NO764231L - - Google Patents

Info

Publication number
NO764231L
NO764231L NO764231A NO764231A NO764231L NO 764231 L NO764231 L NO 764231L NO 764231 A NO764231 A NO 764231A NO 764231 A NO764231 A NO 764231A NO 764231 L NO764231 L NO 764231L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
pans
bipolar
bipolar electrode
electrode
cell
Prior art date
Application number
NO764231A
Other languages
English (en)
Inventor
G R Pohto
Original Assignee
Diamond Shamrock 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 Diamond Shamrock Corp filed Critical Diamond Shamrock Corp
Publication of NO764231L publication Critical patent/NO764231L/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
    • C25B11/00Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
    • C25B11/02Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by shape or form
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/70Assemblies comprising two or more cells
    • C25B9/73Assemblies comprising two or more cells of the filter-press type
    • C25B9/77Assemblies comprising two or more cells of the filter-press type having diaphragms

Landscapes

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

Abstract

Bipolar elektrode for elektrolyseceller.

Description

Oppfinnelsen angår generelt en elektrolysecelle satt sammen
av en rekke bipolare elektroder med diafragmaer eller membraner anordnet mellom elektrodene, for fremstilling av alkalimetallhydroxyder og halogener. Oppfinnelsen angår nærmere bestemt en forbedret bipolar elektrode, hvor anode- og katodeavdelingene utgjøres av panner som hver er blitt presset fra enkle plater av faste metalliske materialer og montert i avstand fra hverandre og rygg-mot-rygg ved' anvendelse av egnede elektrisk ledende anordninger, slik at det fås et luftrom mellom pannene. Pannene har omkretskanaler som er fylt med et avstivningsmateriale for derved å danne en fast fastklemmingsoverflate for stabling av elektrodene i en elektrolysecelle av filterpressetypen.
Klor og kaustiske materialer (natriumhydroxyd) er viktige handelsprodukter som fremstilles i store mengder og som utgjør grunnleggende kjemikalier som er nødvendige i alle industrialiserte samfunn. De fremstilles nesten utelukkende bare ved elektrolyse av vandige oppløsninger av alkalimetallklorider, idet den hoved-sakelige andel av dagens produksjon kommer fra elektrolyseceller av diafragmatypen. Disse celler har anodene og katodene anordnet i et- bikubesystem, og en saltoppløsning (av natriumklorid) til-føres som utgangsmateriale til cellen via anodeavdelingen. For å gjøre tilbakediffusjonen og migreringen gjennom det hydraulisk gjennomtrengbare diafragma så små som mulige holdes strømnings-hastigheten alltid høyere enn omdannelseshastigheten, slik at den erholdte katolyttoppløsning vil inneholde uomsatt alkali-metallklorid. Denne katolyttoppløsning som inneholder natriumhydroxyd, uomsatt natriumklorid og visse andre forurensninger,
må deréfter konsentreres og renses for fremstilling av salgbart natriumhydroxyd og en natriumkloridoppløsning for fornyet anvendelse i elektrolysecellen av diafragmatypen. Dette er en
alvorlig ulempe da omkostningene som er forbundet med denne kon-sentrering- og renseprosess, stiger hurtig.
Med den tekniske utvikling, som utviklingen av den dimen-sjonsstabile anode som muliggjør en stadig kortere avstand mellom elektrodene og den hydraulisk ugjennomtrengbare membran, er andre elektrolysecellekonstruksjoner blitt vurdert. Diafragmacellens geometri gjør det urealistisk å anbringe en plan membran mellom elektrodene, og en elektrolysecellekonstruksjon av filterpressetypen er derfor blitt foreslått som en alternativ elektrolyse-cellekonstruks jon .
En elektrolysecelle av filterpressetypen er en celle som
består av flere enheter anordnet i serie, som i en filterpresse,
hvor hver elektrode, med unntagelse av de to endeelektroder,
virker som anode på den ene side og katode på den annen, og rommet mellom disse bipolare elektroder er delt i en anodeavdeling og en katodeavdeling ved hjelp av en membran. Ved en typisk bruk av en slik elektrolysecelle tilføres alkalimetallhalogenid til anodeavdelingen hvori halogengass utvikles ved anoden. Alkalimetall-ioner transporteres selektivt gjennom membranen og inn i katodeavdelingen og forbinder seg med hydroxylioner som utvikles på
