NO753893L - - Google Patents

Info

Publication number
NO753893L
NO753893L NO753893A NO753893A NO753893L NO 753893 L NO753893 L NO 753893L NO 753893 A NO753893 A NO 753893A NO 753893 A NO753893 A NO 753893A NO 753893 L NO753893 L NO 753893L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
membrane
solvent
stated
cell
glycerol
Prior art date
Application number
NO753893A
Other languages
English (en)
Inventor
K S Mrazek
B Crumblehulme
Original Assignee
Hooker Chemicals Plastics Corp
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 Hooker Chemicals Plastics Corp filed Critical Hooker Chemicals Plastics Corp
Publication of NO753893L publication Critical patent/NO753893L/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B13/00Diaphragms; Spacing elements

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører kondisjonering av membraner
for anvendelse i elektrolyseceller, idet en permsejtlektiv membran av den l£ationaktive type før installeringen i en ramme for bruk i en elektrolysecelle utsettes for styrt ekspandering-.
Membraneeller som anvender permsellektive membraner ér blitt anvendt i den senere tid og er funnet å være bedre enn konvensjonelle diafragmaceller. Membranene i disse celler holdes ønskelig på plass mellom anoden og katoden og deler cellen i anolyttkammer og katolyttkammer, som tillater strømgjennomgang mellom disse kammere, men forhindrer eller inhiberer i brukbar grad transporten
av visse ioner og produkter fra elektrolysen. Enkelte anvendte membraner ekspanderer eller trekker seg sammen i elektrolytten
og kan derfor bevirke frembringelse av nedhengninger i membranen eller kan stramme seg slik at membranen utsettes for fare for brudd. Under sammenstilling av et flercelle-elektrolyseapparat kan også en membran som på forhånd er fuktet, f.eks. med vann, tørke ut og dette vil bevirke en slik Iraftig. sammentrekking at
membranen vil gå i"stykker før innsettingen eller gjøre den
utsatt for å rives i stykker.
Tidligere er "membraner blitt neddykket eller bløtet i vann. eller saltlake før montering og installasjon, men for å unngå uregelmessige sammen trekkinger av et flertall membraner som installeres i en rekke celler eller en celle-sammenstilling er det nødvendig at sammenstillingen gjennomføres iløpetav et meget kort tidsrom. Det vil ellers opptre uregelmessige sammentrekkinger, graden
av stramhet av de forskpllige membraner kan være forskjellig, og enkelte membraner kan være strammet for sterkt.
Ved fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelse oppnås styrbare sammentrekkinger av membranene slik at de er ønskelig stramme når de monteres for bruk i en elektrolysecelle
og ikke er for stramme før denne montering.
Den foreliggende oppfinnelse vedrører således en fremgangsmåte
for kondisjonering av en permsellektiv membran for etterfølgende bruk i en elektrolysecelle, og det særegne ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er at den permsellektive membran ekspanderes i ønskelig grad ved neddykking i eller belegging med
et flytende løsningsmiddel hvori den fremviser en omtrent flatekurve for forholdet mellom ekspansjon og tid for i dét minste de første fire timer etter neddykkingen eller béleggingen, membranen monteres i en elektrolysecelle, en elektrolysecelleramme eller en annen cellemonteringsdel og bringes i elektrolysecellen i kontakt med en elektrolytt som har slike egenskaper for forholdet mellom kontraksjon og tid at det frembringes en ønsket grad av strekk ..
på membranen slik at denne blir flat og uten nedsynkninger.
Foretrukket vedrører fremgangsmåten behandling av en kationaktiv permsellektiv membran som er en hydrolysert kopolymer av et permfluorert hydrokarbon og en fluorosulfonertperfluorovinyleter med et leske-løsningsmiddelsystem omfattende en polyol som
f .eks. glycerol, vann og salt, foretrukket ved en sur pH, jÉ.eks.
2 til 4, og etterfølgende montering i en ramme for installasjon i en elektrolysecelle anvendt for elektrolysé av saltlake.
Oppfinnelsen vil lettere forstås ved hjelp av den etterfølgende beskrivelse, sett i forbindelse med tegningene hvori: Fig. 1 er et riss sett forfra av en ramme.som holder en foretrukket kationaktiv permsellektiv membran som er en hydrolysert kopolymer av tetra&uoroetylen og FS02CF2CF2OCF(CF2)CF2OCF=CF2
på plass for installasjon i en membrancelle for elektrolyse av saltlake, og
Fig. 2 ér en grafisk fremstilling av forholdet mellom ekspansjon
og tid etter fullførte bløtinger av en slik permsellektiv membran i forskjellige løsningsmiddelsysterner.
En ramme 24 er vist i fig. 1 hvori der er vist en del av en elektrolysecellekropp 25, iddette tilfelle fremstilt av støpt polypropylen, inneholdende et spor på innsiden hvori membranen 27 holdes fast ved hjelp av festeinnretnihger 29, som presser membranen inn i sporet. En slik installasjon gjøres kort etter fjernelsen av membranet fra en oppløsning.hvori den var innført for bløting, og festeinnrétningene eller rammen holder membranen i en slik stilling at den vil ha den ønskede strekking på rammen når den anvendes i elektrolysecellen. Festeinnretningene 29 kan være hvilke som helst passende innretninger'for å holde membranen i stilling mellom anoden og katoden i cellen eller mellom en elektrode og én bufferavdeling i sellen, og kan omfatte vanlige maskinskruer eller tapper, klebemidler og fripssjonsholdeinnretninger støpt inn i cellekroppen eller rammen.
I fig. 2 som viser prosent ekspansjon av membranen i forhold tii tiden er der vist kurver for ekspansjon i forhold til tiden for vann 11, saltlake 13, glycerol 40% i sur saltlake 15, glycerol 25% i sur saltlake 17, glycerol 30% i sur saltlake B og glycerol 25% i basisk saltlake 21. Som angitt ved 23 er der en halvtimes bløteperiode for de prøver av membranen som behandles separat med hver av de nevnte væsker, som heri kalles enten løsningsmidler eller løsningsmiddelsystemer. Deretter fjernes membranen fra badet, tørkes av eller henges opp for å fjerne overskudd av løsningsmiddel og anvendes deretter i en elektrolysecelle. Foretrukket, så snart som membranen har vært bløtlagfetjb. det ønskede tidsrom, som vanlig er fra 5 minutter til 5 .timer,-foretrukket fra 10 minutter til 1 time, monteres den på en ramme eller en monteringsdel av en elektrolysecelle og tas i bruk snart etter sammenstillingen av en slik celle.
For å utprøve ekspansjonen og sammentrekkingen av membranene i forskjellige løsningsmiddelsystemer måles dimensjonene av membranen . etter at den har fått henge ned i de nevnte tidsrom, hengende i luft, men ikke stramt montert i stilling på esellerammen. Resultatene er imidlertid tilsvarende i begge tilfeller.
