NO138490B - BIPOLART ELEMENT FOR ELECTROLYTICAL CELL - Google Patents

BIPOLART ELEMENT FOR ELECTROLYTICAL CELL Download PDF

Info

Publication number
NO138490B
NO138490B NO741134A NO741134A NO138490B NO 138490 B NO138490 B NO 138490B NO 741134 A NO741134 A NO 741134A NO 741134 A NO741134 A NO 741134A NO 138490 B NO138490 B NO 138490B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
anode
cathode
partition wall
frame
diaphragm
Prior art date
Application number
NO741134A
Other languages
Norwegian (no)
Other versions
NO138490C (en
NO741134L (en
Inventor
Umberto Giacopelli
Original Assignee
Solvay
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 Solvay filed Critical Solvay
Publication of NO741134L publication Critical patent/NO741134L/en
Publication of NO138490B publication Critical patent/NO138490B/en
Publication of NO138490C publication Critical patent/NO138490C/en

Links

Classifications

    • 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
    • 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)

Description

Denne oppfinnelse vedrører et bipolart element for en elektrolytisk celle med multikammerutførelse og horisontalt diafragma til elektrolyse av vandige oppløsninger av alkalimetallhalogenider, hvilket element omfatter en katode og en anode som er horisontalt anordnet over hverandre på hver sin side av en ugjennomtrengelig skillevegg, og som er elektrisk koblet til hverandre. This invention relates to a bipolar element for an electrolytic cell with a multi-chamber design and a horizontal diaphragm for the electrolysis of aqueous solutions of alkali metal halides, which element comprises a cathode and an anode which are horizontally arranged one above the other on either side of an impermeable partition, and which is electrically connected to each other.

Elektrolytiske celler omfattende en rekke elementer med anoder og katoder anordnet parallelt med hverandre og adskilt fra hverandre ved hjelp av et stort sett vertikalt diafragma, vanlig-vis av asbest, er f.eks. beskrevet i belgiske patenter 773 918, 639 094, 674 452, 708 888, 726 223 og 755 900. I denne type celler dekker halogengassen som danner seg ved anoden,delvis anoden og minsker derved på merkbar måte den aktive overflate av anoden. For ikke å hindre utvikling av bobler som beveger seg oppover i cellen, er man dessuten nødt til å opprettholde minimal avstand mellom anoden og diafragmaet, og dette utelukker muligheten av å minske anode-katode avstanden, hvilket ville tillate en øking av strømtettheten og dermed en øking av cellens produksjonskapasitet. En annen ulempe ved celler med vertikalt diafragma er dannelse av diffusjonsgradient gjennom diafragmaet som varierer med høyden. Electrolytic cells comprising a number of elements with anodes and cathodes arranged parallel to each other and separated from each other by means of a largely vertical diaphragm, usually of asbestos, are e.g. described in Belgian patents 773 918, 639 094, 674 452, 708 888, 726 223 and 755 900. In this type of cell, the halogen gas which forms at the anode partially covers the anode and thereby noticeably reduces the active surface of the anode. In order not to prevent the development of bubbles that move upwards in the cell, one also has to maintain a minimal distance between the anode and the diaphragm, and this excludes the possibility of reducing the anode-cathode distance, which would allow an increase in the current density and thus a increasing the cell's production capacity. Another disadvantage of cells with a vertical diaphragm is the formation of a diffusion gradient through the diaphragm that varies with height.

Celler med horisontalt diafragma er ikke beheftet med alle disse ulemper, men de trenger en stor grunnflate sammenlig-net med celler med vertikalt diafragma som har den samme elektro-deoverflate. For å kunne brukes i industrien måtte derfor en celle med horisontalt diafragma omfatte et stort antall over hverandre liggende elementer. Cells with a horizontal diaphragm are not affected by all these disadvantages, but they need a large base surface compared to cells with a vertical diaphragm which have the same electrode surface. In order to be used in industry, a cell with a horizontal diaphragm therefore had to include a large number of overlapping elements.

