LU86982A1 - Electrode pour cellule d'electrolyse et electrolyseur du type monopolaire - Google Patents

Description

1 f Ο 0 0~ El GRAND-DUCHÉ DE LUXEMBOURG. BL-4056/ML

;f BrevetN° ' « ,, . . ... .

—1 Monsieur le Ministre du 1er.....septembre 1987 jriÉâiL· de l’Économie et des Classes Moyennes ~ ,. KiS Service de la Propriété Intellectuelle

Titre delivre .......... K&Cæ) r

_ BRQ LUXEMBOURG

/*. S. 57 ‘ ^ • Demande de Brevet d’invention ?./ιύΛΛ^ί --------------------------------------------------------------------------------------------( 1) I. Requête

La société dite : SOLVAY & CIE, Société Anonyme, 33, rue du Prince , 2) "31.....1..........~ 3. Albert," B - 1050 BRUXELLES,___3 représenté.e.....p ar.....;.....E..»,I.»... FKEYLIKGER.....& E. MEYERS, Xng. cons. en propr. ind.,^) ____________________ ___________________46, rue du cimetière, LUXEMBOURG, mandataires,___ déposeint)ce —premier.....septembre mil neuf—cent- quatre-vingt-sept------»------------ ( 4) à ... 15.00— heures, au Ministère de l’Économie et des Classes Moyennes, à Luxembourg: 1. la présente requête pour l’obtention d’un brevet d’invention concernant: ........................-..................................................-....................................................—---------------------------------------------------------------------- ( 5)

"ELECTRODE POUR CELLULE D'ELECTROLYSE ET ELECTROLYSEUR DU TYPE

..........................................MONOPOLAÏRE".................... 3.....13 _3 Γ I.........................

2. la description en langue ...........................française______________de l'invention en trois exemplaires; 3.............................!Q..........................planches de dessin, en trois exemplaires; 4. la quittance des taxes versées au Bureau de l’Enregistrement à Luxembourg, le .1er . sep tembre. . 8.7.________; 5. la délégation de pouvoir, datée de_______—BRUXELLES_______ le J28 août 19 8 7___________________.

6. le document d’ayant cause (autorisation); déclare(nt) en assumant la responsabilité de cette déclaration, que l’(es) inventeurs) est (sont): ( 6) __________________________________________________________________________________________________________________________________________ revendique(nt) pour la susdite demande de brevet la priorité d’une (des) demande(s) de (7) ........................................../................................................................................déposée(s) en (8)_______________L______________________1__................._..

le (9) ..........................................................................................................................!.._______________________________________________________________________ sous le N° (10)..............................—.............................................................—„____________L _______________________________________________________________________________________________ au nom de (11)....................._................................................................................................................................................................__ .......................................................

élit(élisent) domicile pour lui (elle) et, si désigné, pour son mandataire, à Luxembourg _____________________________________________ 4.6,......rue......du cimetière,......LUXEMBOURG __________________________________________________________________________________ (12) sollicitent) la délivrance d’un brevet d’invention pour l’objet décrit et représenté dans les annexes susmentionnées, avec ajournement de cette délivrance à_________________________________________dix-huit....___............................................. mois. (13)

Le Éépxsnlxi mandataire·^—jflL ................................................................................................................ (14) V Π. Procès-verbal de Dépôt

La susdite demanaéœ brevet d’invention a été déposée au Ministère de l’Économie et des Classes Moyennes, Service de la Propriété IntelleptBclte’ïrLuxembourg, en date du: 1er septembre 1987

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/3«' .......\ / « J ' 3 \‘A Pr. le Ministre de rÉcmpmieet des Classes Moyennes,

à_______15-.jQ£L heures / ~ 5 s À p/L

U -x / Le chef du ser^fce 1 l<da propriété intellectuelle, U\ A/ f q r I) Amn__r _ L- J ïj. EXPLICATIONS RELATIVES AU FORMuîXl*Wï&J>£f6i: ~ Μ \ e*il v a Iîai» "Homanrli» H«»: certificat H'nHrttlinn an hrpvAî nrinrinal à la ΗρτηαηΗ* Ha hn»OAt nrmrinal Mo Hn "-OliniMnl« n/>m

BL-4056/ML

Mémoire descriptif déposé à l'appui d'une demande de brevet d'invention pour : ELECTRODE POUR CELLULE D’ELECTROLYSE ET ELECTROLYSEUR DU TYPE MONOPOLAIRE.

