NO146575B - Elektrode egnet til bruk i en monopolar elektrolysecelle av filterpressetypen, samt elektrolysecelle av filterpressetypen - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår en elektrode til bruk i

en monopolar elektrolysecelle av filterpressetypen, omfattende en metallplate og en gruppe av langstrakte metallorganer i form av tråder eller staver som er montert på og rager ut fra i det minste én overflate av metallplaten og er i elektrisk ledende forbindelse med denne,idet en betydelig del av hvert av metallorganene ligger i avstand fra overflaten av platen, karakterisert ved at de langstrakte metallorganer har sløyfeform og kan bøyes individuelt, og at en betydelig del av hvert av metallorganene ligger i et plan parallelt med overflaten av platen.

Det er kjent monopolare elektrolyseceller av filterpressetypen omfattende en endeanode og en endekatode og mellom disse anordnede alternerende katoder og anoder. En skilleanordning,

som kan være et diafragma eller en membran, er anordnet i mellom-rommene mellom anode og katode, slik at cellen oppdeles i en rekke anoderom og katoderom. Hvert anoderom er forsynt med et innløp gjennom hvilket elektrolytten kan tilføres, og et utløp eller flere utløp gjennom hvilke væsker og gasser kan fjernes fra anoderommet,

og hvert katoderom er på lignende måte forsynt med et utløp eller flere utløp og om nødvendig med et innløp gjennom hvilket væske, eksempelvis vann, kan tilføres katoderommene. Hver anode i cellen er også forsynt med forbindelser gjennom hvilke elektrisk strøm kan tilføres cellen, og hver katode er forsynt med forbindelser gjennom hvilke elektrisk strøm kan bortledes fra cellen.

I en diafragma- eller membran-celle av den monopolare filterpressetype er det fordelaktig å bruke så liten avstand som mulig mellom en anode og en nabokatode (anode/katode-avstanden),

idet de ohmske tap og dermed cellespenningen holdes lavest mulig. Monopolare celler av nyere utformning omfatter en anode som hensiktsmessig har form av en plate av et filmdannende metall, vanligvis titan, hvilken pla-te har et elektrokatalytisk aktivt be-

legg, f.eks. et oksyd av et metall fra platinagruppen, og en katode som hensiktsmessig har form av en perforert eller gjennom-hullet plate av metall, vanligvis bløtt stål.

Diafragmaene eller membranene er i alminnelighet i kontakt med den gjennomhullede katode, og for å oppnå en liten anode/ jcatode-avstand uten samtidig å skade diafragmaet eller membranen er det påkrevet med betydelig omsorgsfullhet, slik at"det oppnås anoder med en hensiktsmessig grad av flathet, og det er også nød-vendig å bibeholde denne flathet under varmebehandlingen ved belegningen av anoden med et elektrokatalytisk aktivt belegg. Videre må det arbeides meget omsorgsfullt når elektrodene skal monteres i en elektrolysecelle, dersom skade på diafragmaene eller membranene skal unngås.

Vi har nå funnet fram til en elektrode til bruk i monopolare elektrolyseceller av filterpressetypen som gjør det mulig å bruke meget små anode/katode-avstander, endog ned til null,

i slike celler uten at diafragmaene eller membranene skades.

Elektroden ifølge oppfinnelsen omfatter en gruppe av langstrakte metallorganer som i cellen kan komme i kontakt med diafragmaet eller membranen, og da metallorganene kan bøyes individuelt, reduseres muligheten for at elektroden kan skade diafragmaet/membranen ved berøringen. Når de langstrakte metallorganer trykkes eller presses mot diafragmaet eller membranen, kan metallorganene gi etter individuelt. Da de individuelle metallorganer kan bøyes og således er i stand til å gi etter, kan lokale variasjoner i press som utøves av diafragmaet eller membranen opptas,

og muligheten for skade på diafragmaet eller membranen reduseres sterkt. Den fleksible montering av de enkelte metallorganer er et viktig trekk ved elektroden ifølge oppfinnelsen, idet lokale variasjoner eller avvik fra planhet hos diafragmaet eller membranen kan opptas.

Den fleksible montering av de enkelte langstrakte metallorganer er et spesielt viktig trekk som skiller elektroden ifølge oppfinnelsen fra de elektroder som er kjent fra norsk patent nr.

