JPS63230893A - 電気化学槽用の構造フレ−ム - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は電気化学槽及び特Ｋｔ気化学槽で使用する構造
体フレームに関する。

〈発明の背景〉 陽極及び陰極のある電気化学槽中で種々の化学與品金製
造することは充分に確立されている。例えば、アルカリ
金属塩素酸塩例えば塩素酸ナトリウムは陽極と陰極の間
にセパレーターを置かない電解槽（セル）中で塩化ナト
リウム・ブラインから電気化学的に形成されている。

セパレーター例えば液体授透性のアスベスト又はポリテ
トラフルオロエチレン隔膜又は実質上液体不浸透性αオ
ン交換膜を、塩化ナトリウム・ブラインの電解に槽中で
使用する場合、電解生成物は通常、気体塩素、気体水素
及び水酸化ナトリウムを含む水溶液であろう。

多年の間、気体塩素はアスベスト隔膜をはさみ込まれて
いる指状の陽極と陰極の間に配置した電解槽中で製造さ
れていた。過去数年の間に、より高純度の、例えばより
低い塩化ナトリウム含量の、より高い水酸化ナトリウム
生成物を望む場合には、より充分に確立された隔膜より
も実質上液体不浸透性の陽イオン交換膜を使用するのが
好ましいことが明らかとなった。イオン交換膜の比較的
平坦な又は平面シートからイオン交換型電気化学槽を組
立てる方が、アスベスト隔膜と共に使用する旧式の指状
槽内の陽極と陰極の間に膜をはさみ込むよりもより好都
合であることが判明した。

イオン交換膜の平面片を使用して陰極液室から陽極液室
を分離するｔＪ［らしい所謂平坦板電気化学槽は、一方
の側に陽極をそして他方の側に陰極を支持する構成の複
数個の固体の、液体不浸透性のフレーム（枠）もある。

これらのフレームはこれ迄、金属及びプラスチックの様
な材料で構成されていたが、しかしそのいずれの材料も
完全に満足がゆくものではないことが明らかとなった。

単極及び２極を含めた電気化学槽では、電解液が槽から
外側に漏れる可能性がある。か＼る漏洩が鉄製又は他の
鉄を含む形式のフレームを用いた槽で起こると、鉄製フ
レームが腐食するか又はそれ自身が電解的攻撃される。

プラスチック製フレームは一般に電解的攻撃を受けぬが
、長期間例えば数年間の操業条件下では槽内の陽極液及
び／又は陰極液に通常は耐久性を有していない。

腐食問題を少なくシ、且つ先行技術で使用されるそれら
のフレームに付随する比較的短い有効寿命を改善する、
電気化学槽で使用するための構造体フレームを提供する
のが望ましい。

〈発明の構成〉 本発明は特に、 高分子材料製のほゞ平面部材の形態であり、該平面部材
の少なくとも一つの表面から外側に突出ている水平的に
も垂直的にも間隔を置いて離れている複数個の肩を有す
る中央槽要素： 平面部材の一つの表面の肩の外側面から平面部材を貫通
して平面部材の反対側の表面の肩の外側面に延びる少な
くとも一つの電気伝導性の挿入物（但し、線肩の各々は
該挿入物の各々を環状に取囲み且つ支える）；該平面部
材の少なくとも一つの該表面とぴったりと接触し且り槽
中の電解液と該平面部材との間の接触を最小にする構造
全有し該槽中の電解液の腐食作用に耐える、電気伝導性
の、実質上完全に水圧的に不浸透性のライナー；を有す
ることを特徴とする電気化学槽で使用する構成の構造体
フレームである。

一態様では、陽極液カバー（ライナー）は平面部材の陽
極液側表面とびりたシ一致して固定されておシ且つ陽極
液と平面部側との間の接触を最小にする構造である。陽
極液カバーは陽極液の腐食作用に抵抗性を有する。陰極
液カバーは平面部材の反対側の、陰極液側表面にびった
シ一致して固定されておシ且つ陰極液と平面部材との間
の接触を最小にする構造である。陰極液カバーは陰極液
の腐食作用に抵抗性を有する。陽極液カバーと陰極液カ
バーの両方は金属製か、又はライナー中の金属の挿入物
が平面部材を貫通する金属の挿入物と接触する点に非金
属製ライナー中に埋込まれた金属の挿入物のある他の材
料製となり得る。