katoden ved elektrolysen av vann, under dannelse av alkalimetall-hydroxydene. I denne celle er det erholdte alkalimetallhydroxyd tilstrekkelig rent til at det kan selges, og derved unngås et kostbart saltgjenvinningstrinn ved prosessen. Celler hvori de bipolare elektroder og diafragmaene eller membranene er anordnet tett nær og mellom elektrodene ved en anordning som i en filterpresse, kan være elektrisk seriekoblede, idet anoden i en celle står i forbindelse med katoden i en nabocelle via en felles konstruksjonsdel eller skilleanordning. Denne anordning er vanlig kjent som en bipolar utformning. En bipolar elektrode er en elektrode uten direkte metallisk forbindelse med strømtil-førselskilden, og en overflate av den bipolare elektrode virker
som anode og den motsatte overflate som katode når en elektrisk
strøm ledes gjennom cellen.
Selv om denne bipolare utførelsesform gir en viss besparelse
for den elektriske seriekobling av disse elektroder, forekommer et alvorlig problem på grunn av korrosjon av cellebestanddeler som befinner seg i kontakt med anolytten. Anolytten inneholder vanligvis sterkt korroderende konsentrasjoner av fritt halogenid,
og anvendelsen av basemetaller, som jern, for opptak av oppløsningen har vist seg ikke å være effektiv.
Det er for å overvinne dette problem bl.a. blitt foreslått å anvende ventilmetaller eller legeringer derav for opptak av anolytten, enten ved å fremstille en hel elektrode fra et slikt kdrrosjonsresistent materiale eller ved å binde et belegg av
■ventilmetall på et grunnmetall i anolyttavdelingen. Bruken av store mengder av kostbare ventilmetaller i kommersielle celle-konstruksjoner har imidlertid vist seg å være økonomisk ugjennom-førbar. De belagte grunnmetaller er på den annen side tilbøyelige til å gå istykker på grunn av avskalling av det beskyttende lag og har også vist seg ikke å være effektive. Det ville derfor være sterkt fordelaktig å kunne tilveiebringe en bipolar elektrode hvor korrosjonsresistente ventilmetaller anvendes på økonomisk måte for opptak av anolytten, slik at en elektrolysecellekonstruksjon av filterpressetypen vil være et brukbart kommersielt alternativ til den for tidend anvendte diafragmacelle.
Det tas derfor ved oppfinnelsen sikte på å tilveiebringe en bipolar elektrode som kan innføres i en elektrolysecelle av filterpressetypen og som vil være av en sterkt forenklet konstruksjon og vil inneholde anolytten i en korrosjonsresistent avdeling av elektroden.
Det tas ved oppfinnelsen også sikte på å tilveiebringe en forbedret bipolar elektrode, hvor anode- og katodepannene kan presses fra faste, tynne plater av et egnet metallisk materiale under anvendelse av de samme presseformer.
Det tas ved oppfinnelsen også sikte på å tilveiebringe en forbedret enhetlig bipolar elektrode som når den er seriekoblet med andre tilsvarende bipolare elektroder, vil gi et godt strøm-utbytte.
Det har vist seg at en bipolar elektrode kan bygges opp av
to panner med den samme utformning og som er forbundet med hverandre ved at de er anordnet rygg-mot-rygg i avstand fra hverandre under erholdelse av elektrisk kontakt mellom de to panner, idet en elektrodeplate er forbundet med hver panne, slik åt pannene skiller elektrodeplatene, og pannene har en omkretskanal som er fylt med et støpbart avstivningsmateriale slik at de får en fast omkrets, og minst en åpning er' anordnet for hver
avdeling for tilsetning av materialer eller for å fjerne produk-
ter fra den bipolare elektrode.
Oppfinnelsen angår således en bipolar elektrode som er særpreget ved de i krav l's karakteriserende del angitte trekke.
De foretrukne utførelsesformer av den forbedrede bipolare elektrode ifølge oppfinnelsen er vist på tegningene. Av disse viser
fig. 1 et sideoppriss av en elektrolysecelle av filterpressetypen med forskjellige avsnitt av cellen vist delvis i snitt og med de bipolare elektroder ifølge oppfinnelsen anordnet i disse,
fig. 2 et frontoppriss av den første utførelsesform av den bipolare elektrode tatt i det vesentlige langs linjen 2-2 på fig.
1,
fig. 3 et délvis sidesnitt gjennom den bipolare elektrode tatt langs linjen 3-3 på fig. 2,
fig.4 et delvis sidesnitt gjennom en annen utførelsesform av den bipolare elektrode som i forhold til den første utførelsesform tilsvarer den ovenfor beskrevne fig. 3, og
fig. 5 et sideriss gjennom en tredje utførelsesform av den bipolare elektrode som i forhold til den første utførelsesform tilsvarer den ovenfor beskrevne fig. 3.
På fig. 1 er vist en elektrolysecelle 10 av filterpressetypen med en bipolar elektrode ifølge oppfinnelsen. Elektrolysecellen 10 vist på fig. 1 kan anvendes for fremstilling av halogener og alkalimetallhydroxyder som beskrevet ovenfor. Cellen 10
kan være laget med en hvilken som helst størrelse som er egnet for håndtering av et forskjellig antall bipolare elektroder 12
