KR0123557B1 - 전해조용 전극 - Google Patents

전해조용 전극

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진 엘돈 모리스 그레고리
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움베르토 레오니
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니코로 데노라
데노라 퍼멜렉 에스.피.에이
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Abstract

본 발명은 전기화학조에서 사용하기 위한 개량된 전극구조에 관한 것으로서 전극의 평면으로부터 일정 거리를 돌출하는 다수의 간격진 함몰들을 가지는 적어도 제1차 수압투과전극부재를 가지는 전극과 또한 복수의 간격진 돌출수단을 가지는 중앙장벽, 박막 또는 격막, 및 적어도 하나의 전극을 가지는 형의 전해조를 구비하며, 그 중 전극의 평면으로부터 소정거리를 돌출수단쪽으로 돌출하여 그를 접촉하는 다수의 간격진 수압적으로 투과가능한 함몰들을 가지는 전극부재를 구비하며 박막 또는 격막에 의하여 분리된 두개의 전극사이에 전류를 통과시키므로써 전해질을 전기분해하기 위한 방법을 구비하며, 적어도 전극들중의 하나는 전극의 평면으로부터 일정거리를 돌출수단쪽으로 돌출하여 그를 전기적으로 접촉하는 다수의 간격진 수압적으로 투과가능한 함몰들을 가지며, 전기적 접점들과 박막사이의 영역에서 전해질이 자유로이 순환하도록 하는 전해조용 전극에 관한 것이다.

Description

전해조용 전극
제1도는 본 발명에 의한 전해조의 한 실시예의 측면도이다. 제1도에서는 중심배리어(central barrier)와 그 중심배리어에서 돌출되어 있는 돌출수단(stand off means)과 전기접촉되어 있는 요홈(depression)을 가진 전극과, 스크린전극과, 이온교환박막 또는 격막을 나타낸다. 전해액은 그 전기접점과 박막사이에서 자유롭게 순환되므로서 그 박막에 손상을 최소화한다.
제2도는 본 발명에 의한 전해조의 한실시예의 측면도이다. 제2도에서는 전극요홈을 그 중심배리어에 직접 접속시켜, 양극(anode) 및 음극(cathode)의 돌출수단의 필요한 구성을 제거시킨 것을 나타낸다. 전해액은 전기접점과 박막사이에서 자유롭게 순환시킬 수 있어 그 박막에 손상을 최소화할 수 있다.
본 발명은 전해조에 사용되는 전극의 개량에 관한 것이다.
본 발명은 단극 전해조 및 양극 전해조에 사용될 수 있다. 본 발명은 평행하고, 작은 구멍이 있는 금속의 양극 및 음극사이에 배치된 선택투과성 이온교환박막을 사용하는 전해조에 유용하다. 그것은 인접 전해조를 물리적으로 분리하는 유체 불투과성 배리어층(barrier layer)으로부터 일정거리에 설치된 거의 평편한 양극 및 음극을 가지는 전해조에서, 특히 유용하다. 이러한 박막전해조는 알칼리금속 염화물 수용액의 전기 분해에서 특히 염화나트륨 수용액의 전기분해에 유용하다. 그 전해조는 또한 수산화칼륨, 요오드, 브롬산, 과황산, 염소산, 아디포니트릴 및 전기분해에 의해 생성된 기타 유기화합물 등의 생성물을 제조하기 위하여 다른 용액을 전기분해하는데 사용될 수 있다.
양극 필터프레스 전해조열중 말단전해조에 사용되는 구조를 제외하고, 직렬전해조에서 전해조의 구조는 동일하고, 반복적이며, 상호 인접하여 위치하고 여러가지 상이한 수단에 의하여 함께 유지되는 전해조구조 유닛(units)이다.
직렬로 작동되는 그와 같은 전해조의 예로는 미국특허 제4,448,946호(1984년 12월 18일), 미국특허 제4,111,779호(1978년 9월 5일) 및 미국특허 제4,017,375호(1977년 4월 12일)가 있다. 이들 특허는 선행기술의 대표적인 것으로 양극 필터프레스 전해조가 직렬로 형성하여 작동하는 방법을 기재한 것이다.
평편한 양극 전극형, 필터프레스형 전해조 장치의 상기 특징은 다음 특허문헌, 즉 미합특허 제4,364,815호, 제4,111,779호; 제4,115,236호; 제4,107,375호, 제3,960,678호, 제3,859,197호; 제3,752,757호; 제4,194,670호; 제3,788,966호; 제3,884,781호; 제4,137,144호 및 제3,960,699호에서도 알 수 있다. 이 인용특허에서는 여러 가지의 형태, 형상 및 접속수단의 구성요소에 대해서 기재되어 있다.
전해조의 필터프레스 직렬에 사용되는 단극전극은 1977년 11월 1일에 특허된 미국특허 제4,056,458호(G.R.Poto등)와 1982년 2월 16일에 특허된 미국특허 제4,315,810호(M.S.Kircher)에 기재되어 있다. 이 인용 특허는 단극 필터프레스 전해조 유닛을 지지하는 구조의 사용에 대하여 기재되어 있으며, 또한 전해조 외부에 위치한 전원에서 전해조내에 배치된 단극 전극부재로 전기를 분배하는 다른 구조(다수의 전도성 로드 및 바)의 사용에 대해서 기재되어 있다. 많은 부품 및 많은 접속에서 요구하는 단극 필터프레스 직렬에 따르는 복잡한 구성은 이 두 특허를 검토할 때 알 수 있다.
단극 및 양극 전해조의 전극표면 전체를 효과적으로 사용하기 위해서는 비교적 고르게 그리고 과도한 저항손실없이 전극에 전류를 제공하는 것이 바람직하다. 이것을 달성하기 위하여 기술자들은 전류가 전극에 효과적으로 공급될 수 있는 다수의 구성을 안출하였다.
양극 또는 음극과 접촉되거나(제한 전극박막 전해조에서와 동일)양극 및 음극양자와 접촉된(제로 간극박막 전해조에서와 동일)박막을 갖는 전해조를 작동시키는 것은 통상적이다. 그것은 용접접속이 박막과 밀착되어있는 점에서 상당한 주의를 필요로 하는 전극과 밀접한 관계가 있기 때문이다. 박막으로 전기를 분해하는 것은 복잡하여 균일한 전기분배를 얻기가 거의 불가능하다.
주요한 전기접점인 용접점이 전기가 최대로 집중된다. 전기가 전극의 평면으로 흐르기 때문에, 전기는 강도가 분산된다. 이러한 현상은 물론 전기공급에 대한 전극의 저항에 의한 것이다.
이 때문에, 또한 용접영역의 박막은 용접접점에서 떨어진 박막의 외측섹션보다 더 높은 전기의 집중을 받게 된다.
용접접점속에 대하여 설명하면, 그 접속을 통한 전기공급은 역시 실제로 용접되는 용접 횡단면의 퍼센트에 따라 좌우된다. 전극표면에서 용접표면적의 불균일 분배는 피하기가 대단히 어렵다. 이와 같이, 용접의 불균일 분배로 인하여 박막으로 전기의 불균일 분배가 추가로 다시 발생한다.