En slik løsning er allerede foreslått i belgisk patent Such a solution has already been proposed in a Belgian patent

489 606, men dens praktiske gjennomføring støter på vanskelighe-ter, særlig nødvendigheten av å opprettholde stor avstand mellom grafittanodene og katodegitteret som understøtter diafragmaet, 489 606, but its practical implementation encounters difficulties, in particular the necessity of maintaining a large distance between the graphite anodes and the cathode grid which supports the diaphragm,

dersom man ønsker å hindre kortslutninger forårsaket av grafitt-fragmenter som uunngåelig faller ned fra anodeplatene, hvilket øker elektrolysespenningen betydelig og hindrer drift ved store strømtettheter. if one wishes to prevent short circuits caused by graphite fragments which inevitably fall down from the anode plates, which significantly increases the electrolysis voltage and prevents operation at high current densities.

Bruken av titan som anodemateriale tillater å minske ano-detykkelsen betydelig, og dermed å redusere rombehovet for en multippelcelle. Det kreves imidlertid meget plass på grunn av cellekonstruksjonen, særlig for å fremme væskesirkulasjon. The use of titanium as anode material allows the anode thickness to be significantly reduced, thereby reducing the space required for a multiple cell. However, a lot of space is required due to the cell construction, especially to promote fluid circulation.

I belgisk patent 791 042 er det beskrevet et elektrolyse-apparat bestående av en stabel av bipolare elektrodeelementer som er anordnet horisontalt over hverandre. Hvert element omfatter en sidevegg dannet av to på hverandre lagte horisontale rammer, In Belgian patent 791 042, an electrolysis apparatus consisting of a stack of bipolar electrode elements arranged horizontally above each other is described. Each element comprises a side wall formed by two superimposed horizontal frames,

og en horisontal skillevegg bestående av to på hverandre lagte korrugerte plater anordnet mellom rammene og som henholdsvis bærer parallelle, vertikalt nedover forløpende anodeplater og vertikalt oppover forløpende katodefingre. Ved utførelsen ifølge dette patent oppsamles klor i anode-katodegapet i enkeltcellene, hvor det dannes bobler. Den elektriske motstand i elementcellene øker derved og membranene utsettes for skadelige mekaniske påvirknin-ger. and a horizontal dividing wall consisting of two superimposed corrugated plates arranged between the frames and which respectively carry parallel, vertically downward extending anode plates and vertically upward extending cathode fingers. In the design according to this patent, chlorine is collected in the anode-cathode gap in the individual cells, where bubbles are formed. The electrical resistance in the element cells thereby increases and the membranes are exposed to harmful mechanical influences.

Hensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe et bipolart elektrolysecelleelement av den innledningsvis nevnte art, som tillater en reduksjon av gapstørrelsen mellom anoden og katoden og en øking av strømtettheten mellom elektrodene. Det bipolare element ifølge oppfinnelsen utmerker seg i det vesentlige ved at det omfatter en horisontal, stiv, ugjennomtrengelig ramme som er festet til skilleveggens omkrets, at katoden som bærer et diafragma, er utført som et stålgitter festet til den øvre omkretssone av rammen, slik at katodegitteret, rammen og skilleveggen danner et katodekammer over skilleveggen, at anoden har gjennombrutt struktur og omfatter parallelle metallblader festet til rammens nedre omkretssone, slik at anoden, rammen og skilleveggen danner et ano-dekammer under skilleveggen, hvor anodebladene er anordnet i en vinkel på 15-90° med horisontalen og er anordnet i en avstand fra hverandre som er lik eller i det minste tre ganger anodebladenes tykkelse, hvor anodekammeret og katodekammeret er utstyrt med ledningsinnretninger for innmatning av elektrolytt og bortføring av elektrolyseprodukter. The purpose of the invention is to provide a bipolar electrolysis cell element of the type mentioned at the outset, which allows a reduction of the gap size between the anode and the cathode and an increase of the current density between the electrodes. The bipolar element according to the invention is characterized essentially by the fact that it comprises a horizontal, rigid, impermeable frame which is attached to the perimeter of the partition wall, that the cathode carrying a diaphragm is designed as a steel grid attached to the upper perimeter zone of the frame, so that the cathode grid, the frame and the partition wall form a cathode chamber above the partition wall, that the anode has a perforated structure and comprises parallel metal blades attached to the lower peripheral zone of the frame, so that the anode, the frame and the partition wall form an anode chamber below the partition wall, where the anode blades are arranged at an angle of 15 -90° with the horizontal and are arranged at a distance from each other that is equal to or at least three times the thickness of the anode blades, where the anode chamber and the cathode chamber are equipped with conduit devices for feeding in electrolyte and removing electrolysis products.

