PT85272B

PT85272B - Electrolisador de tipo filtro-prensa

Info

Publication number: PT85272B
Application number: PT85272A
Authority: PT
Inventors: Emile Cabaraux; Jean-Paul Detournay
Original assignee: Solvay
Priority date: 1986-07-09
Filing date: 1987-07-07
Publication date: 1994-11-30
Also published as: EP0253430A1; EP0253430B1; FR2601387A1; DK352487A; CA1334019C; JPS6326391A; US4800008A; PT85272A; DE3773068D1; CN87104811A; FR2601387B1; ATE67525T1; CN1013453B; BR8703493A; DK352487D0

Description

ELECTROLISADOR DE TIPO FILTRO-PRENSA

A presente invenção refere-se a um electrolisador de tipo filtro-prensa.

Os electrolisadores do tipo filtro-prensa são geralmente formados por um empilhamento de caixilhos verticais que delimitam canaras de electrolise nas quais os electrodos estão dispostos verticalmente. Podem estar interpostos entre caixilhos consecutivos, para separar as camaras de electrólise, membranas de permeabilidade selectiva ou diafragmas permeáveis aos electrólitos.

Os electrolisadores conhecidas deste tipo apresentam geralmente a particularidade de serem constituidos par um empilhamento de elementos de materiais diferentes. Assim, no documento BE-A-858100 (DIAÍ-iOND SHAMROCK CORPORATION) descreve-se um electrolisador que é formado por um empilhamento de caixilhos metálicos rígidas e membranas de permeabilidade selectiva; existem juntas de estanqueidade interpostas entre os caixilhos e as mem1 branas, e os electrodos estão alojados nas camaras delimitadas pelos caixilhos e pelas membranas. Nos documentos EP-A-8O287 e EP-A-8O288 (IMPERIAL CHEMICAL INDUSTRIES PLC) descreve-se um electrolisador formado por um empilhamento de placas metálicas que servem de eléctrodos, e membranas de permeabilidade selectiva; existem juntas de estanquicidade constituídas por um material macio que estão interpostas entre as placas e as membranas.

Nestes electrolisadores conhecidos a alternância de vários elementos de materiais diferentes torna a sua construção dificil e prejudica a sua estanquicidade.

Na Patente Francesa FR-A-1 593 242 descreve-se uma pilha de combustível formada por um empilhamento de elementos porta-eléctrodos em borracha, sendo cada um destes porta-eléctrodos formado por um caixilho anelar em borracha que encerra vários eléctrodos e vários separadores. Nesta pilha de combustível conhecida os eléctrodos opoem-se a uma deformação local dos caixilhos anelares pelo facto de serem retidos por encerramento nestes. Quando da montagem da pilha a compressão dos caixilhos, que é necessária para garantir a estanquicidade, dá origem imediatamente, a tensões internas importantes nos caixilhos e nos eléctrodos, que correm assim o risco de fissurar os caixilhos e deformar os eléctrodos.

A presente invenção remedeia estes inconvenientes fornecendo um electrolisador do tipo filtro-prensa, de concepção nova, no qual o número de elementos diferentes do empilhamento é reduzido e cuja construção é facilitada e a estanquicidade melhorada, sem dar origem a tensões excessivas nos caixilhos e nos eléctrodos.

Como consequência a invenção refere-se a um electrolisador do tipo filtro-prensa compreendendo um empilhamento de caixilhos verticais que delimitam camaras de electrólise contendo eléctrodos verticais; de acordo com a invenção os caixilhos são feitos de material macio, estendem-se livremente sobre a periferia dos eléctrodos e são deformados elasticamente por compressão uns contra os outros, entre duas flanges de topo.

