NO311768B1 - Kloralkalidiafragmaelektrolysecelle samt anvendelse av denne - Google Patents

Description

Anordning og anvendelse ifølge den ikke-karakteriserende delen av henholdsvis krav 1 og krav 13.

Klor-alkalielektrolyse er den elektrolyttiske prosessen som har størst industriell interesse. Generelt kan elektrolyse-prosessen illustreres som splitting av en utgangsreaktant som er en vanndig løsning av natriumklorid (heretter definert som saltvann) for å danne gassformig klor, natriumhydroksid i en vanndig løsning og hydrogen. Denne splittingen er muliggjort ved tilførsel av elektrisk energi som kan betraktes som en ytterligere reaktant. Klor-alkalielektrolyse utføres ved hjelp av tre teknikker: med kvikksølvkatodeceller, med porøse diafragmaceller eller med ionebyttermembranceller. Sistnevnte representerer den mest moderne utviklingen og er kjennetegnet ved lavt energiforbruk og fravær av miljømessige eller helsemessige ulemper. Av de andre er det kvikksølv-katodecellene som mer eller mindre har gått ut av bruk på grunn av de strenge bestemmelsene de fleste land har vedrørende frigjøring av kvikksølv til atmosfære og jord. Faktisk gjør de mest moderne celleutformingene det mulig å oppfylle disse strenge kravene, men publikum forkaster "a priori" enhver prosess som kunne føre til mulig utslipp av tungmetaller i miljøet.

Diafragmaprosessen har også problemer, siden hovedkomponenten i diafragmaet er asbestfibre som er ansett som en mutagen forbindelse. Den mest avanserte teknologien anvender et diafragma fremstilt ved å deponere et sjikt av asbestfibre blandet med visse polymere bindemidler på katoder fremstilt av jerntrådduk. Strukturen som derved oppnås, oppvarmes slik at det skjer en fusjon av polymerpartiklene slik at det oppnås mekanisk stabilisering av agglomeratet av asbestfibre. Konsekvensen er at frigjøringen av fibre under drift (spesielt i dreneringsvæsker fra anlegget) blir minimalisert, såvel som utslippet til atmosfæren på grunn av forskjellige forholdsregler som tas ved håndtering av asbesten i depo-neringstrinnet.

Dette synes imidlertid kun å være tilstrekkelig til å forlenge diafragmateknologien i lys av den økende vanskelig-het med å tilveiebringe asbestfibre på grunn av at stadig flere gruver stenger. Av denne årsak er det blitt utviklet porøse diafragmaer hvor asbestfibrene er erstattet med fibre av uorganiske materialer som anses å være fullstendig sikre, så som sirkoniumoksid, mekanisk stabilisert av polymerbinde-midler. Deponeringen og stabiliseringen ved oppvarming i ovn, utføres ved å følge samme prosedyre som for asbest-diafragmaer.

De siste årene har grafittanoder mer eller mindre fullstendig blitt erstattet av dimensjonsmessig stabile anoder fremstilt av et titansubstrat belagt med en elektrokatalyttisk film basert på edelmetalloksider. I anlegg som bruker de mest avanserte teknologiene, er de dimensjonsstabile anodene av ekspanderbar type, slik at avstanden mellom anoden og katoden kan minimaliseres med en tilhørende reduksjon av cellespenningen. Anode-katodeåpningen er ment å bety avstanden mellom overflaten av anodene og overflaten til diafragmaet deponert på katodene. Ekspanderbare anoder er beskrevet for eksempel i US-PS 3.674.676 som er i form av en boks med et rektangu-lært tverrsnitt, forholdsvis flate elektrodeoverflater som holdes i en kontraktert posisjon ved hjelp av passende holdemidler, mens anoden føres inn mellom katodene under sammensetning av cellen. Før oppstart blir anode-elektrodeoverflatene frigjort og beveget mot overflatene til diafragmaene ved passende spredeorgan eller forlengere. Avstandsstykker kan føres inn mellom elektrodeoverflatene og diafragmaene. Disse teknologiske forbedringene har bragt kostnadene ved produksjon av klor og lut ved diafragmateknologien forholdsvis nær, men allikevel litt høyere enn det som oppnås med membranteknologi.