SOLVAY & CIE Société Anonyme 33, rue du Prince Albert

B - 1050 BRUXELLES

- 1 - , J *

Electrode pour cellule d'électrolyse r et électrolyseur du type monopolaire

Cas S 87/10 SOLVAY & Cie (Société Anonyme) L'invention vise à perfectionner les électrodes destinées aux cellules d'électrolyse.

Elle concerne plus particulièrement une électrode du type de celles comprenant une paire de plaques métalliques ajourées, 5 disposées vis-à-vis l'une de l'autre, de part et d'autre de plusieurs barreaux métalliques servant au couplage des plaques à une source de courant.

Des électrodes connues de ce type ont été proposées pour la production de gaz (notamment de chlore) dans des cellules 10 d'électrolyse où elles sont disposées verticalement (demande de brevet allemand DE-A-2821984 (HOOKER CHEMICALS & PLASTICS CORP.; brevet européen EP-B-0076386 (OLIN CORPORATION)). Dans ces cellules d'électrolyse connues, les barreaux des électrodes sont généralement disposés horizontalement et il est alors nécessaire 15 d'agencer la connexion des barreaux aux plaques verticales ajourées des électrodes, pour permettre une circulation ascendante du gaz et descendante de l'électrolyte entre les plaques.

A cet effet, dans 1'électrolyseur proposé dans le document DE-A-2821984, l'épaisseur des barreaux des électrodes est 20 inférieure à l'écartement entre leurs plaques et des pièces intercalaires sont disposées par intervalle entre les barreaux et les plaques. Ces pièces intercalaires sont des profilés métalliques qui s'étendent verticalement sur toute la hauteur de l'électrode, ou des anneaux métalliques solidaires des barreaux. 25 Dans ces électrodes connues, la présence de profilés métalliques verticaux a le désavantage de cloisonner verticalement la chambre délimitée entre les plaques de l'électrode, ce qui nuit à l'écoulement du gaz et de l'électrolyte entre les plaques et à l'uniformité des pressions et des concentrations. Par ailleurs, la 30 construction de barreaux métalliques présentant des surêpaisseurs , ‘ i.

- 2 - annulaires locales est coûteuse ; le soudage de ces surépaisseurs annulaires aux plaques de l’électrode est difficile et ponctuel et, pendant le fonctionnement de la cellule, ces points de soudure sont le siège de concentrations locales intenses de 5 courant.

Dans 1’électrolyseur décrit dans le document EP-B-0076386, l’épaisseur des barreaux horizontaux des électrodes est également inférieure à l’écartement entre les plaques, et des bandes métalliques horizontales percées d'ouvertures relient les barreaux aux 10 plaques. Ces électrodes connues présentent aussi le désavantage d'une construction difficile. Elles manquent de rigidité et les bandes métalliques horizontales joignant les barreaux aux plaques entravent la circulation du gaz et de l'électrolyte dans la chambre délimitée entre les plaques de l'électrode.

15 L'invention remédie aux désavantages exposés ci-dessus des électrodes connues, en fournissant une électrode nouvelle, qui est de construction simple et bon marché et qui est conçue pour limiter au minimum l'entrave opposée à la circulation des gaz et des électrolytes, lorsqu'elle est positionnée verticalement dans 20 une cellule d'électrolyse.

En conséquence, l'invention concerne une électrode pour cellule d'électrolyse, comprenant une paire de plaques métalliques ajourées, diposées vis-à-vis l'une de l'autre, de part et d'autre de plusieurs barreaux métalliques qui sont reliés 25 auxdites plaques et servent à coupler l'électrode à une source de courant électrique ; selon l'invention, chaque barreau métallique est relié à chaque plaque par l'intermédiaire d'un feuillard métallique ondulé individuel, fixé alternativement au barreau et à la plaque, en sorte de former avec ceux-ci des conduits 30 tubulaires.