本発明は更に、取外し可能且つ密封可能に相互にはソ共
平面関係に配置されている複数個の上述の構造体フレー
ムを利用し、且つ平面部材の各々が平面部材の一方又は
向い合う両側にある陽極と平面部材の反対側にある陰極
とにより、平面部材の一方の側にある陽極と反対側にあ
る陰極によって、間隔をおいてへだてられている電気化
学槽を含む。

く態様の詳細〉 添付図面は本発明を更に示している。図面中で文字サフ
ィックスで区別された同一の数字は、異なる態様内で同
様な機能を有する部品を示している。

図１中に、上記目的を達成する構造体フレーム１０及び
１０ａを示す。これは気体塩素及びアルカリ金属水酸化
物水溶液を製造するための電気化学槽での使用を示して
いる。

本発明は塩素及びさまざまのアルカリ金属水酸化物溶液
の製造に都合良く利用できるが、原料ブライン中の一次
塩としては塩化ナトリウムを使用するのが好ましい、そ
の理由はこの特定の塩は市場で容易に入手出来且つ電解
的に製造された水酸化ナトリウムについては多くの良く
確立された用途があるからである。

槽構造体１０には、平面状の隔壁（バリヤー）部分、周
縁７ランジ部分（３４）、隣接槽構造体の陽極及び陰極
を平面状障壁部分から予め定められた距離に保つための
陽極及び陰極隔離部材又はボスを有するはソ平面の部材
１２がある。平面部材は工業生産的及び公知の方法によ
って、複数個の水平的にも垂直的にも距離をおいて離れ
ており、それぞれ陰極及び陽極側１６及び１８から外側
に突出ている肩（ボス）１４及び１４ａを持つ形状に製
造できる。平面部材１２の周縁衣１ｆｉ２０は、図示し
た複数個の平面部材が−しよに配置された時には、電気
化学槽の外側表面を形成する。平面部材１２の周縁輪郭
は任意的であり、そして所望の電気化学槽形状の特定の
輪郭に適するように変え得る。

肩１４及び１４ａの数、寸法、及び形状は本発明の設計
及び操作の両方で重要な考慮点となる。中央部分に平行
又は垂直のいずれで切った断面で見た場合、肩は正方形
、長方形（方形）、円錐形、円筒形又はそれ以外の好都
合の形状となり得る。肩はプラスチック部材の表面上に
分布した一連の間隔を買いたリブを形成する細長い形状
を有していよう。

平面部材の構成の丸めに、多数の高分子材料が本発明で
の使用に適している。下に詳述する特定の材料で限定す
る意図は無いが、か＼る適切な材料Ｃ物質）の例には、
ポリエチレン；ポリプロピレン；ポリビニルクロライド
：塩素化したポリビニルクロ２イド；アクリロニトリル
、ポリスチレ／、ホリスルホン、スチレン　アクリロニ
トリル、フタジエン及びスチレン共重合体；エポキシ；
ビニルエーテル類；ポリエステル類；及びフルオロプラ
スチックス及びその共重合体がある。

高分子材料例えばポリプロピレンを平面部材用に使用す
るのが好ましい、その理由は高めた温度で充分な構造的
完全性を有する形状が容易に得られ、そして他の適切な
材料に比して比較的安価であるためである。

平面部材１２がプラスチック成形技術の当業者に良く知
られている多数のプロセスのいずれでも製造できること
は驚くべきことである。か＼る成形プロセスには例えば
、射出成形、圧縮成形、トランスファー成形、及び注型
が包含される。それらのプロセスの中で、電気化学槽で
使用するための充分な強［−有する構造体が射出成形で
満足がゆく様に製造されることが見出された。好ましく
は高分子材料は所望の数の（後述の）挿入物の入ってい
る型（枠）中に射出する。この方法で、平面部材は、挿
入物の周囲にがつちシとはまった、それらを所定位置に
保持しておシ、それらに高置の担持性を与える一体部材
である。か＼る構成は挿入物が平面部材から分離してが
たかたになる可能性を最小にしている。比較的複雑な形
状の成形し易さと完成した射出成形物品の強度がここに
述べる平面部材の製造目的にこのプロセスを好ましいも
のとしている。これは、高分子部材を先ず成形して次に
続いて電気導体を設ける先行技術よりも、かなりの利点
である。

