WO2012114915A1 - 大型電解槽及び電解停止方法 - Google Patents

大型電解槽及び電解停止方法 Download PDF

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WO2012114915A1
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electrolysis
electrolytic cell
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cells
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佐々木　岳昭
衛 松岡
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旭化成ケミカルズ株式会社
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/70—Assemblies comprising two or more cells

Definitions

  • the present invention relates to a large electrolytic cell for alkaline salt electrolysis.
  • the present invention also relates to a method for stopping electrolysis using a large electrolytic cell.
  • electrolysis In the electrolysis (hereinafter referred to as “electrolysis”) of an aqueous alkali metal chloride solution such as saline, an ion exchange membrane method using an electrolytic cell equipped with an ion exchange membrane is mainly used.
  • This electrolytic cell includes an electrolytic cell connected in series inside thereof. Electrolysis is performed with an ion exchange membrane interposed between the electrolysis cells.
  • a cathode chamber frame attached with a cathode and an anode chamber frame attached with an anode are arranged back to back via a partition wall (back plate).
  • an electrolytic cell described in Patent Document 1 is known.
  • An object of the present invention is to provide a large electrolytic cell and a method for stopping electrolysis that can reduce a reverse current when electrolysis is stopped.
  • the present invention is as follows.
  • One aspect of a large electrolytic cell according to the present invention includes a plurality of electrolytic cells electrically connected in series, the electrolytic cell has a plurality of electrolytic cells, and the electrolytic cell is electrically connected to an anode and In the electrolytic cell, the anode chamber in which the anode is installed and the cathode chamber in which the cathode is installed are arranged via a partition wall, and a plurality of electrolytic cells are connected in series in the electrolytic cell.
  • An ion exchange membrane is disposed between the anode chamber of one electrolytic cell and the cathode chamber of the other electrolytic cell of two adjacent electrolytic cells in the electrolytic cell, and at least two electrolytic cells have an electric circuit breaker. And are connected in series with a conductor.
  • a large sized electrolytic cell is an electrolysis apparatus which has a some electrolytic cell as a component.
  • An aspect of the electrolysis stop method according to the present invention includes a step of interrupting an electric current between adjacent electrolyzers by an electrical interrupter when the electrolysis using the large electrolyzer is stopped.
  • all the electrolytic cells are connected in series with a conductor via an electrical interrupting device. Thereby, it becomes easy to reduce the reverse current when the electrolysis is stopped.
  • One embodiment of the present invention preferably includes two electrolytic cells. This simplifies the facility.
  • a plurality of electrolysis cells connected in series in the electrolytic cell are pressurized in the connection direction by a press.
  • the leakage of the contents (electrolyte etc.) in an electrolytic cell can be suppressed during electrolysis.
  • the electric interrupting device automatically interrupts the current between the adjacent electrolytic cells. Therefore, it becomes easy to reliably reduce the reverse current when the electrolysis is stopped.
  • the reverse current when electrolysis is stopped can be reduced.
  • FIG.7 (a) is a schematic diagram (side view) of an electrolytic cell
  • FIG.7 (b) is a schematic diagram (side view) of the large sized electrolytic cell which concerns on other embodiment (4th embodiment) of this invention. ).
  • the “electrolyzer” means an electrolyzer in which two or more electrolysis cells are connected in series.
  • the “large electrolytic cell” means an electrolytic device in which two or more electrolytic cells are electrically connected in series with a conductor.
  • the large electrolytic cell of this embodiment includes a plurality (two) of electrolytic cells electrically connected in series.
  • Each electrolytic cell has a plurality of electrolytic cells connected in series via an ion exchange membrane.
  • the two electrolytic cells are connected in series with a conductor via an electrical interrupting device.
  • a plurality of electrolysis cells are connected in series means that a plurality of electrolysis cells are arranged such that anodes and cathodes included in each electrolysis cell are alternately arranged along a predetermined direction.
  • An electrolytic cell having a large number of electrolytic cells arranged in series is generally referred to as a bipolar ion exchange membrane method electrolytic cell.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view (conceptual diagram) of the electrolytic cell 2 constituting the electrolytic cell 4.
  • the electrolysis cell 2 has a pair of an anode 24 and a cathode 22. A pair of anode 24 and cathode 22 belonging to one electrolytic cell 2 are electrically connected.
  • a cathode chamber frame to which the cathode 22 is attached and an anode chamber frame to which the anode 24 is attached are arranged back to back via a partition wall 25 (back plate). That is, the anode chamber 23 and the cathode chamber 21 are separated by the partition wall 25.
  • a gasket 26 is disposed on the frame of the electrolysis cell 2.
  • FIG. 2 is a sectional view (conceptual diagram) of a part of the electrolytic cell 4 in the present embodiment.
  • the electrolytic cell 2, the ion exchange membrane 28, and the electrolytic cell 2 are arranged in series in this order.
  • salt water is supplied to the anode chamber 23, and pure water or a low-concentration sodium hydroxide aqueous solution is supplied to the cathode chamber 21.
  • the electrolysis cells 2 are connected in series via an ion exchange membrane 28, and the anode chamber 23 of the right electrolysis cell 2 and the cathode chamber 21 of the left electrolysis cell 2 are separated by an ion exchange membrane 28, and electrolysis is performed. Done.
  • the number of electrolytic cells 2 arranged in series in one electrolytic cell 4 is not particularly limited, but is preferably about 2 to 300.
  • An electrolytic cell (anode terminal cell) having only an anode chamber may be disposed at one end of the electrolytic cell 4 (one end of a plurality of electrolytic cells connected in series in the electrolytic cell) (see FIG. 6).
  • an electrolytic cell (cathode terminal cell) having only a cathode chamber may be arranged (see FIG. 6).
  • FIG. 3 is a side view (schematic diagram) of the large electrolytic cell 1 of the present embodiment.
  • the large electrolytic cell 1 according to the present embodiment includes two electrolytic cells 4. In each electrolytic cell 4, a plurality of electrolytic cells 2 are connected in series. Each electrolysis cell 2 may be connected with a bolt, a screw, or the like.
  • the large electrolytic cell 1 has an anode terminal 7 and a cathode terminal 6 connected to a power source.
  • the anode 24 of the electrolytic cell located at the end of the plurality of electrolytic cells 2 connected in series in one electrolytic cell 4 (electrolytic cell 4A) is electrically connected to the anode terminal 7.
  • the cathode 22 of the electrolytic cell located at the end of the plurality of electrolytic cells 2 connected in series in the other electrolytic cell 4 is electrically connected to the cathode terminal 6.