i overensstemmelse med produksjonsbehovet for halogener og alkalimetallhydroxyder. De foretrukne størrelser for en slik elektrolysecelle 10 av filterpressetypen er de størrelser som er tilstrekkelige til at elektrolysecellen kan inneholde 31 bipolare elektroder 12 stablet sammen i serie. Cellekonstruksjonen er understøttet av betongbukker 14 i en stilling litt over gulvet
slik at det er lett å komme til under elektrolysecellen. Denne har en nedre rammedel 16 med stendere 18 anordnet direkte over betongbukkene 14 for understøttelse av tverrstykker 20 som holder de bipolare elektroder 12 på plass. Ved en ende av den nedre rammedel 16 og tverrstykkene 20 er en stasjonær endeblokk 22 anordnet for understøttelse av de bipolare elektroder 12 som er anordnet i serie i elektrolysecellen 10 av filterpressetypen.
Ved den annen ende av den nedre rammedel 16 og tverrstykkene 20
er en bevegbar, gjenget blokk 24 anordnet.som anvendes 'for å understøtte elektrodene 12 i væsketett inngrep med hverandre og med den stasjonære endeblokk 22. Den bevegbaré, gjengede blokk 2 4 kan trekkes tilbake slik at en hvilken som helst bipolar elektrode lett kan fjernes eller for å lette adgangen til cellens 10 indre. På toppen av den nedre rammedel 16 og over andre slike metalldeler. som eventuelt kan være nødvendige, er et tilstrekkelig lag av et isolerende materiale 26 anordnet til å hindre kort-slutning av de bipolare elektroder 12, slik at den elektriske strøm vil tvinges gjennom elektrodene 12 i rekkefølge fra den ene ende av cellen 10 til den annen ende av cellen 10. Ved hver ende av cellen 10 er elektriske strømskinner 28 anordnet som tilfører elektrisk strøm til hver side av cellen 10 slik at det fås en fullstendig, elektrisk krets gjennom alle de bipolare elektroder 12 som er stablet i serie. En fagmann vil lett forstå at den beskrevne celle 10 kan forandres på en rekke måter for å til-passes til et spesielt produksjonsformål.
En nærmere undersøkelse av den enkelte bipolare elektrode 12 som vist på fig. 1 viser at hver bipolar elektrode 12 har åpninger som muliggjør fluidumforbindelse med hver.avdeling eller lukket rom i hver bipolar elektrode 12 når de bipolare elektroder er montert i cellen 10. Ved bunnen av cellen er et tilførsels-rør 3 0 for tilførsel av reaktanter for en gitt omsetning, som f.eks. en saltoppløsning for celler for fremstilling av klor og kaustiske materialer. Ved toppen av hver bipolar elektrode 12
er en åpning 32 for anodeavdelingen for å fjerne klorgass og ut-armet saltoppløsning for en celle for fremstilling av klor og kaustiske materialer, og en åpning 34 til katodeavdelingén for å fjerne natriumhydroxyd og hydrogengass. Den bipolare elektrodes 12 omkretsdimensjoner og utformning er ikke av avgjørende betydning og kan avpasses denønskede spesielle cellekonstruksjon og produksjon. Høyden og bredden varierer vanligvis fra 0,6 til 2,5 m, mens de enkelte bipolare elektroders 12 tykkelse kan variere fra 5 til 21 cm. En membran 36 skiller bipolare nabo-elektroder 12 slik at det fås en anodeavdeling 38 og en katodeavdeling 40. Et plant diafragma vil også kunne anvendes dersom det er ønsket med hydraulisk gjennomtrengbarhet. En pakning 42 er anordnet mellom hver bipolar elektrode 12 og membranen 36. Pakningen 42 danner en effektiv forsegling mellom de bipolare
elektroder 12 og tjener også som avstandsstykke mellom.de bipolare elektroder 12 og membranen 36. Et hvilket som helst paknings-materiale som anvendes må selvfølgelig være motstandsdyktig overfor de anvendte elektrolytter i cellen 10, og polymerer eller hårdgummimaterialer er derfor eksempler på egnede materialer.
Den bipolare elektrode 12 består av en anodepanne 44 og
en katodepanne 4 6 som er forbundet med hverandre i avstand fra hverandre og . rygg-mot-rygg ved hjelp av en hvilken som helst egnet bindingsmetode for elektrisk og mekanisk tilkobling av pannene 44 og 46. Hver av disse panner 44 og 46 kan ha en hvilken som helst konstruksjon, form eller dimensjoner så lenge de er helt identiske slik at de kan anbringes rygg-mot-rygg slik at de blir speilvendte i forhold til hverandre. Hver panne 44 eller 46 vil som regel ha et nedsenket område 48 i den sentrale del av hver panne for å utgjøre anodeavdelingen 38 og katodeavdelingen 40. Hver panne 4 4 og 4 6 er også forsynt med en brem 5 0 rundt hele omkretskanten av hver panne slik at det fås en opphøyd del på hver panne 44 og 46, og en sidevegg 52 er anordnet på hver panne mellom bremmen 50 og det forsenkede område 48. Bremmen 50 har som vist på fig. 2, 3, 4 og 5 et flatt overflateområde 54 som anvendes for å forsegle de bipolare elektroder 12 i væsketett inngrep mot hverandre under dannelse av en elektrolysecelle av filterpressetypen, som vist på fig. 1.