Dans l'électrode selon l'invention, les plaques métalliques ajourées peuvent être, par exemple, des tôles métalliques percées d'ouvertures, des tôles en métal déployé ou des treillis. Le choix du matériau des plaques dépend de la destination de l'élec-35 trode. Par exemple, dans le cas où l'électrode est destinée à _ J λ.

- 3 - fonctionner comme cathode pour la production d'hydrogène dans une cellule d'électrolyse de l'eau ou de solutions aqueuses, les plaques peuvent être en fer, en acier, en nickel ou en tout autre matériau conducteur, actif pour la production électrolytique 5 d'hydrogène, tels que, par exemple, ceux décrits dans les brevets EP-A-8476, FR-A-2460343, EP-A-113931, EP-A-131978 (SOLVAY & Cie). Dans le cas où l'électrode est destinée à fonctionner comme anode pour la génération de chlore dans une cellule d'électrolyse d'une solution aqueuse de chlorure de sodium, les plaques peuvent avan-10 tageusement être en un matériau conducteur filmogène sélectionné parmi le titane, le tantale, le niobium,le zirconium, le tungstène et les alliages de ces métaux, portant un revêtement conducteur actif en un matériau sélectionné parmi le platine, le ruthénium, le rhodium, le palladium, l'osmium, l'iridium et les 15 alliages et composés de ces métaux, notamment leurs oxydes. Des électrodes spécialement adaptées à la production de chlore par électrolyse de solutions aqueuses de chlorure de sodium sont celles dans lesquelles le matériau du revêtement actif comprend un mélange d'oxyde de ruthénium et de dioxyde de titane ou l'un 20 des composés décrits dans les brevets BE-A-769677, ΒΞ-Α-769678, BE-A-769679, BE-A-776709, ΒΞ-Α-785605 (SOLVAY & Cie).

Les barreaux métalliques ont une double fonction. D'une part, ils servent d'éléments de support des plaques métalliques ; d'autre part, ils servent de conducteurs électriques pour relier 25 les plaques de l'électrode â une source de courant.

Selon l'invention, les barreaux métalliques présentent une épaisseur inférieure à l’écartement entre les plaques de l'électrode et chaque barreau est relié Individuellement à chaque plaque, au moyen d'une pièce intercalaire qui consiste en un 30 feuillard ondulé s'étendant sur toute la longueur du ba'rreau, le long de la plaque. Le feuillard est orienté parallèlement à la plaque, de manière à venir en contact alternativement avec la plaque et avec le barreau et à former de la sorte des conduits tubulaires parallèles à la plaque et perpendiculaires au barreau. 35 Les barreaux métalliques et les feuillards ondulés doivent J i.

- 4 - être en métal ou alliage qui résiste à l'environnement chimique auquel on destine l'électrode. Par exemple, ils peuvent être en fer, en acier ou en nickel dans le cas des cathodes définies plus haut, et en titane dans le cas des anodes. On utilise avantageu-5 sement des barreaux composites, comprenant une âme en un métal ou alliage bon conducteur de l'électricité (par exemple en cuivre ou en aluminium) dans une enveloppe en un métal ou alliage résistant, par exemple en titane. Ces barreaux sont généralement obtenus par la technique du cofilage, bien connue en 10 métallurgie.

Dans l'électrode selon l'invention, le profil des ondulations des feuillards n'est pas critique, mais on préfère néanmoins utiliser des feuillards profilés en onde polygonale, par exemple carrée, rectangulaire ou trapézoïdale et des barreaux 15 dont la section transversale est également polygonale, de préférence carrée ou rectangulaire.

Dans l'électrode selon l'invention, la structure ondulée des feuillards a pour effet de renforcer la rigidité de l'assemblage des plaques aux barreaux métalliques et elle assure par ailleurs 20 une distribution homogène du courant électrique dans les plaques. La présence des conduits tubulaires formés entre les ondulations des feuillards facilite la circulation des gaz et des électrolytes lorsque l'électrode est positionnée de manière à avoir ses plaques verticales et ses barreaux horizontaux. A cet effet, la 25 largeur des feuillards peut en effet être limitée à la largeur des barreaux métalliques, ce qui réduit considérablement les pertes de charge dans la circulation des gaz et des électrolytes dans les conduits tubulaires.

