JPS5891179A - イオン交換膜法電解槽 - Google Patents
イオン交換膜法電解槽Info
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- JPS5891179A JPS5891179A JP56186928A JP18692881A JPS5891179A JP S5891179 A JPS5891179 A JP S5891179A JP 56186928 A JP56186928 A JP 56186928A JP 18692881 A JP18692881 A JP 18692881A JP S5891179 A JPS5891179 A JP S5891179A
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- Japan
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- electrolytic cell
- anode
- molded body
- bag
- exchange membrane
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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
- C25B9/17—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof
- C25B9/19—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof with diaphragms
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、イオン交換農法電解槽に関し、%に陽イオン
交換膜で仕切られ九電解槽の陽極室にハロゲン化アルカ
リ水溶液を供給し、陰極室に稀アルカリ又は水を供給し
て電解し、ハロゲンとアルカリを得るのに適した電解槽
に関する。
交換膜で仕切られ九電解槽の陽極室にハロゲン化アルカ
リ水溶液を供給し、陰極室に稀アルカリ又は水を供給し
て電解し、ハロゲンとアルカリを得るのに適した電解槽
に関する。
従来、水銀法食塩電解槽に技シ、アスベスト等から成る
多孔質中性隔膜により陽極室と陰極室とに区画した隔膜
法電解槽が用いられているが、隔膜法では高純度の苛性
アルカリが得られないという欠点があり、高純度の苛性
アルカリを得る電解として、陽イオン交!!li!!膜
を使用するイオン交換膜流電解が開発されている。
多孔質中性隔膜により陽極室と陰極室とに区画した隔膜
法電解槽が用いられているが、隔膜法では高純度の苛性
アルカリが得られないという欠点があり、高純度の苛性
アルカリを得る電解として、陽イオン交!!li!!膜
を使用するイオン交換膜流電解が開発されている。
本発明は、従来使用されてきた隔膜法電解槽を改造して
、陽イオン交換膜により仕切られたイオン交換膜流電解
槽とするのに好適な構造の電解槽を提供すべくなされた
ものであり、隔膜法電解槽の設備を有効に利用し、かつ
イオン交換膜流電解槽としても液もれの心配がなく且つ
高濃度の苛性ソーダを生成し、電槽電圧を低く保つこと
のできる優れた構造の電解槽を提供するものである。
、陽イオン交換膜により仕切られたイオン交換膜流電解
槽とするのに好適な構造の電解槽を提供すべくなされた
ものであり、隔膜法電解槽の設備を有効に利用し、かつ
イオン交換膜流電解槽としても液もれの心配がなく且つ
高濃度の苛性ソーダを生成し、電槽電圧を低く保つこと
のできる優れた構造の電解槽を提供するものである。
本発明は、(&) *解槽本体と、
伽) 電解槽本体内部に配置される複数の多孔かつ中空
管状の陰極と、 (c) 孔を有する電解槽底板と、 (d) 該電解槽底板の孔を貫通して電解槽底板より
電解槽本体内部に延長し、かつ下部にフランジ部を有し
該フランジ部において電解槽底板に固定される導電棒と