Fortrinnsvis er det mellom katodegitteret og diafragmaet anordnet et elektrisk ikke-ledende materiale med åpen struktur og som er inert overfor elektrolytten og elektrolyseprodukter, f. eks. polytetrafluoretylen. Ved en utførelse av oppfinnelsen er elementet utført med et periferisk anleggsparti som når elementene er ferdigmontert i en multippelcelle sikrer en avstand mellom elektrodene på mindre enn 4 mm.. Ved denne elektrodeavstand er det ved en spenning på 3,4 volt mulig å oppnå strømtettheter som er Preferably, an electrically non-conductive material with an open structure and which is inert towards the electrolyte and electrolysis products is arranged between the cathode grid and the diaphragm, e.g. polytetrafluoroethylene. In one embodiment of the invention, the element is made with a peripheral installation part which, when the elements are fully assembled in a multiple cell, ensures a distance between the electrodes of less than 4 mm. With this electrode distance, it is possible to achieve current densities of is

2 2

større enn 4,5 kA/m . greater than 4.5 kA/m .

Oppfinnelsen skal nå forklares nærmere nedenfor ved hjelp av et eksempel og under henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 er et grunnriss av et bipolart element ifølge oppfinnelsen, fig. 2 og 3 viser vertikalsnitt av dette element langs linjen A-A hhv. B-B på fig. 1, og fig. 4 viser i perspektiv en multippelcelle konstruert av et tyvetall bipolare elementer ifølge oppfinnelsen anbragt over hverandre. The invention will now be explained in more detail below by means of an example and with reference to the drawings, where: Fig. 1 is a ground plan of a bipolar element according to the invention, fig. 2 and 3 show vertical sections of this element along the line A-A respectively. B-B in fig. 1, and fig. 4 shows in perspective a multiple cell constructed of twenty bipolar elements according to the invention arranged one above the other.

For klarhetens skyld har man på tegningene ikke vist un-derstøttelsesgitteret av syntetisk harpiks. Dette gitter er laget av polypropylen og maskedimensjonen er ca. 1 mm. Av samme grunn er asbestdiafragmaet 1 bare vist på fig. 1, hvor man i den avbrutte del kan se katodegitteret 2 av stål som understøtter diafragmaet og som er vist i snitt på fig. 2 og 3. For the sake of clarity, the synthetic resin support grid has not been shown in the drawings. This grid is made of polypropylene and the mesh dimension is approx. 1 mm. For the same reason, the asbestos diaphragm 1 is only shown in fig. 1, where in the interrupted part you can see the steel cathode grid 2 which supports the diaphragm and which is shown in section in fig. 2 and 3.

Rammen 3 som avgrenser det bipolare element med parallellepipe-disk form i sideretning er laget av stål. En lignende ramme avgrenser i sideretning unipolare elementer 4 og 5 ved toppen og bunnen av den på fig. 4 viste multippelcelle. Ved at de er anbragt over hverandre danner disse rammer cellens sidevegger. Tett-heten oppnås ved hjelp av periferiske tetninger (ikke vist) av elastomer. The frame 3 which delimits the bipolar element with a parallelepiped-disc shape in the lateral direction is made of steel. A similar frame laterally delimits unipolar elements 4 and 5 at the top and bottom of the one in fig. 4 showed multiple cell. By being placed one above the other, these frames form the side walls of the cell. The tightness is achieved by means of circumferential seals (not shown) made of elastomer.

Den anodiske del 6 av de bipolare elementer (og av det unipolare element 4) består av parallelle, tynne plater av titan som på begge sine flater er forsynt med et dekksjikt av titan-eller rutheniumoksyd. Disse plater med en tykkelse på 1 mm og en høyde på 5 mm ligger i en innbyrdes avstand av 3,2 mm og de skråner i forhold til horisontalen med en vinkel på 55 grader. En plan, skråstilt skillevegg av stål 7 sveiset ved sin periferi til rammen 3, deler det bipolare element i to over hverandre liggende rom 8 og 9. I anoderommet 9 er rammen 3 og skilleveggen 7 dekket med titan 10. The anodic part 6 of the bipolar elements (and of the unipolar element 4) consists of parallel, thin plates of titanium which are provided on both surfaces with a cover layer of titanium or ruthenium oxide. These plates, with a thickness of 1 mm and a height of 5 mm, are spaced 3.2 mm apart and are inclined to the horizontal at an angle of 55 degrees. A planar, inclined partition wall of steel 7 welded at its periphery to the frame 3 divides the bipolar element into two overlapping compartments 8 and 9. In the anode compartment 9, the frame 3 and the partition wall 7 are covered with titanium 10.