Dans une forme de réalisation particulière de l'électrode 30 selon l'invention, les plaques sont percées de fentes orientées transversalement par rapport aux barreaux métalliques, et elles sont pourvues de lamelles qui sont orientées parallèlement aux , fentes en divergeant par rapport à la· plaque, de manière à être en saillie en face des fentes. Cette forme de réalisation de 35 l'électrode selon l'invention assure une distribution optimum du 1 * - 5 - 1 courant sur les plaques de l'électrode et elle est bien adaptée à la production d'un gaz dans une cellule d’électrolyse où elle est positionnée de telle manière que ses plaques soient verticales et ses barreaux horizontaux.

5 Dans un mode d'exécution préféré de cette forme de réalisa tion de l'invention, chaque plaque de l'électrode est une grille métallique formée de rangées parallèles de lamelles qui divergent par rapport à un plan médian de la grille, les lamelles de chaque rangée de lamelles alternant avec les lamelles des rangées qui 10 lui sont contiguës et délimitant avec elles les fentes précitées. Ce mode d'exécution de l'invention est spécialement bien adapté aux cellules d'électrolyse à membrane, dans lesquelles la membrane est maintenue appliquée sur l'électrode par la pression hydrostatique de l'électrolyte. En effet, la disposition des 15 lamelles en plusieurs rangées alternées assure une répartition uniforme des zones d'appui de la membrane sur la totalité de la superficie de la grille, ce qui réduit les sollicitations mécaniques sur la membrane pendant l'électrolyse ; toutes autres choses restant égales, elle permet des densités de courant plus 20 élevées et allonge la durée de vie des membranes.

Une configuration spécialement avantageuse pour la grille formant les plaques de l'électrode est celle dénommée "Grigliato Grigliofils” dans la brochure publicitaire "Industrie Longhi - Divisione Fils - Camminamenti, Ponteggi, 25 vie di corsa, gradini, gradinate, piattaforme, paglioli navali, grue" - Stamperia Ed. Comm. - Bergamo (Italie). Conformément à cette configuration, chaque lamelle de la grille de l'électrode a un profil rectangulaire et est prolongée, à chaque extrémité, par une paire d'ailes divergentes qui la relient à deux lamelles 30 appartenant respectivement aux deux rangées contiguës de lamelles ; les ouvertures présentent de la sorte le profil d'un hexagone aplati.

Dans cette forme de réalisation de l'invention, les dimensions des lamelles et des ailes et l'inclinaison des lamelles 35 constituent des paramètres importants pour les performances e J l - 6 - du procédé d'électrolyse et par la longévité de la membrane. A cet effet, on préfère selon l’invention, mettre en oeuvre une grille dans laquelle la longueur des lamelles, mesurée entre deux paires d’ailes divergentes, est comprise entre 2 et 4 fois leur 5 largeur, et la largeur des ouvertures, projetée sur le plan médian de la grille, est comprise entre 0,25 et 0,50 fois la largeur des lamelles. L'angle d'inclinaison des lamelles par rapport au plan médian de la grille peut généralement être compris entre 15 et 50 degrés, les angles compris entre 25 et 40 10 degrés convenant spécialement bien. Dans cette forme d'exécution de l'invention, il est souhaitable que les lamelles et leurs ailes soient toutes identiques.

L'électrode selon l'invention est spécialement bien adaptée aux électrolyseurs du type monopolaire à électrodes verticales.

15 L'invention concerne dès lors aussi un êlectrolyseur du type monopolaire comprenant une alternance d'anodes et de cathodes verticales dans une enceinte, dans lequel les anodes et/ou les cathodes sont des électrodes conformes à l'invention, dont les barreaux sont disposés horizontalement et traversent une paroi 20 verticale de l'enceinte.

L'invention concerne notamment un êlectrolyseur du type filtre-presse comprenant un empilage de cadres verticaux qui délimitent des chambres d'électrolyse contenant les électrodes en position verticales et qui sont traversés par les barreaux horizontaux.

25 En variante, les chambres d'électrolyse sont isolées par des séparateurs ioniques. Dans cette variante de l'invention, les séparateurs sont des feuilles interposées entre les cadres successifs de l'empilage et réalisées en un matériau susceptible d'être traversé par un courant ionique pendant le fonctionnement 30 de 1'êlectrolyseur. Ils peuvent être indifféremment des diaphragmes perméables aux électrolytes aqueux ou des membranes à perméabilité sélective.