、 (e)該導電棒に接続して前記陰極に相対するように也
直に支持され、前記陰極間に1又は2以上ずつ配置され
る多孔の陽極と、 (f) 少なくとも陽極及び#i極に面する部分が陽
イオン交換膜で形成され、底部に前記導電棒が貫通可能
な孔を有し、上方が開口している袋状成型体と、 ω 前記電解槽本体上部に設けられ、前記袋状成型体の
上方の開口部に対応する部分に各々開口部を有する仕切
板と、 (h) 前記袋状成型体の開口部を個々に蓋う陽極室
上部蓋体と、 からなり、 前記袋状成型体は、前記陽極を1又は2以上収容し、か
つ前記成型体の底部の孔を前記導電棒が貫通11、前記
フランジ部において畝導電棒とともに該成型体の底部が
前記電解槽底板に固定されることにより、前記袋状成型
体の内側に陽極室が形成され、該袋状成型体の上部開口
端は、前記仕切板の6開口部において、前記蓋体により
固定されることを%愼とするイオン交換膜流゛喝解檜に
関する。
管状の陰極と、 (c) 孔を有する電解槽底板と、 (d) 該電解槽底板の孔を貫通して電解槽底板より
電解槽本体内部に延長し、かつ下部にフランジ部を有し
該フランジ部において電解槽底板に固定される導電棒と
、 (e)該導電棒に接続して前記陰極に相対するように也
直に支持され、前記陰極間に1又は2以上ずつ配置され
る多孔の陽極と、 (f) 少なくとも陽極及び#i極に面する部分が陽
イオン交換膜で形成され、底部に前記導電棒が貫通可能
な孔を有し、上方が開口している袋状成型体と、 ω 前記電解槽本体上部に設けられ、前記袋状成型体の
上方の開口部に対応する部分に各々開口部を有する仕切
板と、 (h) 前記袋状成型体の開口部を個々に蓋う陽極室
上部蓋体と、 からなり、 前記袋状成型体は、前記陽極を1又は2以上収容し、か
つ前記成型体の底部の孔を前記導電棒が貫通11、前記
フランジ部において畝導電棒とともに該成型体の底部が
前記電解槽底板に固定されることにより、前記袋状成型
体の内側に陽極室が形成され、該袋状成型体の上部開口
端は、前記仕切板の6開口部において、前記蓋体により
固定されることを%愼とするイオン交換膜流゛喝解檜に
関する。
以下図面に従って本発明を説明する。
第1図は、本発明に係るイオン交換膜流゛罐解槽の一実
施例を示す部分縦断面図でおり、第2図は陽極部分につ
いての切欠@視図であり、185図は′電解槽の外側斜
視図である。
施例を示す部分縦断面図でおり、第2図は陽極部分につ
いての切欠@視図であり、185図は′電解槽の外側斜
視図である。
電解槽本体1の内部には、複数の多孔かつ中空管状の陰
極2が電解槽本体1の1つの内部@壁からこれと相対す
る内部Iii1wj1に延びている。電解槽底板5は、
給電板4の上に耐食性シート5を設けてなり、隣シ合う
2つの胸極2の中間位置に導電棒6が貫通可能な孔7を
複数有している。導電棒6は、電解槽底板3の孔7を貫
通して電解槽本体1の内部に延長しており、かつ下部に
フランジ8を有し、ナツト9f:締め付けることにより
、このフランジ部において電解槽底板5に固定される。
極2が電解槽本体1の1つの内部@壁からこれと相対す
る内部Iii1wj1に延びている。電解槽底板5は、
給電板4の上に耐食性シート5を設けてなり、隣シ合う
2つの胸極2の中間位置に導電棒6が貫通可能な孔7を
複数有している。導電棒6は、電解槽底板3の孔7を貫
通して電解槽本体1の内部に延長しており、かつ下部に
フランジ8を有し、ナツト9f:締め付けることにより
、このフランジ部において電解槽底板5に固定される。
導電棒6の上部には多孔の陽極10が接続され、陰極2
に相対するように垂直に支持され、隣接する2つの陰極
2の中間に配置される。
に相対するように垂直に支持され、隣接する2つの陰極
2の中間に配置される。
少なくとも陽極及び陰極に面する部分が陽イオン交換膜
で形成された一成盤体11は、陽極10を1又は2以上
収容できるように袋状であシ、上方が開口している。袋
状成型体11は、その底部において、電解槽の底板6の
孔7に相応する部分に導4446が貫通可能な孔を有し
