NL8103924A - Bipolaire elektrolyse-inrichting. - Google Patents

Bipolaire elektrolyse-inrichting. Download PDF

Info

Publication number
NL8103924A
NL8103924A NL8103924A NL8103924A NL8103924A NL 8103924 A NL8103924 A NL 8103924A NL 8103924 A NL8103924 A NL 8103924A NL 8103924 A NL8103924 A NL 8103924A NL 8103924 A NL8103924 A NL 8103924A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
bipolar
transition metal
laminate
electrolysis device
plate
Prior art date
Application number
NL8103924A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Ppg Industries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ppg Industries Inc filed Critical Ppg Industries Inc
Publication of NL8103924A publication Critical patent/NL8103924A/nl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B11/00Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B11/00Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
    • C25B11/02Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by shape or form
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/70Assemblies comprising two or more cells
    • C25B9/73Assemblies comprising two or more cells of the filter-press type
    • C25B9/77Assemblies comprising two or more cells of the filter-press type having diaphragms

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
  • Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)

Description

i Λ' j Bipolaire elektrolyse-inrichting |
Een bipolaire elektrolyse-inrichting omvat een aantal afzonderlijke elektrolytische cellen die elektrisch en mechanisch in serie staan. De serie-opbouw wordt verkregen door middel van een opeenvolging van gemeenschappelijke construc-5 tieelementen, dat wil zeggen bipolaire eenheden, dat wil zeggen bipolaire eenheden, ook bekend als bipolaire elementen. De opeenvolging van deze gemeenschappelijke constructie-eenheden, dat wil zeggen het aantal cellen in de elektrolyse-inrichting bedraagt in het algemeen drie of meer, bijvoorbeeld 10 of zelfs 20 of 10 meer, afhankelijk van debeschikbare elektrische energie en de transformatorcapaciteit.
Het gemeenschappelijke constructieelement, dat wil zeggen de bipolaire eenheid of het bipolaire element, omvat een steunplaat. De kathodes van de ene cel steken uit van het 15 kathodische oppervlak van die steunplaat en de anodes van de volgende aangrenzende cel van de elektrolyseinrichting steken uit van hèt anodische oppervlak van de steunplaat. De constructieve, chemische en elektrische eisen die aan de steunplaat van het bipolaire element worden gesteld vereisen dat de steunplaat 20 chemisch resistent is. Dat wil zeggen de steunplaat moet êén oppervlak hebben dat resistent is tegen de anoliet, dat wil zeggen een oppervlak uit een materiaal dat resistent is tegen een zure, chloorbevattende, verzadigde pekel met een pH van circa 2,5 tot circa 5>5 bij temperaturen in de buurt van het kookpunt van de 25 pekel. Het andere oppervlak van de steunplaat moet een tegen katholiet resistent oppervlak bezitten, dat wil zeggen het moet een oppervlak zijn uit een materiaal dat resistent is tegen geconcentreerde waterige natriumhydroxyde of kaliumhydroxyde-oplossingen, bijvoorbeeld waterige op-lossingen die circa 10 tot 30 circa 50 gew.$ natriumhydroxyde of circa 10 tot 65 gew.$ kalium-hydroxyde bevatten en, in het geval van diafragmacellen, tot 15 gev.% natriumchloride of tot 25 gew.% kaliumchloride bevatten.
8103924 i - 2 - I De steunplaat moet ook middelen bezitten om hydridevorming aan het grensvlak van het tegen anoliet resistente element van de steunplaat en het tegen katholiet resistente element van de steunplaat te voorkomen. Dat wil zeggen middelen |
5 om te voorkomen dat de waterstof die wordt gevormd aan het grens-J
vlak van het tegen katholiet resistente oppervlak met de katholiet-vloeistof hydrides vormt aan het grensvlak tussen het tegen anoliet resistente element en het tegen katholiet resistente element van de steunplaat.
10 Bovendien moet de steunplaat constructief stijf zijn, dat wil zeggen hij moet in staat zijn de anodes aan de ene zijde en de kathodes aan de andere zijde te dragen, in het bijzonder als de elektrodes loodrecht op de steunplaat naar buiten uitsteken en net als vellen papier waarmee een boek is door-15 schoten, tussen elektrodes van tegengestelde polariteit komen te liggen.