53 805 og svensk patent nr. 148 552.

Av. fig. 1 og 2 i norsk patent nr. 53 805 fremgår at de fjærende tråder eller staver (a) i en og samme rekke, eksempelvis i den øverste rekke på fig. 2, ved sine nedre ender er forbundet med en strimmel (b) på metallribben (k) på metallveggen (h), og ved sine øvre ender er forbundet med en metallstrimmel (c). Da de enkelte fjærende tråder eller staver (a) er forbundet med disse horisontalt anordnede metallstrimler, kan trådene eller stavene (a) ikke beveges uavhengig av hverandre. Når således en tråd eller stav (a) kommer i kontakt med diafragmaet (g) og således beveges, vil også de øvrige tråder/staver beveges, da trådene/stavene (a)

er innbyrdes forbundet ved strimlene (b) og (c). - Ved elektroden ifølge oppfinnelsen er derimot de langstrakte metallorganer indivi-duelt montert på metallplaten og er ikke innbyrdes forbundet ved begge ender og kan derfor beveges/bøyes uavhengig av hverandre.

Når ett av de langstrakte metallorganer kommer i berøring med diafragmaet/membranen i en elektrolysecelle, vil dette metallorgan bøyes og gi etter. De øvrige bøyes ikke, og ved elektroden ifølge oppfinnelsen kan de langstrakte metallorganer bøyes individuelt og oppta variasjoner eller avvik fra planhet hos diafragmaet/membranen i cellen og kan gi støtte over hele arealet av ét diafragma eller en membran som ikke nødvendigvis må være absolutt plan.

Lignende forskjeller foreligger mellom elektroden ifølge foreliggende oppfinnelse og anordningen ifølge svensk patent nr. 148 552, hvor elektrodene omfatter hjelpeelektroder av tynt platemateriale eller trådnett som er festet til fjærer (5) som i sin tur er montert på bæreelektrodene (4). Selv om fjærene er bøyelige, vil den del av elektroden som i elektrolysecellen kan komme i berøring med et diafragma eller en membran, være den tynne plate eller det trådnett (2, 3) som er festet til fjærene. Da fjærene er festet både til platen/trådnettet og til bæreelektroden, kan fjærene ikke gi etter individuelt.

Skal elektroden anvendes som anode i en elektrolysecelle, er den hensiktsmessig laget av et filmdannende metall, det vil si et av metallene titan, zirkonium, niob, tantal eller wolfram eller en legering som i det vesentlige består av et av disse metaller og har polarisasjonsegenskaper i det vesentlige som dette metall. Man foretrekker å bruke titan alene eller en legering basert på titan og med hovedsakelig samme polarisasjonsegenskaper som titan. Eksempler på slike legeringer er titan-zirkonium-legeringer inneholdende opp til 14% zirkonium, legeringer av titan med opp til 5^ av et metall fra platinagruppen, eksempelvis platina, rhodium eller iridium, og legeringer av titan med niob eller tantal inneholdende opp til 10% av det innlegerte metall.

Når elektroden er en anode, er den hensiktsmessig også belagt

med et elektrokatalytisk aktivt belegg.

Skal elektroden anvendes som katode i en elektrolysecelle, kan hvilket som helst egnet metall som er forskjellig fra det filmdannende metall i anoden, anvendes forutsatt at det er tilstrekkelig elektrisk ledende og er motstandsdyktig mot elektro-lytten som skal anvendes i elektrolysecellen. Skal elektroden an-vendes som katode i en celle for elektrolyse av vandige alkali-metallhalogenid-oppløsninger, så er metallet hensiktsmessig jern eller stål, f.eks. bløtt stål, men andre metaller, såsom nikkel, kan anvendes.

De langstrakte tråd- eller stavformede metallorganer på elektroden kan gjøres bøyelige eller fleksible ved at de gis hensiktsmessig form og dimensjoner, eksempelvis ved regulering av tykkelsen. Hovedsakelig rette tråder eller staver som er

bøyet ved den ene ende nær forbindelsesstedet på elektrodens metallplate, kan være hovedsakelig stive, mens bøyeligheten kan oppnås ved at trådene eller stavene er bøyet, på et eller flere steder, til en sløyfelignende form. Jo mindre trådens eller stavens tykkelse er, desto større vil bøyeligheten være.