Denne konstruksjonstype byr på den fordel at den kan fremstilles ved hjelp av ett enkelt slag i et standard stanseutstyr for behandling av platemetall. Derved kan forholdsvis tynne plater av faste materialer anvendes for fremstilling av celle-panner 44 og 46. Disse panners tykkelse vil som regel være 0,254-6,350 mm, fortrinnsvis 1,016-2,032 mm. Dette vil i sterk grad føre til at de fordeler som oppnås ved bruk av kostbare metalliske materialer vil oppnås, mens ulempene ved bundne materialer unngås. Det har også vist seg at panner av forskjellige metalliske materialer alle kan presses fra det samme sett av presseformer og derfor fører til en avgjort god økonomi ved fremstilling av forskjellige anode- og katodepanner 44 og 46. Således kan anodepannen 4 4 være laget av titan og katodepannen 4 6 av nikkel. Det har vist seg f.eks. at nikkel- og titanpanner meget lett kan formes i det samme sett av presseformer, hvorved sikres jevnhet ved lave omkostninger. Pannenes 4 4 og 4 6 jevnhet er av viktighet for å oppnå en god væsketett forsegling mellom de bipolare elektroder 12 når de er stablet i elektrolysecellen 10.
Fra den på fig. 4 viste annen utførelsesform fremgår det at dersom det er ønsket å avstive en spesiell panne for å gjøre tynt stål eller et annet metallisk materiale sterkere, kan det lett dannes ekstra kanter 56 i den sentrale del av pannene slik at pannen 44 eller 46 får en ekstra oppbygningsmessig helhet og slik at det også fås et bedre egnet sted for punktsveising av en elektrodeplate 58 til pannen 44 eller 46. Når pannene 44 og 46 anbringes med ryggen mot hverandre, vil kantene 5 6 danne et åpent rom 60 mellom pannene 44 og 46 og som kan fylles med støpbart avstivningsmateriale dersom en ytterligere forsterkning er nød-vendig eller ønsket. Disse kanter 56 kan dessuten være utformet som kjegleformige stusstrinn for derved å yte mindre motstand mot bevegelse av et fluidum i anodeavdelingen 38 og katodeavdelingen 40.
Når pannene 44 og 46 anordnes med ryggen mot og i avstand fra hverandre for dannelse av den enhetlige bipolare elektrode 12, vil en omkretskanal 62 være anordnet rundt de to panners om-kretskant. Denne kanal 62 kan derefter fylles med et støpbart avstivningsmateriale for å danne en sterk støtte for pannene 44 og 46, slik at når pannene forbindes med hverandre i serie for dannelse av en elektrolysecelle 10., vil det foreligge en sterk fastklemmingsoverflate hvor de bipolare elektroder 12 kan bringes i forseglende inngrep med hverandre for dannelse av elektrolysecellen 10. Andre typer av låseanordninger kan også anvendes, som klips, bolter eller nagler. Et luftrom efterlates mellom de to panner 44 og 46, slik at hydrogenioner som avgis fra cellens 10 katodeplate 58, vil vandre inn i dette luftrom og forene seg med hverandre under dannelse av molekylært hydrogen som. derefter slippes ut i atmosfæren. Derved hindres hydrogenioner fra å nå titananodepannen 46 som kan gjennomtrenges av hydrogenioner som på sin side vil kunne føre til at det oppstår hydridsprøhet i anodepannen 46.
Da det er av vesentlig betydning for at den bipolare elektrode 12 ifølge oppfinnelsen skal virke som beregnet at det er elektrisk kontakt mellom de to panner, er forskjellige midler for å oppnå den elektriske og mekaniske forbindelse mellom de to panner blitt undersøkt og har vist seg egnede. Det fremgår av fig. 3 og 4 at en bimetallstimmel 64 forbinder de to panner 44 og 46 mekanisk og elektrisk med hverandre ved hjelp av en sveis mellom hver av pannene 44 og 46 og bimetallstrimmelen 64. Dersom f.eks. anodepannen 4 6 er laget av titan og katodepannen 4 4 av nikkel, vil bimetallstrimmelen 64 være forsynt med ert nikkelside mot katodepannen 44 og en titanside mot anodepannen 46, slik at vanlig motstandssveising vil gi en fast elektrisk og mekanisk forbindelse mellom de to panner 44 og 46. Et egnet materiale for bimetallstrimmelen 64 og som er tilgjengelig i handelen i form av plater, har en tykkelse av 0,762-6,350 mm, fortrinnsvis 1,016-2,032 mm. Et innvendig boltesystem vil kunne anvendes, hvor elektroden boltes gjennom en panne slik at det fås en avstand ved anvendelse av et avstandsstykke, og gjennom den annen panne og til den annen elektrode. Dette krever en nøyaktig anbringelse av hull i hver panne og gode avtetningsmetoder for å sikre en væsketett forbindelse. Ved en tredje metode anvendes eksplosjons-binding, hvor et fast stykke av en kobberstrimmel eller et annet elektrisk ledende, metallisk materiale eksplosjonsbindes til hver panne. Slike metoder er beskrevet mer detaljert i US patent-skrift nr. 3137937. Av andre metoder kan nevnes sølvslaglodding, nagling og en knapp- og hetteanordning hvor en stuss presses gjennom begge panner og en hette anbringes over knappen.