De steunplaat moet voorts een geringe elektrische weerstand hebben voor de elektrische stroom die van de kathodes van de ene elektrolytische cel die op het kathodische oppervlak 20 ervan zijn gemonteerd naar de anodes van de volgende aangrenzende elektrolytische cel, die op het anodische oppervlak ervan zijn gemonteerd, loopt.
Gevonden werd nu dat deze doelstellingen kunnen worden bereikt met een bipolair element waarvan de steunplaat een 25 gebonden laminaat is van een ventielmetaal en een overgangsmetaal.
waarbij het ventielmetaal naar de anodes is gekeerd en in contact j komt met de anolietvloeistof en het overgangsmetaal zich aan de andere zijde van het laminaat bevindt en van de anolietvloeistof is afgeschermd door het ventielmetaalelement van het laminaat.
30 De hier beoogde steunplaat omvat een eerste plaat van overgangs metaal die met het overgangsmetaal orgaan van het laminaat is verbonden en is geplaatst tussen het laminaat en de kathodes en de katholietvloeistof. De eerste,plaat is verbonden met het laminaat op een zodanige wijze dat waterstof zich kan verzamelen 35 tussen de eerste plaat en het laminaat en vandaar kan worden afge- voerd. Een dergelijke verbinding kan worden verkregen met onder- 8103924 - 3 - j broken verbindingen, bijvoorbeeld proplassen. Het hier beschouwde bipolaire element heeft voorts een tweede plaat van overgangsmetaal die aan de eerste plaat van overgangsmetaal is verbonden en is gelegen boven de verbindingen tussen de eerste plaat en 5 het laminaat. De tweede plaat beschermt de verbindingen tegen contact met katholietvloeistof. ! | Eventueel kan het hier beschouwde bipolaire | element eerste leidingen voor de afvoer van waterstof bezitten.
De eerste leidingen voor de afvoer van waterstof kunnen bijvoor-10 beeld bestaan uit leidingen die lopen door de eerste plaat van overgangsmetaal tussen het oppervlak van overgangsmetaal van het laminaat en de tweede plaat. De eerste leidingen voor de afvoer van waterstof zijn gecombineerd met tweede leidingen voor de afvoer van waterstof. De tweede leidingen voor de afvoer van 15 waterstof voeren de waterstof af naar de buitenzijde van de cel en kunnen bestaan uit een groef of kanaal langs het oppervlak van overgangsmetaal van het laminaat of langs het achtervlak van de eerste&laat, dat wil zeggen het oppervlak van de eerste plaat dat in contact is met het laminaat, of bestaan uit paren 20 groeven of kanalen tussen het laminaat en de eerste plaat.
Het bipolaire element met de hierin beschreven constructie kan worden gebruikt in een cel met vingervormige elektroden die tussen elkaar zijn geschoven. Het bipolaire element kan ook worden gebruikt in een bipolaire elektrolyse-25 inrichting waarbij de afzonderlijke elektrolytische cellen vlakke elektroden bezitten die evenwijdig zijn aan elkaar en aan de steunplaat en op een zekere afstand van elkaar en op een zekere afstand van de steunplaat staan, zoals het geval is in een "filterpers"cel. Het hier bedoelde bipolaire element kan ook 30 worden gebruikt in een elektrolytische cel met planaire elektroden die evenwijdig zijn aan elkaar, evenwijdig lopend aan en zich op een zekere afstand bevinden van de steunplaat waarbij êên of beide elektroden aktieve elektrokatalytische oppervlakken bezitten die verwijderbaar en samendrukkend aanliggen tegen -.35 het voor ionen selectief permeabele membraan, maar daaraan niet 8103924 - It - ί zijn verbonden, bijvoorbeeld zoals beschreven in de Amerikaanse octrooiaanvrage J6 898 van 19 september 1979-
De uitvinding wordt hierna in detail beschreven j aan de hand van de figuren.
5 Fig. 1 geeft een isometrisch beeld van een bipolaire j j elektrolyseinrichting met een bipolair element volgens de uit- j I vinding. j | Fig. 2 geeft een zijaanzicht van een bipolaire j | i ; elektrolyseinrichting -waarbij gedeelten waar men tegen aan kijkt i 10 zijn weggelaten om een duidelijker beeld te geven, waarbij ook het bipolaire element volgens de uitvinding wordt toegepast.
Fig, 3 geeft een bovenaanzicht weer van een bipolaire elektrolyseinrichting'waarbij de delen waar men tegenaan kijkt zijn weggesneden om een beter beeld te geven en waarin een 15 bipolair element volgens de uitvinding wordt toegepast.
Fig. It geeft een isometrisch beeld van een bipolaire eenheid voorzien van de steunplaat volgens de uitvinding, waarbij voor een duidelijk beeld gedeelten zijn weggelaten.
20 Fig. 5 geeft een isometrisch beeld van een steun plaat volgens de uitvinding met enkele gedeelten weggesneden om een duidelijk beeld te geven.