  • the cathode 22 of the electrolytic cell located at the end opposite to the anode 24 connected to the anode terminal 7 is connected to the electrolytic cutoff device via the conductor 5.
  • the anode 24 of the electrolysis cell located at the end opposite to the cathode 22 connected to the cathode terminal 6 is connected to the electrolysis breaker via the conductor 5.
  • the two electrolytic cells 4 are connected in series with the conductor 5 via the electrolytic blocking device 3.
  • the current flowing from the anode terminal 7 to the electrolytic cell 4A passes from the anode to the cathode of each electrolytic cell 2 in the electrolytic cell 4A, passes through the conductor 5, and flows in each electrolytic cell 2 in the electrolytic cell 4B. It passes from the anode to the cathode and flows to the cathode terminal 6.
  • the electrolytic solution supplied to each electrolytic cell 2 is supplied to each electrolytic cell 2 from the electrolytic solution supply pipe 9 via the electrolytic solution supply hose 8. Further, the electrolytic solution and the electrolyzed product are recovered from the electrolytic solution recovery tube 10.
  • the electrolysis stop method of the present embodiment when the electrolysis of salt water in the large electrolyzer 1 is stopped, the electric current between the two electrolyzers 4 is interrupted (insulated) by the electrical interrupter 3. As a result, the reverse current is greatly reduced, and the oxidation and deterioration of the cathodes 22 included in each electrolytic cell 2 are suppressed. In addition, since the reverse current can be reduced by a simple operation such as the operation of the electrical interrupter 3, a complicated device for supplying a weak anticorrosion current and the operation thereof are not required.
  • the reverse current is generated by a voltage (potential difference) between the electrolytic cell 2 and the grounded electrolyte supply pipe 9 or electrolyte recovery pipe 10 when the electrolysis is stopped.
  • the reverse current flows to the electrolyte supply pipe 9 or the electrolyte recovery pipe 10 through the electrolyte supply hose 8.
  • the reverse current flows in the direction opposite to the direction of current during electrolysis.
  • This reverse current is generated due to a state in which a battery using chlorine as a reactive species is formed when electrolysis is stopped.
  • chlorine generated on the anode chamber 23 side is dissolved in an electrolyte solution (such as saline) in the anode chamber 23. Since the chlorine dissolved in the anode chamber 23 is highly reactive, a reaction occurs in which chlorine is decomposed at the anode 24 when the electrolysis is stopped. Thereby, when the electrolysis is stopped, a voltage is generated between the electrolytic cell 2 and the grounded electrolyte supply pipe 9 or the electrolyte recovery pipe 10, and a reverse current flows.
  • the voltage (potential) of each electrolytic cell 2 with respect to the grounded electrolyte supply pipe 9 and the electrolyte recovery pipe 10 increases, and the value of the reverse current also increases. Become. According to theoretical calculation, the magnitude of the reverse current is proportional to the square of the number of electrolysis cells connected in series.
  • the cathode catalyst when a catalyst material that dissolves by a reverse current, such as Ru or Sn, is used as the cathode catalyst, the cathode catalyst is dissolved by the reverse current when the electrolysis is stopped, the amount of catalyst at the cathode 22 is reduced, and the life of the cathode 22 is reduced. Becomes extremely short.
  • the cathode catalyst when a catalyst material that does not dissolve due to a reverse current such as Ni or Pt is used as the cathode catalyst, an oxygen generation reaction occurs on the cathode 22 side due to the reverse current when the electrolysis is stopped.
  • the reverse current is large, a mixed gas of hydrogen and oxygen is generated in the cathode chamber 21.
  • the cathode catalyst is likely to drop off due to oxidation by stopping electrolysis and reduction by re-energization, and the life of the cathode 22 is shortened.
  • an anticorrosion current of about 1 / 100th of the electrolysis current is passed when electrolysis is stopped, and during this time, salt water not containing dissolved chlorine is supplied to the anode chamber 23 to The amount of dissolved chlorine in the chamber 23 was reduced.
  • a method of passing the anticorrosive current to stop electrolysis makes the operation complicated. Further, when the anticorrosion current does not flow, the catalyst of the cathode 22 may be dissolved and the life thereof may be shortened.
  • the electrical interrupting device 3 is provided between the electrolyzers 4 and when the electrolysis is stopped, the electrolyzers 4 are electrically insulated, thereby greatly reducing the reverse current and the cathode 22. Oxidation and degradation can be suppressed. Therefore, in this embodiment, unlike the conventional electrolysis stop method, it is not necessary to flow a corrosion-proof current when electrolysis is stopped. According to the theoretical calculation, the magnitude of the reverse current is proportional to the square of the number of connected electrolysis cells.
  • the two electrolytic cells 4 are insulated by the electric circuit breaker 3 to
  • the maximum value of the number of electrolytic cells 2 that are connected to each other is 1 ⁇ 2 that when the two electrolytic cells 4 are not insulated. Therefore, the magnitude of the reverse current is about the square of 1/2, that is, about 1/4.
  • any device may be used as long as a positive current flows during electrolysis and a reverse current does not flow when electrolysis is stopped.
  • a device using a diode having a rectifying action that is generally used, a device for mechanical disconnection, a device for increasing electric resistance, a combination thereof, and the like can be given.
  • a device that cuts off mechanically is preferable in that power loss due to heat generation during electrolysis in which a positive current flows is small.
  • Examples of the device that mechanically shuts off include a switch, and examples thereof include a product name “Short Circuit Switch” manufactured by Mersen.
  • a method may be used in which a fuse is attached in parallel with the electrical interrupting device 3 and when the electrical disconnecting device 3 is opened at the time of electrolysis stop, the fuse is blown to electrically isolate the electrolytic cells.
  • opening the electric circuit breaker 3 means electrically blocking between electrolytic cells.
  • electrolysis and electrolysis stop may be performed by the following two methods.
  • Method (1) During electrolysis, the electric circuit breaker 3 is closed and the variable resistor is also closed to minimize the variable resistance and suppress the power loss in the variable resistor. When the electrolysis is stopped, the reverse current is reduced by opening the electrical interrupter 3 and maximizing the resistance of the variable resistor. In addition, closing the electric circuit breaker 3 means electrically connecting between electrolytic cells. Closing the variable resistor means electrically connecting the electrolytic cells via the variable resistor.
  • Method (2) During electrolysis, the electrocution device 3 is closed and electrolysis is performed. Immediately before the electrolysis is stopped, the path through the variable resistor is closed and the resistance of the variable resistor is maximized, and then electrolysis is stopped. Then, the electrical interrupter 3 is opened to reduce the reverse current.