No electrolisador de acordo com a invenção os caixilhos são feitos de material macio, deformável elasticamente por compressão. A sua rigidez pode geralmente ser insuficiente para que conservem o seu perfil em posição vertical, de modo que se abatem naturalmente sobre eles próprios sob o efeito do seu próprio peso. Em geral sao construídos num material elastomérico cuja dureza 5hore A (definida pela norma ASTM D 2240-75) está compreendida entre 40 e 90 unidades, de preferência entre 50 e 80 unidades. A escolha do material dos caixilhos está de resto condicionada pela necessidade por parte destes de resistir suficientemente ãs condições químicas e térmicas reinantes normalmente no electrolisador durante o seu funcionamento. 0s copolímeros elastoméricos derivados do etileno e do propileno são bastante convenientes no caso de electrolisadores para a produção do cloro e de soluçoes aquosas de hidróxido de sódio por electrólise de soluçoes aquosas de cloreto de sódio. Os exemplos preferidos destes copolímeros são os designados por EPM, que sao copolímeros de etileno e de propileno contendo entre 25 e 60% de propileno, e os designados por EPDM que sao terpolimeros de etileno, de propileno e de um dieno de duplas ligações nao conjugadas.

Os caixilhos podem ter qualquer perfil compatível com a realização de camaras de electrólise, por exemplo um perfil circular, oval, rectangular ou poligonal. De acordo com a invenção estendem-se na periferia dos eléctrodos que, graças à sua rigidez, constituem uma estrutura de suporte para os caixi3 lhos. Os eléctrodos devem ter por conseguinte um perfil e dimensões compatíveis com o perfil e dimensões dos caixilhos, de modo que se adaptem na abertura definida para os caixilhos e confiram a estes um perfil estável. Podem por exemplo ser constituídos por placas metálicas maciças ou perfuradas, planas ou onduladas, barras ou lâminas metálicas horizontais ou verticais. Devem apre sentar uma rigidez suficiente para suportar os caixilhos em posi ção vertical sem se deformarem.

A*

No electrolisador de acordo com a invenção os caixilhos envolvem os eléctrodos em toda a sua periferia e contornam livremente a periferia dos eléctrodos. Podem repousar livremente sobre a periferia dos eléctrodos sem estarem solidários a estes.

De acordo com a invenção é indiferente que um caixilho do empilhamento cubra vários eléctrodos ou que diversos caixilhos consecutivos do empilhamento estejam sobrepostos em conjunto sobre um mesmo eléctrodo. Prefere-se geralmente associar um caixilho individual a cada eléctrodo.

De acordo com a invenção os caixilhos do empilhamento sao comprimidos uns contra os outros entre duas flanges de topo que servem assim como apoios verticais indeformáveis para o empilhamento de caixilhos. Como regra geral a compressão é regulada de modo que os caixilhos sejam deformados elasticamente o suficiente para assegurar a estanquicidade do empilhamento. 0 valor óptimo da compressão depende do material dos caixilhos e deve ser determinado em cada caso particular. A compressão pode ser assegurada por qualquer meios apropriado, por exemplo por meio de tirantes que ligam as flanges de topo uma à outra.

No electrolisador de acordo com a invenção as flanges de topo podem ser painéis de obturaçao do electrolisador,,

Numa variante podem ser perfilados de modo a delimitarem uma camara de electrólise ou uma câmara de circulação para o electrólito <, electrolisador de acordo com a invenção está geralmente assente sobre uma base que pode ser por exemplo uma fundaçao em betão ou em alvenaria ou uma construção de vigotas metálicas, fixa ou móvel sobre um trilho de rolamento.

A invenção aplica-se tanto aos electrolisadores bipolares como aos electrolisadores monopolares.

electrolisador de acordo com a invenção é geralmente dotado de condutas para a admissão e a eliminação dos produtos que tomam parte na electrólise. Estas condutas podem de preferencia ser formadas pela justaposição de troços tubulares montados nos caixilhos do empilhamento, como descrito no documento EP-A-BO 2B7.