Des exemples de diaphragmes utilisables dans 1'êlectrolyseur selon l'invention sont des diaphragmes en amiante, tels que ceux 35 décrits dans le brevet US-A-1855497 (STUART) et dans les brevets

• , i X

- 7 - FR-A-2400569, EP-A-1664 et EP-A-18034 (SOLVAY & Cie) et des diaphragmes en polymères organiques, tels que ceux décrits dans les brevets FR-A^2170247 (IMPERIAL CHEMICAL INDUSTRIES PLC) et dans les brevets EP-A-7674 et EP-A-37140 (SOLVAY & Cie).

5 On entend, par membranes à perméabilité sélective, des membranes minces, non poreuses, comprenant une matière échangeuse d'ions. Le choix du matériau consituant les membranes et de la matière échangeuse d'ions va dépendre de la nature des électrolytes soumis à 1'électrolyse et des produits que l'on cherche à 10 obtenir. En règle générale, le matériau des membranes est choisi parmi ceux qui sont capables de résister aux conditions thermiques et chimiques régnant normalement dans 1'électrolyseur pendant 1'électrolyse, la matière échangeuse d'ions étant choisie parmi les matières échangeuses d'anions ou les matières êchan-15 geuses de cations, en fonction des opérations d’électrolyse auxquelles 1'électrolyseur est destiné.

Par exemple, dans le cas d'électrolyseurs destinés â 1'électrolyse de solutions aqueuses de chlorure de sodium pour la production de chlore, d'hydrogène et de solutions aqueuses 20 d'hydroxyde de sodium, des membranes qui conviennent bien sont des membranes cationiques en polymère fluoré, dë préférence perfluoré, contenant des groupements fonctionnels cationiques dérivés d'acides sulfoniques, d'acides carboxyliques ou d'acides phosphoniques ou des mélanges de tels groupements fonctionnels.

25 Des exemples de membranes de ce type sont celles décrites dans les brevets GB-A-1497748 et GB-A-1497749 (ASAHI KASEI KOGYO

K.K.), GB-A-1518387, GB-A-1522877 et US-A-4126588 (ASAHI GLASS COMPANY LTD) et GB-A-1402920 (DIAMOND SHAMROCK CORP.). Des membranes particulièrement adaptées à cette application de la 30 cellule selon l'invention sont celles connues sous les-noms "NAFION" (DD PONT DE NEMOURS & Co) et "FLEMI0N" (ASAHI GLASS COMPANY LTD).

L'électrolyseur selon l'invention trouve une application spécialement avantageuse pour la production de chlore et de solu-35 tions aqueuses d'hydroxyde de sodium par électrolyse de solutions * * - 8 - aqueuses de chlorure de sodium. Dans le cas d'électrolyseurs équipés de membranes NAFION 954 (DU PONT), il est recommandé de maintenir une teneur pondérale en hydroxyde de sodium inférieure à 30 % dans les solutions aqueuses présentes dans les chambres 5 cathodiques, pendant les premières heures qui suivent le démarrage de 1’êlectrolyseur. En règle générale, il est souhaitable que la teneur en hydroxyde de sodium soit d'autant plus faible que la densité du courant d'électrolyse est élevée. Cette procédure opératoire doit être maintenue de préférence 10 pendant une période de fonctionnement comprise entre 2 et 48 heures après le démarrage de 1'êlectrolyseur.

Des particularités et détails de l'invention vont ressortir de la description suivante des dessins annexés qui schématisent quelques formes de réalisation de l'invention.

15 La figure 1 montre une forme de réalisation générale de l'électrode selon l'invention, en section transversale aux plaques et parallèles aux barreaux ;

La figure 2 est une section transversale selon les plans II-II de la figure 1 ; 20 La figure 3 est une perspective axonomêtrique d'un détail d'une variante de réalisation de l'électrode selon l'invention ;

La figure 4 est une vue en plan d'une forme de réalisation particulière des plaques de l'électrode selon l'invention ;

Les figures 5 et 6 sont des sections transversales respec- 25 tivement selon les plans V-V et VI-VI de la plaque représentée à la figure 4 ;

Les figures 7 et 8 sont des vues analogues à celles des figures 5 et 6, d'une autre forme de réalisation des plaques de l'électrode ; 30 La figure 9 montre en section verticale longitudinale, une forme de réalisation particulière de 1'êlectrolyseur selon l'invention ;

La figure 10 est une coupe transversale verticale selon le plan X-X de la figure 9.