Det vil forstås at forskjellige materialer som er til-gjengelige i handelen, kan anvendes for elektrodeplatene 58 ved fremstillingen av katoder og anoder i overensstemmelse med en spesiell omsetningstype som skal utføres. Disse materialer vil som regel være gjennomhullede. På fig. 2 er vist en gjennomhullet elektrodeplate 58 som er laget av en trådduk, og anbringelsen av denne på en bipolar elektrode 12 ifølge oppfinnelsen. På fig. 2 og 4 er vist sideriss av elektrodeplatene 58 festet til pannene, og de forskjellige utformninger av elektrodeplatene 58 som er nødvendige for å oppnå kontakt mellom pannene 44 og 4 6 og elektrodeplatene 58 på forskjellige punkter langs pannene 44 eller 46. Anodepla.tene 58 kan f.eks. være laget av en titantrådduk for å passe til anodepannen 4 6 som også er laget av titan, og katode-platen 58 kan være laget av en nikkeltrådduk for å passe til katodepannen 44 av nikkel. En fagmann vil forstå at forskjellige elektrokatalytisk aktive belegg kan anvendes over titansubstratet for anodeplatene 58 for å forbedre dets levealder. Eléktrodeplatene 58, som vist på fig. 2, er laget noe mindre enn pannen 44 eller ■ 46, slik at mekanisk og elektrisk kontakt vil oppnås i den sentrale del av pannen. Det foreligger imidlertid ingen grunn til at elektrodeplatene 58 ikke like gjerne kunne ha vært sveiset rundt deres omkrets til de respektive panners 4 4 eller 4 6 omkrets, så
lenge en tilstrekkelig elektrisk strøm derved kunne ledes. Elektrodeplatene 58 vil som regel være anordnet i samme plan som pannens 44 eller 46 flate overflateområde 54, slik at pakningen 4 2 vil bestemme avstanden mellom elektrodeplatene 58 og membranen 36. På fig. 3 har elektrodeplaten 58 kanaler 66 som kan punktsveises til de respektive panner 44 eller 46. Ved den på fig. 4 viste annen utførelsesform ble kantene 56 dannet i pannene 44 og 46 med en tilstrekkelig høyde til at det ble oppnådd et egnet punkt for punktsveising til en plan elektrodeplate 58, hvorved behovet for å danne kanaler 66 i elektrodeplatene 58 ble unngått.
På fig. 5 er vist en tredje utførelsesform av den bipolare elektrode 12. Hovedforskjellene beror på at hjørnene mot det forsenkede område 48 og bremmen 50 er vinkler på 90°, slik at de frembyr en vertikal sidevegg 52. Dessuten er en plan elektrodeplate 58 festet til pannene 44 og 46 ved hjelp av en rekke stolper 68. Disse stolper 68 er som regel laget av det samme materiale som elektrodeplaten 58 og pannen 44 eller 46, slik at de kan punktsveises på plass.
Ved en typisk bruk av elektrolysecellen av filterpressetypen
med en rekke enhetlige bipolare elektroder 12 ifølge oppfinnelsen for elektrolyse av f.eks. en vandig natriumklpridoppløsning inn-føres en saltoppløsning med en natriumkloridkonsentrasjon av ca. 120-310 g/l i den bipolare elektrodes 12 anodeavdeling 38,
mens vann eller resirkulerende natriumhydroxydoppløsning med en konsentrasjon av ca. 25-43% innføres i katodeavdelingen 40. Efter hvert som elektrolyselikestrømmen tilføres til cellen fra en egnet kraftkilde, utvikles klorgass ved anoden. Det utviklede klor holdes fullstendig tilbake i anodeavdelingen 38 inntil det fjernes fra cellen sammen med den utarmede saltoppløsning gjennom anodeavdelingsåpningen 32. Natriumioner som dannes i anodeavdelingen 38, vandrer selektivt gjennom membranen 36 og inn i katodeavdelingen 40 hvor de forbinder seg^nydroxylioner dannet ved katoden. Natriumhydroxyd og hydrogengass dannet på denne måte,
fjernes fra cellen gjennom katodeavdelingsåpningen 34. ' Som eksempler på prosessvariable som ikke er av agjørende betydning>kan nevnes en arbeidstemperatur av 25-100°C, en pH i den til-førte saltoppløsning av 1-6 og en strømtetthet gjennom elektrolysecellen 10 av filterpressetypen på 15,4-77,5 A pr. dm av elektrodeplatens 58 overflateareal.
Elektrolyseceller hvori den enhetlige bipolare elektrode 12 anvendes, vil kunne brukes for andre elektrokjemiske prosesser, som for fremstilling av forskjellige organiske forbindelser, hypoklorat og klorater.
Under drift kan den bipolare elektrode 12 anordnes horisontalt eller vertikalt som vist på fig. 1, men det foretrekkes at den er anordnet mer eller mindre vertikalt da det derved blir lettere å innføre saltoppløsning ved cellens bunn og å fjerne gassformige produkter fra cellens topp.