En foretrukken tykkelse for trådene eller stavene ligger

i området 1-6 mm, helst 2-4 mm, f.eks. 3 mm.

Når elektroden skal anvendes som endeanode i en elektrolysecelle, er bare den ene side av metallplaten forsynt med en gruppe av bøyelige metallorganer, og når elektroden skal anvendes som en endekatode i en elektrolysecelle, er likeledes bare den ene side av metallplaten forsynt med en gruppe av bøyelige metallorganer .

Elektroden kan anvendes som den ene elektrode, d.v.s. enten som anode eller som katode, eller begge, anordnet alternerende i elektrolysecellen mellom endeanoden og endekatoden. I sistnevnte tilfelle er metallplaten på begge sider forsynt med en gruppe av langstrakte metallorganer som er montert på og rager ut fra platens sideflater, idet de langstrakte metallorganer i iallfall en av gruppene er bøyelige. Gruppene av avlange metallorganer på begge platens sider kan være bøyelige., eller om ønsket kan en gruppe være bøyelig og en annen stiv. Når en av gruppene av langstrakte metallorganer- er stiv, kan metallorganene hensiktsmessig være i form av stive tråder eller staver, skjønt andre typer av stive metallorganer kan anvendes, særlig i tilfelle av anoder, eksempelvis blader eller organer med spalteformede åpninger, f.eks. lig-

nende sjalusilameller, eller ekspandert metall.

Når elektrodene ifølge oppfinnelsen som ovenfor beskrevet anvendes i en elektrolysecelle, foretrekker man at de elektroder som brukes som katoder, består av en gruppe fleksible organer på den ene siden av elektrodens metallplate når det gjelder en endekatode, eller en gruppe fleksible organer på

begge sider av elektrodens metallplate når det gjelder en indre katode. I en slik elektrolysecelle kan metallorganene på den elektrode som skal anvendes som anode, være stive. En slik an-ordningsmåte foretrekkes, da man p.g.a. den relativt høye pris på filmdannende metall - til bruk for anoden - i forhold til katodemetall, f.eks. jern eller stål, og den vanligvis lavere ledningsevne hos slike filmdannende metaller foretrekker å bruke metallorganer av filmdannende metall som er så korte som mulig, og som på grunn av at de er relativt korte, i alminnelighet vil være stive. Alternativt kan også metallorganene på anoden være bøyelige eller fleksible.

Da elektroden ifølge oppfinnelsen, når den utgjør anoden-og/eller katoden i en elektrolysecelle, omfatter en gruppe eller grupper av metallorganer som er bøyelige, kan elektrodene monte-res i en elektrolysecelle uten at dette medfører vesentlig skade på diafragmaet eller membranen som befinner seg mellom elektrodene, om gruppene av metallorganer skulle komme i kontakt med diafragmaet eller membranen. Hvis sådan kontakt inntreffer, så kan skaden på diafragmaet eller membranen reduseres eller unngås,

da metallorganene kan bøyes inn mot elektrodens metallplate.

Metallorganene kan festes til elektrodens metallplate ved sveising, fortrinnsvis ved kapasitetssveising.

Når elektroden skal anvendes som anode i en elektrolysecelle for fremstilling av vandige oppløsninger av alkali-metallhalogenider, er den hensiktsmessig forsynt med et elektrokatalytisk aktivt belegg, d.v.s. et belegg som er motstandsdyktig mot elektrokjemisk angrep, men som er aktivt når det gjelder overføring av elektroner mellom elektrolytten og anoden. I det minste de deler av anodens metallorganer som er anordnet i avstand fra metallplaten, som eksempelvis er av filmdannende metall, har med fordel et elektrokatalytisk aktivt belegg. Om det ønskes, kan metallorganene og eventuelt metallplaten i sin helhet være forsynt med et elektrokatalytisk aktivt be-

legg.