Het bipolaire element volgens de uitvinding wordt in deze aanvrage geïllustreerd in combinatie met een bipolaire 25 elektrolyse-inrichting van het type aoals beschreven in de
Amerikaanse octrooischriften 3 759 813, 3.819.280, 3.928.165, 3.910.827. 3.876.517. 3.855.091. 3.928.150, 3.968.021, lt.i7lt.266, met vingervormige tussen elkaar geschoven zich praktisch loodrecht vanaf de steunplaat naar buiten uitstrekkende 30 elektroden,
Er dient echter voor ogen te worden gehouden dat ! de beschreven steunplaat ook kan worden gebruikt in elektro-lytische cellen met elektrodes die evenwijdig zijn geplaatst aan de steunplaat, dat wil zeggen zoals het geval is bij "pannekoek" 35 cellen en bij cellen waarbij de aktieve elektrokatalysator van de 8103924 - 5 - i anode of van de kathode of van beide verwijderbaar en aandrukkend ! I j | aanligt tegen een voor ionen selectief permeabel membraan. ; I e i | In fig. 1 is een algemeen beeld gegeven van een | ! bipolaire elektrolyseinrichting 1. Zoals in fig. 1 is weergegeven,! i ! I 5 is de bipolaire elektrolyseinrichting opgebouwd uit individuele elektrolytische cellen 11a, 11b, 11c, 11d en 11e. De afzonderlijke elektrolytische cellen 11a, 11b, 11c, 11d en 11e zijn opgehouwd uit e 'i bipolaire elementen 21a, 21b, 21c, 21d en eindstandige halfcel-i eenheden 22a en 22b. Cel 11a is opgebouwd uit de eindeenheid ! | 10 22a en de bipolaire eenheid 21a, terwijl cel 11e is opgebouwd uit de eindheid 22b en de bipolaire eenheid 21d. De tussengelegen cellen 11b, c en d zijn opgebouwd uit twee bipolaire eenheden bijvoorbeeld 21a en 21b, 21b en 21 c en 21c met 21d.
De bipolaire elektrolyseinrichting aoals weer-15 gegeven in fig. 1 bezit organen voor de scheiding van waterstof en alkalihydroxyde, dat wil zeggen middelen voor het scheiden van het waterstofgas dat aan de kathode wordt ontwikkeld van de vloeibare elektrolet. De organen voor het scheiden van waterstof en alkalihydroxyde omvatten horizontaal gaskanaal 113 en scheidings-20 vat 111 met waterstofleiding 117 die voert naar een verzamel- leiding voor waterstof die niet is weergegeven. Constructies voor het vrijmaken van waterstof en de wijze waarop deze worden toegepast worden beschreven in bijvoorbeeld de Amerikaanse octrooischriften 3.968.021 en 3.928.150, waarnaar voor nadere 25 informatie wordt verwezen.
De katholietvloeistof, dat wil zeggen de natrium-J hydroxydeoplossing, de kaliumhydroxydeoplossing, de oplossing van natriumhydroxyde en natriumchloride of de oplossing van ! kaliumhydroxyde en kaliumchloride, wordt uit het katholiet- !
• . .I
30 compartiment van de elektrolytische cel afgevoerd en gewonnen via j l i ; de afvoerleiding 129 die voert naar een verzamelleiding voor alkalihydroxyde of mengsel van alkalihydroxyde en alkalizout, die niet is weergegeven. i
De toevoer van pekel en het winnen van chloor wordt ; 35 bewerkstelligd in de pekelbak 131 die is voorzien van een pekel- inlaat 133 die naar de bak 131 voert vanaf een verzamelleiding voor 8103924 - 6 - pekel die is weergegeven en een pekelleiding 135 die vanaf de bak 131 naar de afzonderlijke elektrolytieche cellen 11 voert.
Het systeem voor de toevoer van pekel en voor het winnen van chloor omvat verder een afvoerleiding voor chloor 139 vanaf de i 5 cel 111 naar de pekelbak 131 en een afvoer voor chloor 137 t j vanaf de bak 131 naar een niet weergegeven ehloorverzamelleiding.
i i De bak voor de toevoer van pekel en voor het winnen van chloor kan zijn opgebouwd zoals algemeen wordt beschreven in Amerikaans J octrooischrift 3.928.165 en hij werkt zoals wordt beschreven in | 10 Amerikaans octrooischrift 3.855.091.
De pekelbak 131, de toevoer van pekel naar de cel 135 en de afvoer voor pekel 139 vanaf de cel naar de pekelbak 131 geven een circulerende beweging aan de anolietvloeistof, pekel en chloor, zoals beschreven in Amerikaans octrooischrift 15 U 17^.266. Een pekel-egalisatiesysteem handhaaft een gelijkmatig niveau van anoliet in elke cel van de elektrolyse-inrichting.
De bipolaire elektrolyseinrichting met vingervormige, tussen elkaar ingeschoven elektroden, met bipolaire elementen volgens de uitvinding is weergegeven in de figuren 2, 3 20 en H waarbij de weglaten van gedeeltelijke doorsnede wordt weergegeven.
Fig. 2 geeft een zijaanzicht weer. Fig. 3 verschilt van fig. 2 doordat ze een bovenaanzicht weergeeft met een alternatieve wijze van monteren van de anodes.