Ved sitt høyeste punkt er anoderommet 9 forbundet med en lukket beholder 11 forsynt med to rørledninger: En 13 for innfø-ring av konsentrert saltlake, den andre 12 for bortføring av det dannede klor. Denne stort dimensjonerte beholder tillater å minske høyden av anoderommet. Samtidig virker den som gassvæske-separator, som varmeveksler mellom klor og den konsentrerte saltlake ved direkte kontakt, som klorsamler og som reguleringsanord-ning for det hydrostatiske trykk av saltlaken i anoderommet 9, som innvirker på diafragnaet 1. Under dette trykk passerer saltlaken gjennom anoden 6, diafragmaet 1, det ikke viste gitter av syntetisk harpiks og katodegitteret 2 av stål i det bipolare element som ligger direkte under, for å strømme inn i elementets ka-toderom 8, hvorfra den fjernes samtidig med hydrogenet gjennom rørledningen 14, i hvilken i det minste delvis separeringen av hydrogen og lut finner sted. Ved å anbringe elementene over hverandre befinner den anodiske struktur 6 av et hvilket som helst element seg i en avstand av 3 mm fra katodegitteret 2 i det direkte under dette element liggende element. At its highest point, the anode space 9 is connected to a closed container 11 provided with two pipelines: One 13 for the introduction of concentrated brine, the other 12 for the removal of the formed chlorine. This large dimensioned container allows to reduce the height of the anode compartment. At the same time, it acts as a gas-liquid separator, as a heat exchanger between chlorine and the concentrated brine by direct contact, as a chlorine collector and as a regulating device for the hydrostatic pressure of the brine in the anode compartment 9, which acts on the diaphragm 1. Under this pressure, the brine passes through the anode 6, the diaphragm 1, the synthetic resin grid, not shown, and the steel cathode grid 2 in the bipolar element directly below, to flow into the cathode compartment 8 of the element, from which it is removed together with the hydrogen through the pipeline 14, in which i at least partially the separation of hydrogen and alkali takes place. By placing the elements one above the other, the anodic structure 6 of any element is located at a distance of 3 mm from the cathode grid 2 in the element directly below this element.

Enheten bestående av 19 bipolare elementer og 2 unipolare endeelementer 4 og 5 som med deres øvre horisontale overflate og deres nedre horisontale overflate danner lokket hhv. bunnflaten av den på fig. 4 viste multippelcelle, er fast forbundet ved hjelp av gjengede bolter 15 forsynt med skruer 16 som hviler på tverrstaver 17, og som utøver trykk på cellens bunn og lokk. The unit consisting of 19 bipolar elements and 2 unipolar end elements 4 and 5 which with their upper horizontal surface and their lower horizontal surface form the lid respectively. the bottom surface of the one in fig. 4 shown multiple cell, is firmly connected by means of threaded bolts 15 provided with screws 16 which rest on cross bars 17, and which exert pressure on the bottom and lid of the cell.

For å muliggjøre denne anordning av elementer med en re-dusert høyde (150 mm) som sikrer anode-katode-avstander som er mindre enn 4 mm, er det nødvendig å alternere beliggenheten av beholderne 11, som ellers ville sjenere hverandre. Skjønt alle disse beholdere er anordnet på den samme side av cellen, dvs. i det høyeste punkt av de anodiske rom 9, er de anbragt ved forsi-den av cellen når det gjelder like elementer, og på baksiden av cellen når det gjelder ulike elementer, eller omvendt (fig. 4). Det er det eneste trekk som skiller like og ulike elementer. To enable this arrangement of elements with a reduced height (150 mm) which ensures anode-cathode distances of less than 4 mm, it is necessary to alternate the location of the containers 11, which would otherwise interfere with each other. Although all these containers are arranged on the same side of the cell, i.e. in the highest point of the anodic spaces 9, they are placed at the front of the cell in the case of similar elements, and at the back of the cell in the case of different elements , or vice versa (Fig. 4). It is the only feature that distinguishes similar and dissimilar elements.