  • the electrical interrupting device 3 has a function of automatically interrupting electricity when electrolysis is stopped. Specifically, an electrical interrupting device that receives a stop signal from the rectifier when the electrolysis is stopped and automatically operates the actuator to perform electrical disconnection is preferable. In addition, when a signal is not received, the electrical interruption between electrode tanks can be performed manually.
  • Examples of the conductor 5 include a metal plate and an electric wire.
  • Examples of the metal plate include a metal plate provided with flexibility.
  • Examples of the electric wire include an electric wire covered with a resin or rubber having heat resistance and elasticity.
  • As the metal used for the electric wire copper or aluminum that generates little heat and has low electric resistance is used. Specific examples thereof include a hard copper wire, a heat-resistant hard copper wire, a hard aluminum wire, and a heat-resistant hard aluminum alloy wire.
  • the number of wires varies depending on the amount of current to be energized, but is preferably about 8 to 24, and the diameter of each wire is preferably ⁇ 325 to ⁇ 1000.
  • the preferred embodiment (first embodiment) of the large electrolytic cell and the electrolytic stopping method of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiment.
  • Other embodiments of the present invention include the following second embodiment, third embodiment, and fourth embodiment. Below, description is abbreviate
  • first embodiment, the second embodiment, the third embodiment, and the fourth embodiment will be described. According to the second embodiment, the third embodiment, and the fourth embodiment, as in the first embodiment, it is possible to reduce the reverse current and suppress the oxidation and deterioration of the cathode.
  • FIG. 4 is a side view (schematic diagram) of the large electrolytic cell 1 according to the second embodiment.
  • a plurality of electrolytic cells 2 connected in series in each electrolytic cell 4 are pressurized in the connecting direction by a variable press 11.
  • a plurality of electrolytic cells 2 connected in series are pressurized in the connecting direction by a press 11 to bring the electrolytic cells 2 and the ion exchange membrane 28 into close contact with each other, and the contents (electrolysis) in the electrolytic cells 2 are electrolyzed. Leakage of liquid or the like).
  • a specific example of the press 11 is a hydraulic press.
  • FIG. 5 is a side view (schematic diagram) of the large electrolytic cell 1 according to the third embodiment.
  • the large electrolytic cell 1 in FIG. 5 is generally called a double press type electrolytic cell.
  • a fixed head 12 is disposed between the two electrolytic cells 4.
  • a plurality of electrolytic cells 2 connected in series in each electrolytic cell 4 are pressurized in the connecting direction by a variable press 11.
  • a fixed head 12 located at the center of the large electrolytic cell 1 in FIG. 5 has a pair of terminals called bus bars for flowing current.
  • a bus bar is a terminal for flowing a large current.
  • Specific examples of the bus bar include a copper rectangular plate.
  • One of the pair of bus bars is electrically connected to an electrolytic cell located in one electrolytic cell 4.
  • the other of the pair of bus bars is electrically connected to an electrolytic cell located in the other electrolytic cell 4.
  • the two electrolytic cells 4 are electrically connected by connecting the bus bars with a conductor.
  • the lower part of the fixed head 12 or the lower floor is preferable.
  • the reason for this is that the vicinity of the upper side of the electrolytic cell 4 is usually an explosion-proof area in consideration of the presence of hydrogen lighter than air.
  • the bus bars of each electrolytic cell are electrically connected with a copper plate, or L-shaped copper plates of each electrolytic cell are arranged back to back, and the L-shaped copper plates are fixed with screws to be electrically connected
  • the bus bar and the electrical interrupting device, or each copper plate and the electrical interrupting device 3 may be connected by a conductor.
  • FIG. 7B is a side view (schematic diagram) of the large electrolytic cell 1 according to the fourth embodiment.
  • FIG. 7A is a side view (schematic diagram) showing an example of an electrolytic cell.
  • the large electrolytic cell 1 shown in FIG. 7B is produced by separating one electrolytic cell shown in FIG. 7A into two electrolytic cells. More specifically, as shown in FIG. 7 (b), the anode terminal cell 14 consisting only of the anode chamber and the cathode consisting only of the cathode chamber at the center of the plurality of series-connected electrolytic cells in one electrolytic cell. A terminal cell 13 is introduced. An insulating plate 15 is installed between the anode terminal cell 14 and the cathode terminal cell 13.
  • anode terminal cell 14 and the cathode terminal cell 13 are connected by the conductor 5 via the electrical interrupting device 3.
  • one electrolytic cell is isolate
  • the large electrolytic cell of this embodiment can also exhibit the effects of the present invention.
  • the large electrolytic cell may include three or more electrolytic cells.
  • the effect of the present invention can be achieved by installing an electrical interrupting device between at least two adjacent electrolytic cells. All three or more electrolyzers are preferably connected in series with a conductor via an electrical interrupter. In other words, the effect of reducing the reverse current becomes significant when the electrical interrupting device is interposed in all the conductors connecting the electrolytic cells in series.
  • a large sized electrolytic cell has two electrolytic cells, and two electrolytic cells may be connected in series with the conductor via the electric interrupting device. Thereby, it can be set as a simple structure.
  • Electrolysis of salt water was performed using the large electrolytic cell 1 shown in FIG.
  • the large electrolytic cell 1 includes two electrolytic cells 4 arranged in series.
  • Each electrolytic cell 4 includes five electrolytic cells 2 arranged in series inside.
  • Each electrolysis cell 2 has a current-carrying area (cathode and anode areas) having a width of 48 mm and a width of 58 mm. Its dimensions are lab size.
  • the cathode terminal cell 13 having the same conductive area was disposed at one end of the five electrolytic cells 2.
  • An anode terminal cell 14 having the same conductive area was disposed at the other end of the five electrolysis cells 2.
  • the cathode terminal cell 13 of one electrolytic cell 4 and the anode terminal cell 14 of the other electrolytic cell 4 were connected in series with a conductor 5 (electric wire) via the electric circuit breaker 3.
  • Another anode terminal cell 14 and the anode terminal 7 were connected, and another cathode terminal cell 13 and the cathode terminal 6 were connected.
  • the anode terminal 7 and the cathode terminal 6 were connected to a power source.
  • a switch was used as the electrical interrupting device 3. Further, the liquid supply pipe 9 and the liquid discharge pipe 10 were electrically grounded.
  • a cathode made of a nickel expanded base material and ruthenium oxide fixed on the base material was used.
  • anode a so-called DSA (dimension stable anode) consisting of a titanium base material and ruthenium oxide, iridium oxide and titanium oxide fixed on the base material was used.
  • An ion exchange membrane was sandwiched between the anode chamber of the electrolysis cell 2 and the cathode chamber of the electrolysis cell 2 adjacent thereto using a rubber gasket made of EPDM (ethylene propylene diene).