25 Fig. 1* geeft een isometrisch beeld van het enkele bipolaire element uit fig; 2. Zoals is weergegeven in de figuren 2 en 3 omvat de elektrolyseinrichting 1 afzonderlijke cellen 11a, 11c, 11e die zijn opgebouwd uit bipolaire elementen 21a en 21c, een kathodische eindeenheid 22a en een anodische eindeenheid 30 22b. Elk afzonderlijk bipolair element 21a, 21c bezit een steun- plaat 23 zoals hierna wordt beschreven waarbij anodes 51 zich uitstrekken van het ene oppervlak 27 van de steunplaat 23 en kathodes 71 zich uitstrekken van het andere oppervlak 31 van de steunplaat 23.
35 Het bipolaire element omvat een steunplaat 23. De 8103924 % - 7 - steunplaat 23 is vervaardigd uit een laminaat 25 met een plaat van ventielmetaal 27 en een plaat van overgangsmetaal 29.
Met de term "ventielmetaal" worden in deze aanvragen die metalen bedoeld die bij blootstellen aan een zuur j 5 medium een corrosiebestendig oxyde vormen, bijvoorbeeld titaan, wolfraam, zirkonium, niobium en hafnium.
De in deze aanvrage gebruikte term "overgangs- j metalen" omvat die metalen die normaliter worden gebruikt als constructiematerialen en die bestand zijn tegen waterige 10 alkalimetaalhydroxydeoplossingen, bijvoorbeeld ijzer, kobalt, nikkel, molybdeen en legeringen daarvan, bijvoorbeeld zacht staal en roestvast staal.
De plaat van ventielmetaal 27 van het laminaat 25 is is gekeerd naar en komt in contact met de anolietvloeistof en is 15 voorzien van anodes 51 die vanaf deze plaat naar buiten uit steken. De plaat van overgangsmetaal 29 van het laminaat 25 is van de anolietvloeistof gescheiden door de plaat van ventielmetaal 27 van het laminaat 25.
In het hier bedoelde bipolaire element 21 is 20 een eerste plaat 31 met de plaat van overgangsmetaal 29 van het laminaat 25 verbonden en is een tweede plaat 33 met de eerste plaat 31 verbonden. De tweede plaat 33 bevindt zich boven de verbindingen tussen de eerste plaat 31 en het laminaat 25.
25 De eerste plaat 31 kan bijvoorbeeld op discontinue wijze zijn verbonden met het laminaat 35 bijvoorbeeld door middel van hulplassen 35. Dit maakt een elektrische verbinding tussen de eerste plaat 31 en het laminaat 25 mogelijk in hoofdzaak via de lassen 25, maar maakt het ook mogelijk dat tussen die platen zich 30 waterstofmolekulen H2 vormen uit waterstofatomen en vandaar worden verwijderd dat wil zeggen vandaar wegsijpelt.
De tweede plaat 33 is met de eerste plaat 31 verbonden bijvoorbeeld door middel van lassen 37. De tweede platen 33 bevinden zich boven de verbindingen 35 waardoor de verbindingen 35 35 worden beschermd. De serie van tweede platen 33 kan ook zijn | 8103924 - 8 -
V
vervormd door een enkele tweede plaat 33. De enkele tweede plaat j 33 kan aan de eerste plaat zijn vastgelast door lassen met behulp;1 van een elektronenstraal.
De afstand tussen de lassen 35, dat ml zeggen 5 de las tussen het laminaat 25 en de eerste plaat 31 en de lassen
37, dat wil zeggen de las tussen de eerste plaat 31 en de tweede j ; plaat 33 is voldoende groot, xn verhouding tot de dikte van de I
eerste plaat 31, dat atomaire waterstof die aan het vrijliggende; oppervlak van de eerste plaat 31 wordt ontwikkeld preferentieel 10 diffundeert naar kanalen toe dat wil zeggen 39 en 1H1, en naar de buitenomtrek van de cel in plaats van naar de lassen 35. Dit wordt bereikt door de grenzen van de tweede plaat 33, bijvoorbeeld de plaats van de lassen 37 voldoende ver af te leggen van de lassen 35 in verhouding tot de dikte van de tweede plaat 33 15 zodat de diffusie van waterstof naar de kanalen 39 en 1H1 wordt bevorderd ten koste van diffusie van waterstof naar de lassen 35. De afstand vanaf de grenzen van de tweede plaat 33, dat wil zeggen vanaf de lassen 37, tot de lassen 35, dient ten-j minste twee tot tienmaal de dikte van de tweede plaat 33 te 120 bedragen en is bij voorkeur drie tot achtmaal de dikte van de tweede plaat 33.
De eerste plaat 31 is voorzien van afvoer j van waterstof 39 waardoor monoatomaire waterstof die wordt gevormd aan het grensvlak tussen de plaat 31 en de katholiet 25 en aan het grensvlak tussen de tweede plaat 33 en de katholiet kan worden verzameld en in en door de platen 31 en 33 kan worden getransporteerd. De afvoeren voor waterstof 39 leiden naar j
j . I
| ruimten die bewust zijn voorzien tussen de eerste plaat 31 en j het laminaat 25. Deze ruimten voeren naar buiten de cel bijvoor- ; 30 beeld via afvoerleiding 1U1 met afvoerklep. i