Claims (11)

1. Bipolar elektrode, karakterisert ved at .den omfatter to panner med nøyaktig den samme utformning, en elektrodeplate som står i forbindelse med hver av pannene slik at pannene skiller elektrodeplatene, en anordning for å forbinde pannene rygg-mot-rygg i avstand fra hverandre slik at det fås elektrisk og mekanisk kontakt mellom disse og idet pannene har en omkretskanal når de er forbundet med hverandre, og minst én åpning for tilsetning av materialer eller for å fjerne produkter fra den bipolare elektrode.
2. Bipolar elektrode ifølge krav 1, karakterisert ved at omkretskanalen er fylt med et støpbart avstivningsmateriale for å gi en massiv omkrets.
3. Bipolar elektrode ifølge krav 2, karakterisert ved at pannene er forsynt med minst én kant gjennom deres sentrale del.
4. Bipolar elektrode ifølge krav 1-3, karakterisert ved at elektrodeplatene er forsynt med kanaler for å forbinde elektrodeplatene med pannene.
5. Bipolar elektrode ifølge krav 1-4, karakteriser ved at pannene er laget i de samme stanseformer.
6. Bipolar elektrode ifølge krav 1-5, karakterisert ved at pannene er laget av massive metalliske materialer som er kjemisk motstandsdyktige overfor de forskjellige elektrolytter.
7. Bipolar elektrode ifølge krav 1-6, karakterisert ved at pannene er forbundet med hverandre ved innvendig bolting.
8. Bipolar elektrode ifølge krav 1-7, karakterisert ved at pannene er laget av to forskjellige metalliske materialer.
9. Elektrolysecelle av filterpressetypen, karakterisert ved at den omfatter en nedre ramme, en stasjonær endeblokk som står i forbindelse med den ene ende av den nedre ramme, en bevegbar blokk som står i forbindelse med den annen ende av den nedre ramme og som er istand til å tilveiebringe en sammen-klemningskraft i samarbeide med den stasjonære endeblokk, en rekke bipolare elektroder stablet mellom den stasjonære endeblokk og den gjengede endeblokk i forseglende inngrep med hverandre, idet de bipolare elektroder har to panner med nøyaktig den samme utformning som er forbundet med hverandre i avstand fra hverandre og rygg-mot-rygg, en elektrodeplate som står i forbindelse med hver åv pannene, et støpbart avstivningsmateriale som fyller en omkretskanal slik at det fås en massiv omkrets, og minst en åpning for tilsetning og fjernelse av materialer fra elektrolyse-celleavdelingene, og en anordning for tilførsel av en elektrolyse-strøm til de bipolare elektroder i serie.
10. Elektrolysecelle ifølge krav 9, karakterisert ved at den dessuten omfatter en hydraulisk ugjennomtrengbar membran som skiller hver av de bipolare elektroder fra hverandre.
11. Elektrolysecelle ifølge krav 9 eller 10, karakterisert ved at den omfatter en anordning for tilveiebringelse av en nøyaktig avstand mellom hver av de bipolare elektroder og hver av membranene,i fluidumtett inngrep med de bipolare elektroder og med membranene. * 4
NO764231A 1975-12-15 1976-12-14 NO764231L (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/640,647 US4017375A (en) 1975-12-15 1975-12-15 Bipolar electrode for an electrolytic cell