이와 같은 타입의 전기접점의 또 다른 바람직하지 않은 효과는 활성전극의 인접섹션에 전해액 공급을 하지 않도록 하는 데 있다. 용접에 의하여 점유된 영역은 변화할 수 있기 때문에, 처리한 박막섹션도 변화할 수 있다. 용접에 의하여 발생한 커버영역이 더 클수록, 전해액 흐름이 없는 박막표면의 면적이 더 커진다.
이 전해액의 흐름이 없으므로 염소이온이 소모되어 산소가 방출된다. 이와 같은 부작용은, 전류효율의 손실만이 아니라, 산소가 방출될 때 촉매활성을 급속히 상실하는 양극의 실재수명에 해로운 효과를 가진다.
한편, 박막은 또 음극측상에서 알칼리 농도에 대하여 특히 민감하다.
이와 같은 이유 때문에, 박막의 음극측상의 접촉영역에 그 알칼리 농도를 유지하는 것도 역시 바람직하다.
또 다른 주요한 작동상의 고려사항은 양극 전해액 챔버내 염소가스의 침채를 최소화하는 데 있다. 그 전극의 부착으로 돌출수단에는 작은 보이드(voids)를 남길 수 있고, 이들 영역은 용접에 의한 점유영역에 의하여 전해질 흐름과 분리시킬 수 있기 때문에, 염소가스는 이들의 보이드에 트래핑(trapping)시킬 수 있다. 이 트래핑 염소는 박막속으로 침투하여 소듐클로리드 결정을 침전시킬 수 있다. 그 박막의 구조내에서 이 소듐클로리드의 형성에 의해 분리되어, 결국 핀홀 또는 박막층의 층간박리(delamination)의 상태로 되어 그 박막은 효율이 더 적어지거나 작동할 수 없게 된다.
따라서, 본 발명은 양극(anode)과 음극(cathode)전극의 측면상에서 전류분포를 크게 향상한 쌍극전극타입 및 단극전극타입 전해조 열의 양극과 음극의 구조를 제공하는 데 있다.
본 발명은, 또 구조가 더 간단하고 상당히 가요성이 있으며, 제조 및 작동하는데 경제적인 전극구조를 구성하므로써, 접점에서 과잉의 반응열을 제거하고, 침체 염소가스를 제거하며, 그 접점에서 전해액의 소모(depleting)우려를 크게 감소시키며, 부식성 전해액의 역이동 효과를 제거시키는데 있다.
본 발명은 전극의 평면에서 소정거리에 돌출되어 있는 다수의 등간격 요홈(depressions)를 가진 수압투과성 1차 전극부재(primary hydraulically permeable electrode member)를 구비한 적어도 하나의 전극을 제공한다.
본 발명은 또 다수의 등간격 돌출수단이 돌출되어 있는 중심배리어(central barrier)와, 박막 또는 격막 및 최소한 하나의 전극부재를 구비한 타입의 전해조에 있어서, 돌출수단쪽으로 접속하는 전극의 평면에서 소정거리에 돌출되어 있는 다수의 등간격의 수압투과성을 가진 전극부재의 개량에 있다.
본 발명은 또 박막 격막에 의해 분리되어 있는 2개의 전극사이에서 전류를 통과시켜 전해액을 전해시키는 방법에 있어서, 최소한 하나의 전극을 돌출수단쪽으로 전기 접촉하는 전극의 평면에서 소정거리에 돌출되어 있는 다수의 등간격의 수압투과성 요홈을 구비시켜, 전기접점과 박막사이의 영역에서 전해액을 자유롭게 순환시킴을 특징으로 하는 전해방법을 제공한다.
본 발명은 그 활성전극의 전부분에 걸쳐 전해액을 자유롭게 접근하도록 하는 전해조의 사용에 적합한 전극구조를 제공한다. 전해액이 전기분해할 때 그 활성전극의 전영역을 접촉하도록 하기 때문에 박막에 전해액을 자유롭게 접근시켜 그 박막에 대한 손상을 최소화한다. 그 활성전극이 박막부근에 있을 때의 영역부분이 전해액과 접촉되어 있지 않을 경우 그 박막은 전해액이 소모되고 온도가 높고 전류밀도가 높은 영역과는 작용에 의해 건조 및 균열이 발생할 경향이 있다.
본 발명은 활성전극 전 영역에 걸쳐 전해액의 흐름이 자유롭도록 하는 2성분 전극을 제공하는 것이 바람직하다. 그 전극은 수압투과성 1차 전극(primary hydraulically permeable electrode)(110)과 수압투과성 2차 전극(150)으로 구성되어 있다. 이 전해조구조는 중심배리어(central barrier)(140)의 돌출수단(stand off means)(130) 방향으로 그 1차 전극(110)의 평편한 표면에서 안쪽으로 소정거리에 돌출되어 있는 다수의 요홈(depression)(120)을 가진 1차 전극(110)을 형성시켜 개량한 것이다.
그 요홈(120)의 깊이와 중심배리어(140)의 평편한 표면에서 형성되어 있는 돌출수단(130)의 높이의 합으로 그 전극 콤파트멘트(electrode compartment)의 깊이를 결정한다. 그 1차 전극(110)의 평편한 표면에서의 요홈(120)의 깊이는 예로서 2~18mm이다. 그 전기접점에서 과잉의 부하를 감소시키며, 바람직하게는 최소화하기 위하여, 본 발명은 양극과 음극전극의 요홈(120)과 불연속적으로(nonback-to-back relation)결합할 수 있다.
이 간격은 제로갭타입(Zero gap type) 박막전해조 또는 유한 갭 타입(finite gap type)박막 전해조에서와 같이, 두 개의 전극이 동시에 있을 경우 이들의 접점에서 박막(180)의 과잉압착(over-squeezing)을 추가로 보호하는 데 있다. 그 박막의 과잉압착은 작동상의 에러(errors)에 의해 발생하므로, 그 전극은 전해액 챔버에서 또는 조립할 때 조립공차에 의해 전극이 접촉하도록 구성할 경우에 압력변화에 의해 전극이 동시에 있게 된다.
대부분의 예에서, 양극과 음극의 전극요홈이 용접에 의해 그 양극 및 음극 돌출수단에 접속하는 것이 바람직하다.
그러나, 제2도에서와 같이, 본 발명에서는 그 중심배리어(140)에서 직접 전극요홈(120)을 접속시켜 그 양극 및 음극 돌출수단의 필요한 것(need)을 제거하였다. 그 전극은 전기화학적 반응이 발생하는 전극으로 할 수 있으며, 또 중심배리어(140)에서 실제전극으로 전기가 도통하는 전도성박막으로 할 수 있다. 예로서, 박막(180)에 접착된 고형폴리머 전해질로 할 수 있다. 통상적으로 그 전극은 전극에 고착된 촉매를 가진다.