Het laminaat 23, dat wil zeggen het laminaat van i het ventielmetaal 25 en het overgangsmetaal 27 kan een "Detaclad | (TM)" of "Dynaclad (TM)" zijn, dat wil zeggen een materiaal waar-; van de bekledingslaag is aangebracht door explosie of detonatie. ; 35 De plaat ventielmetaal, dat wil zeggen de titaan-, tantaal- of j .......wolfraamplaat heeft in het algemeen een dikte van 1,25 tot 2,5 mm! 8103924 - 9 - i j i en de plaat overgangsmetaal, dat wil zeggen de plaat van ijzer | j | j of staal, heeft in het algemeen een dikte van 9,^ tot circa 25 mmi
De eerste plaat 31 is in het algemeen circa 6,25 tot 25 mm dik en de tweede plaat 33 is in het algemeen circa 6,25 tot circa 5 25 mm dik.
De anodes 51 omvatten anodevingers 53 die zich loodrecht naar buiten vanaf de steunplaat 23 uitstrekken.
Bij een uitvoeringsvorm omvatten de anodes 51 een anodebasis 55 zoals is weergegeven in fig. 2, h en 5. De anodebasis 55 is 10 verbonden met een anodestaaf 57 die is verbonden met een tapeind 59 dat weer is verbonden met hst oppervlak van ventielmetaal 27 van de steunplaat 23.
Bij een alternatieve uitvoeringsvorm die is weergegeven in fig. 3, is de anodebasis 55 rechtstreeks ver-15 bonden met het tapeind 59 of met een vertikale reeks van tap- einden 59 die zijn verbonden met het oppervlak; van ventielmetaal 57 van de steunplaat 23.
De andere zijde van de steunplaat 23 draagt kathodeelementen 71. Een kathodeelement 71 omvat holle kathode-20 vingers 73 die zich vanaf het kathodeoppervlak 31 van de steunplaat 23 naar buiten uitstrekken. De kathodevingers 73 worden gevormd door een gesloten omhulsel van geperforeerde plaat, gaas of dergelijke met twee praktisch evenwijdige oppervlakken 75 als hoofdkathodeoppervlak en met een voor ionen selectief 25 permeabel membraan of diafragma Ö3 aangebracht op de kathode vingers 73.
De oppervlakken 75 worden gedragen door een kathodesteunstaaf 77 die zich naar buiten uitstrekt met een geleidende plaat 79 vanaf de bipolaire steunplaat 23. Ook andere 30 constructies kunnen worden toegepast, bijvoorbeeld kan de kathode steunstaaf 77 achterwege blijven, bijvoorbeeld als het membraan of de separator 83 niet onder vacuum wordt afgezet, maar vooraf in de gewenste vorm wordt gebracht of wordt afgezet op een andere wijze dan door vacuum te trekken in de kathodevinger 73.
I-.35 Het kathodesteungaas 81 met het erop liggende 8103924 ♦ - 10 - ] I voor ionen selectief permeabele membraan loopt praktisch even- f wijdig met en op enige afstand van de steunplaat 23. De ruimte in de holle kathodevingers 73 en tussen het steungaas 81 en de steunplaat 23 is de katholietruimte.
5 Het anodecompartiment omvat een voering van titaan 101 die hetzij kan liggen op of zich op enige afstand kan bevinden van het cellichaam van staal. Het anodecompartiment omvat verder een grens van titaan 103 die rust op de voering 101. Een pakking 115 is geplaatst tussen de flens van titaan 103 en de flens van 10 overgangsmetaal 1J0 waarbij het kathodische steungaas 81 zich uitstrekt tussen de flens van overgangsmetaal 107 en de pakking 115 zoals is beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 3.876.517.
In de figuur is ook een afvoer voor chloor 139 15 weergegeven die leidt naar een chloor en pekelbak 131 en een waterstofsysteem 111 dat de daarvoor dienende horizontale leiding 113 omvat.
Hoewel de uitvinding is toegelicht en beschreven aan bipolaire elektrolyseinrichtingen waarbij de afzonderlijke 20 elektrolytische cellen zijn gekenmerkt doordat ze vingervormige elektroden bezitten die tussen elkaar in zijn geschoven, zal het duidelijk zijn dat het hier beschreven idee en de uitvoering van de steunplaat ook kunnen worden toegepast bij elektrolytische cellen waarbij de elektrodeoppervlakken praktisch evenwijdig 25 lopen aan in plaats van loodrecht op het bipolaire element 23.
Dergelijke cellen omvatten cellen waarbij de anodes en kathodes zich op enige afstand van en evenwijdig aan elkaar op enige afstand van en evenwijdig aan de steunplaat 23 lopen en ook cellen waarbij hetzij de anode of de kathode of beide onder 30 samendrukken maar verwijderbaar aanliggen tegen het voor ionen i selectief permeabele membraan dat funktioneert als een vaste polymeerelektroliet.
Hoewel de uitvinding is beschreven aan bepaalde uitvoeringsvormen van de elektrolyseinrichting is de uitvinding 35 tot die uitvoeringsvormen niet beperkt, maar zijn er allerlei 8103924 - 11 - variaties en modificaties mogelijk zonder tuiten het kader van de uitvinding te komen. j i j | i i
I I
I 'I
| j i j j | ί i ]
i I
l j 8103924