Numa forma de realizaçao particular do electrolisador de acordo com a invenção este compreende dispositivos de centragem dos eláctrodos nos seus caixilhos respectivos. Os dispositivos de centragem devem ser concebidos de modo a limitarem a um valor mínimo a sua oposição à livre deformação dos caixilhos quando estes sao comprimidos uns contra os outros para formar a parede do electrolisador. Para o efeito, e de acordo com a invenção, podem compreender órgãos de fixação locais dos electrodos aos caixilhos que estão dispostos intervaladamente na periferia dos caixilhos de modo que entre dois órgãos de fixação consecutivos os caixilhos se possam deformar livremente sem obstáculos. Regra geral é conveniente reduzir o número de órgãos de fixação local ao mínimo estrictamente necessário para assegurar uma centragem dos eléctrodos nos caixilhos. Por exemplo, nos casos de caixilhos quadrados ou rectangulares podem-se prever 4 órgãos de fixação local distribuídos regularmente na periferia dos caixilhos; são distribuídos com vantagem à razão de dois órgãos de fixaçao ao longo de cada montante vertical do caixilho □s órgãos de fixação podem compreender por exemplo espigões solidários aos eléctrodos e encaixados em entalhes correspondentes praticadas nos caixilhos. Numa variante de realização os caixilhos compreendem espigões laterais que assentam sobre apoios correspondentes solidários aos eléctrodos. Pode-se prever com vantagem 4 pares espigão/entalhe ou espigão/apoio na periferia do caixilho para centrar o eléctrodo no caixilho.

Esta forma de realização da invenção tem uma , *1» aplicaçao interessante nos electrolisádores do tipo monopolar nos quais os eléctrodos são fixados individualmente a condutores eléctricos que atravessam de forma estanque aberturas cilíndricas existentes através dos caixilhos para serem acoplados a barras condutoras dispostas no exterior do electrolisador. De acordo com a invenção os condutores eléctricos servem de órgãos de fixação local dos eléctrodos aos caixilhos e são formados para este efeito por barras metálicas rígidas cuja secção é de preferencia circular ou oval. A estanquicidade à passagem das barras nas aberturas cilíndricas correspondentes do caixilho pode ser obtida por fecho elástico das barras nas suas aberturas cilíndricas e/ou por meio de um vedante interposto entre as barras e a parede cilíndrica das aberturas. A estanquicidade pode ser reforçada por meio de rebordos de vedação solidários ao caixilho, da forma representada na fig. 4 da Patente FR-A-l593242.

Numa outra forma de realização particular do electrolisador de acordo com a invenção as dimensões respectivas dos caixilhos e dos eléctrodos são reguladas de modo a conseguir —se um afastamento essencial entre uma parte pelo menos do bordo periférico dos eléctrodos e dos caixilhos. Por exemplo, no caso de caixilhos e eléctrodos quadrados ou rectangulares constroem-se eléctrodos cuja altura e largura são respectivamente menores do que a altura e a largura de abertura rectangular do caixilho correspondente. Esta forma de realização da invenção reduz vantajosamente os obstáculos às deformações e deslocações locais dos caixilhos durante a montagem do electrolisador e o seu funcionamento. Para o efeito é recomendável que o afastamento entre o rebordo periférico dos eléctrodos e os caixilhos seja suficien te para que, quando da montagem do electrolisador e do funcionamento deste, os caixilhos possam encher transversalmente sem serem prejudicados pelos eléctrodos ou, consoante os casos, sem —* M «04 que as tensões internas de tracçao e de compressão, que seriam produzidas respectivamente nos caixilhos e nos eléctrodos, excedam um limite crítico, sendo este definido por exemplo pelo limi te elástico do material dos caixilhos e pela resistência dos eléctrodos a dobragem. Na prática o afastamento óptimo a prever entre os caixilhos e os eléctrodos depende de vários parâmetros, entre os quais figuram nomeadamente o perfil e as dimensões dos caixilhos e dos eléctrodos, o material que constitui os caixilhos, nomeadamente o seu módulo de elasticidade, e os esforços de compressão dos caixilhos uns contra os outros entre as flanges de topo. Aquele valor deve ser determinado em cada caso particular por um cálculo de rotina.