For å lette håndteringen av elementene er rammene 3 forsynt med stålknaster ..18. To facilitate the handling of the elements, the frames 3 are provided with steel knobs ..18.

De unipolare elementer 4 og 5 omfatter på deres øvre hhv. på deres nedre flater strømtilførselsskinner 19 for anodestrøm og skinner 20 for katodestrøm. The unipolar elements 4 and 5 comprise on their upper and on their lower surfaces power supply rails 19 for anode current and rails 20 for cathode current.

Den nøyaktig plane og parallelle anordning av de aktive elektrodeoverflater i ett og samme bipolare element sikres ved hjelp av et sett ledende tverrstaver dekket med stål 21 på katode-siden og med titan 22 på anodesiden, som sikrer den elektriske forbindelse mellom den aktive katodeflate 2 og anodeflaten 6. The exact planar and parallel arrangement of the active electrode surfaces in one and the same bipolar element is ensured by means of a set of conductive crossbars covered with steel 21 on the cathode side and with titanium 22 on the anode side, which ensure the electrical connection between the active cathode surface 2 and the anode surface 6.

Det for anoden foretrukne metall er titan, og det aktive elektrodemateriale består fordelaktig av ett eller flere metaller av platinagruppen, såsom selve platina, rhodium, iridium, ruthe-nium, osmium, palladium og/eller deres oksyder, eller et annet metall eller forbindelse som er istand til å virke som anode og motstå den elektrokjemiske oppløsning i cellen, såsom titannitrid, borider, fosfider eller silicider av platinagruppemetaller. Dekksjiktet kan også omfatte elektronisk ikke-ledende oksyder og særlig oksyder av filmdannende metaller, såsom titan, og/eller oksyder av andre metaller som letter forankringen av dekksjiktet til understøttelsen og øker dets motstand mot oppløsning under elek-trolysen. Særlig foretrekkes et dekksjikt omfattende rutheniumoksyd erholdt fra gassformet rutheniumtetroksyd, f.eks. i henhold til den prosess som er beskrevet i belgisk patent 769 507. Som andre eksempler på passende dekksjikt kan nevnes dekksjikt bestående av forbindelser med formelen A„BO,, A~BCv.MO~ eller 2 6 2 6 2 A2B06.M'M"04 beskrevet i belgisk patent 769 677, dekksjikt med formelen AB04.xM02 beskrevet i belgisk patent 785 605, dekksjikt på grunnlag av iridium og minst ett ikke-edel-metall (belgisk patent 784 255), dekksjikt inneholdende oksydert tellur (belgisk patent 769 680), dekksjikt av tellurat, wolframat og molybdat av rhodium beskrevet i belgiske patenter 769 678, 769 679 og 776 709. The preferred metal for the anode is titanium, and the active electrode material advantageously consists of one or more metals of the platinum group, such as platinum itself, rhodium, iridium, ruthenium, osmium, palladium and/or their oxides, or another metal or compound which is able to act as an anode and resist the electrochemical dissolution in the cell, such as titanium nitride, borides, phosphides or silicides of platinum group metals. The cover layer can also comprise electronically non-conductive oxides and in particular oxides of film-forming metals, such as titanium, and/or oxides of other metals which facilitate the anchoring of the cover layer to the support and increase its resistance to dissolution during electrolysis. Particularly preferred is a cover layer comprising ruthenium oxide obtained from gaseous ruthenium tetroxide, e.g. according to the process described in Belgian patent 769 507. Other examples of suitable cover layers can be mentioned cover layers consisting of compounds with the formula A„BO,, A~BCv.MO~ or 2 6 2 6 2 A2B06.M'M "04 described in Belgian patent 769 677, covering layer with the formula AB04.xM02 described in Belgian patent 785 605, covering layer based on iridium and at least one non-precious metal (Belgian patent 784 255), covering layer containing oxidized tellurium (Belgian patent 769 680), cover layers of rhodium tellurate, tungstate and molybdate described in Belgian patents 769 678, 769 679 and 776 709.