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO764231L true NO764231L (no) 1977-06-16

Family

ID=24569123

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO764231A NO764231L (no) 1975-12-15 1976-12-14

Country Status (11)

Country Link
US (1) US4017375A (no)
JP (1) JPS5278772A (no)
CA (1) CA1073406A (no)
DE (1) DE2656650A1 (no)
FR (1) FR2335623A1 (no)
GB (1) GB1564818A (no)
IT (1) IT1069582B (no)
MX (1) MX143561A (no)
NL (1) NL7613929A (no)
NO (1) NO764231L (no)
SE (1) SE425979B (no)

Families Citing this family (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4111779A (en) * 1974-10-09 1978-09-05 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Bipolar system electrolytic cell
US4137144A (en) * 1976-03-19 1979-01-30 Hooker Chemicals & Plastics Corp. Hollow bipolar electrolytic cell anode-cathode connecting device
US4141814A (en) * 1976-08-04 1979-02-27 Imperial Chemical Industries Limited Diaphragm cell
GB1581348A (en) * 1976-08-04 1980-12-10 Ici Ltd Bipolar unit for electrolytic cell
US4116807A (en) * 1977-01-21 1978-09-26 Diamond Shamrock Corporation Explosion bonding of bipolar electrode backplates
JPS5413473A (en) * 1977-02-17 1979-01-31 Kurorin Engineers Kk Double polar electrode
US4119519A (en) * 1977-04-04 1978-10-10 Kerr-Mcgee Corporation Bipolar electrode for use in an electrolytic cell
US4108752A (en) * 1977-05-31 1978-08-22 Diamond Shamrock Corporation Electrolytic cell bank having spring loaded intercell connectors
US4132622A (en) * 1977-11-30 1979-01-02 Hooker Chemicals & Plastics Corp. Bipolar electrode
FR2448582A1 (fr) * 1979-02-09 1980-09-05 Creusot Loire Perfectionnements aux electrolyseurs destines a l'electrolyse de l'eau sous pression
DE2909640A1 (de) * 1979-03-12 1980-09-25 Hoechst Ag Elektrolyseapparat
DE2914869A1 (de) * 1979-04-12 1980-10-30 Hoechst Ag Elektrolyseapparat
IT1163737B (it) * 1979-11-29 1987-04-08 Oronzio De Nora Impianti Elettrolizzatore bipolare comprendente mezzi per generare la ricircolazione interna dell'elettrolita e procedimento di elettrolisi
US4339323A (en) * 1980-09-18 1982-07-13 Ppg Industries, Inc. Bipolar electrolyzer element
US4368109A (en) * 1980-11-05 1983-01-11 Olin Corporation Electrolytic cell with inter-electrode spacer means
JPS57108278A (en) * 1980-12-26 1982-07-06 Asahi Glass Co Ltd Double-electrode filter press type electrolytic cell
EP0075401A3 (en) * 1981-09-03 1983-06-15 Ppg Industries, Inc. Bipolar electrolyzer
FR2513663B1 (fr) * 1981-09-30 1986-02-28 Creusot Loire Electrolyseur du type filtre-presse
DE3239535A1 (de) * 1982-10-26 1984-04-26 Heraeus-Elektroden Gmbh, 6450 Hanau Bipolare elektrode
US4738763A (en) * 1983-12-07 1988-04-19 Eltech Systems Corporation Monopolar, bipolar and/or hybrid membrane cell
US4923582A (en) * 1982-12-27 1990-05-08 Eltech Systems Corporation Monopolar, bipolar and/or hybrid memberane cell
ATE42580T1 (de) * 1982-12-27 1989-05-15 Eltech Systems Corp Monopolare-, bipolare und/oder hybride membranzelle.
JPS59133384A (ja) * 1983-01-19 1984-07-31 Toyo Soda Mfg Co Ltd 電解槽
US4581114A (en) * 1983-03-07 1986-04-08 The Dow Chemical Company Method of making a unitary central cell structural element for both monopolar and bipolar filter press type electrolysis cell structural units
US4560452A (en) * 1983-03-07 1985-12-24 The Dow Chemical Company Unitary central cell element for depolarized, filter press electrolysis cells and process using said element
US4488946A (en) * 1983-03-07 1984-12-18 The Dow Chemical Company Unitary central cell element for filter press electrolysis cell structure and use thereof in the electrolysis of sodium chloride
US4673479A (en) * 1983-03-07 1987-06-16 The Dow Chemical Company Fabricated electrochemical cell
US4568434A (en) * 1983-03-07 1986-02-04 The Dow Chemical Company Unitary central cell element for filter press electrolysis cell structure employing a zero gap configuration and process utilizing said cell
US4529494A (en) * 1984-05-17 1985-07-16 Great Lakes Carbon Corporation Bipolar electrode for Hall-Heroult electrolysis
US4822460A (en) * 1984-11-05 1989-04-18 The Dow Chemical Company Electrolytic cell and method of operation
DK501485A (da) * 1984-11-05 1986-05-06 Dow Chemical Co Elektrolytcelle og fremgangsmaade til drift af samme
US4604171A (en) * 1984-12-17 1986-08-05 The Dow Chemical Company Unitary central cell element for filter press, solid polymer electrolyte electrolysis cell structure and process using said structure
EP0185270A1 (en) * 1984-12-17 1986-06-25 The Dow Chemical Company Method of making a unitary electric current transmission element for monopolar or bipolar filter press-type electrochemical cell units
US4654136A (en) * 1984-12-17 1987-03-31 The Dow Chemical Company Monopolar or bipolar electrochemical terminal unit having a novel electric current transmission element
FR2576325B1 (fr) * 1985-01-22 1990-02-16 Srti Soc Rech Tech Ind Electrode, ensemble d'electrode porte-electrode, son procede de realisation, electrolyseur et pile a combustible comportant ladite electrode
JPH0612171B2 (ja) * 1987-06-29 1994-02-16 株式会社炉研 高速処理火葬方法
US4846951A (en) * 1988-07-15 1989-07-11 The Dow Chemical Company Process and apparatus for controlling gasket force in electrolysis cells
US5013414A (en) * 1989-04-19 1991-05-07 The Dow Chemical Company Electrode structure for an electrolytic cell and electrolytic process used therein
US5006215A (en) * 1989-07-27 1991-04-09 The Dow Company Squeezer apparatus
US6171469B1 (en) 1996-10-31 2001-01-09 H2O Technologies, Ltd. Method and apparatus for increasing the oxygen content of water
US5728287A (en) * 1996-10-31 1998-03-17 H2 O Technologies, Ltd. Method and apparatus for generating oxygenated water
US5911870A (en) * 1997-04-11 1999-06-15 H20 Technologies, Ltd. Housing and method that provide extended resident time for dissolving generated oxygen into water
US6296756B1 (en) 1999-09-09 2001-10-02 H20 Technologies, Ltd. Hand portable water purification system
CA2385847C (en) * 1999-09-27 2009-01-06 Shinko Pantec Co., Ltd. Electrode plate for water electrolysis device, electrode plate unit, solid electrolyte membrane unit, and electrochemical cell
US20020168418A1 (en) * 2000-08-04 2002-11-14 H20 Technologies, Ltd. Method and apparatus for treating water for use in improving the intestinal flora of livestock and poultry
US6358395B1 (en) 2000-08-11 2002-03-19 H20 Technologies Ltd. Under the counter water treatment system
EP1528126A1 (en) * 2003-10-30 2005-05-04 Vandenborre Hydrogen Systems N.V. An integrated electrolyser module with an internal gas/liquid separator
DE102018209520A1 (de) 2018-06-14 2019-12-19 Thyssenkrupp Uhde Chlorine Engineers Gmbh Elektrolysezelle