ている。袋状成型体11は、その内部に陽極10を、成
型体11の陽イオン交換膜で形成された部分と密接状態
で収容17、成型体11の底部の孔を導電棒6が貫通し
、導″−俸の7ランジ8により密封されて該7ランク部
において成型体11が電解槽の底板6に導゛磁棒6とと
もに固定される。このようにして袋状成型体11の内部
に陽極室12が形成される。
で形成された一成盤体11は、陽極10を1又は2以上
収容できるように袋状であシ、上方が開口している。袋
状成型体11は、その底部において、電解槽の底板6の
孔7に相応する部分に導4446が貫通可能な孔を有し
ている。袋状成型体11は、その内部に陽極10を、成
型体11の陽イオン交換膜で形成された部分と密接状態
で収容17、成型体11の底部の孔を導電棒6が貫通し
、導″−俸の7ランジ8により密封されて該7ランク部
において成型体11が電解槽の底板6に導゛磁棒6とと
もに固定される。このようにして袋状成型体11の内部
に陽極室12が形成される。
電解槽本体1の上部には、袋状成型体11の上方の開口
部に対応する部分に開口部を有する仕切板16が設けら
れており、仕切板13と袋状成型体のIJs開目端との
間にはゴム等の弾力材よりなる7−ト14が介在される
。各陽極室12の上部には、袋状成型体11の上方の開
口部を蓋う陽極室上部蓋体15が設けられ、袋状成型体
11の上部開口端は、仕切板15の各開口部において自
体15によシ固定される。陽極室上部画体15と袋状成
型体11の上部開口端との間には、成型体11の保護と
パツキン材を兼ねるゴム等の弾力材からなるシート16
が介在される。
部に対応する部分に開口部を有する仕切板16が設けら
れており、仕切板13と袋状成型体のIJs開目端との
間にはゴム等の弾力材よりなる7−ト14が介在される
。各陽極室12の上部には、袋状成型体11の上方の開
口部を蓋う陽極室上部蓋体15が設けられ、袋状成型体
11の上部開口端は、仕切板15の各開口部において自
体15によシ固定される。陽極室上部画体15と袋状成
型体11の上部開口端との間には、成型体11の保護と
パツキン材を兼ねるゴム等の弾力材からなるシート16
が介在される。
袋状成型体11と陽極10とはできるだけ密着させるこ
とが望ましく、このため陽極が陰極方向゛に拡張可能な
陽極構造体を使用するのが望ましい。
とが望ましく、このため陽極が陰極方向゛に拡張可能な
陽極構造体を使用するのが望ましい。
このような拡張可能な陽極としては、例えば特公昭50
−35031に記載されているものである。
−35031に記載されているものである。
また、袋状成型体11と陰極2との間には必袈に応じて
スペーサー17を介在させる。スペーサーの介在により
袋状成型体11と陰極2との間の空間を1〜5−程度の
幅に保持するのが望ましい。
スペーサー17を介在させる。スペーサーの介在により
袋状成型体11と陰極2との間の空間を1〜5−程度の
幅に保持するのが望ましい。
まえ、電解中、陽極側よシ陽極側にかかる圧力によって
、陽極下端部で袋状成型体11が損傷しないように、各
袋状成型体の内側にあって、陽極下端部を包囲する保−
枠18を設けることが望ましい。保繰枠18はフッ素樹
脂等の耐食性材料からな9、陽極下端部を包囲し、袋状
成型体を保蓋できるものであれば形状は特に限定されな
−。
、陽極下端部で袋状成型体11が損傷しないように、各
袋状成型体の内側にあって、陽極下端部を包囲する保−
枠18を設けることが望ましい。保繰枠18はフッ素樹
脂等の耐食性材料からな9、陽極下端部を包囲し、袋状
成型体を保蓋できるものであれば形状は特に限定されな
−。
第5図において、19は陽極液供給用共通マニホルドで
あり、マニホルド19より各陽極室上部画体15に連通
する陽極液供給細管20が設けられており、陽極液は各
細管20を通じて各陽極室ごとに供給さ・れる。各細管
20は、陽極液の流量調節のため1g症状とするか、オ
リフィスメーターを取り付ける。各陽極室上部着体15
の側部には陽極室よりの液及びカスが溢流するだめの排
出細管21が取り付けられ、各排出細管21が連通する