Claims (8)

1. Bipolaire elektrolyseinrichting omvattende een aantal afzonderlijke elektrolytische cellen die elektrisch en i mechanisch in serie staan met een bipolair element tussen een | 5 paar aangrenzende afzonderlijke cellen, waarbij het bipolaire ! element een anodische zijde heeft waar de anodes van de eerste i elektrolytische cel van hetpaar elektrolytische cellen aan zijn bevestigd en een kathodische zijde heeft waar de kathodes van de tweede elektrolytische cel van het paar elektrolytische cellen ί 10 aan zijn bevestigd, welke anodische zijde van het bipolaire j element een voor zuur reagerend alkalimetaalchloride resistent j ventielmetaaloppervlak bezit en de kathodische zijde van het bipolaire element een voor een alkalische alkalimetaalhydroxyde resistent overgangsmetaaloppervlak heeft, met het kenmerk, 15 dat het bipolaire element een verbonden laminaat omvat van een ventielmetaal en een overgangsmetaal, een eerste overgangsmetaal plaat met onderbrekingen is verbonden met het onderdeel van overgangsmetaal van het gebonden laminaat op een eerste reeks verbindingspunten en een tweede pLaat van overgangsmetaal is 20 aangebracht over de eerste verbindingspunten en is verbonden met de eerste plaat van overgangsmetaal op een reeks van tweede verbindingspunten waardoor de eerste verbindingspunten worden beschermd tegen contact met katholietvloeistof.
2. Bipolaire elektrolyseinrichting volgens 25 conclusie 1, met het kenmerk, dat het bipolaire element eerste j leidingen voor de afvoer van waterstof omvat die door de eerste j | plaat van overgangsmetaal heenlopen tussen het gebonden laminaat j ! en de tw^le plaat van overgangsmetaal door. ; | .
3. Bipolaire elektrolyseinrichting volgens 30 conclusie 2, met het kenmerk, dat het bipolaire element tweede ; leidingen voor de afvoer van waterstof omvat gelegen tussen j het uitwendige van de cel en het laminaat, op het oppervlak j van de eerste plaat van overgangsmetaal maar afgekeerd van de j I kathode.
35. Bipolaire elektrolyseinrichting volgens conclul 8103924 - 13 - ( ........ j : sie 1, met het kenmerk, dat de eerste plaat van overgangsmetaal door proeflassen aan het laminaat is verbonden.
5. Bipolaire elektrolyseinrichting volgens conclusie 1-1+, met het kenmerk, dat de anodes zich loodrecht op en vanaf dej ! 5 anodische zijde van het bopolaire element uitstrekken en de kathodes zich loodrecht op en vanaf de kathodische zijde van het | bipolaire element uitstrekken zodanig dat de kathodes zijn ingeschoven tussen de anodes van het voorafgaande bipolaire element en de anodes zijn ingeschoven tussen dekathodes van 10 het volgende bipolaire element. !
6. Bipolaire elektrolyse inrichting volgens conclusie 1-1+, met het kenmerk, dat de anodes evenwijdig zijn geplaatst aan en op enige afstand van maar elektrisch en mechanisch verbonden met de anodische zijde van het bipolaire 15 element en de kathodes zijn geplaatst evenwijdig aan maar op enige afstand van en elektrisch en mechanisch gebonden met de kathodische zijde van het bipolaire element.
7. Bipolaire elektrolyseinrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat een voor ionen selectief 20 permeabel membraan aanwezig is tussen een anode en een kathode van een afzonderlijke elektrolytische cel, waarbij de anode een elektrokatalytisch oppervlak heeft dat op één zijde van het voor ionen selectief permeabele membraan rust en de kathode een elektrokatalytisch oppervlak heeft dat op de andere zijde van 25 het voor ionen selectief permeabele membraan rust.
8. Bipolaire elektrolyseinrichting volgens conclusie 1-7» met het kenmerk, dat de afstand van de tweede verbinding tot de naar· dichtst bijzijnde eerste verbinding tenminste tweemaal de dikte van de tweede plaats bedraagt, 3° j i j I ; - - i 8103924
NL8103924A 1980-09-18 1981-08-24 Bipolaire elektrolyse-inrichting. NL8103924A (nl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/188,401 US4339323A (en) 1980-09-18 1980-09-18 Bipolar electrolyzer element
US18840180 1980-09-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8103924A true NL8103924A (nl) 1982-04-16