Det elektrokatalytisk aktive materiale kan hensiktsmessig bestå av et eller flere metaller fra platinagruppen, dvs. platina, rhodium, iridium, ruthenium, osmium og palladium, og/eller legeringer og/eller oksyder av disse metaller, eller et annet metall eller en forbindelse som vil funksjonere som anode og som er motstandsdyktig mot elektrokjemisk oppløsning i cellen, f.eks. rhenium, rheniumtrioksyd, magnetitt, titannitrid og borider, fosfider og silicider av metaller fra platinagruppen (platin-metaller). Belegget kan bestå av et eller flere av nevnte platin-metaller og/eller oksyder derav i blanding med et eller flere ikke-edelmetall-oksyder. Alternativt kan det bestå av et eller flere ikke-edelmetall-oksyder alene eller en blanding av et eller flere ikke-edelmetall-oksyder og en ikke-edelmetall-katalysator for kloridutladning. Egnede ikke-edelmetall-oksyder er f.eks. oksyder av de filmdannende metaller (titan, zirkonium, niob, tantal eller wolfram), tinndioksyd, germaniumdioksyd og oksyder

av antimon. Egnede klorutladningskatalysatorer innbefatter difluorider av mangan, jern, kobolt, nikkel og blandinger derav. Særlig godt egnede elektrokatalytisk aktive belegg innbefatter belegg av platina og belegg basert på rutheniumdioksyd/titandioksyd og rutheniumdioksyd/tinndioksyd/titandioksyd.

Andre egnede belegg vil finnes beskrevet i britisk patent nr. 1 402 414 og i nærværende søkers norske patentsøknad nr. 74 3846 (belgisk patent nr. 821 470), som beskriver belegg hvor et ikke-ledende, varmefast materiale i partikkel- eller fiberform er innleiret i en grunnmasse av et elektrolytisk aktivt materiale (av den ovenfor beskrevne type). Egnede ikke-ledende materialer i partikkel- eller fiberform innbefatter oksyder, fluorider, nitrider og sulfider. Egnede oksyder, herunder komplekse oksyder, er zirconia, alumina, silika, thoriumoksyd, titandioksyd, cerium-oksyd, hafniumoksyd, ditantalpentoksyd, magnesiumaluminat, eksempelvis spinellen MgCKA^O-j, aluminosilikater, eksempelvis mullitt (A^O-j) 2 (Si02)2' zirkoniumsilikat, glass, kalsiumsilikat, eksempelvis bellitt (CaO) 2 si°2' kalsiumaluminat, kalsiumtitanat, eksempelvis perovskitt CaTiO-^, attapulgitt, kaolinitt, asbest, glimmer, kodieritt og bentonitt; egnede sulfider innbefatter dicerdium-

trisulfid, egnede nitrider innbefatter bornitrid og silicium-

nitrid; og egnede fluorider innbefatter kalsiumfluorid. Et fore-trukket ikke-ledende varmefast materiale er en blanding av zir-koniumsilikat og zirconia, f.eks. zirkoniumsilikat-partikler og zirconia-fibre.

De deler av elektrodene ifølge oppfinnelsen som skal belegges med et elektrokatalytisk aktivt belegg, kan belegges ved hjelp av en teknikk ved hvilken et belegg av metall og/eller metalloksyd tilveiebringes på elektrodeoverflaten, f.eks. på de bøyelige) metallorganer, ved at man på overflaten av disse påfører et lag av en maling bestående av en væskeformig bærer og termisk spaltbare forbindelser av hvert av de metaller som skal inngå i belegget, tørker malinglaget ved avdampning av den væskeformige bærer og deretter brenner malinglaget ved oppvarm-

ning av den belagte elektrode, hensiktsmessig ved en temperatur innen området 250-800°C, slik at metallforbindelsene i malingen spaltes under dannelse av et belegg med den ønskede sammensetning. Når varmefaste partikler eller fibre skal innleires i metallet og/eller metalloksydét i belegget, kan de varmefaste partikler eller fibre blandes inn i malingen før denne påføres på elektroden. Alternativt kan de varmefaste partikler eller fibre tilsettes

til et lag av malingen mens denne fremdeles er i flytende til-

stand på elektrodeoverflaten, hvoretter malinglaget tørkes ved avdampning av den væskeformige bærer og brennes på vanlig måte.

Det elektrokatalytisk aktive belegg på elektroden bygges fortrinnsvis opp ved at man påfører flere malinglag på elektroden, idet hvert lag tørkes og brennes før det neste lag påføres.