平面部材を塩素製造用の電気化学槽に使用する場合、槽
及び平面部材の温度は６０°乃至９０℃の温度にしばし
ば達するか、又は保たれる。この温度では高分子材料は
、殆んどの物質と同様に、測定できる量膨張する。平面
部材の膨張と冷却によるその後の収縮は結合し合せた時
の複数個の槽内からの電解液のしみ出しを生ずるであろ
うし、又はより重要なこととして金属のエクスパンドメ
ツシュ又は多孔シート製の陽極及び陰極のゆがみを生ず
るであろう。更に平面部材１２と電解液ライナー又はカ
バー２２及び／又は２４の間の膨張率の差が、平面部材
中にそれ０牙は成形されている押入物はこれらのカバー
を固定している溶着部に応力を生じるであろう。

カバー２２及び２４と平面部材１２の間の膨張率の差を
少なくシ、そして好ましくは最小にするために、平面部
材の熱的に誘発される膨張を少なくするための添加物を
包含させるのが好ましい。よυ好ましくは、添加物は完
成した物品の構造強度も増加させる。か＼る添加物は例
えば、ガラス繊維、グー７フアイト繊維、炭素繊維、タ
ルク、ガラスビーズ、微粉化雲母、アスベスト等及びそ
の組合わせとなり得る。高分子が５乃至７５重量％の、
そしてより好ましくは１０乃至４０重量％の添加物を含
有するのが好ましい。

ガラス繊維はポリプロピレンと容易に混合して、本発明
での使用に適する射出可能な材料を製造することが出来
、これはガラス繊維を含有していないポリプロピレンよ
りも膨張係数が小さい固体の、物理的に強固な物体を生
じる。より重要なことは、平面部材、電極、及び集電装
置の間の膨張（率）の違いを最小にすることであり、そ
の理由鉱これらの要素が溶接し合されておシ、そしてそ
れらが実質上平坦でしかも平行であることが臨界的であ
るためである。

ガラス繊維と結合できる格別の処方の市場で入手可能な
ポリプロピレンを使用すると特に良好に作用することが
測定された。これはポリプロピレンとガラス繊維の混合
物よりも低い膨張係数を持つ複合材となる。か＼る化学
的に組合わせたガラス繊維強化ポリプロピレンは、例え
ばブローファツク（Ｐｒｏ−ｆａｘ）ＰＣＯ７２ポリプ
ロピレンとして、プラウエア州つイルミントンのバーキ
ュレス、インコーボレーショｙ（Ｈｅｒｃｕｌｅｓ、　
　Ｉｎｃ、）から入手できる。

少なくとも１の電気伝導要素、例えば挿入物２６、が平
面部材１２内に配置されておシ、そして好ましくは埋込
まれている。挿入物２６は平面部材を貫通して、一方の
電解液側表面、例えば陰極液側表面１６から反対側の電
解液側表面、例えば陰極液側表面１８迄延びる。挿入物
２６及び２６ａは好ましくは平面部材内に、高分子材料
と挿入物との間の摩擦によって保持されている。これら
２物体間の摩擦を、挿入物を高分子材料内に保持するた
めの追加部材を有することによって、増加させるのがよ
り好ましい。か＼る追加部材には、例えば挿入物の周囲
ぐるシにある（１個又はそれ以上の）溝、挿入物に溶着
したキー、挿入物中及び／又はを通って伸びる孔、溝穴
、環、カラー・スタッド、又はボスがある。

挿入物２６は、陰極液カバー２２と陽極液カバー２４の
間に電流を流し得る如何なる物質ともな９得る。カバー
２２及び２４は好ましくは金属製なので、挿入物を金属
、例えばアルミニウム、銅、鉄、鋼鉄、ニッケル、チタ
ン等又はか＼る金属を含む合金又は物理的組成物から製
作するのが好都合である。

肩と挿入物とは他の肩と挿入物から間隔があって、それ
らが取付けられている電極面にわたっである程度均一で
低い電位傾きを与える必要がある。それらは間隔がおい
ていて、それぞれの電解液室内の占有されていない点か
らその室の別の占有されていない点への自由な液体循環
を許す必要がある。従って肩はそれぞれの室中で相互に
かなり均一に間隔を置いて離れていよう。

カバー２２と２４の間のＤＣ電流の流れを改善するため
に、挿入物２６は好ましくはそれと接触する特定のカバ
ーと溶接的に相客性の物質からつくられる。例えば挿入
物２６は鋼鉄捧２６１と構造体１０の陽極に面した部分
にあるチタン製カップ状部材２６３の間に配置されそし
て両者に溶接されているバナジウム製ディスク２６２の
ある鋼鉄棒２６１の溶接組立体であっても良い。同様な
ニッケル製カップ状部材２６４を挿入物の陰極に面した
部分上で棒２６を直接溶接し得る。チタン及びニッケル
部材２６３及び２６４はそれぞれ、次に塩素及び水酸化
す）　ＩＪウム水溶液を製造する電気化学槽で使用する
のが好ましいチタン製陽極液カバー２４とニッケル製陰
極液カバー２２及び２２ａに容易に溶接し得る。