35 Dans ces figures, des mêmes notations de référence désignent - 1 * - 9 - des éléments identiques.

L'électrode représentée aux figures 1 et 2 comprend deux barreaux métalliques horizontaux 1 et une paire de plaques métalliques verticales 2 disposées de part et d'autre des barreaux, à 5 égale distance de ceux-ci. Les plaques sont percées d'ouvertures 4. Chaque barreau 1 est attaché aux deux plaques 2 par une paire de feuillards métalliques 5 orientés parallèlement aux barreaux 1 et aux plaques 2. Les feuillards 5 sont ondulés de manière à former des ondulations sensiblement trapézoïdales, qui viennent 10 en contact alternativement avec le barreau 1 et avec les plaques 2, auxquelles ils sont soudés. La largeur des feuillards 5 est approximativement égale à la hauteur des barreaux horizontaux 1 (figure 2). Les ondulations des feuillards 5 délimitent ainsi avec les barreaux 1 et les plaques 2, des conduits tubulaires 15 verticaux 6 de faible hauteur.

Lorsque l'électrode des figures 1 et 2 est utilisée en position verticale pour la production d'un gaz dans une cellule d'électrolyse, on la positionne de manière que les barreaux 1 soient horizontaux, les plaques 2 étant orientées verticalement. 20 Pendant 1'électrolyse, les deux barreaux 1 sont couplés au même pôle d'une source de courant continu (par exemple le pôle positif si l'électrode est une anode), et les feuillards 5 servent alors d'élément de couplage électrique des plaques 2 aux barreaux 1.

Les flèches 7 schématisent la circulation du gaz généré sur la 25 face externe des plaques 2 : il traverse les ouvertures 4 des plaques et monte verticalement à l'intérieur de l'électrode, en traversant les conduits tubulaires 6.

Dans une variante, schématisée à la figure 3, les feuillards ondulés 5 sont percés d'ouvertures 8 dans leur face 9 destinée à 30 être soudée à la plaque 2.

Dans l'électrode représentée aux figures 1 et 2, les barreaux 1, les plaques 2 et les feuillards 5 peuvent être en tous métaux ou alliages métalliques compatibles avec la destination de l'électrode. Des électrodes utilisables comme cathodes 35 dans des cellules d'électrolyse de solutions aqueuses de chlorure -10- - J i de sodium sont celles dans lesquelles les plaques 2 et les feuillards 5 sont en nickel, les barreaux 1 étant des barreaux en cuivre nickelé. Pour fabriquer ces électrodes, on exécute successivement les opérations suivantes : 5 - on procède à des dépôts de nickel sur des zones superficielles localisées des barreaux en cuivre 1, par exemple des bandes annulaires équidistantes ; - on soude les feuillards 5 sur les zones nickelées des barreaux 1 ; 10 - on procède à un nickelage de la totalité de l’assemblage ainsi formé ; - on soude les plaques en nickel 2 aux feuillards 5.

On peut éventuellement appliquer par la suite un revêtement conducteur actif sur les plaques en nickel 1, par exemple du type 15 de ceux décrits dans la demande de brevet EP-A-131 978 (SOLVAY & Cie).

Les figures 4, 5 et 6 montrent une forme de réalisation préférée des plaques 2 de l'électrode. Selon cette forme de réalisation, la plaque 2 est une grille en titane, formée de rangées 20 parallèles de lamelles rectangulaires inclinées 16, 16', 16", ..., 17, 17’, ..., 18, 18’, 18", ... Les lamelles sont inclinées toutes dans la même direction par rapport au plan médian MM de la grille (Fig. 5 et 6), et les lamelles d'une rangée (telles que les lamelles 17, 17', ...) alternent avec les 25 lamelles des rangées qui lui sont contiguës (16, 16', 16”, ... et 18, 18', 18"...). Chaque lamelle (par exemple 17) est prolongée à ses extrémités, par deux paires d'ailes divergentes 19 qui la relient respectivement â quatre lamelles des deux rangées qui lui sont contigües (16 et 18 ; 16' et 18'). Les lamelles 16, 16', 30 16", ..., 17, 17', ..., 18, 18', 18", ... et leurs ailes 19 délimitent des ouvertures 20 ayant le profil d'un hexagone aplati. Une telle grille peut généralement être obtenue par estampage d'une plaque en métal, par exemple en titane, en nickel ou en fer.