1차 전극(110)은 2차 전극(150)보다 두께가 더 두텁고, 더 결질이며 중량이 더 무거우며, 2차 전극(150)의 지지체로 구성한다. 반면에, 2차 전극(150)은 두께가 더 얇으며, 중량이 더 가볍고, 일반적으로 스스로 지지할 수 없다. 2차 전극(150)이 1차 전극(110)과 함께 사용될 때 2차 전극(150)은 박막(180)을 접촉하는 전극의 일부가 되나, 1차 전극(110)은 2차 전극(150)과 중심배리어(140)를 접촉한다. 사용할 때에는 전류가 중심배리어(140)에서 다수의 돌출수단(130)을 통하여 1차 전극(110)으로, 또 1차 전극(110)에서 2차 전극(150)을 통과한다.
2차 전극(150)은 촉매활성입자로 최소한 부분적으로 코팅시킨 표면을 구비하여 2차 전극(150)에서 전기 분해가 발생하도록 구성하는 것이 바람직하다. 1차 전극(110)은 또 그 표면상에 선택적으로 촉매 활성입자를 가진다.
1차 전극(110)과 2차 전극(150)은 다공성구조(foraminous structures)가 바람직하다. 1차 전극 및 2차 전극은 박막(180)에 접착시킨 전극을 접촉하는 전류콜렉터(current collectors)로 할 수 있다(다음에 설명). 그 전극은 와이어 메시(wire mesh), 편직와이어(woven wire), 편칭플레이트(punched plate), 금속스폰지, 엑스팬디드메탈(expanded metal), 천공 또는 비천공 금속시트, 평면상 또는 파상격자 가공품, 스페이스 금속스트립(spaced metal strips) 또는 로드 또는 통상의 기술자에게 공지된 형상등 적합한 구조로 구성할 수 있다.
1차 전극(110)은 단독으로 사용할 경우 전기촉매재로 통상부분적으로 코팅시키며, 그 전기촉매재는 전극을 전해조에 사용할 때 발생하는 전기화학적 반응을 촉진하도록 한다.
본 발명의 중심배리어(140)는 하나의 장치의 1차 및 2차 전극(110,150)에 전류를 통전하는 수단(1)과, 소정위치에서 전극을 지지하는 지지체(2)로 작용한다. 그 중심배리어(140)는 여러 가지의 전해조구조와 구성에 사용할 수 있다. 그 중심배리어(140)는 그 중심배리어(140)를 통하여 단극장치의 전극으로 전기를 도통하는 전기 도통재로 구성할 수 있다. 그 중심배리어(140)는 중량이 크고 전류에 대한 저항성이 낮으며, 1차 및 2차 전극(110,150)의 전부분에 거의 균일하게 전기에너지를 분배하므로 통로를 제공한다. 그 중심배리어(140)는 거의 경질이다.
여기서 말하는 거의 경질이라는 용어는 스스로 지지되는 특성이 있으며, 통상의 환경에서 자진의 중량에 의해 구부러지지 않는다는 것을 의미한다. 더욱이, 그 중심배리어는 1차 및 2차 전극(110,150)보다 주로 더 경질이며 중량이 더 무겁다.
그 중심배리어(140)의 재질은 철, 강(steel), 스테인레스강, 니켈, 알루미늄, 동, 마그네슘, 납, 각각의 합금 및 그 합금에서 선택하는 것이 바람직하다. 그 중심배리어(140)는 철재(ferrous material)로 구성하는 것이 더 바람직하다. 여기서 말하는 철재는 1차 구성성분이 철인금속에 사용된다.
그 중심배리어(140)는 전기저항을 최소화하는 데 충분히 큰 횡단면 영역을 가진다. 그 중심배리어(140)가 큰 횡단면 영역을 가지므로써, 종래구조에서 사용하는 것보다 저항성이 더 큰 재질로 사용할 수 있다.
이와 같이, 철, 강, 연철 및 주철등의 재질이 본 발명의 사용에 적합하다. 더 구체적으로는, 동보다 더 큰 저항을 가진 재질이 그 중심배리어(140)를 형성시켜 사용하는데 경제적이다. 약 10미크로옴-cm 이상의 저항을 가진 재질을 사용하는 것이 경제적이다. 50미크로옴-cm 보다 더 큰 저항을 가진 재질의 사용이 더 경제적이다.
그 중심배리어(140)는 인접 전해액 콤파트멘트를 지지함과 동시에 전해액을 로딩(loading)시키며 전극(110,150)을 지지시키는데 필요하는 일체적 구조상태를 제공하는 것이 바람직하다.
각 단부부재와 각 단극장치(monopolar unit)는 전기접속을 가저 외부전원을 중심배리어(140)에 접속시킨다. 그 접속은 부착시켜 일체로 되게 할 수 있으며, 또 시일링수단의 개구를 관통할 수 있어 중심배리어(140)에 접속시킬 수 있다. 그 전기접속은 그 시일링수단 주위의 다수위치에서 그 중심배리어(140)에 접속시켜 그 중심배리어(140)에 전류의 통전을 향상시킬 수 있다. 전원케이블(cable)이 부착된 중심배리어(140) 또는 시일링수단의 개구를 통해 전기접속을 할 수 있다.
더 자세하게 말하면, 그 전기접속은 중심배리어(140)의 일체로 구성된 부분으로 된다. 즉, 그것은 중심배리어(140)와 동일한 재질로 구성되어 있어, 전류 통전체 형성재질의 연속적인 단일체를 형성한다. 그 접속은 중심배리어(140)를 연장시켜 구성하며, 그 중심배리어는 일측면에 따라 버스바(bus bar)에 용이하게 접속하는 데 충분한 길이를 가진 플랜지부분 등, 플랜지 또는 시일링수단의 주변외측으로 돌출되어 있다.
쌍극전해조장치의 중심배리어(140)는 단극전해조장치에 대해서 위에서 설명한 것과 동일하다. 다만, 각각의 쌍극의 중심배리어(40)가 외측전원에 전기접속하는 수단을 갖고 있지 않는 점이 다르다. 또 이것은 인접되어 있는 중심배리어에 직렬로 전기접속되어 있다. 그 쌍극 중심배리어는 단극 중심배리어와 같이 사용하는 데 적합한 동일 재료로 구성할 수 있다. 또 다수의 폴리머재가 사용에 적합하다.
다음에 설명되는 소정의 재료에 한정되어 있는 것은 아니나, 이와 같은 재료의 예로는 폴리에틸렌; 폴리프로필렌, 폴리비닐클로리드; 클로린화폴리비닐클로리드; 아크릴로니트릴; 폴리스티렌, 폴리설폰, 스티렌아크릴로니트릴, 부타디엔 및 스티렌코폴리머; 에폭시; 비닐에스텔; 폴리에스텔; 및 플루오로플라스닉 및 그코폴리머가 있다.
그 쌍극 중심배리어가 사용되는 폴리프로필렌등의 재질은 고온에서 일체적으로 구성된 적합한 구조의 형상을 갖기 때문에 그 재질은 용이하게 사용할 수 있고, 다른 적합한 재질과 비교하여 비교적 염가이다. 그 중심배리어(140)는 중심배리어(140)에서 외측으로 소정거리에서 그 중심배리어(140)에 인접한 전해액 컴파트멘트로 돌출되어 있는 다수의 돌출수단(130)을 가진다.