Den nåværende oppfatningen innen industrien er at diafragma-celleanlegg fremdeles kan være i drift i lang tid og fremtiden til disse anleggene kan bli enda mer lovende dersom følgende ulemper som teknologien er beheftet med, blir løst: cellespenninger høyere enn teoretisk oppnådd ved ekspansjon av anoder. Det er vel kjent at cellespenningen avtar lineært med reduksjon av anode-katodeavstanden. Resultatet skyldes det lavere ohmske fallet i saltvannslaget mellom diafragmaet og anoden. For anode-katodeavstander under en viss grense, vanligvis 3.5 - 4 mm, vil cellespenningen allikevel være mer eller mindre konstant eller så økende (se Winings et al. i Modern Chlor-Alkali Technology, 1980, side 30-32).

Denne negative oppførselen, som er meget utilfreds-stillende, blir vanligvis tilskrevet klorbobler som er innfanget i det tynne saltvannssjiktet mellom anoden og diafragmaet. Dette problemer er delvis løst ved å gjøre bruk av indre hydrodynamiske organ som beskrevet i US-PS 5.066.378. Disse organene har til hensikt å danne en sterk sirkulasjon av saltvann som er istand til å fjerne klorboblene;

økning av cellespenningen under elektrolysen, hvilken økning vanligvis tilskrives innfanging av gass i porene og fremskyndes av tilstrekkelig hydrofile egenskaper til materialet som danner diafragmaet,

spesielt i tilfeller med diafragmaer som inneholder polymere bindemidler som foreslått av Hine i Electro-chemical Acta Vol. 22, side 429 (1979). Økningen av cellespenningen kan også skyldes utfelling av urenheter i saltvannet inne i diafragmaene;

deponering av metallisk jern eller elektrisk ledende forbindelse av jern, så som magnetitt dannet ved reduksjon ved katoden med vekst av dendritter i diafragmaet og dannes av hydrogen i anoderommet

(hydrogen i klor som er eksplosivt). Dette problemet vil mest sannsynlig opptre med diafragmaer som er kjennetegnet ved en lite innviklet porøsitet som

diskutert av Florkiewicz et al. på det 35. seminar til klorinstituttet, New Orleans, Louisiana, USA, 18. mars, 1992;

redusert faraday effektivitet under elektrolysen;

redusert diafragmaliv.

Det nye og særegne ved foreliggende oppfinnelse fremgår av de selvstendige kravene 1 og 13.

En hensikt, med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en forbedret diafragma klor-alkalielektrolysecelle som gjør det mulig å i vesentlig grad unngå ulempene med kjent teknikk og tilveiebring en forbedret elektrolyseprosess ved å anvende den forbedrede diafragmaelektrolysecellen i henhold til oppfinnelsen.

En annen hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe en forbedret anodestruktur av ekspanderbar type for diafragma-elektrolyseceller.

Disse og andre hensikter og fordeler med oppfinnelsen vil fremgå fra den etterfølgende beskrivelsen.

Foreliggende oppfinnelse vedrører klor-alkali diafragma-elektrolyseceller som gjør det mulig å redusere spenningen med hensyn til typiske verdier som oppnås med kjente diafragmaceller. Cellene ifølge oppfinnelsen innbefatter ekspanderbare anoder hvis elektrodeoverflater etter ekspansjon med passende spredeorgan eller forlengere ytterligere presses mot diafragmaet avsatt på katoden ved hjelp av pressorgan eller fjærer som er istand til å utvise tilstrekkelig trykk, samtidig som anodens typiske elastisitet bibeholdes. Denne elastisiteten er viktig for å oppnå et homogent trykk mot diafragmaet, selv etter oppstart av cellen når temperaturen øker til 90 - 95 °C og de forskjellige komponentene undergår forskjellig ekspansjon på grunn av konstruksjonsmaterialene. Denne elastisiteten er videre nødvendig for å unngå at diafragmaet utsettes for et for stort trykk, slik at dette skades, noe som ganske sikkert vil skje med stive pressorgan.

Det vil nå bli beskrevet foretrukne utførelsesf ormer av foreliggende oppfinnelse med henvisning til tegningene. Figur 1 viser et tverrsnitt i lengderetningen av en konven-sjonell diafragmacelle for kloralkaloelektrolyse innbefattende anodene ifølge foreliggende oppfinnelse. Figurene 2 og 3 viser anodene før og etter innsetting av pressorganene i henhold til foreliggende oppfinnelse. Figur 4 viser et tverrsnitt i lengderetningen av cellen i figur 1 og innbefatter ytterligere kjente hydrodynamiske organ som vist i eksempel 4.