På grunn av at elektrolysecelle-sammenstillinger, f.eks. slike
for elektrolyse av saltlake, kan omfatte et flertall membrancelle-
enheter, hvorav hver inneholder minst en membran, tar det tid å montere alle-cellene sammen, og iløpet av dette tidsrom er det med mindre membranene holdes i en omtrent dimensfj-onsstabil tilstand, fare for at de kan trekkesseg sammen så mye at de ryker eller løsner fra de anvendte monteringsinnretninger. Det tar mormalt minst 3 timer og vanlig minst 4 timer å sette sammen et flercelle-elektrolyseapparat med fra 10 til 100 celler,
vanlig fra 20 til 60 celler og oftest fra 25 til 50 celler og det er derfor viktig at under dette tidsrom, hvor den monterte membran kan utsettes for atmosfæren og ved at den ikke lenger befinner seg i løsningsmidlet, bør den ikke i for sterktgrad endre dimensjoner som meget skadelig kan påvirke membranen, verken ved at den ekspanderer for sterkt, som ville bevirke utvikling av skrukker eller rynker i membranen eller ved å trekke denne sammen som kunne stramme membranen og gi noen tilfeller bringe den til å ryke eller løsne fra monteringsinnretningene. Det er derfor viktig at etter at membranen har vært underkastet bløtebehandlingen i henhold til oppfinnelsen bør den fremvise en omtrent flat kurve for forholdet mellom ekspansjon og tid for i det minste de første følgende fire timer, idet membranen i dette tidsrom kan henge i omgivelsenes luft, som ved det forsøk som er beskrevet heri,
eller foretrukket mnnteres på en ramme installert eller som skal installeres i et elektrolysecelle-apparat.
Den. omtrent fiate kurve for forholdet mellom ekspansjon og tid som er nevnt ovenfor er slik at M de første fire timer, foretrukket i 24 timer og endog i så lang tid som 1 uke, vil variasjonene i dimensjonene for membranen for både høyde og bredde være innenfor 2%, foretrukket innenfor 1% og mest foretrukket innenfor en halv prosent av dens dimensjon umiddelbart etter fullført bløtleggingsopérasjon. Dimensjonene etter bløtleggingen vil også være innen 2%, foretrukket innen 1% og mest foretrukket innenfor en-halv prosent av likevektsdimensjonen av den samme membran i en saltlake som den som anvendes i ;en elektrolysecelle. På grunn av St det i to-kammer-eléktrolyseceller for elektrolyse av saltlake på den ene side av membranen vanlig er tilstede sur saltlake med pH på omtrent 3 til 4, og på den annen side. natriumhydroksyd-løsning, vanlig med pH 13 til 14, kunne det forventes at der ville være en forskjellig ekspansjon (eller sammentrekking) av membranen i bruk. I praksis, med hensyn til elektrolyse av saltlake, bemerkes ikke uheldige forskjellige ekspansjoner og det ér mulig å behatidle membranen, endog laminerte membraner med forskjellige egenskaper pa deres forskjellige sider, som f.eks. membraner med litt forskjellige hydrolyserte kopolymerer av et perfloorert hydrokarbon og en fluorosulfonert perfluorovinyleter, med syre, basisk eller nøytral saltlake som inneholder glycerol, eller andre egnede løsningsmidler med 'flat kurve<*>' "for å forhåndsbehandle dem før bruken. Om det ønskes kan imidlertid membranene behandles forskjellig på hver side. Dette kan gjennomføres på grei måte ved å belegge overflatene med forskjellige "bløtleggingsmidler:" ved påføring med valse, dusjing eller andre egnede måter. Slik kondisjonering vil ekspandere (eller sammentrekke) selv om sammentrekkinger er sjeldne) de forskjelige sidene av membranen på forskjellig måte slik at i bruk vil de krympes eller ekspanderes på tilsvarende måte av de forskjellige fellemedia. Hvis således f.esk. side A av en membran normalt vil være i kontakt med en elektrolytt som vil ekspandere dem 1% og side B normalt ville være i kontakt med en elektrolytt som ville ekspandere dem 2%, kuiine det me^et vel væreønskelig å belegge side A med et løsnings-middel som normalt ville ekspandere membranen 2% og side B med et løsningsmiddel som ville ekspandere den 3% (hvorav begge måtte ha omtrent flate kurver for forholdet mellom ekspansjon og tid). Slike løsningsmidler kan sammensettes av forskjellige blandinger av organiske og uorganiske materialer i vann, foretrukket hvori det organiske.material har svellende egenskaper på membranen tilsvarende dem for løsningene beskrev©^ i fig. 2.
I tillegg til de membranbéskyttende aspekter ved den foreliggende oppfinnelse for å forhindre for stor sammentrekking av membranen før installeringen i en celle og fylling av cellen med elektrolytt, kan oppfinnelsen også anvendes for å behandle membraner fjernet fra en elektrolysecelle eiter noen tids bruk, vanlig gor å forhindre dem fra å "tørke ut" og trekke seg sammen så meget at de ville bli ødelagt. Generelt, hvis graden av sammentrekking er merrenn 2%; er der fare for skade på membranen og foretrukket begrenses slik sammentrekking til 1% og aller helst til 0.5%.
Ved utøvelse av den foreliggende oppfinnelse bestemmes til å begynne med. den grad som den anvendte membran vil ekspandere (eller trekke seg sammen) når den bløtes i den elektrolytt som påtenkes anvendt i elektrolysecellen. I tilfelle med saltlake, Uansett om denne er sur eller basisk (staee saltlaker som her omhandlet har pH i området fra .2 til 5,:foretrukket 3 til 4 o£ basiske saltlaker har pH fra 9 til 12, foretrukket 10 til 11), eller nøytral®, en kationaktiv permsellektiv membran som er en hydrolysert kopolymer av et perfluorert hydrokarbon og fluorosulfonert perfluorovinyleter, uansett om denne består av enkelt material eller et laminat og uansett om den er tynn, f.eks.
0.1 mm eller tykk f.eks. 0.5 ram, omtrent de samme ekspansjoner, innenfor<:>området 1 til 4%, f«eks. 2 til 3%, umiddelbart etter fullført bløtlegging. Imidlertid kan andre områder for ekspensjon (eller sammentrekking) anvendes for andre membranmaterialer og andre elektrolytter kan selvfølgelig anvendes. Etter bestemmelse av den normale ekspansjon av membranen i dens påtenkte elektrolytt gjøres en selleksjon av iøsningsmiddelsystemet for behandlingen, basert -på forskjellen i ønskede ekspansjoner, eller sammentrekkinger V. Selvfølgelig vil Meningssystemet ha en kurve som er stort sett flat og foretrukket nesten fullstendig flat for forholdet mellom ekspansjon og tid iløpet av et tidsrom på minst 4 timer og foretrukket opp til 7 døgn.
I kurvene i fig. 2 bemerkes det at 25% glyserol i basisk.saltlake (25% glycerol, 25% NaCl, 50% vann, ved en pH på 10.5) til å begynne méd ekspanderer membranen omtrent 0.7% mer enn saltlaken. Dette betyr at hvis etter hydrolysen av termoplast-membran-materialet for å frembringe den ønskede hydrolyserte kopolymer (denne hydrolyse foretas ofte ved koking i vann) membranen bløtlegges i 25% glycerol og basisk saltlake vil det være en omtrent 0.7% sammentrekking (den kan utgjøre fra 0.5 til 0.8%) som det kan ses av kurven) av den monterte membran etter at den ér installert i elektrolysecellen og bringes i kontakt med elektrolytten. Dette er slik på grunn av at elektrolytten vasker ut glycerolen og annet material og erstatter dem med elektrolytt, som bevirker St den endelige ekspansjon av membranen er den samme som den ville undergå i elektrolytten. Da der var en 0.7% sammentrekking vil membranen bli tilstrammet i rammen eller annen holdeinnretning i elektrolysecellen, men vil ikke bli for sterkt strammet til det punkt hvor den kan bli påkjent for sterkt, revne,, rives lett i stykker eller skades på annen måte.