  • EPDM ethylene propylene diene
  • an ion exchange membrane “Aciplex” (registered trademark) F6801 (manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation) was used.
  • the anode and the ion exchange membrane were brought into close contact with each other, and a gap of 2 mm in width was provided between the cathode and the ion exchange membrane.
  • Example 1 The large electrolytic cell 1 was used for electrolysis under the following conditions. Salt water concentration in the anode chamber: 205 g / L Sodium hydroxide concentration in the cathode chamber: 32 wt% Temperature in the electrolytic cell: 90 ° C Electrolytic current density: 4 kA / m 2
  • the electrolysis cell 4 was electrically isolated by the electric circuit breaker 3, and the potential difference between the electrolysis cell (each terminal cell) and the electrolyte supply pipe 9 was measured.
  • the potential difference between the first electrolysis cell (anode terminal cell 14 connected to the anode terminal 7) counted from the anode terminal 7 side and the electrolyte supply pipe 9 was 7.0V.
  • the potential difference between the seventh electrolytic cell (cathode terminal cell 13) counted from the anode terminal 7 side and the electrolytic solution supply pipe 9 was -6.8V.
  • the potential difference between the eighth electrolytic cell (anode terminal cell 14) counted from the anode terminal 7 side and the electrolytic solution supply pipe 9 was 6.7V.
  • the potential difference between the 14th electrolytic cell (cathode terminal cell 13 connected to the cathode terminal 6) counted from the anode terminal 7 side and the electrolytic solution supply pipe 9 was -6.9V.
  • the magnitude of the reverse current is proportional to the square of the number of electrolysis cells that are electrically connected.
  • the number of electrically connected electrolytic cells is proportional to the maximum voltage (maximum value of the potential of the electrolytic cell) in the large electrolytic cell. Therefore, the magnitude of the reverse current is proportional to the square of the maximum voltage.
  • the maximum value of the potential difference between the electrolytic cell and the electrolytic solution supply pipe in Example 1 was 7.0V.
  • the maximum value of the potential difference between the electrolytic cell and the electrolytic solution supply pipe in Comparative Example 1 was 13.5V.
  • the maximum value of the potential difference in Example 1 is 0.52 times the maximum value of the potential difference in Comparative Example 1. Therefore, the magnitude of the reverse current in Example 1 was found to be 0.52 squared, that is, 0.27 times smaller than the reverse current in Comparative Example 1.
  • the adjacent electrolytic cell 4 is electrically cut off by the electric cut-off device 3, so that the block composed of the first to seventh electrolysis cells and the eighth to fourteenth are provided.
  • the block composed of the electrolytic cell up to was electrically separated. As a result, it was found that the potential difference between the grounded electrolyte supply pipe and the electrolytic cell (each terminal cell) was about half that of Comparative Example 1.