En monopolar elektrolysecelle av filterpressetypen med elektroder ifølge oppfinnelsen omfatter normalt

(a) en endeanode av metall,

(b) en endekatode av metall,

(c) en indre metallkatode eller -katoder og en indre metallanode eller -anoder anordnet alternerende mellom og parallelt

med endeanoden og endekatoden, og

(d) skilleanordninger (diafragma/membran) anordnet mellom naboanoder og -katoder, hvor anodene og katodene omfatter en metallplate og en gruppe av de langstrakte metallorganer ifølge oppfinnelsen montert på platen i elektrisk forbindelse med denne.

Anodene og katodene kan ha hvilken som helst av de ovenfor beskrevne former.

Skilleanordningen kan være et porøst diafragma eller en kationebyttermembran.

Hvilket som helst diafragmamateriale kan anvendes,

men man foretrekker å bruke porøse diafragmaer av fluorpolymer, eksempelvis polytetrafluoretylen. Egnede diafragmaer kan fremstilles ut fra vandige dispersjoner av polytetrafluoretylen og fjernbare tilsetningsstoffer i henhold til de metoder som er beskrevet i britisk patent nr. 1 081 046 og nr. 1 424 804. Til-setningsstoffene kan fjernes før man setter diafragmaet inn i cellen, f.eks. ved behandling med syre som oppløser tilsetningsstoffet. Alternativt kan tilsetningsstoffet fjernes fra diafragmaet in situ i cellen, f.eks. som beskrevet i britisk patent nr. 1 468 355, hvor enten syre inneholdende en korrosjonsinhibitor anvendes til å oppløse tilsetningsstoffet, eller tilsetningsstoffet fjernes elektrolytisk.

Alternativt kan diafragmaet fremstilles av ark av porøst polymert materiale inneholdende enheter avledet fra tetrafluoretylen, hvilket materiale har en mikrostruktur kjennetegnet ved knuter som er innbyrdes forbundet ved fibriller. Det nevnte polymere materiale og dets fremstilling er beskrevet i britisk patent nr. 1 355 373, og dets anvendelse som diafragma i elektrolyseceller er beskrevet i nærværende søkers belgiske patent nr. 829 388.

Diafragmaet kan også fremstilles ved en elektro-statisk spinneprosess. En slik prosess er beskrevet i belgisk patent nr. 833 912 og går ut på at en spinnevæske inneholdende et organisk fiberdannende polymert materiale, f.eks. en fluorert polymer, så som polytetrafluor-etylen, føres inn i et elektrisk felt, hvorved fibre trekkes fra væsken til en elektrode, og de således dannede fibre opp-samles på elektroden i form av et porøst produkt eller matte.

Hvilket som helst egnet kationebyttermembran-

materiale kan anvendes som membran. Slike materialer fremstilles vanligvis av syntetisk organisk polymert materiale på hvilket det er podet kationutvekslingsgrupper, f.eks. sulfonat-, kar-boksylat- eller sulfonamid-grupper. Spesielt er syntetiske fluorpolymerer som vil tåle betingelsene i cellen i lange tids-rom, godt egnet, f.eks. de perfluorsulfonsyre-membraner som fremstilles og leveres av E I du Pont de Nemours and Company under varemerket "NAFION", og som er basert på kopolymerer av tetrafluoretylen og fluorerte vinyletere. Slike membraner er beskrevet i eksempelvis US-patent nr. 2 636 851, 3 017 338, 3 496 077, 3 560 568, 2 967 807, 3 282 875 og britisk patent nr. 1 184 321.

Når cellen inneholder en kationebyttermembran,

er hvert katoderom forsynt med et innløp for væske.

Anode/katode-avstanden er hensiktsmessig innen området

3 mm til null, fortrinnsvis 1 mm til null. Når anode/katode-avstanden er null, er metallorganene på både anoden og katoden, dvs. på anodene og katodene mellom endeanoden og endekatoden og på endeanoden og endekatoden i kontakt med skilleorganene.

Ved bruk av membraner, f.eks. "NAFION", er det en fordel ved oppfinnelsen at membranet kan understøttes mellom metallorganer på anoden og katoden, hvorved større formforandringer eller forvridninger av membranen unngås når svelling inntreffer under anvendelsen i en elektrolysecelle.