Hvis membranen til å begynne med behandles med en sur saltlake av den type illustrert i kurvene 15, 17 og 19 iffig. 2, bemerkes det at de oppnådde ekspansjoner ikke er så store som for saltlake alene (25% WaCl i vann). Under anvendelse av løsnings-middelsystemét med 25% glycerol, 25% NaCl, 50% vann som et eksempel, med egenskaper avbildet på kurve 17, sees det at omtrent 2% ekspansjon blir resultatet og at etter fjernelse av membranen fra løsningsmidlet vil membranen ikke forandre seg selv etter 2 dager. Endringen er faktisk mindre over en periode så lang som 7 døgn. Når en membran som har vært bløtet i 25% glyserol og saltlake festes til en monteringsramme for en elektrolysecelle og denne får stå i luften opp til 2 døgn, er der ingen uønsket ekspansjon eller sammentrekking og etter installering i elektrolysecellen er ekspansjonen omtrent 0.5%. Dette- kan kompenseres for ved å stramme membranen tilstrekkelig uten at den revner, når den installeres på rammen kort etter fjernelsen fra. bløtleggingsløsningen. Den endelige monterte membran vil således ha den ønskede stramhet; og dette ønskede forhold kan tilsiktes og sikres ved å følge fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen.
Etter fullføring av bruken av en montert membran og fjernelse av denne fra en celle, hvis den fremdeles kan anvendes og ér klar for fornyet anvendelse i den samme eller en annen celle kan deri forhindres fra å strammes i for sterk grad i påvente av fornyet .ifrstallasjon ved at den behandles med et av de
nevnte løsningsmiddelsystemer eller en ekvivalent som har samme virkningstype. Hvis således en membran skulle behandles med
et løsningsmiddelsystem med 30% glyserol og sur saltlake ville den til å begynne med sammentrekke omtrent 0.2% og ville følgelig iløpet av et tidsrom på 4 timer være omtrent 0.1% mer avspent enn når den ble fjernet fra elektrolysecellen. Slifee mindre variasjoner vil ikke skadelig påvirke membranen under lagring før fornyet anvendelse. Lignende virkninger oppnås ved å anvende de andre nevnte løsningsmiddelsystemer o.l. og
ekvivalenter derav. Hvis membranen ikke ble behandlet som nevnt ville den iløpet av et forholdsvis kort tidsrom (-timer) sammen-trekkes over 2% (se kurve 13 i fig. 2) som ville skade membranen.
Fremgangsmåten er nyttig ved behandling av forskjellige membranmaterialer for anvendelse i elektrolyseceller. Normalt vil membranene bestå av organiske polymerer som er" forlikelige med -
de forskjellige løsningsmiddelsystemer. De kan velges fra polymerer som er beskrevet i de tallrike patentskrifter som beskriver membraner egnet for elektrolyseprosesser, hvorav det eksempelvis nevnes US-PS 2.681.320, 2.731.411, 2.827.426,
2.891.015, 2.894.289, 2.921.005, 3.017.338 og 3.438.879. Sulfostyrenerte perflooroetylenpropylenpolymer-membraner er også brukbare, idet disse kan fremstilles ved å styrenere et standard FEP, som f.eks. fremstilt av E.I. DuPont De Nemours & Company, Inc, og deretter å sulfonere dette. Slike produkter fremstilles av-RAI Research Corporation, Hauppauge , New York og identifiseres som 18ST12S og 16ST13S, idet den førstnevnte er 18% styrenert og har 2/3 av fenolgruppene monosulfonert og den sistnevnte er 16% styrenert og. har 13/16 av fenolgruppene monosulfonert.
Selv om fremgangsmåten i henhåld til oppfinnelsen er anvendelig
for en lang £ekke forskjellige polymere membraner og kan også anvendes for uorganiske membraner, anvendes.den mest fordelaktig for de kationaktive permsellektive membraner som består av hydrolyserte kopolymerer av et perfluorert hydrokarbon og en fluorosulfonert perfiuorovinyleter. Det perfluorerte hydrokarbon er foretrukket tetraf luorety len,' selv om andre perfluorerte og mettede og umettede hydrokarboner med 2 til 5 karbonatomer også kan anvendes, Hvorav de monoolefiniske hydrokarboner foretrekkes, spesielt dem med 2 til 4 karbonatomer og mest spesielt dem med
2 til 3 karbonatomer, f.eks. tetrafluoroetylen,. heksafluoro-propylen. Den sulfonerte perfIuorovinyleter som er mest anvendelig har formel FS02CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF=CF2. Dette material, benevnt perf luorojfå- (2-f luorosulfonyletoksy)-propylvinyleter7, benevnt PSEPVE, kan modifiseres til ekvivalente monomerer, f.eks. ved å modifisere den interne perfluorosulfonyletoksykomponent til den tilsvarende propoksykomponent og ved å endre propyl til eter eller
o
butyl, pluss ved å omordne posisjonene for sulfonyl-substitusjonen derpå henhv. ved å anvende isomerer av perfluoro-lavere alkyl-grupper. Det foretrekkes imidlertid å anvende PSEPVE.
Fremgangsmåten for fremstilling av den hydrolyserte kopolymer
er beskrevet i eksempel XVII i US-PS 3.282.865- og en alternativ metode er nevnt i canadisk patentskrift 849.670 som også omhandler bruken av den ferdige membran i brennstoffceller,karakteriserti dette som elektrokjemiske celler. Kort sagt kan kopolymeren fremstilles ved å omsette PSEPVE eller en ekvivalent derav med tetrafluoroetylen eller en ekvivalent derav i ønskede mengdeforhold i vann ved forhøyet temperatur og trykk i over en time, hvoretter blandingen avkjøles. Den skiller seg i et nedre perfluoroeterlåg og et øvre lag av vandig medium med difcspergert ønsket polymer. Molekylvekten er ubestemmelig, men ekvivalentvekten er omtrent
900 til 1600 foretrukket 1100 til 1400 og prosentandelen av PSEPVE eller tilsvarende forbindelse er omtrent 10 til 30%, foretrukket 15 til 20% og mest foretrukket omtrent 17%. Den uhydrolyserte kopolymer kan trykkformes ved høyt trykk og temperatur til ark eller membraner, som kan variere i tykkelse fra 0.02. til 0.5 mm. Disse behandles så videre for å hydrolysere -BC^F-grupper til
-SG^H-grupper, f.eks. ved behandling med 10% svovelsyre eller ved hjelp av fremgangsmåter i henhold til de tidligere nevnte patentskrift Nærværet av -SO^H-grupper fean bekreftes ved titrering, som
beskrevet i det kanadiske patentskrift. Ytterligere detaljer av forskjellige behandlingstrinn er beskrevet i canadisk patentskrift
.752.427 og US patentskrift 3.041.317.
På grunn av at dfet er funnet at noen ekspansjon følger hydrolysen
av kopolymeren foretrekkes det ofte å anbringe kopolymermembranen etter hydrolysen på en ramme eller en annen understøttelse som vil holde membranen på plass i elektrolysecellen. Den kan da klemmes eller klebes på plass og vil være dimensjonsriktig uten nedsynkninger. Membranen forenes foretrukket til underlags-tetrafluoroetylen- eller andre egnede filamenter før hydrolysen,
når den fremdeles er termoplastisk, og filmen av kopolymer dekker hvert filament, trenger inn i rommene mellom dém og endog rundt bak dem, og fortynner filmen noe ved denne prosess, hvor den dekker filamentene.