  • the large electrolytic cell and electrolytic stopping method of the present invention can be suitably used in a wide range of fields including the field of ion exchange membrane method alkaline electrolysis for producing chlorine and alkali metal hydroxides.
  • SYMBOLS 1 Large electrolytic cell, 2 ... Electrolytic cell, 3 ... Electric circuit breaker, 4, 4A, 4B ... Electrolytic cell, 5 ... Conductor, 6 ... Cathode terminal, 7 ..Anode terminal, 8 ... electrolyte supply hose, 9 ... electrolyte supply pipe, 10 ... electrolyte recovery pipe, 11 ... pressing device, 12 ... fixed head, 13 ... Cathode terminal cell, 14 ... anode terminal cell, 15 ... insulating plate, 21 ... cathode chamber, 22 ... cathode, 23 ... anode chamber, 24 ... anode, 25 ... partition , 26 ... gasket, 27 ... gas-liquid separation chamber, 28 ... ion exchange membrane.

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Abstract

　本発明の一態様に係る大型電解槽は、電気的に直列接続された複数の電解槽を備え、電解槽が、複数の電解セルを有し、電解セルが、電気的に接続された陽極及び陰極を有し、電解セル内において、陽極が設置された陽極室と、陰極が設置された陰極室とが、隔壁を介して配置され、電解槽内において、前記複数の電解セルが直列に連結され、電解槽内において隣接する２つの電解セルのうち一方の電解セルの陽極室と他方の電解セルの陰極室との間にイオン交換膜が配置され、少なくとも２つの電解槽が、電気遮断装置を介して、導電体で直列に接続されている。本発明の一態様によれば、電解停止時の逆電流を低減し、陰極の劣化を防止することができる。

Description

大型電解槽及び電解停止方法
　本発明は、アルカリ塩電解用の大型電解槽に関するものである。また、本発明は、大型電解槽を用いた電解停止方法に関する。
　食塩水等のアルカリ金属塩化物水溶液の電気分解（以下、「電解」という。）では、イオン交換膜を備えた電解槽を用いたイオン交換膜法が主に利用されている。この電解槽は、その内部に多数直列に接続された電解セルを備える。各電解セルの間にイオン交換膜を介在させて電解が行われる。電解セルでは、陰極を取り付けた陰極室枠と、陽極を取り付けた陽極室枠とが、隔壁（背面板）を介して、背中合わせに配置されている。電解槽としては、特許文献１に記載の電解槽などが知られている。
国際公開第ＷＯ２００４／０４８６４３号パンフレット
　近年、電解槽の設備が大型化しており、直列に並べる電解セルの数が１００対から２００対程度まで増えてきている。それに伴い、電解の停止時に発生する逆電流（電解電流とは逆向きの電流）が大きくなり、それによって、陰極が酸化して劣化し易くなる。
　陰極の劣化防止のため、電解停止前に微弱な防食電流を電解槽に流す措置がとられている。しかしながら、この電解停止方法では、運転操作が煩雑となることや、付帯設備を要することによって電解のコストが上がること等が問題となる。これらは経済的観点から改善されるべき点である。そのため、電解停止時に防食電流を流すことなく陰極の劣化を防止する方法が求められている。
　本発明は、電解停止時の逆電流を低減することができる大型電解槽及び電解停止方法を提供することを目的とする。
　本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、電解停止時に、電気的に接続された電解槽間を電気的に切断することにより、逆電流を大幅に低減できることを見出し、本発明を成すに至った。すなわち、本発明は以下の通りである。
　本発明に係る大型電解槽の一態様は、電気的に直列接続された複数の電解槽を備え、電解槽が、複数の電解セルを有し、電解セルが、電気的に接続された陽極及び陰極を有し、電解セル内において、陽極が設置された陽極室と、陰極が設置された陰極室とが、隔壁を介して配置され、電解槽内において、複数の電解セルが直列に連結され、電解槽内において隣接する２つの電解セルのうち一方の電解セルの陽極室と他方の電解セルの陰極室との間にイオン交換膜が配置され、少なくとも２つの電解槽が、電気遮断装置を介して、導電体で直列に接続されている。なお、大型電解槽とは、複数の電解槽を構成要素とする電解装置のことである。
　本発明に係る電解停止方法の一態様は、上記大型電解槽を用いた電解を停止するときに、隣り合う電解槽間の電流を電気遮断装置によって遮断する工程を備える。
　本発明の一態様によれば、電解停止時の逆電流を低減することができる。
　本発明の一態様では、全ての電解槽が、電気遮断装置を介して、導電体で直列に接続されていることが好ましい。これにより、電解停止時の逆電流を低減し易くなる。
　本発明の一態様は、２つの電解槽を備えることが好ましい。これにより、設備が簡素になる。
　本発明の一態様では、電解槽内において、直列に連結された複数の電解セルが、プレス器により連結方向に加圧されていることが好ましい。これにより、電解中に電解セル内の内容物（電解液等）の漏れを抑制することができる。
　本発明の一態様では、電解を停止するときに、前記電気遮断装置が、隣り合う前記電解槽間の電流を自動的に遮断することが好ましい。これにより、電解停止時の逆電流を確実に低減し易くなる。
　本発明によれば、電解停止時の逆電流を低減できる。
本発明の一実施形態（第一実施形態）における電解セルの概念図（断面図）である。 第一実施形態における電解槽の一部の概念図（断面図）である。 第一実施形態に係る大型電解槽の模式図（側面図）である。 本発明の他の実施形態（第二実施形態）に係る大型電解槽の模式図（側面図）である。 本発明の他の実施形態（第三実施形態）に係る大型電解槽の模式図（側面図）である。 本発明の実施例で用いた大型電解槽の模式図（側面図）である。 図７（ａ）は、電解槽の模式図（側面図）であり、図７（ｂ）は、本発明の他の実施形態（第四実施形態）に係る大型電解槽の模式図（側面図）である。
　以下、本発明の実施形態について、必要に応じて図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明は以下の内容に限定されない。また、添付図面は実施形態の一例を示したものであり、形態はこれに限定して解釈されるものではない。本発明は、その要旨の範囲内で適宜に変形して実施できる。なお、図面中上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づく。図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。
　下記の各実施形態において、「電解槽」とは、２つ以上の電解セルが直列に連続して連結された電解装置を意味する。また、「大型電解槽」とは、２つ以上の電解槽が導電体で電気的に直列接続された電解装置を意味する。