35 La grille 2 des figures 4 à 6 est de préférence assemblée » * Λ - 11 - aux barreaux 1, de manière que le grand axe des lamelles 16, 17, 18... et des ouvertures 20 soit dirigé perpendiculairement aux barreaux 1. Ainsi, lorsque l'électrode est positionnée dans une cellule d'électrolyse de manière que les barreaux 1 soient hori-5 zontaux et les grilles 2 verticales, le grand axe des lamelles 16, 17, 18 ... et des ouvertures 20 est dirigé verticalement.

Dans une variante d'exécution, représentée aux figures 7 et 8, la grille 2 est munie, sur son pourtour, d'un fil métallique 11 de section transversale circulaire, dont le diamètre est 10 approximativement égal à l'épaisseur de la grille. Le fil périphérique 11 supprime le risque que des aspérités de la grille 2, telles que celles désignées par la notation de référence 12 à la figure 4, détériorent une membrane qui viendrait en contact avec la grille.

15 L'électrolyseur selon l'invention, représenté aux figures 9 et 10, est du type de celui décrit dans la demande de brevet français 86.10143 déposée le 9 juillet 1986 (SOLVAY & Cie). Il est formé d'un empilage de cadres verticaux alternativement ano-diques 21 et cathodiques 22, entre deux flasques rigides d'extré-20 mité 23 et 24, sur une embase 25. Des membranes à perméabilité sélective 30 sont interposées entre les cadres 21 et 22 pour délimiter des chambres d'électrolyse alternativement anodiques 26 et cathodiques 27, contenant respectivement des anodes 28 et des cathodes 29.

25 Les cadres anodiques 21 et cathodiques 22 sont en un matériau élastomère, par exemple un copolymère dérivé de l'éthylène et du propylène tel que ceux désignés ΞΡΜ et EPDM.

Chaque anode 28 est formée d'une paire de plaques verticales ajourées 2 en titane, disposées vis-à-vis l'une de l'autre à 30 l'intérieur d'un cadre anodique 21.

De manière similaire, les cathodes sont formées chacune d'une paire de plaques verticales ajourées 31 en nickel ou en fer, disposées vis-à-vis l'une de l'autre à l'intérieur d’un cadre cathodique 22. Les plaques 31 traversent de manière 35 étanche un montant vertical du cadre 22, pour être raccordées - 12 - ensemble à la borne négative d'une source de courant continu, non représentée. Il est avantageux d'utiliser des plaques en nickel portant un revêtement conducteur actif obtenu au moyen du procédé décrit à l'exemple 4 de la demande de brevet EP-A-131 978 5 (SOLVAY & Cie), dans lequel le composé hydrosoluble du molybdène est le paramolybdate d'ammonium.

Les anodes 28 sont du type de celle décrite plus haut en référence aux figures 1 et 2. Elles comprennent à cet effet plusieurs barreaux horizontaux tels que celui désigné par la 10 notation de référence 1, interposés entre la paire de plaques métalliques ajourées 2 auxquelles ils sont fixés par une paire de feuillards ondulés 5. Les plaques 2 sont en titane et portent un revêtement formé d'un mélange d'oxyde de ruthénium et d'oxyde de titane sur leur face orientée vers la membrane 30. Les barreaux 15 1 sont des cofilés d'une âme en cuivre dans un manchon annulaire en titane et les feuillards 5 sont en titane et sont soudés alternativement aux plaques 2 et 3 et aux barreaux 1. Les barreaux 1 traversent de manière étanche un montant vertical 10 du cadre anodique 21, pour être raccordés ensemble â la borne 20 positive de la source de courant.