Family

ID=22692988

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8103924A NL8103924A (nl) 1980-09-18 1981-08-24 Bipolaire elektrolyse-inrichting.

Country Status (11)

Country Link
US (1) US4339323A (nl)
JP (1) JPS5785984A (nl)
AU (1) AU527372B2 (nl)
BE (1) BE890372A (nl)
CA (1) CA1176598A (nl)
DE (1) DE3135320A1 (nl)
FR (1) FR2490247A1 (nl)
GB (1) GB2084193B (nl)
IT (1) IT1139614B (nl)
NL (1) NL8103924A (nl)
SE (1) SE447583B (nl)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE8400459L (sv) * 1984-01-30 1985-07-31 Kema Nord Ab Elektrod for elektrolysorer
US4529494A (en) * 1984-05-17 1985-07-16 Great Lakes Carbon Corporation Bipolar electrode for Hall-Heroult electrolysis
US4834859A (en) * 1988-04-12 1989-05-30 Oxytech Systems, Inc. Diaphragm cell cathode assembly
US5225061A (en) * 1991-05-24 1993-07-06 Westerlund Goethe O Bipolar electrode module
EP0999294A1 (en) * 1998-10-10 2000-05-10 Cumberland Electrochemical Limited Bipolar metal electrode and electrolyser therewith
GB9822048D0 (en) * 1998-10-10 1998-12-02 Cumberland Electrochemical Ltd Electrolysers
ITMI20010401A1 (it) 2001-02-28 2002-08-28 Nora Tecnologie Elettrochimich Nuovo assieme bipolare per elettrolizzatore a filtro-pressa