陰極液と電気化学槽内での平面部材との接触及び高分子
材料の劣化及び／又は高分子材料と挿入物２６の間の陰
極室３０から陽極室３２への電解液の漏洩を防止するた
めに、カバー２２は陰極液側表面１６とぴったりと接触
しており、そして陽極カバー２４は陽極液側表面１８と
ぴったりと接触している。図を示す様に、陽極液及び陰
極液カバーは両方とも、平面部材１２の外側表面に密接
して対応している形状である。ある場合には、カバー２
２又は２４は１ケ所又はそれ以上の場所でフレーム１０
に寄り掛っていても良い。陽極液又は陰極液に露出して
いて、そして平面部材にまたがっているカバー２２及び
２４０両方の部分が、それを通って電解液又は電気分解
生成物が電気化学槽の操作中に通過できる開口のないこ
とが重要である。カバーを貫く開口の無いことが、電解
液が孔又はガスケット又は他のシールの周りの空間を通
って漏れて平面部材と接触する可能性を最小にしている
。

ｖｉ４Ｍ液カバー２４は漕の操業中、陽極液に抵抗性の
材料からつくられる。通常、この材料は電解的に活性で
は無いが、然し本発明はこの材料が電解的に活性となる
か又は活性の場合にさえも操業できる。適切な材料は例
えば、チタン、タンタル、ジルコニウム、タングステン
及びその他の材料的に陽極液の影ｌ！ｌ［を受けないバ
ルブ（ｖａｌｖｅ　）金属である。陽極カバーとしてチ
タンが好ましい。

陰極液カバー２２は電気化学槽に存在する条件下で陰極
液の攻撃に耐える。陰極カバー用の適切な材料には例え
ば、鉄、鋼鉄、ステンレス鋼、ニッケル、鉛、モリブデ
ン、及びコバルト及びこれらの金属を主要部分に含む合
金が包含される。ニッケル合金を含めたニッケルが陰極
液カバーとしての用途に好ましく、その理由は、ニッケ
ル及びニッケル合金が陰極液、特に少なくとも３５重量
ｌｓ迄の水酸化ナトリウムを含有する陰極水溶液の腐食
作用に一般に耐久性があるためである。鋼鉄も稀（即ち
約２２重ｉｔｓ以下の）水酸化ナトリウム水溶液が存在
する陰極液カバーとして槽内での使用に適しており、そ
して比較的安価であることが明らかとなった。

複数個の構造体フレーム１０を電気化学槽に組立てるの
を助けるために、必須では無いが平面部材１２の生捕造
部分から平面部材の周縁に沿って外側に伸びる７ランジ
３４及び３４ａがあるのが望ましい。好ましい態様では
７ランジは平面部材から挿入物２６とはソ等しい距離、
外側に伸びる。別の方法では、然し好ましくはないが、
別個のスペーサ＊ｍ（図示せず）を利用して平面部材１
２を組立てて、多数の平面部材を組合わせて陽極液も陰
極液も陰極液室及び陽極液室それぞれ３０及び３２から
槽の外側部分に漏洩する様なことが電解液に関しては無
い槽系列に組合わせることか充分できるものにできる。

図をは更に陽極３６が示してあり、これは槽の操業中は
ｍ極力バーが挿入物２６と物理的に接触して米るところ
で陽極３６を陽極カバーに溶接することによって容易に
達成できる。電気的接触を改善するために、陽極カバー
２４を挿入物２６に溶接し、また挿入物２６に隣接する
陽極カバー２４に陽極３６を溶接する。種々の溶接方法
が本発明で利用できるが、抵抗又はキバシタンス放電熔
接法を用いるときわめて満足がゆくことが判明した。陽
極３６は更に陽極末端部分４２で、例えば抵抗又はキパ
シタンス放電溶接で、カバー２４に溶接出来る。他の適
切な溶接法にはタングステン不活性ガス（ＴＩＧ）及び
金属不活性ガス（ＭＩＧ）ｌ接がある。この溶接は陽極
を所定位置に保持するのが主たる目的であり、電流のた
めでは無いが、電流は自然と溶接した領域を通過する。