Numa forma de realização suplementar do electrolisador de acordo com a invenção as flanges são apoiadas na base, os eléctrodos sao suportados pelos caixilhos e os caixilhos sao suportados acima da base por forças de atrito criadas entre os caixilhos e as flanges. Esta forma de realizaçao da invenção permite deformações e deslocamentos locais dos caixilhos do empilhamento, nomeadamente sob o efeito de variações locais de pressão ou da temperatura nas camaras de electrólise. Esta forma de realização da invenção está bastante bem adaptada aos elec trolisadores de pequenas dimensões, compreendendo um número limitada de caixilhos, por exempld menos de 50 caixilhos consecutivos. Numa variante no caso de electrolisadores de grandes dimensões compreendendo um grande número de caixilhos macios, por exemplo superior a 100, pode-se revelar conveniente prever um ou mais apoios locais sob o empilhamento dos caixilhos.

Numa forma de realizaçao modificada do electrolisador de acordo com a invenção os caixilhos sao suspensos pelos eléctrodos e estes sao fixados a condutores eléctricos rígidos que atravessam os caixilhos de forma estanque e sao suportados sobre um apoio apropriado. Nesta forma de realização do electrolisador de acordo com a invenção os condutores eléctricos têm uma dupla função; por um lado servem de ligação eláctrica entre os eléctrodos e uma fonte de corrente contínua; por outro lado servem para suportar os eléctrodos e os caixilhos.

A invenção permite melhorar de maneira eficaz a estanquicidade dos electrolisadores do tipo filtro-prensa de empilhamento de caixilhos permitindo seleccionar caixilhos deformáveis de maleabilidade óptima e regular à vontade a compressão dos caixilhos. Tem uma aplicação particularmente vantajosa para a concepção de electrolisadores nos quais as camaras anúdicas sao isoladas das camaras catódicas por separadores permeáveis aos iões. Os separadores são geralmente folhas interpostas entre os caixilhos sucessivos do empilhamento e fabricadas num material susceptível de ser atravessado por uma corrente iónica durante o funcionamento do electrolisador. Podem ser indistintamente diafragmas permeáveis aos electrólitos aquosos ou membranas de permeabilidade selectiva₀

5ao exemplos de diafragmas utilizáveis no electrolisador de acordo com a invenção os diafragmas de amianto tais como os descritos na Patente II5-A-l B55 497 (5TUART) e nas

Θ

- Patentes FR-A-2 400 569, EP-A-1634 e EP-A-1B 034 (SOLVAY &. Cie)

I e os diafragmas de polímeros orgânicos tais como os descritos nas Patentes FR-A-2 170 247 (IMPERIAL CHEMICAL INDUSTRIES PLC) e nas Patentes EP-A-7674 e EP-A-37 140 (SOLVAY à Cie).

Entendem-se por membranas de permeabilidade selectiva as membranas delgadas nao porosas compreendendo uma matéria permutadora de ioes« A escolha do material que constitui as membranas e da matéria permutadora de ioes dependerá da natureza dos electrólitos submetidos a electrólise e dos produtos que se pretendem obter. Como regra geral o material das membranas é escolhido entre os que sao capazes de resistir às condições térmicas e químicas que reinam normalmente no electrolisador durante a electrólise, sendo a matéria permutadora de iões escolhida entre as matérias permutadoras de aniões ou as matérias permutadoras de catioes em função das operações de electrolise às quais o electrolisador está destinado. Por exemí ' ,

I pio, nos casos de electrolisadores destinados a electrolise de I soluçoes aquosas de cloreto de sódio para produção de cloro, de hidrogénio e soluções aquosas de hidróxido de sódio, as membranas mais convenientes sao as membranas catiónicas feitas de poli mero fluorado, de preferência perfluorado, contendo grupos funcionais catiónicos derivados de ácidos sulfónicos, de ácidos _; carboxílicos ou de ácidos fosfónicos, ou de misturas de grupos !

