JP2014504680A - 特にh2及びo2を生成するための電解槽及び該電解槽を備えたアセンブリ - Google Patents
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Abstract
【選択図】 図3
Description
− 陽極と、
− 陰極と、
− 陽極と陰極の間に配置された少なくとも1つのイオン交換膜と、
を有し、第1及び第2の電解セルの交換膜は、一方では第1の電解セルの陽極を構成し、他方では第2の電解セルの陰極を構成するバイポーラ電極により分離される。
− 上記で定義した電解槽と、
− 例えば二水素の陰極生成に関連し、得られた二水素を所与の圧力で供給するためのリザーバと、
− 例えば二酸素の陽極生成に関連し、得られた二酸素を所与の圧力で供給するためのリザーバと、
を備える。
− 陽極と、
− 陰極と、
− 2つの交換膜、特に、
陽極と陰極の間に配置された選択***換膜及び非選択***換膜、好ましくは活性化された窒化ホウ素ベースの非選択性膜、及び好ましくはNafionベースの選択性膜と、
を備え、非選択性膜は、選択性膜を塩基性環境又は酸性環境から保護することが好ましい。
− 多孔板及びフレーム:0.5〜0.6mm、
− グリッド:1.25mm、これにより電解質の循環を促して水頭損失を回避することができる、
− ガスケット:1.5mm、圧壊時には1.25mmに達する、
− バイポーラ板:0.5〜0.6mm、
− イオン交換膜:0.2〜0.5mm。
10 電解セル
11 イオン交換膜
12 多孔板
13 フレーム
14 グリッド
15 ガスケット
Claims (19)
- 純水の、又はNaCl、H2SO4、KOH又はNaOHなどの少なくとも1つの塩、塩基及び/又は酸を含む水の電気分解により、二水素、二酸素、塩素又は次亜塩素酸、又はソーダなどの少なくとも1つの化学物質を生成するための電解槽であって、該電解槽は、少なくとも第1及び第2の連続する電解セルのスタックを備え、各電解セル(10)は、
− 陽極と、
− 陰極と、
− 前記陽極と前記陰極の間に配置された少なくとも1つのイオン交換膜(11)と、
を備え、前記第1及び第2の電解セルの前記イオン交換膜(11)は、一方では前記第1の電解セルの前記陽極を構成し、他方では前記第1の電解セルの前記陰極を構成するバイポーラ電極(15)により分離される、
ことを特徴とする電解槽。 - 前記バイポーラ電極(15)は、一体部品のバイポーラ板(4)を含み、該バイポーラ板は、必要に応じて少なくとも1つのグリッド(14)及び少なくとも1つの多孔板(12)を伴う、
ことを特徴とする請求項1に記載の電解槽。 - 前記バイポーラ電極(15)は全体的に一体部品であり、前記バイポーラ板(4)、前記グリッド(14)及び前記多孔板(12)は、前記電解槽内に設置される前に互いに一体化される、
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電解槽。 - 前記バイポーラ電極(15)は、ニッケル、イリジウム、ルテニウム、パラジウム、カドミウム、モリブデン、白金、ステンレス鋼、チタン、タンタル、鉄合金、ニッケル合金、鉛合金、及び/又は酸化タンタル、酸化イリジウム、酸化ルテニウム、酸化鉛、酸化鉄、白金、白金カーボン、パラジウム、ニッケル、カドミウム及び/又はモリブデンの薄層のうちの少なくとも1つを含む、
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の電解槽。 - 前記陽極は、チタン、タンタル、イリジウム、鉄合金、鉛合金、及び/又は酸化タンタル、酸化イリジウム、酸化ルテニウム、酸化鉛及び/又は酸化鉄の薄層のうちの少なくとも1つを含む、
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の電解槽。 - 前記陰極は、ニッケル、イリジウム、パラジウム、カドミウム、モリブデン、白金、チタン、タンタル、鉄合金、鉛合金、ニッケル合金、及び/又は白金、白金カーボン、パラジウム、ニッケル、カドミウム及び/又はモリブデンの薄層のうちの少なくとも1つを含む、
ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の電解槽。 - 前記イオン交換膜(11)は、窒化ホウ素、特に活性化された窒化ホウ素を含む、
ことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の電解槽。 - 前記イオン交換膜(11)は、ポリマーマトリクス、特にPTEFベースのポリマーマトリクスを含む、
ことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の電解槽。 - 前記イオン交換膜(11)は、100〜500μmの厚みを有する、
ことを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の電解槽。 - 前記電解質は、水と酸、水と塩基、又は水と塩を含む、
ことを特徴とする請求項9に記載の電解槽。 - 1つのセルが、前記陽極と前記陰極の間に単一のイオン交換膜を含む、
ことを特徴とする請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の電解槽。 - 前記スタックの少なくとも1つのセルが、2つのイオン交換膜(11)を含み、好ましくは該2つの膜がその間に中間チャンバ(I)を形成する、
ことを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の電解槽。 - 少なくとも1つのセルが、窒化ホウ素を含む膜などの非選択性イオン交換膜と、Nafionベースの膜などの選択***換膜とを含む、
ことを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の電解槽。 - 前記中間チャンバ(I)内の電解質の循環を、特に前記電解槽の動作中に該電解槽内で生成される物質を取り出す目的で設定する手段を備える、
ことを特徴とする請求項12に記載の電解槽。 - 電解アセンブリであって、
− 請求項1から請求項14のいずれか1項に記載の電解槽(1)と、
− リザーバ、特に得られた二水素を貯蔵するための二水素リザーバ(21)と、
− リザーバ、特に得られた二酸素を貯蔵するための二酸素リザーバ(22)と、
を備えることを特徴とするアセンブリ。 - 前記電解質は、前記2つのリザーバの各々に貯蔵される、
ことを特徴とする請求項15に記載のアセンブリ。 - 前記2つのリザーバ内の前記電解質の液位の均衡を維持するための、好ましくは前記2つのリザーバの基部に存在し、より好ましくは切替弁(EV1)により制御される、前記2つのリザーバ間の流体連通部を有する、
ことを特徴とする請求項16に記載のアセンブリ。 - 請求項12に記載の電解槽を使用して、前記セルの陽極チャンバが好ましくは水を含み、陰極チャンバが水を含み、前記中間チャンバが塩水を含む、
ことを特徴とする次亜塩素酸の生成方法。 - − 陽極と、
− 陰極と、
− 2つの交換膜(11)、特に、
− 前記陽極と前記陰極の間に配置された選択***換膜及び非選択***換膜(11)、好ましくは活性化された窒化ホウ素ベースの非選択性膜(11)、及び好ましくはNafionベースの選択性膜と、
を備え、好ましくは前記非選択性膜が、前記選択性膜を塩基性環境又は酸性環境から保護する、
ことを特徴とする電解槽セル。
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