Den beskrevne membran er langt overlegen ved de foreliggende prosesser enn alle andse tidligere foreslåtte membranmaterialer. Den er mer stabil ved forhøyde temperaturer, f .eks. over 75°C.
Den varer i mye lengere tidsperioder i elektrolyttmediet og
det kaustiske produkt og blir ikke sprø når den utsettes, for klor ved høye celletemperaturer. I betraktning av besparelser i tid og fabrikasjonsomkostninger er de foreliggende membraner mer økonomiske. Spenningsfallet gjennom membranene kan godtas og blir ikke for stort, til forskjell for mange andre membranmaterialer, når konsentrasjonen av alkali i katodeavdelingen øker til over omtrent 200 g/l alkali. Sellektiviteten av membranen og dens tålbarhet med elektrolytten nedsettes ikke i skadelig grad når hydroksyl-konsentrasjonen i katolyttvæsken'øker, til forskjell fra andre membranmateriaier. Videre vil den kaustiske virknings-grad av elektrolysen ikke minske så sterkt som med andre membraner når hydroksylion-konsentrasjonen i katolytten. øker. Mens de mer foretrukne kopolymerer har ekvivalentvekter på 900 til 1600, med 1100 til 15.00 mest foretrukket, kan brukbare polymermembraner fremstilt ved den foreliggénde oppfinnelse ha ekvivalentvekter fra 500 til 4000. Polymerer med midlere ekvivalentvekt foretrekkes på grunn av at de har tilfredsstillende styrke og stabilitet, muliggjør at Hedre sellektiviioneveksling kan foregå og har lavere innvendige motstander, som alt er viktig for de elektrokjemiske celler som i dag anvendes.
Forbedrede versjoner av de ovenfor beskrevne kopolymerer kan fremstilles ved kjemisk behandling av deres overflater, f.eks.
ved behandling for å modifisere SO^H-gruppene derpå. F.eks. kan sulfonsyregruppen endres på membranét for å frembringe en konsentrasj< gradient eller kan delvis erstattes med en fosforsyre- eller fosfonsyre-del. Slike endringer kan gjøres ved framstillings-prosessen eller etter fremstillingen av membranen. Når de gjennomføres som en etterfølgende overflatebehandling av en membran vil behandlingsdybden vanlig være fra 0.001 til 0.01 mm. I enkelte tilfeller kan det være ønskelig å omdanne sulfonyl-eller sulfonsyre-gruppen på den ene side av membranen (vanlig anodesiden) til et sulfonamid som er mer hydrofilt, som &an gjennomføres på den måte som er beskrevet i'US patentskrift 3.784.399. Membranen kan også foreligge i laminert form, som er
mest å foretrekke, med lagene av en tykkelse i området 0.07
til 0.17 mm på anodesiden og 0.01 til 0.07 mm på katodesiden,
idet disse lag har henhv. ekvivalentvekter i områdene 1000 til 1200 og 1350 til 1600. En foretrukket tykkelse for anodeside-
lagfet er i området 0.07 til 0.12 mm tykt og mest foretrukket omtrent 0.1 mm, med foretrukket tykkelse for laget på katodesiden 0.02 til 0.07 mm, foretrukket omtrent 0.05 mm. De.foretrukne og- mest foretrukne ekvivalentvekter er henhv. 1050 fctl 1150 og 1100, og 1450 til 1550 og 1580. Jo høyere ekvivalentvekten av det individuelle lag er desto mindre tykkelse foretrekkes anvendt, innenfor de angitte områder.
Membranveggenevwil normalt være fra 0.02 til 0.5 mm tykke, foretrukket fra 0.07 til 0.4 mm ogrhelst 0.1 til 0.2 mm. Tykkelsesområder for delene i de laminerte membraner som er beskrevet tidligere er allerede gitt. Når membranen er montert på et egnet nettverk
av polytetrafluoretylen, asbest, titan eller andré passende filaméhter for understøttelse, vil nettverkfilaméritene eller fibrene vanlig ha en tykkelse på 0.01 til 0.5 mm, foretrukket 0.05 til
0.15 mm, tilsvarende opp til tykkelsen av membranen. Ofte vil det være foretrukket at fibrene har mindre enn havparten av filmtykkelsen, men. filamenttykkelser større enn for filmen kan også med hell anvendes, f.eks. 1.1 til 5 ganger filmtykkelsén. Nettverket, nettingen eller duken har ét prosentvist åpningsaréal deri fra omtrent 8 til 80%, foretrukket 10 til 70% og best 2p"til 70%. Genecelt vil tverrsnittet av filaraentene være sirkulært, men andre former som f.eks. ellipser, kvadrater eller rektangler kan også anvendes. Det understøttende nettverk er foretrukket en netting eller en duk og selv om den kan klebes til membranen foretrekkes det at den smeltes til membranen ved trykk-sammenpressing ved høy temperatur før hydrolysen av kopolymeren. Deretter kan membran-nettverk-sammenstillingen klemmfes eller festes på annen måte i en holder eller understøttelse etter bløtlégging eller belegging derav.
Materialene for konstruksjon av cellekroppen kan være vanlige materialer omfattende betong eliter forspent betong foret med mastifés, "gummi, f.eks. neoprén, polyvinylklorid/ FEP, polytetrafluoretylen eller andre passende plastmaterialer eller kan være tilsvarende forede beholdere av annet konstruksjonsmaterial.
I det vesentlige selvbærende materialer foretrekkes, som f.eks. stiv polyvinylklorid, polyvinylidenklorid, polypropylen eller fenolformaldehydharpikser og det foretrekkes at disse forsterkes med innstøpte fibre, tekstiler eller vevnader av glassfilamenter, stål, nylon, etc. De mest foretrukne utførelsesformer for cellene, som kan enten være av monopolar eller bipolar konstruksjon,
er fremstilt av et elektrolyttbestandig polymermaterial som f.eks., støpt polypropylen, foretrukket forsterket med asbest, glimmer eller kalsiumsilikatfibre eller småplater.
De anvendte anoder er av et passende material med åpninger deri hvorigjennom eventuelt klor fremstilt inntil membranen kan unnslippe. De aktive overflatematerialer av anodene kan være edelmetaller, edelmetallegeringer, edelmetalloksyder, edelmetalloksyder blandet med ventil-metalloksyder, f.eks. ruteniumoksyd pluss titandioksyd, eller blandinger derav, normalt på et substrat som er tilstrekkelig ledende for elektrolyseoperasjonen. Foretrukket er slike overflater på et elektrolytt-bestandig ventilmetall, som f.eks. titan<p>g forbinder gjennom dette éi. 1 en leder av et metall som f.eks. kobber/sølv, aluminium, stål eller jern, som vanlig er kledd, plettert eller på annen måte beskyttet med et overtrekk av lignende elektrolyttbestandig material. Det er spesielt ønskelig at den gjennombrudte del av elektrodene, eksklusive lederne, består av titan aktivert på en overflate som vender bort fra membranen (for utvikling av klor på denne overflate) méd et edeimetall eller edelmetalloksyd, som f.eks. ruteniumoksyd, platina-oksyd, rutenium eller platina. I stedet for titan er et annet brukbart ventilmetall tantal. I alle tilfeller er det ledende material i lederen foretrukket kobber, kledd med.titan.