I funcionais desta natureza. Os exemplos de membranas deste tipo lí sao os que estão descritos nas patentes GB-A-1 497 748 e j GB-A-1 497 749 (ASAHl KASEI KOGYO K.K.), GB-A-1 518 387, J GB-A-1 522 877 e US-A-4 126 588 (ASAHl GLASS COMPANY LTD) e | GB-A-1 402 920 (DIAMOND SHAMRDCK C0RP.)_o As membranas particuj larmente adaptadas para esta aplicação da célula de acordo com J a invenção sao as que sao conhecidas 'pelos nomes NAFIQN (DU PONT DE NEMDUR5 à 00) e FLEMION (ASAHl GLASS COMPANY LTD).

ι electrolisador de acordo com a invenção tem ume aplicaçao particularmente vantajosa para a produção de cloro e de soluçoes aquosas de hidróxido de sódio pela electrólise de soluções aquosas de clo^reto de sódio»

A invenção tem como resultado vantajoso facilitar e melhorar a estanquicidade dos electrolisadores tipo filtro-prensa. Nos electrolisadores de acordo com a invenção a estanquicidade do empilhamento dos caixilhos e das membranas pode com efeito ser assegurado facilmente pela compressão elástica do caixilho, sem necessitar de juntas de estanquicidade adicionais, nem de um enchimento, colagem ou soldadura dos caixilhos e das membranas. A invenção nao exclui, todavia, que em vez de compressão os caixilhos possam eventualmente ser soldados ou colados.

As particularidades e pormenores da invenção tornar-se-ao evidentes a partir da descrição seguinte de algumas variantes de realização particulares do electrolisador de acordo com a invenção, com referência aos desenhos anexos.

A fig. 1 mostra em secção vertical longitudinal, uma primeira forma de realizaçao do electrolisador de acordo com a invenção}

A fig. 2 è uma perspectiva axDnométrica, com omissão parcial, de um elemento do electrolisador da fig. 1;

A fig. 3 mostra o elemento da fig. 2 em corte vertical segundo o plano III—III da fig. 2;

A fig. 4 é uma vista de perfil do elemento das figs. 2 e 3 no sentido da seta IV da fig. 2;

A fig. 5 mostra um outro elemento do electrolisa10 dor da fig. 1 em corte vertical segundo o plano V-V da fig.

A fig. 6 é uma vista parcial, em secção vertical longitudinal, de uma variante de realizaçao do electrolisador da fig. 1,

A fig. 7 mostra uma 2- forma de realizaçao do electrolisador de acordo com a invenção em secção transversal vertical, com remoção parcial;

A fig. B é uma vista análoga à fig. 7 de uma variante da forma de realização da fig. 7;

A fig. 9 é um corte segundo o plano IX-IX da fig. 8;

A fig. 10 é uma vista parcial análoga a fig. 9, em escala ampliada, de um pormenor do electrolisador de acordo com a invenção;

A fig. 11 é uma	vista	parcial	fragmentada	de	um
tro pormenor do electrolisador	de acordo com	a invenção;
A fig. 12 é uma	vis t a	p arcial	fragmentada	de	uma
variante de execução do pormenor da	fig. 11;
A fig. 13 é uma	vista	parcial	fragmentad a	d e	uma

cutra variante de execução do pormenor da fig. 11.

Nestas figuras as mesmas natações de referência designam elementos idênticos.

electrolisador representado na fig. 1 e formado aor um empilhamento de caixilhos verticais, alternadamente anódi11 cos 1 e catódicos 2, entre 2 flanges rígidos de topo 3 e 4, sobre uma base 24. Estão interpostas membranas de permeabilidade selectiva 5 entre os caixilhos 1 e 2 para delimitar camaras de electrólise alternadamente anodicas 6 e catódicas 7, contendo respectivamente ânodos 8 e cátodos 9.

De acordo com a invenção os caixilhos anódicos 1 e catódicos 2 sao construídos de um material elastomérico caracterizado por uma dureza Shore A inferior a 80 unidades, por exemplo um copolimero derivado do etileno e do propileno, tal como os designadas por EPM e EPDM.