이들의 돌출수단(130)은 전극 구성요소와 각각의 돌출수단사이에 위치한 적어도 하나의 적합한 중간체를 통하여 그 전극에 직접적으로 또는 그 전극구성요소에 간접적으로 기계적인 전기접속을 할 수 있다. 그 돌출수단(130)은 거의 고형이며, 캐스팅(casting)에 의해 내부 보이드(voids)가 포함되어 있다.
수압투과성 1차 전극부재(110)와 수압투과성 2차 전극부재(150)는 그 돌출수단(130)에 용접시키는 것이 바람직하다. 그 돌출수단(130)은 중심배리어(140)와 일체로 되게 구성하는 것이 바람직하며, 중심배리어(140)를 캐스팅(casting)할 때 형성시키는 것이 바람직하다. 이와 같이, 돌출수단은 중심배리어(140)와 동일한 재질로 구성하는 것이 바람직하다.
재료일부는 용접이 어렵기 때문에, 돌출수단(130)은 중심배리어(140)보다 재질이 다른 것으로 선택하여 구성할 수 있다. 이와 같은 중심배리어(140)를 형성하기 위하여 그 돌출수단(130)이 위치를 설정한 몰드에 로드(rod)를 설정할 수 있으며, 캐스팅할 수 있는 재료를 그 로드주위에 캐스팅할 수 있다.
그 돌출수단(130)은 1차 전극(110)과 2차 전극(150)을 강력하게 지지할 수 있게 일정간격을 두는 것이 바람직하다. 그 평편한 전극구성요소의 단위면적당 둥근 횡단면 또는 가늘거나 리브(rib)타입의 횡단면의 돌출수단(130)의 회수는 사용한 소정의 전극구성요소의 평면 저항에 따라 일반적으로 좌우된다. 더 엷거나 더 높은 저항성 있는 전극구성요소에 있어서 그 돌출수단의 간격은 더 적어져, 더 조밀한 다수의 점 또는 전기접점을 구성하며, 동시에 더 두껍거나 저항성이 더 낮은 전극요소에 있어서는 그 돌출수단의 간격이 더 커진다.
일반적으로, 돌출수단사이의 간격은 더 작으며 더 큰 간격을 전구성에 따라 사용하여도 5~30cm의 범위내에 있다.
결합되어 있는 평편한 전극부재는 가능한한 제한 범위내에서 변경시킬 수 있다. 인접돌출수단(130) 사이의 분리는 사용한 소정의 전극부재의 평면저항에 따라 일반적으로 좌우된다. 더 엷거나 저항이 더 큰 전극부재에 있어서, 그 돌출수단(130)의 간격은 더 적어져, 더 조밀한 다수의 점 또는 전기접점을 제공하며, 동시에 더 두껍고 저항이 더 낮은 전극부재에 있어서 그 돌출수단(130)의 간격은 더 크다.
돌출수단(130)이 중심배리어(140)에 연속적으로 자주형성되어 있으나 필요한 것은 아니다. 중심배리어(140)의 평면상 부분에서 돌출수단이 서로간에 오프셋(offset)될 수 있으며, 하나 이상의 횡단면구조를 가질 수 있다.
물론, 쌍극 중심배리어(140)와 달리, 단극 전해조에 있어서 그 중심배리어(140)의 양측상의 돌출수단(130)은 동일하다. 즉 양측상의 돌출수단(130)은 모두 양극(anode) 돌출수단(130)이거나, 또는 모두 음극돌출수단(130)이다. 단극 스택(monopolar stack)의 말단 전해조는 전극을 필요로 하는 일측면만을 가진 단부 전해조(end cells)이다.
그 중심배리어(140)에 인접한 양극액과 음극액 콤파트멘트는 이들 주변에 주변구조(중심배리어 140의 두터운 부분)를 구비하여 음극액 콤파트멘트와 양극액 콤파트멘트의 구성을 완성한다.
염소-알칼리 전해조의 사용에 있어서, 양극액 측면 전극의 구조재질은 티탄, 티탄합금, 탄탈, 탄탈합금, 니오븀, 니오븀합금, 하프늄, 하프늄합금, 지르콘, 지르콘합금에서 선택하는 것이 바람직하며, 음극액측면 전극의 구조 재질은 철재, 니켈, 니켈합금, 크롬, 마그네슘, 탄탈, 카드뮴, 지르콘, 납, 아연, 바나듐, 텅스텐, 이리듐, 스테인레스강, 몰리브덴, 코발트 또는 합금에서 선택하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 선택적으로 포함할 수 있는 또다른 구성요소는 전해액 콤파트멘트의 부식성 환경에 노출되는 중심배리어(140)의 표면에 부착시킨 내식성 금속시트로 구성된 라이너(liner)(160)이다.
그 라이너(160)는 전해액 콤파트멘트 환경에 거의 내식성이 있는 전도성 금속이다. 그 라이너(160)는 돌출수단(130)에서, 더 바람직하게는 돌출수단(130)의 양단부에서 중심배리어(140)에 부착하여 접속되도록 형성된다.
본 발명은 라이너(160)를 구성하며, 그 라이너(160)는 라이닝(lining)을 한 중심배리어(140)와 세퍼레이터(separator) 또는 인접 전해액 콤파트멘트 사이의 전해액 순환을 자유롭게 하도록 돌출수단(130) 사이의 공간에서 중심배리어(140)쪽으로 간격을 둔 돌출수단(130)주위에서 충분하게 요홈이 형성되어 있다.
그 라이너(160)는 중심배리어(140)의 평면상 표면을 접촉하도록 간격을 둔 돌출수단(130) 주위에 요홈을 형성시킬 필요가 없다.
그 라이너(160)는 중심배리어(140)의 플랜지부분 표면상에 그리고 돌출수단(130)의 상부표면상에 단독으로 설정하는 것이 바람직하다. 라이너(160)가 그 중심배리어(140)의 금속과 용접하는 데 적합하지 않는 상태에 있어, 그 중심배리어(140)에 그 라이너(160)를 용접할 수 있도록 하기 위하여, 금속쿠폰(matal coupons) (170,185)은 돌출수단(130)과 라이너(160) 사이에서 인접할 수 있게 위치시킬 수 있다.
각 보스(boss)에 인접하는 쿠폰(170,185)의 금속은 돌출수단(130)을 구성하는 금속과 용접하는게 적합하며, 돌출수단(130)에 용접된다. 라이너(160) 및 돌출수단(130)과 인접한 그 쿠폰(170,185)의 금속은 라이너(160)와 돌출수단은 금속과 용접하는게 적합하여, 그 쿠폰은 라이너(160)에 그리고 돌출수단(130)에 용접된다. 대부분의 경우 단일금속 또는 금속합금으로 된 웨이퍼는 중간체로서 적합하게 사용된다.
일부의 경우, 이들의 쿠폰은 보스(boss)(130) 및 /또는 중심배리어(140) 및 라이너(160)사이에서 적합하게 용접한 2층 구성을 얻는데 필요하다. 2개의 단일 금속쿠폰을 사용하여 중심배리어(140)에 라이너(160)를 접속시킬 수 있다.
예로서, 바나듐 쿠폰은 티탄라이너(160)와 바나듐 쿠폰사이에 티탄등 2차쿠폰을 가진 철재보스 다음에 설정할 수 있다. 라이너(160)를 중심배리어(140)에 접속하는 또다른 방법은 이들의 금속을 적합하지 않게 용접할 경우 폭착(explosion bonding)의 사용에 의한 것이다.