De anvendte katoder kan bestå av et hvilket som helst elektrisk ledende material som vil motstå angrep av de forskjellige celle-innhold. Katodene er foretrukket fremstilt av stålgitter, forenet til en kobberleder, men andre katodematerialer og forskjellige ledende materialer kan også anvendes, hvorav det for katoden nevnes jern, grafitt, blydioksyd eller grafitt, blydioksyd på titan, eller edelmetaller som f.eks. platina, irridifeum, rutenium eller rodium. Når det anvendes edelmetaller kan de være avsatt som overflater på ledende substrater, som f.eks. av kobber, sølv> aluminium, stål eller jern. Katodene vil foretrukket bestå av gitter eller ekspandert metallgitter og i likhet med anodene vil de være plane eller av andre tilsvarende former slik at avstandene mellom elektrodene vil stort sett være den samme over alt.
Lederstaver for tilførsel av elektrisitet til anoden vil foretrukket bestå av titånkledd kobber og for føring av elektrisitet fra katoden, foretrukket til anoden i en nabocelle, i bipolar anordning, av kobber.
Innretningene for å feste membranen i stilling på cellen, meiilom anode og katode, vil foretrukket være skruer av nylon eller polypropylen, som kan holde en flens eller en tfetningsstrimmer av tilsvarende material tett mot membranen i en kanal eller spor
i cellekroppen eller rammen.
Arbeidsbetingelsene for cellen er dem som normalt anvendes
for den spesielt utførte elektrolyseprosess, enten det gjelder elektrolyse av saltlake, saltsyre, flussyre, persyrer, adiponitril, eiler hvilke som helst av en lang rekke andre elektrolyserbare substanser. Prosessen gjennomføres imidlertid vanlig for elektrolyse av saltlake for å frembringe natriumhydroksyd, k$or og hydrogen. Ved elektrolyse av saltlake vil reaksjonsbetingelsene vanlig være
i området 2.3 til 6 volt, foretrukket 3.5 til 4.5 volt, 0.1 til 0;* 5 amper/cm , foretrukket omtrent 0.3 ampe~ r/cm 2 dg 65 til 105 C, foretrukket 85 til 95°C. Den tilførte saltlake vil vanlig ha sur pH, på 2 til.5, foretrukket 3 til 4 og vil;ha .en natriumklorid-konsentrasjon på omtrent 20 til 25%, foretrukket omtrent 25%,
som tilført til:anolytten. Den utarmede saltlake som trekkes ut vil vanlig inneholde ca. 21% natriumklorid. Natriumhydroksyd-løsningen vil vanlig ha konsentrasjon 8 til 45%, foretrukket 10
til 25%.
Et hvilket somiihelst egnet løsningsmiddelsystem som tilfredsstiller de angitte betingelser kan anvendes på betingelse av at den anvendte membran ikke skadelig påvirkes av dette system. Det viktige er at membranen i løsningsmiddelsystemet bør fremvise en omtrent flat ekspansjons-eller sammentrekkings-kurve i et tidsrom på minst 3 til 4 timer. Blant de forskjellige materialer som kan anvendes som løsningsmiddelsystem-komponenter er vann, saltlake, etylenglykol, glycerol, natriumhydroksyd, syntetiske, organiske vaskemidler,
lavere alkanoler, høyere fettalkoholer, organiske og uorganiske syrer, som f.eks.glukonsyre, svovelsyre, kompleksdannende midler som f.eks. trinatriumnitrilotriacetat, organiske løsningsmidler som f.eks. tetrahydrofuran, dietylkarbitol, aceton, såper, og andre organiske og-uorganiske salter. Forskjellige tilsetningsmidler,
kan være tilstede i disse blandinger og selv om flytende komponenter vanligtsforefcrekkes (med unntagelse av uorganiske saltkomponenter)
kan oppløselige faste stoffer også anvendes.
Mengden av vann i løsningsmiddelsystemet #il vanlig være ganske
stor, sjelden under 30% og oftest i området 50 til 90%. Det foretrekkes å anvende et organisk løsningsmiddelmateriål og et uorganisk såltmaterial, i tillegg til vannet. Blant de mést foretrukne løsningsmiddelsystemer er således dem som omfatter en polyol med 3 til 6 fearbonatomer og 2 til 6 hydpoksylgrupper, f.eks. etylenglykol, glycerol, pentaerytritol, propylénglykol, salter som f.eks. natriumklorid, kaliumklorid, hatriumsulfat, kaliumjodid., og vann. Sorbitol og manitol er også brukbare komponenter, såvel som andre flerverdige alkofeol-mykningsmiddelmaterialer innenfor de gitte betegnelser. Mest foretrukket blant polyolene er glycerol og det foretrekkes vanlig at den anvendes i forbindelse med natriumklorid og vann, spesielt for behandling av membraner påtakt for bruk ved elektrolyse av saltlake. I disse blandinger er glyserolinnholdet vanligvl5 til 50%, foretrukket 20 til 45% og helst omtrent 25 til 40%, nåtriumklorid&nnholdet er 15 til 35%* foretrukket 20 til 30% bg helst omfekent 25% og vanninnholdet er 15 til 70%, foretrukket 25 til 60% og helst omtrent 35 til 50%.
pH i løsningsmiddelsystemet kan være en hvilken som helst egnet pH innen fet bredt område og vil normalt være i området fra 2 til 12, foretrukket 3 til 11. Sure pH-verdier som anvendes er foretrukket fra 2 til 5 og helst 3 til 4, mens basiske: pH-verdier vanlig vil være fra 9 til 12, foretrukket 10 til 11. Nøytrale pH-systemer kan også anvendes.
Den foreliggende oppfinnelse muliggjør sammenstilling av kommersielle membranceller uten tidsnød slik at cellene kan monteres sammen uten fare for å ødelegge membranen, på grunn av uønskede dimeHHjons-endringer deri under sammenstillingen. Videre tillater prosessen ^yrt ekspansjon eller sammentrekking av cellemembranene til etter ønske å stramme dem eller løsne dem og holde dem flate og ikke-nedsynkende ved drift av cellen. Det vil ikke. lenger forekomme at etter fullstendig montering av en bellebunt vil" noen av cellene ha fått membranbrudd slik at de ikke er aktive. Tanken med å fremstille et løsningsmiddelsystem som tillater på forhånd bestemt stabilisering av dimensjoner eller endringer derav, etter ønske har således i sterkj: grad bidratt til kommersiell fremstilling av membranceller.
De følgende eksempler illustrerer oppfinnelsen og med mindre
annet er angitt er alle deler på vektbasis og alle temperaturer er angitt i °C.
Eksempel 1.