Representou-se nas figs. 2, 3 e 4 um caixilho anódico 1 associado a um anodo 8. De acordo com a invenção o caixilho 1 estende-se livremente em torno da periferia do ânodo Θ que é formado neste caso, e para este efeito, por 2 placas metálicas verticais rectangulares 10, dispostas face a face uma a outra no interior da abertura 11 do caixilho 1. As 2 placas 10 sao solidárias às barras metálicas horizontais 12 por intermédio de cavaleiros 13. As barras 12 atravessam de forma estanque as aberturas cilíndricas 55 praticadas num montante vertical 14 do caixilho 1 e estão encastradas em entalhes 15 do outro montante 16 do caixilho, de modo a centrar o anodo no caixilho. A altura e a largura das placas 10 sao escolhidas de forma aproximadamente iguais, embora ligeiramente inferiores, à altura e à largura da abertura 11 do caixilho 1, de modo que o ânodo 8 constitua assim uma estrutura de suporte para o caixilho 1, mantendo-se um pequeno afastamento 54 entre ele e o caixilho. As barras 12 são prolongadas para além do montante 14 para fora da abertura 11 para serem ligadas a uma barra condutora, não representada, ligada ao berne positivo de uma fonte de corrente contínua. As barras 12 constituem deste modo, simultaneamente, condutores eléctricos para o anodo 8 e órgãos de fixação local do anodo 8 ao caixilho 1.

□s cátodos 9 estão associados de modo análogo aos caixilhos catódicos 2, para os quais constituem também uma estrutura de suporte. Para este efeito compreendem também um par de placas metálicas verticais rectangulares 17 dispostas face a face, uma em relação à outra, no interior da abertura 18 do caixilho 2 (figs. 1 e 5). As placas 17 tem uma altura e uma largura aproximadamente iguais, embora ligeiramente inferiores, ã altura e à largura da abertura 18 do caixilho 2 e estão centradas neste por meio de pequenas barras ou espigões 19 e 20 soldados às placas e encastrados em aberturas correspondentes 56 existentes nos montantes 21 e 22 do caixilho. Servindo também de condutores eléctricos ao cátodo 9 as barras 19 são prolongadas para além do caixilho 2 para serem ligadas a uma barra condutora ligada ao borne negativo de fonte de corrente»

No electrolisador das figs. 1 a 5 a ligaçao das barras anódicas 12 e das pequenas barras catódicas 19 âs suas barras condutoras respectivas são realizadas por meio de condutores brandos constituidos por fios metálicos entrançados, de modo a nao criarem obstáculos ao livre deslocamento do empilhamento de caixilhos.

As placas 10 e 17 que formam os eléctrodos são de A preferencia perfuradas, podem ser por exemplo chapas perfuradas com orifícios, chapas de metal distendido ou redes metálicas rígidas.

De acordo com a invenção os caixilhos 1 e 2 e as membranas 5 sao comprimidas entre as flanges 3 e 4 por meio de tirantes 23 e a estanquicidade do conjunto é assegurada graças a deformação elástica dos caixilhos 1 e 2, sem necessidade de órgãos de estanquicidade adicionais. Graças aos afastamentos existentes entre as placas 10 e 17 dos eléctrodos e os seus caixilhos respectivos 1 e 2, estes podem deformar-se transversal13 mente sem serem impedidos pelos eléctrodos, quando são comprimidos entre as flanges 3 e 4.

Na variante de realização representada na fig. 1 apenas as flanges 3 e 4 assentam na base 24, enquanto que os caixilhos 1 e 2 e os eléctrodos 8 e 9 são mantidos afastados da base pelas forças de atrito criadas entre os caixilhos e as flanges. Numa variante, no caso de electrolisadores contendo um grande número de caixilhos macios, pode-se prever 1 ou vários apoios intermédios dos caixilhos. Os tirantes 23 podem servir para este efeito com vantagem, conforme está esquematizado na f ig. 6.

Os caixilhos 1 e 2 e as membranas 5 são perfurados por 4 aberturas marginais 25, 26, 27 e 28 que, alinhados no electrolisador, formam respectivamente 4 colectores horizontais distintos que desembocam respectivamente em 4 aberluras 33 existentes através da flange 3, Estes colectores servem para a admissao dos electrolitos a electroiisar nas camaras de electrúlise 6 e 7, e para a eliminação dos produtos da electrúlise. Para este efeito nos caixilhos anúdicos 1 as aberturas marginais 25 e 27 estão em comunicação com a abertura central através de condutas 34 e 35 e, nos caixilhos catódicos 2, as aberturas marginais 26 e 28 estão em comunicação com a abertura central 18 através das condutas 36 e 37.