I figur 1 innbefatter diafragmaelektrolysecellen et fundament A, på hvilket ekspanderbare anoder B er festet ved hjelp av ledestenger D. Katodene C er fremstilt av en duk eller en stanset plate av jern og er tilveiebragt med diafragmaer. Avstandsstykker (ikke vist i figuren) føres eventuelt inn mellom overflatene til diafragmaene. Dekslet G er fremstilt av et korrosjonsbestandig materiale med utløp H for klor og saltvannsinnløp (ikke vist). Hydrogen og lut føres ut gjennom henholdsvis I og L.

Figur 2 viser i detalj de ekspanderbare anodene B i kontraktert posisjon innbefattende elektrodeoverflater fremstilt av en grov duk E og en fin duk M, festet til denne, indre spredeorgan eller forlengere F og holdere N. Figur 3 beskriver den samme anoden i figur 2 i ekspandert posisjon etter fjerning av holderne og etter innføring av pressorgan ifølge oppfinnelsen 0, Q. I dette arrangementet er det vist fire pressorgan. Spesielt pressorgan 0, forskjellig fra pressorgan Q, danner med de indre overflatene til forlengerne

F, nedstrømmere som fører den nedoverrettede strømmen av avgasset saltvann.

I figur 4 er elektrolysecellen i figur 1 ytterligere tilveiebragt med hydrodynamiske organ P, samme som beskrevet i US 5.066.378. De hydrodynamiske organene er representert i to alternative posisjoner, på venstre side er de plassert langsgående, mens på høyre side er de plassert i en tverret-ning med hensyn til anodenes elektrodeoverflater.

Når elektrodeoverflatene til anodene presses mot diafragmaene, må overflatene være av hullet type, så som utstanset eller perforert eller ekspanderte metallplater for å tillate fjerning av klorbobler mot kjernen av saltvann inne i den ekspanderbare anoden. I anodene, som vanligvis brukes i industrielle anlegg, har de hullede grove platene (E i figurene 2 og 3) en tykkelse på 2 - 3 mm og de rombeformede eller kvadratiske åpningene har diagonaler som er 5 - 15 mm 1ange.

Uten å begrense foreliggende oppfinnelse til en spesiell teori vedrørende driftsmekanismene, antas de lave cellespenningene som oppnås med cellen ifølge oppfinnelsen, å skyldes den minimale avstanden mellom anoden og katoden, noe som sikres av det effektive trykket som utvises mot diafragmaet, som derved opprettholder sin opprinnelige tykkelse og ikke undergår noen volumekspansjon på grunn av hydrati sering av fibrene eller innfanging av gassbobler. I motsetning til dette, vil de ekspanderbare anodene i henhold til kjent teknikk, uten ytterligere pressorgan eller fjærer ifølge foreliggende oppfinnelse, forbli i avstand fra diafragmaet eller i tilfelle med tilfeldig kontakt, er de kun istand til å utvise et svakt trykk på diafragmaet og dets ekspansjon kan derfor ikke unngås.

Det er også sannsynlig at det høye trykket som utvises av elektrodeoverflaten til anoden komprimerer diafragmaet og øker sammenfestingen til fibrene som utgjør diafragmaet og forhindrer fjerning av klorgassbobler. Denne hypotesen synes å begreftes også av den økte stabiliteten i henhold til den beste foretrukne utførelsesform av oppfinnelsen, hvor en tynn hullet plate (M i figurene 2 og 3) er festet på en konven-sjonell grov plate som utgjør anoden som vanligvis anvendes i industrielle anlegg. Med en fint hullet plate er det ment en plate med en tykkelse i størrelsesområdet mellom 0.5 og 1 mm og åpninger med midlere dimensjoner på 1 - 5 mm. Denne dobbeltkonstruksjonen av overflatene til anodene ifølge oppfinnelsen, gjør det mulig å oppnå nødvendig stivhet for å overføre over diafragmaets overflate trykket som utvises av pressorganet inne i anodene og å ha et mangfold kontaktpunkter som holder fibrene i diafragmaet i posisjon mye bedre enn med kun den grove platen. Mangfoldet kontaktpunkter muliggjør også en ytterligere reduksjon av cellespenningen som en konsekvens av en mer homogen fordeling av strømmen.