De følgende løsningsmidler, oppløsninger eller løsningsmiddel-systemer fremstilles og anvendes som bløtleggingsmedium for en 0.2 mm tykk kationaktiv permsellektiv membran av "Nafion XR"
(Dupont) som er en hydrolysert kopolymer av tetrafluoretylen og PSEPVE, hvori PSEpVE-innholdet i.polymeren er omtrent 17% ogr ekvivalentvekten er omtrent 1300. Polymeren understøttes av en polytetrafluoretyl&n-duk hvortil den er smeltet. Tykkelsen av filamentene i duken er omtrent 0.2 mm og prosentvist åpent rom mellom filamentene er omtrent 20 til 25%. Sammensetningene av bløtleggingsmidlet er følgende;
A vann
B 25% vandig natriumkloridløsning
C 40% glycerol, 25% natriumklorid, 35% vann, pH 3.5
D 25% glycerol, 25% natriumklorid, 50% vann, pH 3.5
E 30% glycerol, 25% natriumklorid, 45% vann, pH 3.5
F 25% glycerol, 25% natriumklorid, 50% vann, pH 10.5.
Separate prøver av membranen, med sidekant omtrent 15 cm, bløtlegges i de forskjellige løsningsmidler i 30 minutter hvoretter de tas opp og henges ned fira hengere som tillater at eventuelt væskeoverskudd renner av. Periodevis, minst hver time i de første fem timer og hver dag inntil det er gått. tre dager måles prøvene og prosent . ekspansjon (lineær) noteres. Ekspansjonen synes å være omtrent den samme i lengderetningen som tvers over bredden av prøvene. Ekspansjonene avsettes som en grafisk fremstilling av prosent ekspansjon i forhold til tiden og resulterer i den grafiske fremstilling i fig. 2 hvori kurvene tilsvarer løsningsmiddel-blandingene som følger: 11-A, 13-B, 15-C, 17D, 19-E og 21-F. Det bemerkes at ved å anvende løsningsmiddelblandinger som omfatter flerverdige alkoholer, natriumklorid og vann oppnås omtrent konstante ekspansjoner mens med saltlake eller vann alene oppnås heller"drastiske betydelige dimensjonsendringer med tiden etter fullført bløtlegging.
Med variasjoner av dette forsøk oppnås tilsvarende resultater
når man istedet for å bløtlegge membranen i de forskjellige midler påfører disse på membranen med en kost, rull eller sprøytepistol.. I visse tilfeller kan bløtleggingsperioden forkortes til ti minutter og endog.5 minutter i enkelte tilfeller mens så lange bløtleggingsperioder som fem timer er nødvendige for å oppnå hovedsakelig de samme kurver. Ved en ytterligere variasjon av forsøket påføres løsningsmidlene bare på en side av membranen og resultatet-er at membranen ekspanderer ujevnt og krøller seg med den side hvorpå løsningsmidlet var påført på utsiden. Denne teknikk kan anvendes for å forme membraner til krumme figurer om så måtte ønskes. Også, når forskjellige løsningsmiddelsystemer påføres på forskjellige sider av membranene frembringes ulike ekspansjoner, men spesielt når det påføres glycerol-natriumklorid-vannsystemer er forskjellene i ekspansjonene relativt små.
Når det i stedet for de ovenfor beskrevne systemer anvendes andre behandlingsmidler, f.eks. vaskemiddel-løsninger (natrium-
lineære høyere alkylbenzensulfonater eller polyetoksy-høyere alkanoler), seper (natrium-kokosnøtt-talg), glycerol i vann (25% glycerol og 75% vann, 50% glycerol og 50% vann, eller 75% glycerol og 25% vann), fevere. alkanoler (etanol), propylenglykol-salt-vannløsninger, vann-sorbitol-løsninger og andre slike blandinger, bemerkes endringer i membranens ekspansjoner og det eees
at flere av disse blandinger innenfor de beskrivelser av systemene som er gitt heri har omtrent flate kurver for forholdet mellom ekspansjon og tid.
Nar det på bakgrunn av de data som er gjengitt i eksempel 1 gjennomføres lignende eksperimenter hvori en laminert membran av samme type, med unntagelse av et laminat med en ekvivalentvekt på omtrent 1100 og 0.1 mm tykkelse mens den annen har ekvivalentvekt på 1450 og er 0.05 mm tykkelse, behandles med en rekke av D, D, E
og F-løsningsmiddelsystemer, oppnås hovedsakelig de samme typer ekspansjon*
Eksempel 2
Homogene og laminerte membraner som angitt i eksempel 1 behandles
på den beskrevne måte, ved en halvtimes bløtlegging, hvoretter hver av dem gnis tørre, monteres på polypropylencellerammer ved at de skrues på plass med skruer av plast eller titan, og får
stå i ro for de samme tidsperioder som beskrevet i eksempel 1, idet ekspansjonene måles (ved måling av stramheten av membranene). Det finnes at de samme typer ekspansjoner oppnås og disse resultater oppnås også når de andre løsningsmiddelsystemer i eksempel 1 anvendes. Ikke i noen av tilfellene med polyol-salt-vannblandinger strekkes noen membran slik at den går i stykker under den tidsperiode når rammen venter for sammenstilling i sn cellebunt, idet denne ventetid er omtrent 4 timer i det meste. Når man imidlertid istedet for å anvende det nevnte løsningsmiddelsystem anvender vann som bløtleggingsmedium, og i enkelte tilfeller når saltlake anvendes, blir membranen for stram og skades mens den venter på sammenstilling til cellebunten.
Etter sammenstilling av en celle med 50 enheter, som tar fire timer, fylles cellen med elektrolytt (25% natriumklorid som anolytt og vann som katolytt, med en liten mengde av natriumhydroksyd i kavtolytten for å fremme begynnelses-konduktiviteten) . De små ekspansjoner som bemerkes når sur saltlakeblanding anvendes og den lille sammentrekking som iakttas når basisk saltlakemedium anvendes kan godt tåles og membranene -Borblir tilfredsstillénde stramme, plane og ikke-nedsynkende i bruk og cellene arbeider
effektivt. Arbeidsbetingelsene er:
Celletype: Celler med to avdelinger og en membran.
Anode: Ruteniumoksyd-belagt ekspandert titangitter
Katode: bløtt stål-gitter
Membran: beskrevet ovenfor (to typer)
Spenning: 4.0 volt
Strømtetthet.: ,0.3 amper/cm
Temperatur: 88°C
Produktet: 150 g/l vandig natriumhydroksyd, klor og hydrogen.
Den beskrevne fremgangsmåte er også anvendelig med andre membraner, som f.etes. anionaktive permsellektive membraner og de RAI-membraner som er beskrevet tidligere i beskrivelsen. De beste resultater synes imidlettid å bli oppnådd med de hydrolyserte kopolymerer av et perfluorert hydrokarbon og en fluorosulfonert perfIuorovinyleter, som tidligere beskrevet i dette eksempel.
Når propyleraglykol anvendes som erstatning for glycerol oppnås sammenlignbare resultater og når mengdeandelene av bestanddelene varieres innenfor de 15 til 50% glycerol, 15 til 35% natriumklorid og 15 til 70% vann oppnås lignende brukbare virkninger.
Når tiden etter anslutning av bløtlegningsperloden endres, og likeledes lengden av bløtleggingsperiodene vil fremgangsmåten fremdeles gi gode resultater når cellen ikke aktiveres i fra 4 til 24 timer og endog 3 til 168 timer etter fullført bløtlegging og når bløtleggingsperiodene er fra 5 minutter til 5 timer. Når tilsvarende behandling av membranen gjennomføres ved belegging ved hjelp av sprøyting, påpensling eller påfulling av mediet på membranen oppnås hovedsakelig den samme t^pe resultater. I enkelte tilfeller, når det ikke er mulig å begynne elektrolysen umiddelbart fylles cellene med elektrolytt etter sammenstillingen og dette har også den ønskede virkning at behandlingsmediet i membranen erstattes og membranen gjøres klar for igangsetting av cellen uten fare for uønsket ekspansjon eller sammentrekking i ventetiden.