Vinkelen mellom anodebladene og horisontalen er fortrinnsvis mellom 30 og 60 grader. The angle between the anode blades and the horizontal is preferably between 30 and 60 degrees.

Tverrveggene av det bipolare element kan utføres av et hvilket som helst egnet materiale, f.eks. betong eller stål, som eventuelt er innvendig bekledd med gummi, ebonitt, titan eller annet korrosjonsbeskyttende materiale, men de kan også utføres av et syntetisk materiale som har tilstrekkelig motstand mot korro-sjon av elektrolytten og elektrolyseproduktene, samt en god dimen-sjonsstabilitet under cellens driftsbetingelser. The transverse walls of the bipolar element can be made of any suitable material, e.g. concrete or steel, which may be internally coated with rubber, ebonite, titanium or other corrosion-protective material, but they can also be made of a synthetic material that has sufficient resistance to corrosion of the electrolyte and electrolysis products, as well as good dimensional stability under the cell's operating conditions.

Den tette skillevegg som deler det bipolare element i to The tight septum that divides the bipolar element into two

over hverandre liggende rom, kan ha en hvilken som helst form som-er forenlig med god funksjon av cellen. Den kan f.eks. være plan eller bølget, den kan omfatte folder som skal avstive den, da den kan være bøyelig. Fortrinnsvis skråner skilleveggen i forhold overlapping spaces, can have any shape that is compatible with good functioning of the cell. It can e.g. be flat or wavy, it may include folds to stiffen it, as it may be flexible. Preferably, the partition is inclined in relation

til de parallelle, aktive overflater. Den kan f.eks. konstrueres av titan, av stål dekket på den anodiske side med titan, eller av syntetisk harpiks. to the parallel, active surfaces. It can e.g. are constructed of titanium, of steel coated on the anodic side with titanium, or of synthetic resin.

Det nedre rom (anoderommet) av det bipolare element kan være forsynt med en ledning for innføring av saltlaken og med en ledning for fjernelse av det dannede klor, men ifølge en foretruk-ket utførelsesform av oppfinnelsen skjer innføringen av saltlake gjennom den stort dimensjonerte bortføringsledning for klor, i hvilken det skjer en varmeutveksling ved direkte kontakt mellom klor og fersk saltlake. Gassvæskesepareringen kan i det minste delvis skje i denne ledning, hvilket tillater betydelig minsking av høyden av anoderommet og derved av det bipolare element. Denne ledning virker således som varmeveksler, klorsamler og en regule-ringsanordning for det hydrostatiske trykk av saltlaken i anoderommet. På den annen side kan det øvre rom av elementet (katode-rommet) omfatte adskilte utløp for lut og det dannede hydrogen, eller også et felles utløp, hvilket likeledes tillater å minske høyden av dette rom, da gass-væske-adskillelsen i det minste delvis skjer utenfor cellen. The lower space (anode space) of the bipolar element can be provided with a line for introducing the brine and with a line for removing the formed chlorine, but according to a preferred embodiment of the invention, the introduction of brine takes place through the large dimensioned removal line for chlorine, in which a heat exchange takes place by direct contact between chlorine and fresh brine. The gas-liquid separation can at least partially take place in this line, which allows a significant reduction of the height of the anode space and thereby of the bipolar element. This line thus acts as a heat exchanger, chlorine collector and a regulating device for the hydrostatic pressure of the brine in the anode compartment. On the other hand, the upper space of the element (cathode space) can include separate outlets for lye and the formed hydrogen, or also a common outlet, which likewise allows the height of this space to be reduced, since the gas-liquid separation at least partly occurs outside the cell.

De porøse diafragmaer for væsker kan være utført av et hvilket som helst hensiktsmessig materiale som er motstandsdyktig mot klor, f.eks. av syntetisk harpiks, særlig av polytetrafluoretylen, eller av asbestfibre som eventuelt omslutter en disper-sjon av jern og/eller kobber eller deres oksyder i findelt til-stand, som beskrevet i belgisk patent 773 918. The porous diaphragms for liquids may be made of any suitable material resistant to chlorine, e.g. of synthetic resin, in particular of polytetrafluoroethylene, or of asbestos fibers which possibly enclose a dispersion of iron and/or copper or their oxides in a finely divided state, as described in Belgian patent 773 918.