　（第一実施形態）
　本実施形態の大型電解槽は、電気的に直列接続された複数（２つ）の電解槽を備える。各電解槽は、イオン交換膜を介して直列に連結された複数の電解セルを有する。２つの電解槽は、電気遮断装置を介して、導電体で直列に接続される。なお、「複数の電解セルが直列に連結される」とは、各電解セルが備える陽極及び陰極が所定の方向に沿って交互に並ぶように複数の電解セルが配置されることを意味する。直列に並んだ多数の電解セルを有する電解槽は、一般的に、複極式イオン交換膜法電解槽と呼ばれるものである。
　図１は、電解槽４を構成する電解セル２の断面図（概念図）である。電解セル２は、一対の陽極２４と陰極２２を有する。１つの電解セル２に属する一対の陽極２４と陰極２２とは、電気的に接続されている。電解セル２内において、陰極２２を取り付けた陰極室枠と、陽極２４を取り付けた陽極室枠とが、隔壁２５（背面板）を介して背中合わせに配置されている。つまり、陽極室２３と陰極室２１とは隔壁２５によって区分されている。また、電解セル２の上部には、生成する気体と液体を分離する気液分離室２７がある。電解セル２の枠にはガスケット２６が配置されている。
　図２は、本実施形態における電解槽４の一部の断面図（概念図）である。図２に示すように、電解セル２、イオン交換膜２８、電解セル２がこの順序で直列に並べられている。塩水の電解を行なう場合、陽極室２３には塩水が供給され、陰極室２１は純水又は低濃度の水酸化ナトリウム水溶液が供給される。各電解セル２はイオン交換膜２８を介して直列に連結され、右側の電解セル２の陽極室２３と左側の電解セル２の陰極室２１とを、イオン交換膜２８で分離して、電解が行われる。電解において、塩水中のナトリウムイオンは、一方の電解セル２の陽極室２３から、イオン交換膜２８を通過して、隣の電解セル２の陰極室２１へ移動する。よって、電解中の電流は、電解セル２が直列に連結された方向に沿って、流れることになる。つまり、電流は、イオン交換膜２８を介して陽極室２３から陰極室２１に向かって流れる。塩水の電解に伴い、陽極２４側で塩素ガスが生成し、陰極２２側で水酸化ナトリウム（溶質）と水素ガスが生成する。
　１つの電解槽４内において直列に並べられる電解セル２の個数は、特に限定されないが、２～３００個程度であることが好ましい。電解槽４の片端（電解槽内で直列に連結した複数の電解セルの一端）には、陽極室のみを有する電解セル（陽極ターミナルセル）が配置されていてもよい（図６参照。）。もう一方の片端は、陰極室のみを有する電解セル（陰極ターミナルセル）が配置されていてもよい（図６参照。）。
　図３は、本実施形態の大型電解槽１の側面図（模式図）である。本実施形態に係る大型電解槽１は、２つの電解槽４を備える。各電解槽４内では、複数の電解セル２が直列に連結されている。各電解セル２は、ボルト、ネジなどで連結すればよい。
　大型電解槽１は、電源に接続される陽極端子７と陰極端子６とを有する。一方の電解槽４（電解槽４Ａ）内で直列に連結された複数の電解セル２のうち最も端に位置する電解セルの陽極２４は、陽極端子７に電気的に接続される。他方の電解槽４（電解槽４Ｂ）内で直列に連結された複数の電解セル２のうち最も端に位置する電解セルの陰極２２は、陰極端子６に電気的に接続される。
　電解槽４Ａ内で直列に連結された複数の電解セル２のうち陽極端子７に接続された陽極２４と反対側の端に位置する電解セルの陰極２２は、導電体５を介して電解遮断装置３に接続される。電解槽４Ｂ内で直列に連結された複数の電解セル２のうち陰極端子６に接続された陰極２２と反対側の端に位置する電解セルの陽極２４は、導電体５を介して電解遮断装置３に接続される。このようにして、２つの電解槽４は電解遮断装置３を介して導電体５で直列接続される。
　電解時には、陽極端子７から電解槽４Ａへ流れる電流は、電解槽４Ａ内の各電解セル２の陽極から陰極へ通過し、導電体５を経由して、電解槽４Ｂ内の各電解セル２の陽極から陰極を通過し、陰極端子６へ流れる。また、電解時において、各電解セル２に供給される電解液は、電解液供給管９から、電解液供給ホース８を経由して、各電解セル２に供給される。また、電解液及び電解による生成物は、電解液回収管１０より、回収される。
　本実施形態の電解停止方法では、大型電解槽１における塩水の電解を停止する時に、２つの電解槽４間の電流を電気遮断装置３によって遮断（絶縁）する。その結果、逆電流を大幅に減少させ、各電解セル２が備える陰極２２の酸化及び劣化が抑制される。また、電気遮断装置３の作動という簡易な運転操作によって逆電流を低減できるため、微弱な防食電流を流すための煩雑な装置やその運転操作が不要となる。
　以下では、電気遮断装置３がない場合における逆電流の発生機構と、本実施形態の電解停止方法によって逆電流を低減する機構についてより具体的に説明する。
　逆電流は、電解停止時において、電解セル２と、地絡している電解液供給管９又は電解液回収管１０と、の間の電圧（電位差）によって発生する。逆電流は、電解液供給ホース８を介して、電解液供給管９又は電解液回収管１０に流れる。逆電流は、電解時の電流の向きとは逆方向に流れる。
　この逆電流は、電解停止時に、塩素を反応種とする電池が形成される状態に起因して発生する。電解時は、陽極室２３側で発生した塩素が、陽極室２３内の電解液（食塩水等）に溶存している。そして、この陽極室２３内に溶存した塩素の反応性が高いため、電解停止時において、塩素が陽極２４で分解される反応が起こる。それによって、電解停止時に、電解セル２と、地絡している電解液供給管９又は電解液回収管１０との間に電圧が生じて、逆電流が流れる。
　また、直列に連結された電解セル２の個数が多いほど、地絡した電解液供給管９や電解液回収管１０に対する各電解セル２の電圧（電位）が大きくなり、逆電流の値も大きくなる。理論計算によると、逆電流の大きさは、直列に連結された電解セルの個数の２乗に比例する。
　さらに、電解時には、陰極２２では水素、陽極２４では塩素が発生するが、陽極室２３内の溶存塩素量は、陰極室２１内の溶存水素量に比べて桁違いに大きい。そのため、陰極２２での水素発生反応の逆反応だけでは逆電流（酸化電流）を消費しきれず、陰極２２自身で逆電流（酸化電流）を消費することになる。このため、陽極室２３内に溶存塩素が多量に含まれている状態で電解を停止した場合、逆電流によって陰極２２の劣化（陰極２２の酸化、陰極触媒の溶解又は酸化）が起こる。例えば、ＲｕやＳｎなど、逆電流により溶解するような触媒材料を陰極触媒として使用した場合、電解停止時の逆電流により陰極触媒が溶解し、陰極２２の触媒量が減少し、陰極２２の寿命が極端に短くなる。
　一方、Ｎｉ、Ｐｔなどの逆電流により溶解しない触媒材料を陰極触媒として使用した場合、電解停止時の逆電流により陰極２２側で酸素発生反応が起こる。そして逆電流が大きい場合、陰極室２１内で水素と酸素の混合気体が生じてしまう。さらに、電解停止による酸化、再通電による還元により、陰極触媒が脱落しやすくなり、陰極２２の寿命が短くなる。
　従来は、逆電流量を低減するために、電解停止時に電解電流の１００分の１程度の防食電流を流し、この間に、溶存塩素が含まれていない塩水を陽極室２３へ供給して、陽極室２３内の溶存塩素量を少なくしていた。しかし、このように防食電流を流して電解を停止する方法では、運転操作が煩雑となる。また、防食電流が流れなかった場合には、陰極２２の触媒が溶解してその寿命が短くなることもある。