Det er også funnet at cellespenningen er uventet lav når cellen, ifølge oppfinnelsen, er utstyrt med hydrodynamiske organ (P i figur 4) som beskrevet i US-PS 5.066.378. Dette positive resultatet er sannsynligvis forbundet med den høye sirkulasjonen av saltvann som lett fjerner klorboblene ved anode-diafragmagrenseflaten. Et midlere resultat kan oppnås uten de tidligere nevnte hydrodynamiske organ ved å anvende nedløpsrør plassert inne i anodene.

Det er videre overraskende at i motsetning til det som hevdes i den tekniske literaturen (van der Stegen, Journal of Applied Electrochemistry, Vol. 19 (1980), side 571-579), gjør foreliggende oppfinnelse det mulig å holde cellespenningen konstant med tiden og unngår den økningen som tilskrives dannelsen av gassbobler inne i diafragmaet, samtidig som det oppnås høy strømeffektivitet, selv når anodene er i kontakt med diafragmaene. De positive resultatene skyldes mest sannsynlig den spesielt høye innviklethet til porene og til den lavere midlere diameteren til porene, forårsaket av den sterke kompresjonen som utvises av anodene på diafragmafibre-ne som en konsekvens av det sterkere trykket som utvises av pressorganet i henhold til foreliggende oppfinnelse. Det er ytterligere mulig at et viktig bidrag skyldes den høyere homogeniteten ved fordelingen av trykk som utvises av anodene på diafragmaene på grunn av mangfoldet punkter hvor det nødvendige trykket påføres anodene når det brukes mer enn et pressorgan ifølge foreliggende oppfinnelse for hver anode.

Det er videre overraskende funnet at ved drift av cellene sammensatt som beskrevet over, vil de negative effektene av jern i saltvannet, det vil si nærværet av hydrogen i klor, være betydelig redusert. Dette kan også tilskrives den meget innviklede porøsiteten til diafragmaene som er sterkt komprimert av anodene. På grunn av denne innvikletheten, vil vekst av metallisk jerndendritter eller magnetitt være sterkt forhindret.

Med anodene sterkt presset mot diafragmaene avsatt på katodene, kan defekter i diafragmaet føre til en kontakt mellom anodene og katodene og derved medføre kortslutning. For å unngå denne risikoen, kan anodene være tilveiebragt med passende avstandsstykker så som beskrevet i US 3.674.676. Disse avstandsstykkene vil imidlertid hindre reduksjon av anode-katodeavstanden til null og derfor utgjøre en betydelig forhindring for minimalisering av cellespenningen. For å unngå dette problemet, foreser foreliggende oppfinnelse at katodene fremstilt- av et nett av jerntråd, før deponering av diafragmaet, er tilveiebragt med et passende tynt plastnett påført jernduken eller i en enklere utførelsesform, med plasttråder vevet inn i jernduken for å danne et beskyttende lag. Diafragmaet blir deretter avsatt i henhold til konvensjonelle kjente prosedyrer på de nettopp fremstilte katodene.

Pressorganet ifølge oppfinnelsen (0, Q i figur 3) har fortrinnsvis form av en stripe av korrosjonsbestandig materiale så som titan når det brukes et metallisk materiale Stripen er bøyd i lengderetningen for å sikre en viss elastisitet til kantene av selve stripen. På grunn av denn elastisiteten, kan stripen direkte presses inn i anodene slik at dens kanter presser elektrodeoverflatene til anoden som derved presses mot diafragmaet. Elastisiteten til stripen gjør det mulig å plassere denne inne i anoden uten noen forkomprimering. De langsgående bøyde stripene av den ovenfor beskrevne type, kan ha mange forskjellige tverrsnitt, for eksempel i form av C, V eller omega.

Prosedyrene for å bruke de ovenfor beskrevne stripene forutsetter at anodene i kontraktert posisjon som beskrevet i figur 2, er sammensatt mellom katodene til cellen tilveiebragt med diafragmaer som ved vanlig industriell praksis. Anodene blir deretter ekspandert ved å fjerne holderne (N i figur 2) som holder elektrodeoverflatene i kontraktert posisjon. Deretter føres pressorganene ifølge oppfinnelsen (0, Q i figur 3) i anodene. Når pressorganene er fremstilt av striper med et V-formet tverrsnitt, kan følgende prosedyre brukes. Stripene føres inn i de ekspanderbare anodene på grunn av det faktum at høyden til den ideelle trekanten dannet av stripens to kanter holdes lavere enn avstanden mellom de større overflatene etter ekspansjon. Stripene blir deretter rotert og presset mot elektrodeoverflatene til anodene som derved resulterer i at de presses mot diafragmaene. Sammensetningen dannet av elektrodeoverflatene til anodene og stripene opprettholder en viss elastisitet på grunn av hver stripes evne til å øke eller redusere vinkelen tilsvarende toppunktet til V-en, avhengig av graden av mekanisk påkjenning.