이와 같은 방법은 종래에 공지되어 있다(특허문헌 USP4,111,779). 염소-알칼리 전해조에서는 라이너(160)가 양극장치에서 가장 통상적으로 사용되었으며, 라인음극장치(line cathode units)에서 비교적 덜 사용되었다.
그러나, 이 프로세스에서, 전해조를 사용하여 약 22wt%의 알칼리 농도 이상으로 알칼리농도를 생성할 때 음극액의 라이너(160)를 사용하는 것이 바람직하다. 그 음극액의 라이너(160)는 음극액 콤파트멘트 환경에 의해 거의 내식성이 있는 전도성재로부터 구성된다.
플라스틱 라이너는 일부의 경우, 음극을 그 플라스틱을 통하여 음극 돌출수단(130)으로 전기접속하는 구성을 가질 때 사용할 수 있다. 또, 플라스틱 라이너와 금속라인을 혼용할 수도 있다. 그 음극액장치의 라이너는 철재, 니켈, 스테인레스강, 크롬, 모넬(monel) 및 그 합금에서 선택하는 것이 바람직하다. 양극액장치의 라이너는 티탄, 바니듐, 탄탈, 콜룸븀(columbium), 하프늄, 지르콘 및 그 합금에서 선택하는 것이 바람직하다.
본 발명을 사용하여 식염수용액의 전기분해에 의해 염소와 알칼리를 생성할 경우, 양극액장치는 티탄 또는 티탄합금으로 라이닝하며, 음극액장치는 니켈 또는 니켈합금으로 라이닝하고, 그 중심배리어(140)는 철재로 구성하는 것이 가장 바람직하다.
본 발명에 의해 사용되는 이온교환막의 타입의 대폭적 예로는 다음의 미국 특허문헌(미국특허)에 기재된 것이 있다;
3,909,378; 4,329,435; 4,065,366; 4,116,888; 4,126,588; 4,209,635; 4,212,713; 4,251,333; 4,270,996; 4,123,336; 4,151,053; 4,176,215; 4,178,218; 4,340,680; 4,357,218; 4,025,405; 4,192,725; 4,330,654; 4,337,137; 4,337,211; 4,358,412 및 4,358,545.
염소-알칼리 전해조로서 본 발명의 전해조를 조작할 때, 소듐클로리드 식염수 용액을 양극액 콤파트멘트에 공급하고 물을 선택적으로 음극액 컴파트멘트에 공급하였다. 전원에서의 전류가 양극과 음극사이를 통과시켰다.
그 전류는 식염수용액에서 전해반응을 발생하는 데 충분한 전압으로 흐른다. 염소는 양극에서 발생하며, 동시에 알칼리와 수소는 음극에서 발생한다.
염소-알칼리 프로세스에서, 전해할 때 양극액의 PH를 0.5~5.0로 유지하는 것이 바람직하다. 대부분의 경우, 본 발명의 전해조를 가급적 높은 전류 밀도에서 조작하여 소정량의 생성물을 생성하는데 필요로 하는 전해조의 수를 최소화하는 것이 바람직하다.
그 전해액의 다가이온은 이온교환막(180)을 오손(foul)시키는 경향이 있다. 따라서, 다가이온의 농도를 최소화하는 것이 바람직하다. 이들의 이온은 전해액 단위 ℓ당 약 0.08mg 이하의 농도에서 유지하는 것이 바람직하다. 칼슘이온이 이온교환막을 자주 오손시키므로, 전해액에서의 칼슘농도를 전해액단위 ℓ당 칼슘 약 0.05mg 이하로 유지하는 것이 바람직하다.
식염수는 킬레이팅(chelating) 이온교환수지와 접속시켜 칼슘농도를 전해조에 전해액을 도입하기 전에 그 식염수용액 단위 ℓ당 칼슘 약 0.05mg 이하로 감소시킬 수 있다.
그 이온 교환막(180)의 오손을 최소화하는 다른 방법은 전해액에서 카본디옥사이드를 제거하는 데 있다. 전기분해를 하기전 식염수에 염산을 첨가하는 방법에 의해 식염수의 PH를 3.5 이하로 유지시킬 때 전해액중의 카본디옥사이드 농도는 식염수를 전해하기 바로 전에 측정하여 약 70ppm 이하로 하는 것이 바람직하다.
또, 전해액 1ℓ당 실리카 약 4mg 이하의 실리카농도를 가진 전해액의 사용이 바람직한 것으로 측정되었다. 설페이트는 또다른 이온으로, 이 이온을 최소화하는 것이 바람직하다. 전해액 1ℓ당 설페이트 약 5g 이하에서 전해액중의 설페이트를 유지시키는 것이 바람직하다.
그 음극액 챔버내 압력은 평면상 설정막에 평행하게 설치한 평편한 플레이트상 다공성 양극쪽으로 선택성 이온 교환막(180)이 2개의 콤파트멘트를 분리하도록, 양극액 콤파트멘트의 압력보다 약간 더 큰 압력으로 통상 유지할 수 있다. 그 양극은 중심배리어(140)의 양극 돌출수단(130)에 전기 및 기계적으로 접속시킨다.
그 음극액 또는 양극액은 통상으로 기술에서 공지된 바와 같이 각각의 콤파트멘트를 통하여 순환시킬 수 있다. 그 순환은 강제순환 또는 전극에서 발생하는 가스의 상승에 의해 발생하는 가스인양 순환으로 할 수 있다.
전해조 공급물로서 소듐클로리드 수용액을 전해할 때, 그 전해조는 다음과 같이 작동한다. 그 공급물 식염수가 덕트(duct)를 통하여 양극액 콤파트멘트로 연속적으로 공급됨과 동시에, 새로운 물(fresh water)이 유입덕트를 통하여 음극액 콤파트멘트로 선택적으로 공급된다.
각 전해조의 양극(anode)이 그 전해조의 음극에 대해서(＋)로 되도록 그 전해조열에 전류(D.C)를 인가한다. 그 전해는 감극된 양극 또는 음극을 제외하고는 다음과 같이 진행된다. 염소가스는 양극(anode)에서 연속적으로 발생한다. 소듐 카티온은 음극의 정전기인력에 의해 그 막(180)을 통하여 음극액 콤파트멘트로 이동한다. 그 음극액 콤파트멘트에서는 수소가스와 소듐히드록사이드 수용액이 연속적으로 생성된다. 그 염소가스와 감소식염수는 양극액 챔버에서 덕트를 통하여 연속적으로 흐르고, 동시에 수소가스와 소듐히드록사이드는 덕트를 통하여 음극액 콤파트멘트에서 연속적으로 배출된다. 감극전극을 사용하여 수소 또는 염소 또는 필요할 경우 양자의 생성을 억제할 수 있다.
본 발명은 전극을 이온교환막(180)에 매입; 접착 또는 압착시킨 제로 갭(gero gap) 전해조로 하여 사용할 수 있다. 이 경우 돌출수단(130)과 전극사이에 전류콜렉터를 사용하는 것이 바람직하다. 이 전류콜렉터는 그 전극에 전류를 분류시킨다. 이와 같은 전해조는 특허문헌으로 다음 미국특허에서 구체적으로 기재되어있다. 그 미국 특허번호를 아래에 기재된다.