　一方、本実施形態の電解停止方法では、電解槽４間に電気遮断装置３を設け、電解停止時に、電解槽４間を電気的に絶縁することで、逆電流を大幅に減少させ、陰極２２の酸化及び劣化を抑制することができる。そのため、本実施形態では、従来の電解停止方法とは異なり、電解停止時に防食電流を流す必要がなくなる。理論計算によると、逆電流の大きさは、連結する電解セルの個数の２乗に比例する。一方の電解槽４Ａ内の電解セル２の個数と他方の電解槽４Ｂ内の電解セル２の個数が等しいと仮定した場合、２つの電解槽４間を電気遮断装置３で絶縁することにより、電気的に連結された電解セル２の個数の最大値は、２つの電解槽４間を絶縁しない場合の１／２になる。よって、逆電流の大きさは１／２の２乗、すなわち約１／４程度になる。
　電気遮断装置３としては、電解時に正方向の電流が流れ、電解停止時に逆方向の電流が流れない装置であれば、どのような装置を用いても良い。具体的には、一般的に使用されている整流作用のあるダイオードを用いた装置、機械的に断線させる装置、電気抵抗を大きくする装置、及びこれらの組み合わせ等が挙げられる。正電流が流れる電解時の発熱による電力ロスが少ない点において、機械的に遮断する装置が好ましい。機械的に遮断する装置としては、スイッチ等が挙げられ、例えば、Ｍｅｒｓｅｎ社製、品名Ｓｈｏｒｔ　Ｃｉｒｃｕｉｔ　Ｓｗｉｔｃｈ等が挙げられる。
　また、電気遮断装置３と並列にフューズを取り付け、電解停止時に電気断装置３が開いたときに、フューズを飛ばして電解槽間を電気的に遮断する方法でも良い。なお、電気遮断装置３を開くとは、電解槽間を電気的に遮断することを意味する。
　電解槽間を機械的に遮断した場合には、スパークが飛ぶことがある。スパークが飛ばないようにするために、電気遮断装置３と可変抵抗器とを電解槽間で並列に接続してもよい。この場合、例えば以下の２つの方法により、電解及び電解停止を行なえばよい。
　方法（１）　電解中は、電気遮断装置３を閉じ、また可変抵抗器も閉じて、可変抵抗を最小にして可変抵抗器での電力ロスを抑制する。電解停止時には、電気遮断装置３を開き、可変抵抗器の抵抗を最大にすることで、逆電流を小さくする。なお、電気遮断装置３を閉じるとは、電解槽間を電気的に接続することを意味する。可変抵抗器を閉じるとは、可変抵抗器を介して電解槽間を電気的に接続することを意味する。
　方法（２）　電解中は電気遮断装置３を閉じて電解を行い、電解停止する直前に、可変抵抗器を経由する経路を閉じ、且つ可変抵抗器の抵抗を最大にした後、電解を停止して、電気遮断装置３を開いて、逆電流を小さくする。
　また、操作性の観点から、電気遮断装置３が電解停止時に自動的に電気を遮断する機能を有することが好ましい。具体的には電解停止時に整流器から停止の信号を受信し、自動的にアクチュエータが作動し、電気的遮断を行なう電気遮断装置が好ましい。なお、信号を受信しなかった場合には手動で電極槽間の電気的遮断を行なうことができる。
　導電体５としては、金属板、電線等が挙げられる。金属板としては、可撓性を付与した金属板などが挙げられる。電線としては、耐熱性および弾力性を有する樹脂ないしゴム類で被覆された電線等が挙げられる。電線に用いる金属としては、発熱が小さく、電気抵抗も低い銅やアルミが用いられる。その具体例としては、硬銅線、耐熱硬銅線、硬アルミ線、耐熱硬アルミ合金線が挙げられる。電線の本数は、通電する電流量に依って異なるが、８～２４本程度であることが好ましく、各電線の径はφ３２５～φ１０００であることが好ましい。
　以上、本発明の大型電解槽及び電解停止方法の好適な実施形態（第一実施形態）について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明の他の実施形態として、以下の第二実施形態、第三実施形態及び第四実施形態等が挙げられる。以下では、第一実施形態と第二実施形態、第三実施形態及び第四実施形態との共通事項については説明を省略する。以下では、第一実施形態と第二実施形態、第三実施形態及び第四実施形態との相違点についてのみ説明する。第二実施形態、第三実施形態及び第四実施形態によれば、第一実施形態と同様に、逆電流を低減して、陰極の酸化及び劣化を抑制することが可能となる。
　（第二実施形態）
　図４は、第二実施形態に係る大型電解槽１の側面図（模式図）である。図４の大型電解槽１においては、各電解槽４内において直列に連結された複数の電解セル２が、可変式のプレス器１１により連結方向に加圧されている。直列に連結された複数の電解セル２を、プレス器１１で連結方向に加圧することにより、各電解セル２及びイオン交換膜２８を互いに密着させ、電解中に電解セル２内の内容物（電解液等）の漏れを抑制することができる。プレス器１１の具体例としては、油圧プレスなどが挙げられる。
　（第三実施形態）
　図５は、第三実施形態に係る大型電解槽１の側面図（模式図）である。図５の大型電解槽１は、一般的に、ダブルプレス型電解槽と呼ばれる。図５の大型電解槽１においては、２つの電解槽４の間に固定ヘッド１２が配置されている。また、各電解槽４内において直列に連結された複数の電解セル２が可変式のプレス器１１により連結方向に加圧されている。
　図５の大型電解槽１の中央に位置する固定ヘッド１２には、電流を流すために、一対のブスバーと呼ばれる端子が付いている。ブスバーとは、大電流を流すための端子である。ブスバーの具体例としては、銅製の長方形の板等が挙げられる。一対のブスバーのうち一方は、一方の電解槽４内に位置する電解セルと電気的に接続される。一対のブスバーのうち他方は、他方の電解槽４内に位置する電解セルと電気的に接続される。このブスバー同士を導電体で繋ぐことで、２つの電解槽４が電気的に接続される。ブスバー間に、電気遮断装置３を介在させることで、電解停止時において、電解槽４間を電気的に遮断することができる。これにより、逆電流を大幅に低減することが可能となる。
　電気遮断装置３の取り付け位置としては、固定ヘッド１２の下部又は床下が好ましい。その理由としては、通常、電解槽４の上側付近は、空気より軽い水素の存在を配慮して、防爆エリアとされることが多いためである。
　各電解槽のブスバー間を銅製の板で電気的に接続した大型電解槽の場合や、各電解槽が有するＬ字銅製板が背中合わせに配置され、Ｌ字銅製板同士をネジで固定して電気的に接続した大型電解槽の場合も、ブスバーと電気遮断装置とを、又は各銅製の板と電気遮断装置３とを、導電体で接続してもよい。
　（第四実施形態）
　図７（ｂ）は、第四実施形態に係る大型電解槽１の側面図（模式図）である。図７（ａ）は電解槽の一例を示す側面図（模式図）である。本実施形態においては、図７（ａ）に示す１つの電解槽を２つの電解槽に分離することにより、図７（ｂ）に示す大型電解槽１が作製される。より具体的には、図７（ｂ）に示すように、１つの電解槽内の直列接続された複数の電解セルの中央に、陽極室のみからなる陽極ターミナルセル１４及び陰極室のみからなる陰極ターミナルセル１３が導入される。陽極ターミナルセル１４と陰極ターミナルセル１３の間には絶縁板１５が設置される。また、陽極ターミナルセル１４と陰極ターミナルセル１３とは電気遮断装置３を介して導電体５で接続される。これにより、１つの電解槽を２つの電解槽に分離し、図７（ｂ）に示す大型電解槽１を作製することができる。本実施形態の大型電解槽も本発明の効果を奏するこができる。本実施形態においては、１つの電解槽の中央付近にターミナルセルを導入して、１つの電解槽内で連結された複数の電解セルを二等分することが好ましい。つまり、１つの電解槽の分離によって作製された２つの電解槽内の電解セルの個数が互いに等しいことが好ましい。これにより、逆電流を低減する効果がより顕著になる。
　（その他の実施形態）