Les cadres 21 et 22 et les membranes 30 sont percés de quatre ouvertures marginales 36, 37, 38 et 39 qui, alignées dans l'électrolyseur, forment respectivement quatre collecteurs horizontaux distincts qui débouchent respectivement dans quatre 25 ouvertures correspondantes ménagées à travers le flasque 23. Ces collecteurs servent à l'admission des électrolytes à électrolyser dans les chambres d'électrolyse 26 et 27 et à l'évacuation des produits de l'électrolyse. A cet effet, dans les cadres anodiques 21, les ouvertures marginales 36 et 38 sont en communi-30 cation avec les chambres anodiques 26, via des conduits 34 et 35· Les cadres cathodiques 22 présentent des conduits correspondants pour mettre les ouvertures marginales 37 et 39 en communication avec les chambres cathodiques 27.

Dans l'électrolyseur représenté aux figures 9 et 10, les 35 anodes 28 sont de préférence conformées comme celle décrite plus I j - 13 - haut, en référence aux figures 7 et 8. Pendant le fonctionnement de l'électrolyseur, on règle la pression hydrostatique dans les chambres d'électrolyse 26 et 27 de manière que les membranes 30 soient repoussées contre les plaques 2 des anodes 28.

Claims (10)

1. Electrode pour cellule d’électrolyse, comprenant une paire de plaques métalliques ajourées (2), disposées vis-à-vis l’une de l’autre, de part et d’autre de plusieurs barreaux 5 métalliques (1) qui sont reliés auxdites plaques et servent à coupler l’électrode à une source de courant électrique, caractérisée en ce que chaque barreau métallique (1) est relié à chaque plaque (2) par l’intermédiaire d’un feuillard métallique (5) ondulé individuel, fixé alternativement au barreau et à la 10 plaque en sorte de former avec ceux-ci des conduits tubulaires (6) .

2. Electrode selon la revendication 1, caractérisée en ce que les plaques (2) sont percées de fentes (20) orientées transversalement par rapport aux barreaux métalliques et sont 15 pourvues de lamelles (16, 17, 18 ...) qui sont orientées parallèlement aux fentes et qui divergent par rapport à la plaque, en sorte d’être en saillie en face des fentes.

3. Electrode selon la revendication 2, caractérisée en ce que chaque plaque (2) est une grille métallique formée de 20 rangées parallèles de lamelles (16, 17, 18, ...) qui divergent par rapport à un plan médian (M-M) de la grille, les lamelles de chaque rangée de lamelles (17, 17’ ...) alternant avec les lamelles des rangées qui lui sont contiguës (16, 16’, 16”, ·.·, 18, 18’, 18", ...) et délimitant avec elles les fentes précitées 25 (20).

4. Electrode selon la revendication 3, caractérisée en ce que chaque lamelle de la grille a un profil rectangulaire et est prolongée à chaque extrémité par une paire d’ailes divergentes (19) qui la relient à deux lamelles appartenant'respecti-30 veinent aux deux rangées contiguës de lamelles.

5. Electrode selon l’une quelconque des revendication 1 à 4, caractérisée en ce que le feuillard (5) est profilé en onde rectangulaire et est percé d’ouvertures (8) sur ses tronçons (9) qui,, sont en contact avec la plaque (2). - 15 -

6. Electrode selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les barreaux (1) ont un profil transversal rectangulaire.

7. Electrolyseur du type monopolaire comprenant une 5 alternance d'anodes (28) et de cathodes (29) verticales dans une enceinte, caractérisé en ce que les anodes et/ou les cathodes sont des électrodes conformes à l'une quelconque des revendications 1 à 6, dont les barreaux (1) sont disposés horizontalement et traversent une paroi verticale (10) de 10 l'enceinte.

8. Ele.ctrolyseur selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il est du type filtre-presse et comprend un empilage de cadres verticaux (22, 23) qui délimitent des chambres d'électrolyse (26, 27) contenant les électrodes et qui sont 15 traversés de manière étanche par les barreaux (1).

9. Electrolyseur selon la revendication 8, caractérisé en ce que les chambres d'électrolyse (26, 27) sont isolées par des séparateurs ioniques (30).

10. Electrolyseur selon la revendication 8, pour 20 l'ilectrolyse de solutions aqueuses de chlorure de sodium. «