共通マニホルド22が設けられる。陽極室から排出され
る液、ガスはマニホルド22で気液分離され、液は出口
25より、ガスは出口24より抜き出される。
あり、マニホルド19より各陽極室上部画体15に連通
する陽極液供給細管20が設けられており、陽極液は各
細管20を通じて各陽極室ごとに供給さ・れる。各細管
20は、陽極液の流量調節のため1g症状とするか、オ
リフィスメーターを取り付ける。各陽極室上部着体15
の側部には陽極室よりの液及びカスが溢流するだめの排
出細管21が取り付けられ、各排出細管21が連通する
共通マニホルド22が設けられる。陽極室から排出され
る液、ガスはマニホルド22で気液分離され、液は出口
25より、ガスは出口24より抜き出される。
*Ps檜本体1内部において、袋状成型体11によ一ノ
C仕切られた外側全体が陰極室25を形成しCおり、−
極液供給管26より稀アルカリ又は水が供給され、電解
槽本体1上部よシ溢流する陰極層よりの液とガスは、各
々出口27と28より取り出される。
C仕切られた外側全体が陰極室25を形成しCおり、−
極液供給管26より稀アルカリ又は水が供給され、電解
槽本体1上部よシ溢流する陰極層よりの液とガスは、各
々出口27と28より取り出される。
本発明で使用される袋状成型体11は、少なくとも陽極
及び陰極に面する部分が陽イオン交換膜で形成されるも
のであり、第4図に示すように成型体全体が陽イオン交
換膜29で形成された形態、gS図のように、−解檜底
板に固定される成型体の底部及び、仕切板13と陽極上
部着体15により挾持される成型体の上部がフッ51c
樹脂等の耐良性材料60で形成され、陽極及び−極に面
する成型体の中央部が陽イオン交換膜29で形成された
形態、又は第6図のように陽極及び陰極に面する部分の
みが陽イオン交換膜29で形成され、枠部分が耐食性材
料30で形成された形態尋、各棟の形態とすることがで
きる。本発明において用いられる袋状成型体11は上記
に限定されず、少なくとも陽極及び陰極に面する部分が
陽イオン交換膜で形成されていればよく、他の部分は耐
食性材料により、電極体の構造にあわせて各種の形状と
することができる。袋状成型体を陽イオン交換膜と耐食
性材料とで形成する場合には、これらを熱融着等によ多
接合する。成型体全体を陽イオン交換膜で形成する場合
には、陽極の下端部に触れる部分が損傷しやすくなるの
で、前記した成型体保鏝用の保−枠18が重要となる。
及び陰極に面する部分が陽イオン交換膜で形成されるも
のであり、第4図に示すように成型体全体が陽イオン交
換膜29で形成された形態、gS図のように、−解檜底
板に固定される成型体の底部及び、仕切板13と陽極上
部着体15により挾持される成型体の上部がフッ51c
樹脂等の耐良性材料60で形成され、陽極及び−極に面
する成型体の中央部が陽イオン交換膜29で形成された
形態、又は第6図のように陽極及び陰極に面する部分の
みが陽イオン交換膜29で形成され、枠部分が耐食性材
料30で形成された形態尋、各棟の形態とすることがで
きる。本発明において用いられる袋状成型体11は上記
に限定されず、少なくとも陽極及び陰極に面する部分が
陽イオン交換膜で形成されていればよく、他の部分は耐
食性材料により、電極体の構造にあわせて各種の形状と
することができる。袋状成型体を陽イオン交換膜と耐食
性材料とで形成する場合には、これらを熱融着等によ多
接合する。成型体全体を陽イオン交換膜で形成する場合
には、陽極の下端部に触れる部分が損傷しやすくなるの
で、前記した成型体保鏝用の保−枠18が重要となる。
第7図は、陽極室上部蓋体15を固定する方法を示す電
解槽上部の部分拡大図である。第7図において、すべて
の陽極室上部着体15に共通の蓋体IJ!+1定具31
は、各陽極室上部蓋体15ごとに、′クフンプボルト6
2により各蓋体15上面を押えつけて固定し、かつ蓋体
固定J451の両端部は、″電解槽本体1に設けられた
突起55にボルト締めによシ取りつけられ、本体1に固
定される。
解槽上部の部分拡大図である。第7図において、すべて