Claims (3)

1. Bipolart element for en elektrolytisk celle med multi-kammerutførelse og horisontalt diafragma til elektrolyse av vandige oppløsninger av alkalimetallhalogenider, hvilket element omfatter en katode og en anode som er horisontalt anordnet- over hverandre på hver sin side av en ugjennomtrengelig skillevegg, og som er elektrisk koblet til hverandre, karakterisert ved at elementet omfatter en horisontal, stiv, ugjennomtrengelig ramme (3) som er festet til skilleveggens (7) omkrets, at katoden som bærer et diafragma (1), er utført som et stålgitter (2) festet til den øvre omkretssone av rammen (3), slik at katodegitteret, rammen og skilleveggen danner et katodekammer (8) over skilleveggen, at anoden (6) har gjennombrutt struktur og omfatter parallelle metallblader festet til rammens (3) nedre omkretssone, slik at anoden, rammen og skilleveggen danner et anode-kammer (9) under skilleveggen, hvor anodebladene er anordnet i en vinkel på 15-90° med horisontalen og er anordnet i en avstand fra hverandre som er lik i det minste tre ganger anodebladenes tykkelse,hvor anodekammeret og katodekammeret er utstyrt med ledningsinnretninger (11,12,13,14) for innmatning av elektrolytt og bortføring av elektrolyseprodukter.1. Bipolar element for an electrolytic cell of multi-chamber design and horizontal diaphragm for the electrolysis of aqueous solutions of alkali metal halides, which element comprises a cathode and an anode which are arranged horizontally - one above the other on either side of an impermeable partition wall, and which are electrically connected to each other, characterized in that the element comprises a horizontal, rigid, impermeable frame (3) which is attached to the perimeter of the partition wall (7), that the cathode, which carries a diaphragm (1), is designed as a steel grid (2) ) fixed to the upper peripheral zone of the frame (3), so that the cathode grid, the frame and the partition wall form a cathode chamber (8) above the partition wall, that the anode (6) has an open structure and comprises parallel metal blades fixed to the lower peripheral zone of the frame (3), such that the anode, the frame and the partition wall form an anode chamber (9) under the partition wall, where the anode blades are arranged at an angle of 15-90° with the horizontal and are arranged at a distance from each other equal to at least three times the thickness of the anode blades, where the anode chamber and the cathode chamber are equipped with conduit devices (11,12,13,14) for feeding in electrolyte and removing electrolysis products. 2. Element ifølge krav 1, karakterisert ved at det mellom katodegitteret (2) og diafragmaet (1) er anordnet et elektrisk ikke-ledende materiale med åpen struktur og som er inert overfor elektrolytten og elektrolyseprodukter, f.eks. polytetrafluoretylen.2. Element according to claim 1, characterized in that between the cathode grid (2) and the diaphragm (1) an electrically non-conductive material with an open structure is arranged and which is inert to the electrolyte and electrolysis products, e.g. polytetrafluoroethylene. 3. Element ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det har et periferisk anleggsparti som i en multippelcelle sikrer en anode-katode-avstand på mindre enn 4 mm når anlegget mellom elementene er fullstendig tett.3. Element according to claim 1 or 2, characterized in that it has a peripheral installation part which in a multiple cell ensures an anode-cathode distance of less than 4 mm when the installation between the elements is completely sealed.
NO741134A 1973-04-10 1974-03-29 BIPOLART ELEMENT FOR ELECTROLYTICAL CELL NO138490C (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE129826A BE797989A (en) 1973-04-10 1973-04-10 BIPOLAR CELL

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO741134L NO741134L (en) 1974-10-11
NO138490B true NO138490B (en) 1978-06-05
NO138490C NO138490C (en) 1978-09-13

Family

ID=3841848

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO741134A NO138490C (en) 1973-04-10 1974-03-29 BIPOLART ELEMENT FOR ELECTROLYTICAL CELL

Country Status (13)