Eksempel 3
Etter kontinuerlig drift i 6 måneder demonteres cellene fra eksempel 2 og membranene, fastholdt på plass i de enkelte celler, gjøres i stand for fornyet anvendelse ved å sprøytes med de nevnte behandlingsmidler. De lagres så for tidsrom på opp til omtrent 3 dager før de på nytt installeres i én annen celle og det opptrer ingen skadelig, utføring, stramming eller brudd på membranen på
grunn av sammentrekking. Når en slik behandling av membranen ikke gjennomføres og denne får stå i den omgivende luft i like mange timer resulterer skadelig stramming av membranen og i enkelte tilfeller skades membranene, om ikke når de står stille, så når de utsettes for kontakt med andre gjenstander under håndtering, transport eller montering.
Eksempel 4
Forsøket i eksempel 2 ble gjentatt med membranen belagt på den side som vender mot anoden med saltlake D og .på den side som vender
•mot katoden med basisk saltlake F, ved påsprøytingsløsningene
på overflatene av membranen mens den henger loddrett ned. Påsprøytinge fortsettes i;5 minutter slik at overflatene i tilstrekkelig grad kan suge opp midlene, hvoretter membranene installeres i celle-rammer. 12 timer senere fylles cellene med elektrolytt og elektrolyse begynnes. Membranene skades ikke på grunn av for
sterk sammentrekking (eller utvidelse) før eller under bruken og holdes i; et flatt, ikke-nedsynkende forhold til elektrodene i cellene..
I de. foregående eksempler beskrives elektrolyseceller med to avdelinger,-men det er klart at celler med tre avdelinger kan anvendes til erstatning derfor med lignende virkninger. I enkelte tilfeller anvendes polyol-srann-løsningsmiddelblandinger istedet, f.eks. 50% glycerol og 50% vann, og leilighetsvis anvendes bare polyolen, med tilfredsstillende resultater, men det foretrekkes . sterkt å anvende de trekomponentblandinger som er beskrevet tidligere for de beste konstante kurver for forholdet mellom ekspansjon og tid, som fører til de mest-forutsigbare resultater.

Claims (13)

1. Fremgangsmåte for Eondisjonering av en permsellektiv membran for etterfølgende bruk i en elektrolysecelle,karakterisert vedat den ekspanderes i ønskelig grad ved neddykking iléller belegging med et væskeformet løsningsmiddel hvori membranen fremviser en omtrent flat kurve for . forholdfet mellom ekspansjon og tid i det minste de første fire timer i luften etter fullført neddykking eller belegging, membranen monteres i: en elektrolysecelle, en elektrolysecelleramme eller en annen cellemonteringsdel og bringes i elektrolysecellen i kontakt med en elektrolytt som har slike egenskaper for forholdet mellom ekspansjon eller sammentrekking og tid at det frembringes eller opprettholdes en ønskelig grad av strekk på membranen.
2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1,karakterisert vedat det som permsellektiv membran anvendes en kationaktiv permsellektiv membran som er en hydrolysert kopolymer av et perfluorert hydrokarbon og en fluorosulfonert perfIuorovinyleter, idet væske-løsningsmiddelsystemet omfatter en polyol med 3 til 6 karbonatomer og 2 til 6 hydroksyl- .grupper.
3. Fremgangsmåte som angitt i krav 2,karakterisert vedat det som permsellektiv. - membran anvendes en hydrolysert kopolymer av et perfluorert hydrokarbon med 2 til 5 karbonatomer og en fluorosulfonert perfIuorovinyleter med formel FS02CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF=CF2 og at det 'som væske-løsningsmiddelsystem anvendes et vannholdig system.
4. Fremgangsmåte som angitt i krav 3, karakterisert vedat det som perfluorert hydrokarbon anvendes tetrafluoretylen idet innholdet av perfluoro-#[2- (2-fluorosulfonyletoksy) -propyl vinyleterjf i membranpolymeren er omtrent 10 til 30% og ekvivalentvekten er 900 til 1600, og løsningsmidlet er en blanding av glycerol, salt og vann..
5. Fremgangsmåte som angitt i krav 4,karakterisert vedat PSEPVE-innholdet i polymeren i den permsellektive membran er 15 til 20%, membranen er fra 0.1 til 0.5 mm tykk og løsningsmidlet er en vandig glycerol-løsning av natriumklorid hvori glycerblinnholdet er 15 til 50%, natriumkloridinnholdet er 15 til 35% og vanninnholdet er .15 til 70%.
6. Fremgangsmåte som angitt i krav 5,karakterisert vedat PSEPVE-innholdet i den permsellektive membran er omtrent 17%, membranen er en laminert membran med to lag, hvorav det ene er omtrent 0.07 til 0.17 mm tykt og har en ekvivalentvekt på 1000 til 1200 og det annet lag er fra 0.01 til 0.07 mm tykt og har en ekvivalentvekt på 1350 til 1600, idet membranen er understøttet med fet polytetrafluoretylen-nettyerk, gitter eller duk hvortil membranen er smeltet og løsningsmidlet omfatter 20 til 4 5% glycerol, 20 til 30% natriumklorid og 25 til 60% vann.
7. Fremgangsmåte som angitt i krav 6,karakterisert vedatpHi løsningsmiddelsystemet ef 2 til 4.
8. Fremgangsmåte som angitt i krav 1,karakterisert vedat ekspansjonen av membranen gjennomføres ved neddykking i løsningsmidlet i et tidsrom på rfra 5 minutter til 5 timer og at membranen monteres i en elektrolysecelle og tas i bruk iløpet av ét tidsrom på 3 timer til en uke etter fullført neddykking i løsningsmidlet.
9. Fremgangsmåte som angitt i krav 8,karakterisert vedat neddykkingen foretas i et tidsrom på fra 10 minutter til.1 time og at membranen monteres i en elektrolysecelle for elektrolyse av saltlake og tas i bruk iløpet av et tidsrom på fra 4 til 24 timer etter fullført neddykking.
10. Fremgangsmåte som angitt i krav?7,.karakterisert vedat ekspansjon av membranen gjennomføres ved neddykking i løsningsmidlet i et tidsrom på fra 10 minutter til 1 time og at den monteres i en elektrolysecelle og tas i bruk iløpet av et tidsrom på fra 4 til 24 timer etter fullført neddykking i løsningsmiddeisystemet.
11. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, for å beskytte en permsellektiv membran,karakterisert vedat den neddykkes i eller belegges med et flytende løsningsmiddel hvori membranen fremviser en omtrent flat kurve for forholdet mellom ekspansjon og tid for i det minste de første fire timer etter fullført neddykking eller belegging, hvoretter membranen anvendes i en elektrolysecelle.
12. Fremgangsmåte som angitt i krav 11,karakterisert vedat den permsellektive membran er en hydrolysert kopolymer av et perfluorert hydrokarbon og en fluorosulfonert perfIuorovinyleter, idet det flytende løsningsmiddelsystem omfatter en polyol med 3 til 6^karbonatomer og 2 til 6 hydrbksylgrupper og elektrolysecellen er en elektrolysecelle for fremstilling av klor og natriumhydroksyd fra saltlake.