4,394,229; 4,345,986; 4,417,959; 4,545,886; 4,247,376; 4,409,074; 4,783,763; 4,286,365; 3,873,437; 4,096,054.
물론, 본 발명의 범위내에서 2개 장치 사이에 형성된 전해조는 1개 이상의 막을 사용하는 멀티-콤파트멘트(multi-compartrment) 전해조, 즉 각막과 각각의 인접 필터프레스장치 사이에서 각막의 대향측상에 형성된 콤파트멘트와 이들 막 사이의 하나의 콤파트멘트를 형성하도록 서로 간격을 둔 2개의 막을 가진 3개의 콤파트멘트 전해조로 할 수 있다.
산소함유가스를 음극을 일측면에 선택적으로 공급할 수 있으며, 그 음극은 산소감극음극과 같이 작용할 수 있다. 동일하게, 수소는 양극의 일측면에 공급하여 그 양극은 감극양극과 같이 작용할 수 있다. 전극의 타입과 그 전극을 작용시키는 공정은 이 분야에서 공지되어있다. 감극음극에 가스상 및 액상 반응물질을 각각 처리하는 통상의 수단을 사용할 수 있다.
본 발명은 고상 폴리머 전해조로 공지된 새로 개발한 막/전극 전해조(ME 전해조)로 사용하는데 적합하다.
그 막/전극 전해조는 이온교환막에 매입 또는 접착시킨 전도성재를 가진 이온교환막이다. 이와 같은 전극은 이 분야에서 널리 공지되어 있으며, 다음의 특허문헌으로 미국특허에서 기재되어 있다.
4,457,815; 4,224,121; 4,191,618 및 4,457,823.
또 다른 전해조 구성요소를 이 발명의 전해조에 사용할 수 있다. 예로서, 미국특허 제4,444,632에서 기재된 매트리스 구조를 사용하여 전해조의 전극 중 하나와 접속하여 이온교환막을 지지하도록 한다.
여러 가지의 매트리스구조는 미국특허 제4,340,452호에 기재되어 있다. 미국특허 제4,340,452호에 기재된 매트리스를 고형폴리머 전해액 전해조와 제로갭 전해조에 사용할 수 있다.

Claims (23)

  1. 전극부재 전 위치에 설정한 다수의 간격을 둔 요홈(depressions)을 가진 평면상 수압투과성 1차 전극부재에 있어서, 그 요홈은 중심배리어 지지수단(Central barrier support mean)상에서 다수의 돌출수단(stand-off-means)의 위치에 대응되도록 구성함을 특징으로 하는 전해조용 전극부재.
  2. 제1항에 있어서, 그 1차 전극부재는 티탄, 티탄합금, 탄탈, 탄탈합금, 니오븀, 니오븀합금, 하프늄, 하프늄합금, 지로콘, 지로콘합금, 니켈, 니켈합금, 크롬, 카드뮴, 납, 아연, 바니듐, 텅스텐, 이리듐 및 코발트에서 선택한 전도성재로 구성함을 특징으로 하는 전해조용 전극.
  3. 제1항에 있어서, 1차 전극부재상에는 수압투과성 2차 전극부재를 설정시켜 2차 전류분류를 제공하고, 1차 전극부재에서 하나이상의 요홈의 커버(cover)를 구성함을 특징으로 하는 전해조용 전극.
  4. 제3항에 있어서, 1차 전극부재는 용접에 의해 2차 전극부재에 부착시킴을 특징으로 하는 전해조용 전극.
  5. 제1항에 있어서, 1차 전극부재의 평면상 표면에서 하나이상의 요홈깊이는 약 2~약 18mm의 범위를 가짐을 특징으로 하는 전해조용 전극.
  6. 제1항에 있어서, 하나이상의 요홈의 용적은 0.06~11.6㎤의 범위를 가짐을 특징으로 하는 전해조용 전극.
  7. 제3항에 있어서, 2차 전극부재는 1차 전극부재보다 더 큰 가요성(flexibility)을 가지며, 2차 전극부재는 두께 0.1mm~1mm을 가짐을 특징으로 하는 전해조용 전극.
  8. 중심배리어의 대향면에서 외측으로 돌출되어 있는 다수의 돌출수단을 가진 평면상 중심배리어와, 전극부재 전체에 걸쳐 간격을 둔 위치에 설정된 다수의 요홈을 가진 평면상의 수압투과성 1차 전극부재를 구성시켜, 돌출수단의 적어도 일부가 그 전극부재상에서 하나이상의 요홈 중 적어도 일부와 접속시킴을 특징으로 하는 전해조.
  9. 제8항에 있어서, 그 전극부재는 티탄, 티탄합금, 탄탈, 탄탈합금, 니오븀, 니오븀합금, 하프늄, 하프늄합금, 지로콘, 지로콘합금, 니켈, 니켈합금, 크롬, 카드븀, 납, 아연, 바나듐, 텅스텐, 이리듐 및 코발트에서 선택한 전도성재로 구성함을 특징으로 하는 전해조.
  10. 제8항에 있어서, 1차 전극부재상에는 수압투과성 2차 전극부재를 설정시켜 2차 전류분류를 제공하며, 1차 전극부재에서 하나이상의 요홈의 커버(cover)를 구성함을 특징으로 하는 전해조.
  11. 제8항에 있어서, 1차 전극부재는 용접에 의해 2차 전극부재에 부착시킴을 특징으로 하는 전해조.
  12. 제8항에 있어서, 1차 전극부재의 평면상 표면에서 하나 이상의 요홈의 길이는 2~18mm를 가짐을 특징으로 하는 전해조.
  13. 제8항에 있어서, 하나이상의 요홈의 용적은 0.06~11.6㎤를 가짐을 특징으로 하는 전해조.
  14. 제10항에 있어서, 2차 전극부재는 1차 전극부재보다 더 큰 가요성을 가지며, 두께 0.1~1mm를 가짐을 특징으로 하는 전해조.
  15. 제10항에 있어서, 1차 전극부재는 용접에 의해 돌출수단에 접촉시킴을 특징으로 하는 전해조.
  16. 제8항에 있어서, 각 전해조에 부착시킨 전기리드선(lead)과, 양극 콤파트멘트와 음극 콤파트멘트를 분리시키는 이온교환막을 포함하여 필터 프레스타입 전해조열에 조립함을 특징으로 하는 다수의 전해조.
  17. 제11항에 있어서, 2차 전극 전극부재에는 돌출수단과 그막 사이의 압축성의 전도성 매트(mat)와, 전극부재와 그 막을 동시에 가압하는 수단을 구성함을 특징으로 하는 전해조.
  18. 양극(anode)과 음극(cathode)사이에 전류를 통과하는 전해방법에 있어서, 최소한 하나의 전극부재는 수압투과성 1차 전극부재 전체에 거쳐 설정되어 있는 다수의 간격을 둔 요홈을 가진 수압투과성 전극부재이며, 그 요홈은 중심배리어에서 외측으로 형성되는 돌출수단과 접촉시킴을 특징으로 하는 전해방법.