Country Link
AT (1) AT331819B (en)
BE (1) BE797989A (en)
BR (1) BR7402818D0 (en)
CA (1) CA1034081A (en)
CH (1) CH586758A5 (en)
DE (1) DE2415078A1 (en)
ES (1) ES425137A1 (en)
FR (1) FR2230411A1 (en)
IT (1) IT1009778B (en)
NL (1) NL7404823A (en)
NO (1) NO138490C (en)
SE (1) SE403304B (en)
ZA (1) ZA742001B (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2934108A1 (en) * 1979-08-23 1981-03-12 Hooker Chemicals & Plastics Corp., 14302 Niagara Falls, N.Y. METHOD AND DEVICE FOR THE PRODUCTION OF CHLORINE, HYDROGEN AND ALKALI EYE BY ELECTROLYSIS OF NACL OR KCL SOLE IN A DIAPHRAGIC CELL.
EP0075401A3 (en) * 1981-09-03 1983-06-15 Ppg Industries, Inc. Bipolar electrolyzer
DE3147766A1 (en) * 1981-12-02 1983-06-09 Institut elektrosvarki imeni E.O. Patona Akademii Nauk Ukrainskoj SSR, Kiev Filter press electrolyser for producing a hydrogen/oxygen mixture

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1671430B2 (en) * 1967-06-27 1977-01-20 Bayer Ag, 5090 Leverkusen DEVICE FOR THE ELECTROLYSIS OF Aqueous ALKALINE HALOGENIDE SOLUTIONS

Also Published As

Publication number Publication date
BE797989A (en) 1973-07-31
AT331819B (en) 1976-08-25
SE403304B (en) 1978-08-07
BR7402818D0 (en) 1974-11-19
FR2230411A1 (en) 1974-12-20
ATA297774A (en) 1975-12-15
CH586758A5 (en) 1977-04-15
ZA742001B (en) 1975-08-27
NO138490C (en) 1978-09-13
NL7404823A (en) 1974-10-14
DE2415078A1 (en) 1974-10-31
FR2230411B1 (en) 1976-12-17
NO741134L (en) 1974-10-11
ES425137A1 (en) 1976-07-01
CA1034081A (en) 1978-07-04
IT1009778B (en) 1976-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3755108A (en) Method of producing uniform anolyte heads in the individual cells of a bipolar electrolyzer
NO139744B (en) ELECTROLYSIS CELL WITH DIAFRAGMA, ESPECIALLY FOR ELECTROLYSIS OF AQUATIC ALKALIMETAL CHLORIDE SOLUTIONS
NO853041L (en) A MULTI CELL ELECTRICIZER.
CA2982381C (en) Electrode assembly, electrolysers and processes for electrolysis
FI71355B (en) ELEKTROLYTISK CELL AV FILTERPRESSTYP
NO159735B (en) ELECTRODE SUITABLE FOR USE IN AN FILTER PRESSURE ELECTRICAL CELL.
FI73244C (en) Electrolysis.
NO863293L (en) MONOPOLAR OR BIPOLAR ELECTROCHEMICAL TERMINAL UNIT WITH AN ELECTRIC POWER TRANSMISSION ELEMENT.
US3898149A (en) Electrolytic diaphragm cell
NO138490B (en) BIPOLART ELEMENT FOR ELECTROLYTICAL CELL
US4409084A (en) Electrolytic cell for ion exchange membrane method
US3975255A (en) Inter-electrode spacing in diaphragm cells
SE445562B (en) electrolysis
US4568433A (en) Electrolytic process of an aqueous alkali metal halide solution
US4069128A (en) Electrolytic system comprising membrane member between electrodes
US4093525A (en) Method of preventing hydrogen deterioration in a bipolar electrolyzer
US4596639A (en) Electrolysis process and electrolytic cell
NO166801B (en) ELECTROLYCLE CELL OF THE FILTER PRESSURE TYPE.
US4340460A (en) Internal downcomer for electrolytic recirculation
US3923614A (en) Method of converting mercury cathode chlor-alkali electrolysis cells into diaphragm cells and cells produced thereby
US3832300A (en) Bipolar diaphragm electrolyzer with cathode waves in horizontal plane
US4222831A (en) Internal gas separation assembly for high current density electrolytic cells
EP0122590A2 (en) An electrolytic cell
US4248689A (en) Electrolytic cell
NO791627L (en) POWER DISTRIBUTION DEVICE FOR ELECTROLYSIS CELLS