の陽極室上部着体15に共通の蓋体IJ!+1定具31
は、各陽極室上部蓋体15ごとに、′クフンプボルト6
2により各蓋体15上面を押えつけて固定し、かつ蓋体
固定J451の両端部は、″電解槽本体1に設けられた
突起55にボルト締めによシ取りつけられ、本体1に固
定される。
本発明に係る電解槽は、従来用いられてきた隔膜電解槽
をイオン交換膜電解槽に改造するのに好適な構造である
。即ち、アスベスト系の中性隔膜を用いる従来の隔膜電
解槽においては、多孔かつ中空雪状の陰極にアスベスト
系の隔膜を模って内部に一極室を形成し、隔膜で覆われ
た陰極間に導電棒に支持された陽極を配置しているが、
本発明によればこのような隔膜電解槽の電解槽本体、陰
極及び陽極を有効に活用しつつ、優れた構造のイオン交
換膜法竜解槽に変換することができる。
をイオン交換膜電解槽に改造するのに好適な構造である
。即ち、アスベスト系の中性隔膜を用いる従来の隔膜電
解槽においては、多孔かつ中空雪状の陰極にアスベスト
系の隔膜を模って内部に一極室を形成し、隔膜で覆われ
た陰極間に導電棒に支持された陽極を配置しているが、
本発明によればこのような隔膜電解槽の電解槽本体、陰
極及び陽極を有効に活用しつつ、優れた構造のイオン交
換膜法竜解槽に変換することができる。
また、本発明においては、少なくとも陽極及び陰極に面
する部分が陽イオン交換膜で形成された袋状成型体によ
って陽極を包囲し、その底部を陽極導電棒の7ラン2部
において電解槽底板に固定し、成型体の上部開口端を゛
嘔解槽本体上部に設けられた仕切板の開口部において陽
極室上部着体により固定することによって、陽イオン交
換膜を弛緩なく密封状態で保持することができるととも
に、陽極として陽極作用面が陽極方向に拡張可能な構造
のものを使用して陽極を陽イオン交換膜に密着させる゛
ことができ、陽イオン交換膜電解槽の構造としても優れ
たものである。
する部分が陽イオン交換膜で形成された袋状成型体によ
って陽極を包囲し、その底部を陽極導電棒の7ラン2部
において電解槽底板に固定し、成型体の上部開口端を゛
嘔解槽本体上部に設けられた仕切板の開口部において陽
極室上部着体により固定することによって、陽イオン交
換膜を弛緩なく密封状態で保持することができるととも
に、陽極として陽極作用面が陽極方向に拡張可能な構造
のものを使用して陽極を陽イオン交換膜に密着させる゛
ことができ、陽イオン交換膜電解槽の構造としても優れ
たものである。
尚、袋状成型体の上部及び下部を耐東性材料で形状する
ことにょシ、陽極端部における鋭角的部分によって陽イ
オン交換膜が損傷するのを防止することができ、更に陽
極下端部を保噛枠で包囲すれば、袋状成型体を保鏝する
ことができる。
ことにょシ、陽極端部における鋭角的部分によって陽イ
オン交換膜が損傷するのを防止することができ、更に陽
極下端部を保噛枠で包囲すれば、袋状成型体を保鏝する
ことができる。
また、本発明の電解槽の構造においては、4解槽本体上
部の仕切板と袋状成型体の開口端との間又は1−極室上
部着体と袋状成型体の開口端との間において、万一ガス
漏れが生じたとしても、外部が大気であるため、陽極側
ガスと陰極側ガスとの混合による爆発の危険がない、。
部の仕切板と袋状成型体の開口端との間又は1−極室上
部着体と袋状成型体の開口端との間において、万一ガス
漏れが生じたとしても、外部が大気であるため、陽極側
ガスと陰極側ガスとの混合による爆発の危険がない、。
第1図は、本・発明に係るイオン交換膜法電解檜の一実
施例を示す部分縦断面図、第2図は、陽極部分について
の切欠斜視図、第3図は、電解槽の外側斜視図である。 #I4図〜第6図は、本発明において使用する袋状成型
体の形状を示す斜視図である。第7図は、陽極室上部蓋
体を固定する方法を示゛r電解檜上部の部分拡大図であ
る。 1−・・・・・・・・電解槽本体 2・・・・・・・・・陰極 3・・・・・・・・・電解槽底板 10・・・・・・・・・陽極 11・・・・・・・・・袋状成型体 13・・・・・・・・・仕切板 15・・・・・・・・・陽極室上部蓋体才1図 才4配 才5図 米6図 ;I−7図 ス2
