキャピテイ４３及び４４、及び
、更に１図示されていないがその位置が板３１内のキャ
ピテイ３８に対応する２個のキャビティを有する。

板２８はその位置が板３１内の中ヤピテイ３７に対応す
るキャビティ４５及び図示されていないが、その位置が
板３１内のキャビティ３８に対応する中ヤビテイ及び開
口３５に連絡しているかつ水又は稀薄水酸化ナト１７ウ
ム水溶液を電解槽１の陰極室９に装入する入口通路の一
部を形成する通路４６を有する。板２８は、更に、濃厚
水酸化ナトリウム水溶液を電解槽１の陰極室９から排出
させる出口通路の一部を形成する通路４７を有する。

通路４７はキャピテイ３７に連絡している。スロート４
９を有するエジェクター４８はキャピテイ３７内に設け
られている− 開口３３．３５，３４．３６から形成される通路は、そ
れぞれ、第１図に示すごとく、開口５゜７．６及び８か
ら形成されるヘッダーに連絡されている。

板３２は開口３６に連絡しているかつ電解槽から排出さ
れる水酸化ナトリウム水溶液の一部と水素とを取出し得
る通路５０及び開口３４に連絡しているかつ電解槽から
排出される塩化ナトＩＪウム水溶液の一部と塩素とを取
出し得る通路（図示せず）を有する。

板２７．２８．２９，３０，３１．３２は第１図に示す
ととく引棒により相互に保持することができかつ電解槽
に取付けることができ、あるいは、これらの板は相互に
そして接着剤により電解槽の端板２に接着し得る。

操作を行うにあたっては濃厚塩化ナトリウム水溶液はエ
ジェクター４１を経てかつ通路３９及び開口３３により
形成されるヘッダーに沿って移動させて電解槽１の陽極
室９に装入する。減損塩化ナトリウム水溶液は開口３４
により形成されるヘングー及び通路４０を経て電解槽の
陽極室９から中ヤピテイ３８に排出される。塩素と減損
塩化ナトリウム水溶液の一部は開口３４に連絡してｒる
板３２内の通路（図示せず）を経て取出される。

通路４０からの減損塩化ナトリウム水溶液はエジェクタ
ー４１のスｃ２−ト４２から流出する溶液中に連行され
、かくして、上記通路４０からの減損溶液は濃厚塩化ナ
トリウム水溶液と共に通路３９に沿って移動しそして電
解槽】の陽極室９に再循環される。

水又は稀薄水酸化ナトリウム水溶液はエジェクター４８
を経てかつ通路４６及び開口３５により形成されるヘッ
ダーに沿って移動させて電解槽ｌの陰極室９に装入する
。水酸化す）　ＩＪウム水溶液は開口３６により形成さ
れるヘッダー及び通路４７を経て電解槽の陰極室９から
キャピテイ３７に排出される。水素と電解槽から排出さ
れる水酸化す）　ＩＪウム水溶液の一部は開口３６に連
絡している、板３２中の通路５０を経て取出す。

通路４７からの溶液はエジェクター４８のスロート４９
から流出する水又は稀薄水酸化ナトリウム水溶液中に連
行され、かくして、通路４７からの溶液は水又は稀薄水
酸化ナトリウム溶液と共に通路４６に沿って移動しそし
て電ｙｓＷ１１の陰極室９に再循環される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電解槽及び該電解槽に組合せた液体再
循環装置を示す。 第２図は多数の成形シートから形成された、液体の再循
環が行われるユニットを示す。 第３図はユニットを形成するシートの１枚の側両立ＩＹ
Ｊ図である。 第１図において、 】・・・電解槽、　２・・・端板、　３，４・・・延長
部。 ５．６，７．８・・・開口、　９・・・陽極室、陰極室
、　　１０，１１；１２，１３・・・通路。 １４．２１・・・送入管、１５．２２・・・排出管。 １６．２３・・・分岐部、１７，２４川エジエクター、
　１８・・・スロート。 第２図及び第３図において、 ２７．２８，２９，３０，３１．３２・・・板。 ３３・　３４．３５．３６・・・開口、　　３７．３８
・・・キャピテイ、　　３９．４０・・・通路、４１・
・・ｘジｘｐｐ＋、４２・・・スロート、４３゜４４．
４５・・−キャピテイ、　　４６．４７・・・通路、　
４８・・・エジェクター、　４９・・・スロート、　５
０・・・通路。 手続補正書（方式） 昭和６２年　７月２３日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも１個の陽極、少なくとも１個の陰極、液
   体を電解槽に装入し得る入口通路及び液体を電解槽から
   取出し得る出口通路を有する電解槽において、上記出口
   通路が入口通路と機能的に連結されていること及び上記
   入口通路がエジェクターを有することを特徴とする電解
   槽。 ２、入口通路はエジェクターを形成するように成形され
   ている、特許請求の範囲第１項記載の電解槽。 ３、エジェクターは入口通路内に設けられている、特許
   請求の範囲第１項記載の電解槽。 ４、入口通路と出口通路との機能的な連結部はエジェク
   ターの上流側の位置に設けられる、特許請求の範囲第１
   項〜第３項のいずれかに記載の電解槽。 ５、入口通路と出口通路は、入口通路と出口通路を形成
   する多数の成形シートからなるユニット内に形成される
   、特許請求の範囲第１項〜第４項のいずれかに記載の電
   解槽。 ６、シートは実質的に平面である、特許請求の範囲第５
   項記載の電解槽。 ７、ユニットのシートはその表面に溝を有し、この溝は
   平面シートに隣接させて設置したときに、シートの平面
   内に通路を形成する、特許請求の範囲第５項又は第６項
   記載の電解槽。 ８、ユニットの２枚のシートは、各々、その表面に溝を
   有し、この溝は、ユニット内で相互に隣接して設置した
   とき、シートの平面内に通路を形成する、特許請求の範
   囲第５項又は第６項記載の電解槽。 ９、ユニットのシートはスロットを有し、このスロット
   は、平面シートをスロットを有するシートの両面に設置
   したとき、シートの平面に通路を形成する、特許請求の
   範囲第５項又は第６項記載の電解槽。 １０、電解槽は入口ヘッダーを有しそして入口通路はこ
   の入口ヘッダーに連結されている、特許請求の範囲第１
   項〜第９項のいずれかに記載の電解槽。 １１、電解槽は少なくとも１個の陽極と、少なくとも１
   個の陰極と、各陽極とこれに隣接する陰極との間に設け
   られているかつそれによつて電解槽を陽極室と陰極室に
   分割しているセパレーターとからなる、特許請求の範囲
   第１項〜第１０項のいずれかに記載の電解槽。 １２、液体を電解槽の陽極室に装入し得る入口通路と液
   体を電解槽の陽極室から取出し得る出口通路とを有し、
   出口通路は入口通路と機能的に連結しておりそして入口
   通路はエジェクターを有する、特許請求の範囲第１１項
   記載の電解槽。 １３、液体を電解槽の陰極室に装入し得る入口通路と液
   体を電解槽の陰極室から取出し得る出口通路とを有し、
   出口通路は入口通路と機能的に連結しておりそして入口
   通路はエジェクターを有する、特許請求の範囲第１１項
   又は第１２項記載の電解槽。 １４、ユニットは多数の非導電性プラスチックス材料の
   成形シートから形成されている、特許請求の範囲第５項
   〜第９項のいずれかに記載の電解槽。