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3312614A (en) * 1967-04-04 Diaphragm electrolysis cell
US3926770A (en) * 1972-06-08 1975-12-16 Ppg Industries Inc Electrolytic cell having silicon bipolar electrodes
IT989421B (it) * 1973-06-25 1975-05-20 Oronzio De Nora Impiantielettr Cella di elettrolisi con elettrodi di forma particolare e deflettori atti ad allontanare i gas che si sviluppano agli elettrodi fuori dal lo spazio interelettrodico

Also Published As

Publication number Publication date
GB1564818A (en) 1980-04-16
DE2656650A1 (de) 1977-06-16
SE425979B (sv) 1982-11-29
US4017375A (en) 1977-04-12
NL7613929A (nl) 1977-06-17
CA1073406A (en) 1980-03-11
IT1069582B (it) 1985-03-25
SE7614034L (sv) 1977-06-16
JPS5278772A (en) 1977-07-02
FR2335623B3 (no) 1979-08-17
FR2335623A1 (fr) 1977-07-15
MX143561A (es) 1981-06-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO764231L (no)
US4138324A (en) Metal laminate strip construction of bipolar electrode backplates
US3222270A (en) Multi-electrolytic cells
CA1094505A (en) Monopolar membrane electrolytic cell
NO20130452L (no) Høytrykks elektrolysatormoduler
US4217199A (en) Electrolytic cell
NO853041L (no) En flercellet elektrolysator.
JPS60501114A (ja) フイルタ−プレス電解槽構造物用の単一中心槽要素
NO801726L (no) Monopolar elektrolysecelle av membrantypen
US4784735A (en) Concentric tube membrane electrolytic cell with an internal recycle device
SU1291029A3 (ru) Бипол рный электрод
NO791626L (no) Elektrolysecelle av filterpresstype
NO153580B (no) Elektrolyseapparat til fremstilling av klor.
NO863292L (no) Monopolar elektrokjemisk celle, celle-enhet og fremgangsmaate ved utfoerelse av elektrolyse i en monopolar celleserie.
US3948750A (en) Hollow bipolar electrode
NO752886L (no)
US4790914A (en) Electrolysis process using concentric tube membrane electrolytic cell
NO160087B (no) Elektrolysoer av filterpressetypen.
NO312470B1 (no) Elektrolysator
US5141618A (en) Frame unit for an electrolyser of the filter press type and electrolysers of the filter-press type
US4560452A (en) Unitary central cell element for depolarized, filter press electrolysis cells and process using said element
US4236989A (en) Electrolytic cell
US4093525A (en) Method of preventing hydrogen deterioration in a bipolar electrolyzer
US4233147A (en) Membrane cell with an electrode for the production of a gas
US4339323A (en) Bipolar electrolyzer element