Endeanoden og endekatoden og den eller de indre anoder og katoder i cellen kan holdes sammen ved hvilke som helst hen-siktsmessige midler, f.eks. ved hjelp av bolter, klemmer, hydrau-liske eller pneumatiske anordninger.

Elektrolysecellen er særlig godt egnet for fremstilling av klor ved elektrolyse av vandige alkalimetallkloridoppløsninger, spesielt natriumkloridoppløsninger.

Det vises nå til tegningen, som illustrerer oppfinnelsen: Fig. 1 viser et vertikalsnitt gjennom en del av en

elektrode ifølge oppfinnelsen.

Fig. 2 viser skjematisk den ene siden av elektroden

på fig. l.

Fig. 3 viser et vertikalsnitt gjennom en del av en

modifisert elektrode ifølge"oppfinnelsen.

Fig. 4 viser et vertikalsnitt gjennom en del av en monopolar elektrolysecelle inneholdende en elektrode som vist

på fig. 1.

Fig. 5 viser et vertikalsnitt gjennom en del av en monopolar elektrolysecelle av filterpressetypen inneholdende en elektrode som vist på fig. 1 og en elektrode som vist på fig. 3.

Den på fig. 1 viste elektrode, som i denne utførelses-form er en elektrode som er egnet som endekatode i en monopolar elektrolysecelle, omfatter en plate 1 av jern eller stål og en flerhet 3 mm tykke jern- eller ståltråder 2 som er kapasitets-boltsveiset ved 3 til platen 1. Trådene har rette deler 4, 5, 6 og har bøyde deler ved 7 og 8 slik at det dannes en sløyfe, hvorved tråden får fleksibilitet. De rette deler 4, 5, 6 ligger i et plan og er hovedsakelig parallelle med platen 1 i avstand fra denne. - Elektroden på fig. 2 omfatter en gruppe metallorganer som er hovedsakelig parallelle med hverandre og anordnet i fem rekker.

Elektroden på fig. 1 og 2 kan være en anode egnet til bruk i en monopolar elektrolysecelle, i hvilket tilfelle platen I og trådene 2 vil være av filmdannende metall, eksempelvis titan, og i det minste de fire rette deler 4 har et elektrokatalytisk aktivt belegg.

Elektroden på fig. 3, som i denne utførelsesform er

en elektrode egnet til bruk som katode anordnet i det indre av en monopolar elektrolysecelle, omfatter en plate 9 av jern eller stål som på begge sider er forsynt med jern- eller ståltråder 10, II av den typé som er beskrevet i forbindelse med fig. 1, og hvor trådsløyfene gir fleksibilitet. Som ved den på fig. 1 viste elektrode kan elektroden på fig. 3 være en anode som er egnet til bruk i en monopolar elektrolysecelle, i hvilket tilfelle platen 9 og trådene 10, 11 er av filmdannende metall, eksempelvis titan, og trådene har et elektrokatalytisk aktivt belegg.

Fig. 4 viser en del av en monopolar elektrolysecelle med en anode i form av en titanplate 12 som bærer en flerhet hoved-sakelig stive, 3 mm tykke titantråder 13, som har rette deler 14 beliggende i et plan i avstand fra og hovedsakelig parallelt med platen 12. Trådene 13 har ikke noen sløyfe og er relativt stive. De rette deler 14 har et elektrokatalytisk aktivt belegg. Cellen omfatter også en katode 15 av jern eller stål av den

type som er beskrevet i forbindelse med fig. 1.

'En skilleanordning 16 er plassert mellom, og kan være

i kontakt med, trådene på anoden 12 og trådene på katoden 15 og skiller cellen i anoderom og katoderom. Skilleanordningen kan være et porøst diafragma eller en kationebyttermembran.

På fig. 5 er det vist en monopolar elektrolysecelle

av filterpressetypen med en endeanode 17 av samme konstruksjon som den i forbindelse med fig. 4 beskrevne anode, og en endekatode 18 av samme konstruksjon som den i forbindelse med fig.