I de følgende eksemplene er det beskrevet flere foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen. Det bør dog bemerkes at foreliggende oppfinnelse ikke er ment å være begrenset til spesielle utførelsesformer. For eksempel er det innlysende for en fagmann innen området at foreliggende oppfinnelse med fordel også kan anvendes for membranceller av såkalt posecelletype som fremstilles av eksisterende diafragmaklor-alkaliceller ved å bruke ionebyttermembraner i form av en pose som omgir katoden.

EKSEMPEL 1

Det har vært utført forsøk i en klor-alkaliproduksjonslinje med diafragmaceller av typen MDC55, forsynt med dimensjonsstabile anoder av ekspanderbar type og konvensjonelle avstandsstykker for å opprettholde avstanden mellom diafragmaet og elektrodeoverflaten til anoden på ca. 3 mm. I denne posisjonen hadde anodene en tykkelse på ca. 42 mm. Elektrodeoverflatene var fremstilt av en grov ekspandert titanduk med en tykkelse på 1.5 mm og med rombeformede åpninger med diagonaler på henholdsvis 6 og 12 mm belagt med en elektrokatalyttisk film innbefattende oksider av platinagruppe metaller. Dette arrangementet gjør det mulig å oppnå resultater som er typisk for kjent teknikk.

Operasjonsbetingelser og resultater var som følger:

Etter 15 døgns drift ble en av cellene kjørt ned og åpnet. Avstandsstykkene ble fjernet for å la anodene ekspandere fullstendig. To pressorgan ifølge oppfinnelsen ble innsatt inne i hver anode og elektrodeoverflaten til anodene ble sterkt presset mot de tilhørende diafragmaer. Pressorganet var titanstriper med samme lengde som anodene med en tykkelse på 1 mm og en bredde på 70 mm, bøyd langs lengdeaksen for å danne en stor V med en vinkel på 90° . Det vil si tverr-snittet til stripene danner en ideell rektangulær trekant med en grunnlinje på 50 mm og en høyde i forhold til grunnlinjen på 25 mm. Pressorganet ble satt inn i anodene slik at grunnlinjen var parallell med elektrodeoverflatene til anodene og ble deretter rotert ca. 40° , for derved å presse de større overflatene til anodene mot diafragmaene. De sammensatte anode-pressorgan opprettholdt en viss elastisitet på grunn av elastisitetsegenskapene til stripene bøyd til et V-formet tverrsnitt. Posisjonen til pressorganet Q inne i anoden var slik at det sammen med de indre overflatene til forlengerne inne i anodene ikke ble dannet nedløpsrør for avgasset saltvann (uten medrevne klorgassbobler). Den modifiserte cellen ble deretter startet opp igjen.

Det samme oppsettet ble brukt for to celler tilveiebragt med nye diafragmaer som ikke hadde vært brukt før. En av de to cellene ble fyllt med saltvann ved romtemperatur, slik at diafragmaet ble hydrert. De to cellene fremstilt som nevnt over, ble installert i produksjonslinjen. Med en gangs driftsparametrene var stabilisert, ble det lagt merke til at de tre cellene forsynt med pressorganet ifølge foreliggende oppfinnelse, var kjennetegnet med tilnærmet like spennings-verdier rundt ca. 3.25 volt og derved 0.1 volt lavere med hensyn til den midlere spenningsverdien til alle de andre cellene som var satt opp i henhold til kjent lære.

For sammenlignings skyld, ble en celle i produksjonslinjen med en spenning på 3.33 volt stengt av og åpnet. Avstandsstykkene ble fjernet slik at anodene ekspanderte fullstendig. Pressorganet ifølge oppfinnelsen ble ikke innsatt i cellen. Cellen ble lukket og startet opp igjen. Etter stabilisering av drif tsparameterne var spenningen 3.35 volt, det vil si forholdsvis nær den typiske driftsverdien før avstengning. For alle de fire cellene ble det ikke oppdaget noen be-tydelige variasjoner med hensyn til oksygeninnholdet i klor og strømutbyttet med hensyn til typiske driftsverdier før avstengning og modifisering.