A fig. 7 refere-se a uma outra forma de realimil zaçao do electrolisador de acordo com a invenção na qual os caixilhos anódicos estão suepensos nos ânodos 8 e estes estão supor tados sobre uma estrutura metálica 38. Para esse efeito cada caixilho anúdico 1 está disposto em torno do par de placas 10 que formam o anodo 8, como se expos anteriormente com referencie as figso 1 a 4, as barras 12 tem uma extremidade fixada à placa transversal de suporte 39 por meio de parafusos ou cavilhas 40, a outras extremidades das barras está encastrada numa abertura apropriada 41 de uma outra placa transversal de suporte 42 e as placas 39 e 42 vão apoiar-se sobre vigotas horizontais 43 da estrutura 38. Existem isolantes 45 interpostos entre as vigotas 43 e as placas 39 e 42. Os caixilhos catódicos 2 e os seus cátodos 9 estão sustidos no empilhamento por compressão entre os caixilhos anódicos, como na forma de realização das figs. 1 a 5.

A estrutura de suporte 38 pode eventualmente compreender vigotas adicionais 44 que servem de apoios intermédios para os caixilhos.

Numa variante desta forma de realização representada nas figs 8 e 9 os caixilhos anódicos possuem uma nervura periférica 46 que rodeia os caixilhos catódicos 2 e serve para os suportar e para os rentrar no empilhamento.

Nas formas de realização do electrolisador de acordo com a invenção representadas nás figs. 1 a 9 podem eventualmente estar embutidas nas longarinas inferiores 52 e/ou superiores 53 dos caixilhos anódicos 1 e catódicos 2 armaduras, não representadas o Estas armaduras tem por função aumentar a resistência a flexão das longarinas 52 e/ou 53 dos caixilhos. Podem por exemplo ser constituídas por barras ou hastes metálicas.

Nos casos em que □ electrolisador de acordo com a invenção, representado nas figs. 1 a 9, é destinado à electrólise de soluçoes aquosas de cloreto de sodio, as placas 10 e os ânodos 8 podem ser fabricados de forma conhecida por si em titanio e suportar um revestimento de material activo para descarga dos iões cloreto, tal como uma mistura de óxido de ruténio e de dióxido de titanio, por exemplo. As barras 12 podem ser de titanio. Utilizam-se com vantagem as barras obtidas por extrusão conjunta de uma alma de cobre com uma bainha de titanio. As pia cas 17 dos cátodos 9 podem ser de qualquer material apropriado, por exemplo de aço ou de níquel.

Na exploração dos electrolisadores de membranas para a produção de cloro e soluções aquosas de hidróxido de sódio, revelou-se geralmente como vantajoso manter nas camaras catódicas uma pressão superior ã que existe nas camaras anódicas. As formas de realização esquematizadas nas figs. 10 a 12 estão especialmente concebidas para este modo de exploração do electrolisador, de modo a evitar uma corrosão local dos caixilhos anódicos quando estes são construídos com um copolímero derivado de etileno e de propileno.

Na forma	de	realizaçao	representada	na	fig. 10
os caixilhos anódicos 1	estão recuados	em relaçao	aos	caixilhos
catódicos 2 no interior	do	electrolisador.
Na forma	de	realizaçao	representada	na	fig. 11 a

face 47 que delimita a abertura central 11 dos caixilhos anódicos 1 está envolvida por uma folha 48 de um polímero fluorado, de preferencia perfluorado, tal como o politetrafluoretileno. Numa variante desta forma de realizaçao do electrolisador de acordo com a invenção representada na fig. 12 o invólucro 48 da fig. 11 está substituído por 2 folhas anelares 49 que sobressaiem à frente da face 47 no interior da camara anódica 6.