1 og 2 beskrevne katode. Mellom endeanoden og endekatoden er

det anordnet en katode 19 av samme konstruksjon som den i forbindelse med fig. 3 beskrevne katode, og en anode bestående av en titanplate 20 som på begge sider har en flerhet hovedsakelig stive, 3 mm tykke titantråder 21, 22 med rette deler 23, 24 som ligger i plan i avstand fra platen 20 og hovedsakelig parallelle med denne, og som har et elektrokatalytisk aktivt belegg.

Skilleanordninger 25, 26, 27 er anordnet mellom tråder på naboelektroder, hvorved cellen deles opp i anoderom og katoderom. Skjønt ikke vist på fig. 5 vil anoderommene under driften være forbundet og forsynt med innløp for elektrolytt og utløp for væsker og gasser, og.katoderommene vil være forbundet og forsynt med utløp for væsker og gasser og eventuelt innløp for væsker. Videre vil hver anode være forsynt med en forbindelse (ikke vist) som fører til en kilde for elektrisk strøm, og hver katode vil være forsynt med en forbindelse (ikke vist) for bortledning av elektrisk strøm fra cellen.

Skilleanordningen kan være et porøst diafragma eller

en kationebyttermembran.

Det følgende eksempel vil ytterligere belyse oppfinnelsen.

En laboratoriecelle forsynt med membraner, som delvis vist på fig." 4, ble montert, idet anoden besto av en titanplate med dimensjonene 300 mm x 97 0,5 mm og hadde på den ene siden 6 rekker av titantråder, hvor hver rekke inneholdt 32 tråder og hver tråd hadde en rett del med en lengde på 154 mm og en diameter på 3 mm. Trådene ble forsynt med et elektrokatalvtisk aktivt belegg.

Katoden besto av en plate av bløtt stål og hadde fem rekker av fleksible sløyfeformede tråder av bløtt stål med 3 mm diameter, idet hver rekke inneholdt 32 tråder. De nevnte sløyfer gav trådene fleksibilitet. Avstandene mellom titanplaten 12 og membranen 16, dvs. anoderommets bredde, og mellom platen 15 av bløtt stål og membranen 16, dvs. katoderommets bredde, var 28 mm.

Membranen 16 var en perfluorsulfonsyre-membran basert på kopolymerer av tetrafluoretylen og fluorerte vinyletere, "NAFION" (varemerke registrert av du Pont). Membranen lå inntil både katoden og anoden, dvs. at anode/katode-avstanden var null.

Natriumkloridoppløsning (konsentrasjon 300 g NaCl/1)

ble innmatet i anoderommet med en hastighet på 6 l/time. Avioni-sert vann ble tilsatt til katoderommet. Cellens temperatur ble holdt ved 85°C.

En elektrisk strøm på 300 A (tilsvarende en strømtett-het på 1,8 kA/m 2) ble ledet gjennom cellen. Cellen driftsspenning var 2,9 volt. Den erholdte klorgass inneholdt 94 vekt% Cl2 og under 0,1 vekt% 1^0. Det produserte natriumhydroksyd inneholdt 10 vekt% kaustisk soda. Natriumhydroksyd-strømutbyttet under cellens drift var 86%.

Membranen var ikke skadet av anode- og katode-trådene.

Claims (5)

1. Elektrode til bruk i en monopolar elektrolysecelle av filterpressetypen, omfattende en metallplate (1, 9) og en gruppe av langstrakte metallorganer (2, 10, 11) i form av tråder eller staver som er montert på og rager ut fra i det minste én overflate av metallplaten (1, 9) og er i elektrisk ledende forbindelse med denne, idet en betydelig del (4) av hvert av metallorganene ligger i avstand fra overflaten av platen (1,9), karakterisert ved at de langstrakte metallorganer (2, 10, 11) har sløyfeform og kan bøyes individuelt, og at en betydelig del (4) av hvert av metallorganene ligger i et plan parallelt med overflaten av platen (1, 9).

2. Elektrode ifølge krav 1, karakterisert ved at trådene eller stavene har en tykkelse innen området 1-6 mm.

3. Elektrode ifølge krav 2, karakterisert ved at trådene eller stavene har en tykkelse innen området 2-4 mm.

4. Elektrode ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at de deler av de langstrakte metallorganer (2, 10, 11) som ligger i et plan, er parallelle med hverandre.

5. Elektrode ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at elektrodene er montert på platen (1, 9) ved kapasitetssveising.