EKSEMPEL 2

En celle i produksjonslinjen med en driftstid på 20 døgn og en spenning på 3.35 volt ble stengt av, avstandsstykkene ble fjernet og cellen ble forsynt med pressorgan ifølge eksempel 1. Pressorganet, i motsetning til eksempel 1, ble plassert inne i hver anode for å danne nedløpsrør for avgasset saltvann med de indre overflatene til forlengerne 0 i figur 2 til anodene. Etter oppstart av cellen og stabilisering av driftsparameterne, var cellespenningen 3.2 volt med en økning på 0.14 volt med hensyn til cellespenningen før nedstengning og 0.04 volt med hensyn til cellene i henhold til foreliggende oppfinnelse beskrevet i eksempel 1.

Dette positive resultatet er sannsynligvis en konsekvens av bedre indre sirkulasjon i cellen, tilveiebragt av nedløpsrø-rene dannet inne i anoden.

EKSEMPEL 3

To celler forsynt med nye diafragmaer og med anoder uten avstandsstykker ble tilveiebragt med pressorgan inne i anodene som beskrevet i eksempel 1 og med hydrodynamiske organ (P i figur 4), en for hver av anodene, av den typen beskrevet i US-patent 5.066.378. I en av de to cellene, ble hver elektrodeoverflate til anodene fremstilt av grov titanekspandert duk (E i figurene 2 og 3), med samme egenskaper som vist i figur 1, ble ytterligere tilveiebragt med ytterligere fin duk (M i figurene 2 og 3) fremstilt av ekspandert titanplate, med en tykkelse på 0.5 mm og kvadra tiske åpninger med diagonaler 4 mm lange belagt med en elektrokatalyttisk film bestående av oksider av platinagruppe metaller. I begge cellene ble katodene fremstilt av jernduk før diafragmaet, belagt med en polypropylenduk fremstilt av tråd med en diameter på 1 mm som dannet kvadratiske åpninger med dimensjoner 10 x 10 mm.

De to cellene ble satt inn i produksjonslinjen og etter stabilisering av driftsparameterne, var cellespenningene henholdsvis 3.10 V og 3.15 V for cellen med og uten den fine duken på elektrodeoverflatene til anoden. Disse forbedringene skyldes sannsynligvis en mer effektiv indre sirkulasjon fremmet av det hydrodynamiske organet og til den mer homogene fordelingen av strøm som er typisk for mangfoldet av kontaktpunkter dannet av de fine ekspanderte sj iktene.

Det ble også funnet en reduksjon av oksygeninnholdet i klor til 1.5$ og en økning av strømutbyttet til ca. 96.5$. Driftsparametrene til de to cellene ble kontinuerlig holdt under kontroll. I løpet av en periode på 180 døgn, ble det funnet en neglisjerbar økning på 0.05 V og en økning på 0.5$ i oksygeninnhold i klor. Med hensyn til innholdet av hydrogen i klor, ble det funnet en økning opptil 0.25$ i cellen uten den fine duken påført anodene etter 97 døgn's drift. Innholdet forble deretter konstant for de etterføl-gende 93 døgn. Innholdet av hydrogen i klor i den andre cellen var tilnærmet konstant under hele driften. Denne forskjellen i oppførselene til de to cellene kan tilskrives den mer effektive mekaniske stabiliseringen av fibrene, sikret av den mer homogene plasseringen av kontaktpunkter med diafragmaet tilveiebragt av den fine duken.

EKSEMPEL 4

En celle ble forsynt med nye diafragmaer som i eksempel 3, uten avstandsstykker og tilveiebragt med den fine duken på anodene, hydrodynamiske organ og pressorgan ifølge fore liggende oppfinnelse plassert inne i anodene for å danne nedløpsrør sammen med de indre overflatene for avgasset saltvann. Cellene viste samme oppførsel som i eksempel 3.

EKSEMPEL 5

Cellen i eksempel 3, kjennetegnet ved anoder tilveiebragt med fin duk og hydrodynamisk organ ble etter 180 døgn's standard-drift matet med frisk saltvann tilsatt 0.01 g/l jern. For sammenlignings skyld, ble samme tilsetning gjort til en referansecelle i produksjonslinjen som hadde vært i drift 120 døgn. Etter 15 døgns drift hadde hydrogeninnholdet i klor i begge cellene økt til ca. 0. 2%. Selv om det ikke ble funnet noen ytterligere variasjon i cellen i henhold til oppfinnelsen, økte innholdet av hydrogen i klor kontinuerlig i referansecellen som ble slått av når hydrogeninnholdet nådde 0. 8%.