Na forma de realizaçao representada na fig. 13 cada caixilho anódico 1 apresenta 2 cortes anelares periféricos 50 que desembocam na camara anódica em frente das membranas e nestes cortes 5D estão alojadas argolas 51 de um polímero fluorado, tal como o politetrafluoretileno.

Claims

- 1θ Electrolisador do tipo filtro-prensa compreendendo um empilhamento de caixilhos verticais (1, 2) delimitando camaras de electrélise (6, 7) contendo eléctrodos verticais (B, 9), caracterizado pelo facto de os caixilhos (1, 2) serem construídos num material macio, se estenderem livremente, envol vendo-os, sobre a periferia dos eléctrodos (8, 9), e serem deformados elasticamente por compressão uns contra os outros entre 2 flanges de topo (3, 4).

- Electrolisador de acordo com a reivindicação 1 caracterizado pelo facto de os eléctrodos (B, 9) constituírem uma estrutura de suporte dos caixilhos (1, 2).

_ 3§ Electrolisador de acordo com as reivindicações

1 ou 2 caracterizado pelo facto de o material macio que constitui os caixilhos (1, 2) ser um elastómero que apresenta uma dureza Shore A compreendida entre 40 e 90 unidades.

- 4? Electrolisador de acordo com qualquer das rei17 vindicaçoes 1 a 3, caracterizado pelo facto de estar associado um caixilho individual (1, 2) a um eléctrodo indvidual (8, 9).

- 5§ -

Electrolisador de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo facto de os dispositivos de centragem dos eléctrodos (8, 9) nos caixilhos (1, 2) compreenderem órgãos (12, 15, 55; 19, 20, 56) de fixação local dos eléctrodos (8, 9) aos caixilhos (1, 2), repartidos intervaladamente sobre a periferia dos caixilhos.

— 6 - —

Electrolisador de acordo com a reivindicação 5 caracterizado pelo facto de os órgãos de fixação local dos eléctrodos (8, 9) aos caixilhos (1, 2) compreenderem espigões (12, 19, 20) solidários aos eléctrodos (B, 9) e encaixados em entalhes correspondentes (15, 55, 56) dos caixilhos (1, 2).

- 7§ Electrolisador de acordo com a reivindicação 6 caracterizado pelo facto de os espigões dos órgãos de fixação local compreenderem barras metálicas rígidas (12) que atravessam aberturas cilíndricas (55) praticadas nos caixilhos (1) constituem simultaneamente condutores eléctricos para os eléctrodos ( 8) o

- B? Electrolisador de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 7 caracterizado pelo facto de as dimensões respectivas dos caixilhos (1, 2) e dos eléctrodos (8, 9) serem

- 18 projectadas de modo a manter um afastamento essencial (54) entre pelo menos uma parte do rebordo periférico dos eléctrodos (Θ, 9) e dos caixilhos (1, 2).

- 9- -

Electrolisador de acordo com qualquer das reivindicações 1 a B caracterizado pelo facto de as flanges de topo (3, 4) estarem assentes sobre uma base (24), os eléctrodos (B, 9) serem suportados pelos caixilhos (1, 2) e os caixilhos (1, 2) serem suportados acima da base (24) por forças de atrito criadas entre os caixilhos (1, 2) e as flanges (3, 4).

- 103 -

Electrolisador de acordo com qualquer das reivindicações 7 a 9 caracterizado pelo facto de os eléctrodos (8) serem suportados pelos condutores eléctricos (12) sobre um apoio (39, 42, 43) e de os caixilhos (1) serem suspensos pelos eléctrodos (8).

Foram inventores Jean-Paul Detournay, belga, engenheiro civil químico, residente em Rue de Floreffe, 17, B-5760 Franiere, Bélgica e Emile Eabaraux, belga, engenheiro industrial, residente em Rue du Reigersvliet, 37, B-1D4C Bruí xelles, Bélgica.

A requerente declara que □ primeiro pedido desta patente foi apresentado em França, em 9 de Julho de 19B6, sob o n?. 86.1D143<>