13. Fremgangsmåte som angitt i krav 12,karakterisert vedat den permsellektive membran er en hydrolysekopolymer av tetrafluoroetylen og perfluoro-(2-f luorosulfonyletoksy) -propyl vinyleter^ hvori innholdet av PSEPVE er 10 til 30% og ekvivalentvekten er 900 til 1600, idet løsningsmidlet ér en blanding av glycerol, salt og vann inneholdende 15 til 50% glycerol, 15 til 35% natriumklorid og 15 til 70% vann.
NO753893A 1974-11-21 1975-11-19 NO753893L (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/525,803 US4000057A (en) 1974-11-21 1974-11-21 Electrolytic cell membrane conditioning

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO753893L true NO753893L (no) 1976-05-24

Family

ID=24094661

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO753893A NO753893L (no) 1974-11-21 1975-11-19

Country Status (11)

Country Link
US (1) US4000057A (no)
JP (1) JPS5174984A (no)
BE (1) BE835452A (no)
CA (1) CA1072057A (no)
DE (1) DE2552090A1 (no)
FI (1) FI753245A (no)
FR (1) FR2292055A1 (no)
IT (1) IT1048723B (no)
NL (1) NL7513656A (no)
NO (1) NO753893L (no)
SE (1) SE7513064L (no)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4093533A (en) * 1975-12-12 1978-06-06 The Dow Chemical Company Bonded asbestos diaphragms
US4376030A (en) * 1979-08-27 1983-03-08 The Dow Chemical Company Electrolytic cell ion-exchange membranes
US4311577A (en) * 1980-03-10 1982-01-19 Olin Corporation Method for assembling membrane electrolytic cells
US4367134A (en) * 1980-04-21 1983-01-04 Olin Corporation Method for assembling membrane electrolytic cells
JPS5732389A (en) * 1980-08-01 1982-02-22 Toagosei Chem Ind Co Ltd Electrolyzing method for aqueous potassium chloride solution
JPS5735688A (en) * 1980-08-13 1982-02-26 Toagosei Chem Ind Co Ltd Method for electrolysis of potassium chloride brine
US4360412A (en) * 1980-11-17 1982-11-23 Ppg Industries, Inc. Treatment of permionic membrane
US4311567A (en) * 1980-11-17 1982-01-19 Ppg Industries, Inc. Treatment of permionic membrane
JPS5834186A (ja) * 1981-08-25 1983-02-28 Tokuyama Soda Co Ltd イオン交換膜法アルカリ金属塩の電解方法
GB8302639D0 (en) * 1982-02-17 1983-03-02 Ici Plc Installation of ion-exchange in electrolytic cell
GB8302640D0 (en) * 1982-02-17 1983-03-02 Ici Plc Production of ion-exchange membrane
MX162011A (es) * 1982-02-17 1991-03-20 Ici Plc Instalacion de una membrana de intercambio de iones,en una celda electrolitica
GB2121827B (en) * 1982-06-08 1985-10-16 Ici Plc Swelling ion-exchange membrane
AU557081B2 (en) * 1982-06-08 1986-12-04 Imperial Chemical Industries Plc Treatment of ion-exchange membrane
GB8331860D0 (en) * 1983-11-29 1984-01-04 Ici Plc Exchange membrane
DE3473476D1 (en) * 1983-11-29 1988-09-22 Ici Plc Production of ion-exchange membrane
EP0145426A3 (en) * 1983-12-06 1986-07-30 E.I. Du Pont De Nemours And Company Process for making oriented film of fluorinated polymer
US4595476A (en) * 1984-07-26 1986-06-17 E. I. Du Pont De Nemours And Company Ion exchange membranes pre-expanded with di- and poly ether-glycols
US5041197A (en) * 1987-05-05 1991-08-20 Physical Sciences, Inc. H2 /C12 fuel cells for power and HCl production - chemical cogeneration
US5747546A (en) * 1996-12-31 1998-05-05 The Dow Chemical Company Ion-exchange polymers having an expanded microstructure
US20040042789A1 (en) * 2002-08-30 2004-03-04 Celanese Ventures Gmbh Method and apparatus for transferring thin films from a source position to a target position
US7582334B2 (en) * 2004-08-11 2009-09-01 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Method to accelerate wetting of an ion exchange membrane in a semi-fuel cell
WO2019033385A1 (zh) * 2017-08-18 2019-02-21 华为技术有限公司 一种显示方法及终端

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2200301A (en) * 1937-01-22 1940-05-14 Ruben Samuel Potential-producing cell
US3684747A (en) * 1970-04-22 1972-08-15 Du Pont Method for increasing the liquid absorptive capacity of linear fluorocarbon sulfonic acid polymer
US3884777A (en) * 1974-01-02 1975-05-20 Hooker Chemicals Plastics Corp Electrolytic process for manufacturing chlorine dioxide, hydrogen peroxide, chlorine, alkali metal hydroxide and hydrogen

Also Published As

Publication number Publication date
BE835452A (fr) 1976-05-10
DE2552090A1 (de) 1976-05-26
FI753245A (no) 1976-05-22
FR2292055B3 (no) 1978-08-18
CA1072057A (en) 1980-02-19
US4000057A (en) 1976-12-28
FR2292055A1 (fr) 1976-06-18
IT1048723B (it) 1980-12-20
SE7513064L (sv) 1976-05-24
JPS5174984A (en) 1976-06-29
NL7513656A (nl) 1976-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO753893L (no)
US4124477A (en) Electrolytic cell utilizing pretreated semi-permeable membranes
NO763931L (no)
US4040919A (en) Voltage reduction of membrane cell for the electrolysis of brine
US3852135A (en) Patching damaged cation-active permselective diaphragms
US4252878A (en) Processes of wetting hydrophobic fluoropolymer separators
JPH06128783A (ja) ダイヤフラムの湿潤
KR900006914B1 (ko) 플루오로 중합체 막의 치수 안정화 방법
US4617163A (en) Production of ion-exchange membrane
CS269953B2 (en) Method of ion exchanger&#39;s membrane building-in into electrolyzer
KR910003960B1 (ko) 이온 교환막의 제조방법
US4432857A (en) Cladding cathodes of electrolytic cell with diaphragm or membrane
EP0143606B1 (en) Production of ion-exchange membrane
US4061550A (en) Process for electrolysis
NO139610B (no) Fremgangsmaate for fremstilling av alkalihydroksyd og klor eller hydrogen eller klor ved elektrolyse
FI60577C (fi) Foerfarande foer foeryngring av en tilltaeppt jonbytaremembran in-situ i en elektrolyscell foer en saltloesning
NO812184L (no) Fremgangsmaate for elektrolysering av saltopploesning med ionemembran som har en morfologisk modifisert overflate
US4428813A (en) Cladding cathodes of electrolytic cell with diaphragm or membrane
RU2780741C1 (ru) Уплотнение для электролитических резервуаров и электролитический резервуар, включающий уплотнение
JPS609111B2 (ja) ハロゲン化アルカリ電解用陰極及びその製造方法
NO141420B (no) Fremgangsmaate for aa reparere partier av et skadet ko-polymerdiafragma for elektrolyseceller
JPS591689A (ja) イオン交換膜の処理法
KR890001408B1 (ko) 전해조에 이온 교환막을 설치하는 방법
NO750336L (no)