  19. 제18항에 있어서, 필터 프레스 타입 전해조열에 조립한 다수의 전해조에 도통(conduct)시킴을 특징으로 하는 전해방법.
  20. 제18항에 있어서, 또다른 전해조는 동일전하를 가지므로 단극성모드(monopoler mode)의 전해조열을 작용시킴을 특징으로 하는 전해방법.
  21. 제18항에 있어서, 전해조 장치의 각각의 전극은 서로 다른 전하로 충전시키므로 쌍극성 모드의 전해조열을 작용시킴을 특징으로 하는 전해방법.
  22. 제18항에 있어서, 1차 전극부재는 기계적 전기접점에 위치한 충분한 요홈용량을 구비하여, 전해액을 그 접점 영역에 흐르도록 하므로써 하나 이상의 요홈과 인접한 전해액과 비교할 때 균일한 전해액농도를 유지시킴을 특징으로 하는 전해방법.
  23. 전해액으로 사용되며, 콤파트멘트사이에 막 세퍼레이터(membrane separator)를 가진 멀티 콤파트멘트 전해조(multicompartment electrolysiscell)에 있어서, 평면상 표면에서 형성되어 있는 다수의 돌출수단을 가진 배리어(barrier means)를 구비한 적어도 하나의 콤파트멘트와, 그 돌출수단의 각각의 음극액 라인(cat holyte line)과, 그 돌출수단쪽으로 돌출되어 있는 다수의 요홈을 가져 그 요홈이 돌출수단의 위치설정에 대응되게 하는 수압투과성 1차 전극과, 1차 전극의 일측과 그 막 세퍼레이터의 타측상의 접점에 인접한 수압투과성 2차 전극을 구비하여, 전해액이 전기접점과 그 막 배리어 사이의 영역에서 자유롭게 순환하도록 함을 특징으로 하는 멀티콤파트멘트 전해조.
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US340,605 1989-04-19
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000022192A1 (fr) * 1998-10-13 2000-04-20 Toagosei Co., Ltd. Procede de reduction de la charge dans une electrode de diffusion de gaz et structure reduisant la charge
CN100395913C (zh) * 2003-07-31 2008-06-18 丰田自动车株式会社 燃料电池堆、燃料电池系统、以及燃料电池堆的制造方法
WO2005028712A1 (en) 2003-09-22 2005-03-31 Hydrogenics Corporation Electrolyzer cell stack system
WO2005028714A1 (en) 2003-09-22 2005-03-31 Hydrogenics Corporation Apparatus and method for reducing instances of pump de-priming
CA2538738A1 (en) * 2003-09-22 2005-03-31 Hydrogenics Corporation Electrolyzer cell arrangement
CN101949031A (zh) * 2010-10-18 2011-01-19 中南大学 一种硫酸体系用复合多孔电极及其制备方法
DE102011008163A1 (de) * 2011-01-10 2012-07-12 Bayer Material Science Ag Beschichtung für metallische Zellelement-Werkstoffe einer Elektrolysezelle
RU2479074C2 (ru) * 2011-05-03 2013-04-10 Открытое акционерное общество "Завод автономных источников тока" Способ контактной приварки токосъемного узла к основе волокнового элекрода
DK2812464T3 (da) * 2012-02-10 2019-11-18 Hydrox Holdings Ltd Fremgangsmåde og apparat til fremstilling af gas
RU208186U1 (ru) * 2021-06-08 2021-12-07 Евгений Николаевич Аракчеев Электролизер станции обеззараживания воды
CN114669396A (zh) * 2022-03-31 2022-06-28 有研资源环境技术研究院(北京)有限公司 一种高压静电式空气净化装置

Family Cites Families (68)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4192725A (en) * 1971-10-21 1980-03-11 Diamond Shamrock Corporation Electrolytic production of high purity alkali metal hydroxide
BE790369A (fr) * 1971-10-21 1973-04-20 Diamond Shamrock Corp Procede et appareil pour la preparation d'hydroxydes de metaux alcalins de haute purete dans une cuve electrolytique.
BE793045A (fr) * 1971-12-21 1973-06-20 Rhone Progil Electrodes bipolaires
US3884781A (en) * 1971-12-22 1975-05-20 Rhone Progil Processes for the electrolysis of alkali halides employing dismantleable bipolar electrodes
US3752757A (en) * 1972-06-07 1973-08-14 Basf Wyandotte Corp Bipolar electrode seal at barrier sheet
US3788966A (en) * 1972-06-07 1974-01-29 Basf Wyandotte Corp Electrical connections for metal electrodes
US3873437A (en) * 1972-11-09 1975-03-25 Diamond Shamrock Corp Electrode assembly for multipolar electrolytic cells
US4178218A (en) * 1974-03-07 1979-12-11 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Cation exchange membrane and use thereof in the electrolysis of sodium chloride
JPS551351B2 (ko) * 1974-03-07 1980-01-12
GB1469656A (en) * 1974-03-14 1977-04-06 Ciba Geigy Ag Heat exchangers
US3909378A (en) * 1974-06-21 1975-09-30 Du Pont Composite cation exchange membrane and use thereof in electrolysis of an alkali metal halide
US4111779A (en) * 1974-10-09 1978-09-05 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Bipolar system electrolytic cell
US3960698A (en) * 1974-12-23 1976-06-01 Wyandotte Corporation Electrode support for filter press cells
US3960699A (en) * 1974-12-23 1976-06-01 Basf Wyandotte Corporation Self supporting electrodes for chlor-alkali cell
US4151053A (en) * 1975-07-09 1979-04-24 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Cation exchange membrane preparation and use thereof
JPS5248598A (en) * 1975-10-17 1977-04-18 Asahi Glass Co Ltd Method for producing alkali hydroxide
US4017375A (en) * 1975-12-15 1977-04-12 Diamond Shamrock Corporation Bipolar electrode for an electrolytic cell
US4126588A (en) * 1975-12-30 1978-11-21 Asahi Glass Company Ltd. Fluorinated cation exchange membrane and use thereof in electrolysis of alkali metal halide
US4137144A (en) * 1976-03-19 1979-01-30 Hooker Chemicals & Plastics Corp. Hollow bipolar electrolytic cell anode-cathode connecting device
JPS52145397A (en) * 1976-03-31 1977-12-03 Asahi Chem Ind Co Ltd Electrolysis
US4056458A (en) * 1976-08-26 1977-11-01 Diamond Shamrock Corporation Monopolar membrane electrolytic cell
GB1550874A (en) * 1976-10-28 1979-08-22 Asahi Glass Co Ltd Process for producing fluorinated copolymer having ion-exchange groups
US4194670A (en) * 1977-08-24 1980-03-25 Chlorine Engineers Corp., Ltd. Method of making a bipolar electrode
JPS5460294A (en) * 1977-10-21 1979-05-15 Asahi Glass Co Ltd Electrolysis of aqueous alkali chrolide
US4096054A (en) * 1977-10-26 1978-06-20 Olin Corporation Riserless flexible electrode assembly
US4115236A (en) * 1977-12-01 1978-09-19 Allied Chemical Corporation Cell connector for bipolar electrolyzer
US4224121A (en) * 1978-07-06 1980-09-23 General Electric Company Production of halogens by electrolysis of alkali metal halides in an electrolysis cell having catalytic electrodes bonded to the surface of a solid polymer electrolyte membrane
US4191618A (en) * 1977-12-23 1980-03-04 General Electric Company Production of halogens in an electrolysis cell with catalytic electrodes bonded to an ion transporting membrane and an oxygen depolarized cathode
US4176215A (en) * 1978-03-13 1979-11-27 E. I. Du Pont De Nemours And Company Ion-exchange structures of copolymer blends useful in electrolytic cells