Det kan gjøres forskjellige modifikasjoner av cellene og fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen uten å avvike fra oppfinnelsens beskyttelsesomfang og oppfinnelsen er kun begrenset av de medfølgende krav.

Claims (14)

1. Klor-alkali diafragmaelektrolysecelle innbefattende par av innflettede katoder (C) og anoder (B), hvilke katoder har overflater med åpninger og er tilveiebragt med ionebyttermembraner eller porøse korrosjonsbestandige diafragmaer, hvilken celle ytterligere innbefatter tilførselsinnløp for saltvann og utløp (H, I, L) for fjerning av fremstilt klor, hydrogen og lut, hvilke anoder (B) er av ekspanderbar type tilveiebragt med indre forlengere (F) og elektrodeoverflater med åpninger for frigjøring av fremstilt gassformig klor,karakterisert vedat anodene (B) innbefatter minst et pressorgan (0, Q) fremstilt av et korrosjonsbestandig materiale med elastiske egenskaper og ved at elektrodeoverflatene til de ekspanderbare anodene er fremstilt av et grovt ekspandert metallsjikt (E) med rombeformede eller kvadratiske åpninger med diagonaler på mellom 5 og 20 mm, og en tykkelse på mellom 1 og 3 mm, og er ytterligere tilveiebragt med et fint nett eller sjikt (M) med åpninger, hvilket fine sjikt eller nett (M) har en tykkelse på mellom 0.2 og 1 mm og åpninger med dimensjoner på mellom 1 og 5 mm og dermed holdes elektrodeoverflatene til anodene under konstant og homogent fordelt trykk mot diafragmaet.

2. Celle i henhold til krav 1,karakterisertved at pressorganet (0, Q) er langsgående plassert inne i anodene.

3. Celle i henhold til krav 1 eller 2,karakterisert vedat pressorganet (0, Q) er en stripe bøyd i lengderetningen.

4 . Celle i henhold til krav 3,karakterisertved at stripen (0, Q) har et C-, V eller omega-formet tverrsnitt.

5 . Celle i henhold til krav 4,karakterisertved at stripen (0, Q) har et V-formet tverrsnitt og har en form som en ideell trekant hvis grunnlinje definert av kantene til stripen er høyere enn høyden av trekanten og høyden er lavere enn bredden av anodene (B).

6. Celle i henhold til et hvilket som helst av de foregående kravene,karakterisert vedat hver anode (B) er tilveiebragt med et mangfold pressorgan (0, Q).

7. Celle i henhold til et hvilket som helst av de foregående kravene,karakterisert vedat det fine nettet eller sjiktet (M) er ekspandert metallsjikt.

8. Celle i henhold til et hvilket som helst av de foregående kravene,karakterisert vedat pressorganet (0) er i kontakt med forlengerne (F) og danner nedløpsrør for å overføre den nedoverrettede strømmen av avgasset saltvann.

9. Celle i henhold til et hvilket som helst av de foregående kravene,karakterisert vedat minst en del av anodene (B) er tilveiebragt med hydrodynamiske organ (P) for å øke den indre sirkulasjonen av saltvann.

10. Celle i henhold til et hvilket som helst av de foregående kravene,karakterisert vedat alle anodene (B) er tilveiebragt med hydrodynamiske organ (P) for å øke den indre sirkulasjonen av saltvann etter fjerning av klor.

11. Celle i henhold til et hvilket som helst av de foregående kravene,karakterisert vedat katodene (C) er tilveiebragt med fine nett eller tråder fremstilt av elektrisk isolerende materiale, anodnet mellom katodene og diafragmaet eller membranet.

12 . Celle i henhold til krav 11,karakterisertved at trådene er sammenvevet på overflaten til katodene.

13. Anvendelse av cellen ifølge et hvilket som helst av kravene 1-12 til elektrolyse av natriumkloridsaltvann for å frem-stille klor og lut.

14 . Anvendelse ifølge krav 13 der nevnte celle mates med ferskt saltvann inneholdende jern i en konsentrasjon over 1 ppm.