施例を示す部分縦断面図、第2図は、陽極部分について
の切欠斜視図、第3図は、電解槽の外側斜視図である。 #I4図〜第6図は、本発明において使用する袋状成型
体の形状を示す斜視図である。第7図は、陽極室上部蓋
体を固定する方法を示゛r電解檜上部の部分拡大図であ
る。 1−・・・・・・・・電解槽本体 2・・・・・・・・・陰極 3・・・・・・・・・電解槽底板 10・・・・・・・・・陽極 11・・・・・・・・・袋状成型体 13・・・・・・・・・仕切板 15・・・・・・・・・陽極室上部蓋体才1図 才4配 才5図 米6図 ;I−7図 ス2
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1) (a) 電解槽本体と、 (1,) 電解槽本体内部に配置される複数の多孔か
つ中空管状の陰極と、 (c) 孔を有する電解槽底板と、 (d) 該電解槽底板の孔を貫通して電解槽底板より
゛電解槽本体内部に延長し、かつ下部にフランジ部を有
し該フランジ部において電解槽底板に固定される導電棒
と、 (e) 鋏導電棒に接続して前記陰極に相対するよう
に画直に支持され、前記陰極間に1又は2以上ずつ配置
される多孔の陽極と、(f) 少なくとも陽極及び陰
極に面する部分が陽イオン交換膜で形成され、底部に前
記導電棒が貫通可能な孔を有し、上方が開口している袋
状成型体と、 −)前記電解槽本体上部に設けられ、前記袋状成型体の
上方の開口部に対応する部分に各々開口部を有する仕切
板と、 (h) 前記袋状成型体の開口部を個々に蓋う陽極室
上部着体、 からなり、 前記袋状成型体は、前記#h極を1又は2以−り収容し
、かつ前記成型体の底部の孔を前記導電棒が貫通し、前
記7272部において咳導亀棒とともに咳成製体の底部
が前記電解槽底板に固定されることにより、前記袋状成
型体の内側に陽極室が形成され、該袋状成型体の上部開
口端は、前記仕切板の各開口部において、前記蓋体によ
り固定されることを特徴とするイオン交換農法電解槽。 (2)陽極液供給用共通マニホルドと、該マニホルドよ
シ各陽極室上部蓋体に連通する陽極液供給細管が設けら
れている%軒請求の範囲第(1)rJl記載のイオン交
換農法電解槽。 (5)各陽極室上部蓋体側部に陽極室よシの液及びガス
が溢流するための排出細管が取シ付けられ、各排出細管
が連通する共通マニホル、ドが設けられている特許請求
の範囲第(1)項記載のイオン交換膜法電解檜。 (4)各陽極室上部蓋体に共通の蓋体固定具が、各陽極
室上部蓋体及び電解槽本体に固定される特許請求の範囲
第(1)項記載のイオン交換農法電解槽。 (5)各袋状成型体の内側にあって各陽極下端部を包囲
する袋状成型体保護用の保護枠を設ける特許請求の範囲
第(1)]jt記載のイオン交換農法電解槽。
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56186928A JPS5891179A (ja) | 1981-11-24 | 1981-11-24 | イオン交換膜法電解槽 |
GB08230525A GB2111079B (en) | 1981-11-24 | 1982-10-26 | Electrolytic cell for ion exchange membrane method |
US06/437,598 US4417970A (en) | 1981-11-24 | 1982-10-29 | Electrolytic cell for ion exchange membrane method |
CA000415343A CA1198393A (en) | 1981-11-24 | 1982-11-10 | Electrolytic cell with porous tubular cathodes and membrane bags surrounding anodes |
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