　上記実施形態に係る大型電解槽が備える電解槽の個数は２つであったが、大型電解槽が３つ以上の電解槽を備えてもよい。３つの以上の電解槽が直列に接続される場合、そのうちの少なくとも２つの隣り合う電解槽の間に電気遮断装置を設置すれば、本発明の効果を奏することが可能である。３つの以上の電解槽の全てが、電気遮断装置を介して、導電体で直列に接続されることが好ましい。つまり、各電解槽間を直列に接続する導電体の全てに電気遮断装置が介在することにより、逆電流を低減する効果が顕著になる。また、大型電解槽は、電解槽を２個有し、２つの電解槽が、電気遮断装置を介して、導電体で直列に接続されていてもよい。これにより、簡素な構成とすることができる。
　以下、実施例をもとに本発明について説明する。なお、本発明は以下の実施例に制限されるものではない。
　図６に示す大型電解槽１を用いて塩水の電解を行なった。大型電解槽１は直列に並んだ２つの電解槽４を備える。各電解槽４は、その内側に、直列に並んだ５個の電解セル２を備える。各電解セル２は、横幅４８ｍｍ、縦幅５８ｍｍの通電面積（陰極及び陽極の各面積）を有する。その寸法はラボサイズである。各電解槽４において、５個の電解セル２の片端には、同じ導電面積をもつ陰極ターミナルセル１３を配置した。５個の電解セル２のもう一方の片端には、同じ導電面積をもつ陽極ターミナルセル１４を配置した。一方の電解槽４の陰極ターミナルセル１３と、他方の電解槽４の陽極ターミナルセル１４とを、電気遮断装置３を介して、導電体５（電線）で直列に接続した。別の陽極ターミナルセル１４と陽極端子７とを接続し、別の陰極ターミナルセル１３と陰極端子６とを接続した。陽極端子７及び陰極端子６を電源に接続した。
　電気遮断装置３としては、スイッチを用いた。また、液供給管９と液排出管１０は電気的に地絡した。
　陰極としては、ニッケル製エキスパンド基材と、当該基材上に固定された酸化ルテニウムとからなる陰極を用いた。陽極としては、チタン基材と、当該基材上に固定された酸化ルテニウム、酸化イリジウム及び酸化チタンと、からなる、いわゆるＤＳＡ（Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ　Ｓｔａｂｌｅ　Ａｎｏｄｅ：寸法安定性陽極））を用いた。
　電解セル２の陽極室と、それに隣接する電解セル２の陰極室との間には、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエン）製のゴムガスケットを用いて、イオン交換膜を挟んだ。イオン交換膜としては「Ａｃｉｐｌｅｘ」（登録商標）Ｆ６８０１（旭化成ケミカルズ社製）を使用した。陽極とイオン交換膜とを密着させ、陰極とイオン交換膜との間には幅２ｍｍの間隔を設けた。
　〔実施例１〕
　上記大型電解槽１を用いて、下記の条件で電解を行なった。
　陽極室の塩水濃度：２０５ｇ／Ｌ
　陰極室の水酸化ナトリウム濃度：３２ｗｔ％
　電解セル内の温度：９０℃
　電解電流密度：４ｋＡ／ｍ２
　電解停止時に、電気遮断装置３により電解槽４間を電気的に遮断し、電解セル（各ターミナルセル）と電解液供給管９との電位差を測定した。陽極端子７側から数えて１個目の電解セル（陽極端子７に接続された陽極ターミナルセル１４）と電解液供給管９との電位差は７．０Ｖであった。陽極端子７側から数えて７個目の電解セル（陰極ターミナルセル１３）と電解液供給管９との電位差は－６．８Ｖであった。陽極端子７側から数えて８個目の電解セル（陽極ターミナルセル１４）と電解液供給管９との電位差は６．７Ｖであった。陽極端子７側から数えて１４個目の電解セル（陰極端子６に接続された陰極ターミナルセル１３）と電解液供給管９との電位差は－６．９Ｖであった。
　〔比較例１〕
　電解停止時に電気遮断装置３により電解槽４間を電気的に遮断しなかったこと以外は実施例と同様に、各ターミナルセルと電解液供給管９との電位差を測定した。陽極端子１側から数えて１個目の電解セル（陽極ターミナルセル１４）と電解液供給管９との電位差は１３．５Ｖであった。陽極端子１側から数えて１４個目の電解セル（陰極端子６側の陰極ターミナルセル１３）と電解液供給管９との電位差は－１２．９Ｖであった。
　〔考察〕
　逆電流の大きさは、電気的に接続されている電解セルの個数の２乗に比例する。そして、電気的に接続された電解セルの個数は、大型電解槽における最大電圧（電解セルの電位の最大値）に比例する。そのため、逆電流の大きさは、最大電圧の２乗に比例する。
　実施例１における電解セルと電解液供給管との電位差の最大値は７．０Ｖであった。比較例１における電解セルと電解液供給管との電位差の最大値は１３．５Ｖであった。実施例１の電位差の最大値は、比較例１の電位差の最大値の０．５２倍である。よって、実施例１の逆電流の大きさは、比較例１の逆電流に比べて、０．５２の２乗、つまり０．２７倍小さいことがわかった。
　実施例１では、隣り合う電解槽４間を電気遮断装置３によって電気的に遮断することで、１個目から７個目までの電解セルから構成されるブロックと、８個目から１４個目までの電解セルから構成されるブロックとが、電気的に切り離された。その結果、地絡している電解液供給管と電解セル（各ターミナルセル）との電位差が比較例１に比べて約半分になったことがわかった。
　本発明の大型電解槽及び電解停止方法は、塩素とアルカリ金属水酸化物を生産するためのイオン交換膜法アルカリ電解の分野をはじめとする幅広い分野で好適に利用できる。
　１・・・大型電解槽、２・・・電解セル、３・・・電気遮断装置、４，４Ａ，４Ｂ・・・電解槽、５・・・導電体、６・・・陰極端子、７・・・陽極端子、８・・・電解液供給ホース、９・・・電解液供給管、１０・・・電解液回収管、１１・・・プレス器、１２・・・固定ヘッド、１３・・・陰極ターミナルセル、１４・・・陽極ターミナルセル、１５・・・絶縁板、２１・・・陰極室、２２・・・陰極、２３・・・陽極室、２４・・・陽極、２５・・・隔壁、２６・・・ガスケット、２７・・・気液分離室、２８・・・イオン交換膜。

Claims (6)

  1. 　電気的に直列接続された複数の電解槽を備え、
    　前記電解槽が、複数の電解セルを有し、
    　前記電解セルが、電気的に接続された陽極及び陰極を有し、
    　前記電解セル内において、前記陽極が設置された陽極室と、前記陰極が設置された陰極室とが、隔壁を介して配置され、
    　前記電解槽内において、前記複数の電解セルが直列に連結され、
    　前記電解槽内において隣接する２つの前記電解セルのうち一方の電解セルの前記陽極室と他方の電解セルの前記陰極室との間にイオン交換膜が配置され、
    　少なくとも２つの前記電解槽が、電気遮断装置を介して、導電体で直列に接続されている、大型電解槽。
  2. 　全ての前記電解槽が、前記電気遮断装置を介して、前記導電体で直列に接続されている、請求項１に記載の大型電解槽。
  3. 　２つの前記電解槽を備える、請求項１又は２に記載の大型電解槽。
  4. 　前記電解槽内において、直列に連結された前記複数の電解セルが、プレス器により連結方向に加圧されている、請求項１～３のいずれか一項に記載の大型電解槽。
  5. 　電解を停止するときに、前記電気遮断装置が、隣り合う前記電解槽間の電流を自動的に遮断する、請求項１～４のいずれか一項に記載の大型電解槽。
  6. 　請求項１～５のいずれか一項に記載の大型電解槽を用いた電解を停止するときに、隣り合う前記電解槽間の電流を前記電気遮断装置によって遮断する工程を備える、電解停止方法。
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