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3759813A (en) * 1970-07-17 1973-09-18 Ppg Industries Inc Electrolytic cell
US3849280A (en) * 1970-07-17 1974-11-19 Ppg Industries Inc Electrolytic cell including means for preventing atomic hydrogen attack of the titanium backplate member
BE793045A (fr) * 1971-12-21 1973-06-20 Rhone Progil Electrodes bipolaires
CA1094981A (en) * 1972-09-15 1981-02-03 James D. Mcgilvery Bipolar electrodes
US3813326A (en) * 1972-11-24 1974-05-28 Ppg Industries Inc Bipolar electrolytic diaphragm cell having friction welded conductor/connector means
US3919059A (en) * 1973-03-01 1975-11-11 Ppg Industries Inc Electrolytic cell
US4111779A (en) * 1974-10-09 1978-09-05 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Bipolar system electrolytic cell
US4059216A (en) * 1975-12-15 1977-11-22 Diamond Shamrock Corporation Metal laminate strip construction of bipolar electrode backplates
US4017375A (en) * 1975-12-15 1977-04-12 Diamond Shamrock Corporation Bipolar electrode for an electrolytic cell
US4137144A (en) * 1976-03-19 1979-01-30 Hooker Chemicals & Plastics Corp. Hollow bipolar electrolytic cell anode-cathode connecting device
US4093525A (en) * 1976-08-20 1978-06-06 Ppg Industries, Inc. Method of preventing hydrogen deterioration in a bipolar electrolyzer
JPS5413473A (en) * 1977-02-17 1979-01-31 Kurorin Engineers Kk Double polar electrode
JPS5435173A (en) * 1977-08-24 1979-03-15 Kurorin Engineers Kk Double polar electrode and its manufacture
US4132622A (en) * 1977-11-30 1979-01-02 Hooker Chemicals & Plastics Corp. Bipolar electrode
US4137145A (en) * 1978-01-03 1979-01-30 Hooker Chemicals & Plastics Corp. Separating web for electrolytic apparatuses
US4269688A (en) * 1979-02-23 1981-05-26 Ppg Industries, Inc. Solid polymer electrolyte bipolar electrolyzer
IT1163737B (it) * 1979-11-29 1987-04-08 Oronzio De Nora Impianti Elettrolizzatore bipolare comprendente mezzi per generare la ricircolazione interna dell'elettrolita e procedimento di elettrolisi

Also Published As

Publication number Publication date
AU7550681A (en) 1982-07-22
US4339323A (en) 1982-07-13
GB2084193B (en) 1983-09-21
CA1176598A (en) 1984-10-23
IT8123912A0 (it) 1981-09-11
IT1139614B (it) 1986-09-24
SE8104946L (sv) 1982-03-19
SE447583B (sv) 1986-11-24
DE3135320A1 (de) 1982-08-12
GB2084193A (en) 1982-04-07
AU527372B2 (en) 1983-03-03
BE890372A (fr) 1982-03-16
FR2490247B1 (nl) 1984-01-13
JPS5785984A (en) 1982-05-28
FR2490247A1 (fr) 1982-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0215078B1 (en) Monopolar and bipolar electrolyzer and electrodic structures thereof
US4017375A (en) Bipolar electrode for an electrolytic cell
US4059216A (en) Metal laminate strip construction of bipolar electrode backplates
US4664770A (en) Electrolyzer
FI60039C (fi) Elektrokemisk anordning
CA1094017A (en) Hollow bipolar electrolytic cell anode-cathode connecting device
JP3555197B2 (ja) 複極型イオン交換膜電解槽
US5660698A (en) Electrode configuration for gas-forming electrolytic processes in membrane cells or diapragm cells
JPS629674B2 (nl)
FI71355B (fi) Elektrolytisk cell av filterpresstyp
IL45190A (en) A bipolar electrode for an electrolytic cell
US4141815A (en) Bipolar electrode
NL8103924A (nl) Bipolaire elektrolyse-inrichting.
CA1243630A (en) Monopolar or bipolar electrochemical terminal unit having a novel electric current transmission element
CA2328150C (en) Electrolysis apparatus for producing halogen gases
US4194670A (en) Method of making a bipolar electrode
US4093525A (en) Method of preventing hydrogen deterioration in a bipolar electrolyzer
GB1581534A (en) Electrolytic cell
US4851099A (en) Electrolytic cell
KR920701525A (ko) 전해조용 전극
US5141618A (en) Frame unit for an electrolyser of the filter press type and electrolysers of the filter-press type
US3975255A (en) Inter-electrode spacing in diaphragm cells
US4119519A (en) Bipolar electrode for use in an electrolytic cell
NL7905295A (nl) Elektrolytische cel.
US6984296B1 (en) Electrochemical cell for electrolyzers with stand-alone element technology

Legal Events

Date Code Title Description
A85 Still pending on 85-01-01
BV The patent application has lapsed