US4457823A (en) * 1978-08-08 1984-07-03 General Electric Company Thermally stabilized reduced platinum oxide electrocatalyst
JPS5544549A (en) * 1978-09-26 1980-03-28 Asahi Glass Co Ltd Fluorine-contained cation exchange membrane for electrolysis
US4247376A (en) * 1979-01-02 1981-01-27 General Electric Company Current collecting/flow distributing, separator plate for chloride electrolysis cells utilizing ion transporting barrier membranes
US4209635A (en) * 1979-03-02 1980-06-24 Asahi Glass Company Limited Process for producing perfluorinated vinyl ether having ester group
US4329435A (en) * 1979-05-31 1982-05-11 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Novel fluorinated copolymer with tridihydro fluorosulfonyl fluoride pendant groups and preparation thereof
GB2051870B (en) * 1979-06-07 1983-04-20 Asahi Chemical Ind Method for electrolysis of aqueous alkali metal chloride solution
US4340452A (en) * 1979-08-03 1982-07-20 Oronzio deNora Elettrochimici S.p.A. Novel electrolysis cell
US4444632A (en) * 1979-08-03 1984-04-24 Oronzio Denora Impianti Elettrochimici S.P.A. Electrolysis cell
JPS5629685A (en) * 1979-08-14 1981-03-25 Asahi Glass Co Ltd Fluorine containing cation exchange membrane for electrolysis
US4364815A (en) * 1979-11-08 1982-12-21 Ppg Industries, Inc. Solid polymer electrolyte chlor-alkali process and electrolytic cell
US4315810A (en) * 1980-03-10 1982-02-16 Olin Corporation Electrode for monopolar filter press cells
US4345986A (en) * 1980-06-02 1982-08-24 Ppg Industries, Inc. Cathode element for solid polymer electrolyte
US4394229A (en) * 1980-06-02 1983-07-19 Ppg Industries, Inc. Cathode element for solid polymer electrolyte
US4358545A (en) * 1980-06-11 1982-11-09 The Dow Chemical Company Sulfonic acid electrolytic cell having flourinated polymer membrane with hydration product less than 22,000
US4358412A (en) * 1980-06-11 1982-11-09 The Dow Chemical Company Preparation of vinyl ethers
US4337211A (en) * 1980-06-11 1982-06-29 The Dow Chemical Company Fluorocarbon ethers having substituted halogen site(s) and process to prepare
US4337137A (en) * 1980-06-11 1982-06-29 The Dow Chemical Company Composite ion exchange membranes
US4330654A (en) * 1980-06-11 1982-05-18 The Dow Chemical Company Novel polymers having acid functionality
JPS5729586A (en) * 1980-07-28 1982-02-17 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd Electrolysis of alkali metal chloride
US4417959A (en) * 1980-10-29 1983-11-29 Olin Corporation Electrolytic cell having a composite electrode-membrane structure
IL67047A0 (en) * 1981-10-28 1983-02-23 Eltech Systems Corp Narrow gap electrolytic cells
US4457815A (en) * 1981-12-09 1984-07-03 Ppg Industries, Inc. Electrolytic cell, permionic membrane, and method of electrolysis
US4738763A (en) * 1983-12-07 1988-04-19 Eltech Systems Corporation Monopolar, bipolar and/or hybrid membrane cell
US4560452A (en) * 1983-03-07 1985-12-24 The Dow Chemical Company Unitary central cell element for depolarized, filter press electrolysis cells and process using said element
US4673479A (en) * 1983-03-07 1987-06-16 The Dow Chemical Company Fabricated electrochemical cell
US4581114A (en) * 1983-03-07 1986-04-08 The Dow Chemical Company Method of making a unitary central cell structural element for both monopolar and bipolar filter press type electrolysis cell structural units
US4488946A (en) * 1983-03-07 1984-12-18 The Dow Chemical Company Unitary central cell element for filter press electrolysis cell structure and use thereof in the electrolysis of sodium chloride
US4568434A (en) * 1983-03-07 1986-02-04 The Dow Chemical Company Unitary central cell element for filter press electrolysis cell structure employing a zero gap configuration and process utilizing said cell
US4604171A (en) * 1984-12-17 1986-08-05 The Dow Chemical Company Unitary central cell element for filter press, solid polymer electrolyte electrolysis cell structure and process using said structure
EP0185269A1 (en) * 1984-12-17 1986-06-25 The Dow Chemical Company A wholly fabricated electrochemical cell
US4602984A (en) * 1984-12-17 1986-07-29 The Dow Chemical Company Monopolar electrochemical cell having a novel electric current transmission element
US4666579A (en) * 1985-12-16 1987-05-19 The Dow Chemical Company Structural frame for a solid polymer electrolyte electrochemical cell
US4668371A (en) * 1985-12-16 1987-05-26 The Dow Chemical Company Structural frame for an electrochemical cell
US4690748A (en) * 1985-12-16 1987-09-01 The Dow Chemical Company Plastic electrochemical cell terminal unit
GB8530893D0 (en) * 1985-12-16 1986-01-29 Ici Plc Electrode
US4670123A (en) * 1985-12-16 1987-06-02 The Dow Chemical Company Structural frame for an electrochemical cell
US4666580A (en) * 1985-12-16 1987-05-19 The Dow Chemical Company Structural frame for an electrochemical cell
US4705614A (en) * 1986-05-12 1987-11-10 The Dow Chemical Company Cell with improved electrolyte flow distributor
US4698143A (en) * 1986-06-25 1987-10-06 The Dow Chemical Company Structural frame for an electrochemical cell

Also Published As

Publication number Publication date
CN1045638C (zh) 1999-10-13
EP0469062A4 (en) 1992-05-06
DE69021208T2 (de) 1996-05-02
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RU2092615C1 (ru) 1997-10-10
CA2053278C (en) 2001-06-26
EP0469062A1 (en) 1992-02-05
CA2053278A1 (en) 1990-10-20
WO1990012903A1 (en) 1990-11-01
CN1047893A (zh) 1990-12-19
DE69021208D1 (de) 1995-08-31
EP0469062B1 (en) 1995-07-26
AU5655090A (en) 1990-11-16
AU642143B2 (en) 1993-10-14
JP3299960B2 (ja) 2002-07-08
JPH05507315A (ja) 1993-10-21
KR920701525A (ko) 1992-08-11
US5013414A (en) 1991-05-07
BR9007317A (pt) 1992-04-28

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US4560452A (en) Unitary central cell element for depolarized, filter press electrolysis cells and process using said element
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