陽極３６は金属、例えば普通のフィルム形成金属で、こ
れは槽の操業中に陽極液の腐食作用に耐えるものでおる
。

適切な金属はよく知られる様に、タンタル、タングステ
ン、コロンビウム、ジルコニウム、モリブデン及び好ま
しくはチタン及び、これらの金属の主要量を含有する合
金であり、活性化ｖｌＪ頁、例えば白金族金属例えばル
テニウム、イリジウム、ロジウム、白金、パラジウムの
酸化物の単独で又はフィルム形成用金属の酸化物と組合
わせて６ｍされている。

その他の適切な活性化物質には単独又はフィルム形成用
金属の酸化物と組合わせた。コバルトの酸化物がある。

か＼る活性化用酸化物の例は米国特許第３６３２．４９
８号：第４１４２．００５号；第４０６１．５４９号；
及び第４２１４９７１号で見られる。

槽の操業中は負の電位を有する陰極３８及び３８ａは、
２２及び２２ａにそれぞれ電気的に接続されている。陰
極３８及び３８ａは槽の操業時に陰極液の腐食作用に耐
える物質で構成する必要がある。陰極液と接触するため
の適当な材料は水浴液中のアルカリ金属水酸化物の濃度
に依存しており、当業者によって容易に決定できよう。

然し、一般に例えば鉄、ニッケル、鉛、モリブデン、コ
バルト、及びこれらの金属の主要量を含有する合金例え
ば低炭素ステンレス鋼の様な物質が陰極としての使用に
適している。陰極電極は場合によっては槽の性能向上用
の活性化用物質で被覆しても良い。例えばニッケル基質
はニッケル及び白金族金属、例えばルテニウムの酸化物
、又はニッケルと白金族金属、又はその酸化物例えば酸
化ルテニウムで被覆して水素過電圧を下げることができ
る。米国特許第４４６５５８０号はか＼る陰極の使用を
記載している。

図から明らかな様に、陽極も陰極もそれぞれ電解液に対
して浸透性である。Ｉ！極は、例えば孔あきシート又は
プレート、エキスバンドメツシュ、又は織線（クーブン
ヮイヤ）を用いることを含めたいくつかの方法で浸透性
にすることが出来る。陽極はＩｌ＃！極液及び塩素がそ
れを通過できる程元分に多孔性である必要があり、そし
て陰極は陰極液と水素がそれを通過できる程充分に多孔
性である必要がある。

図１の電気化学槽は、陽極３６と接触しているイオン交
換膜４４によって陽＠３６と陰極３８とが離されている
ことも示している。然し、所望ならば、好ましいことで
は無いが、膜４４は陰極３８と接触させることも、又は
両極間に懸垂させることも可能である。イオン交換膜４
４が１１！極室３２を陰極室３０ａから分離しているこ
とが重要である。

多数の構造体フレーム１０を組合せて後の槽からの電解
液の漏洩を最小にするためには、少なくとも１個のガス
ケット４６をフレーム１０と１０ａの間に配置する。フ
レームの組立中に、圧縮力をフレームの外側に加えてガ
スケット物質４６を圧縮して、それにイオン交換Ｈ４４
を所定位置に密封させると共に完了した槽列内から摺の
外側への電解液の漏洩を最小にさせる。好ましくは膜４
４を完成した槽列内から槽の外側への電解液の漏洩を実
質上完全に阻止する様に配置する。例えばフルオロカー
ボン、塩素化ポリエチレンゴム及びエチレンプロピレン
ジエンターボリマーゴムを含め九機々のガスケット材料
が使用出来る。

図２Ｆｉ挿入物２６ａをその中に包み込んでいて、はｙ
平面の陽極液側表面１８ａから外に伸びてる複数個の円
錐台形層１４ｂを有する平面部材１２ａを含む、構造体
フレーム１０ｂの分煕部分断面透視図である。同一の肩
１４ｃが陽極液側表面上の肩１４ｂと鏡像関係で平面部
材１２ａの陰極液側面から外側に伸びる。導管又は開口
４８が平面部材１２ａに設けられており操業中に電気化
学槽内に生じた生成物の放出を可能にしている。好まし
くは、パイプ、配管又は成形金属導管を開口４８内に配
置してカバー２４ｂに固定して槽から実質上漏洩のない
生成物の除去を促進する。同様な開口及び導管（図示せ
ず）を例えば開口４８のはｙ対角線的に反対側の平面部
材の壁部分に設けて、導管を通して陽極室中へ塩化ナト
リウム水溶液を送入させる。

同様な開口及び導管を平面部材の陰極側に設けて、例え
ば水の陰極室への送入及び生成物例えば水酸化ナトリウ
ムを含む溶液及び場合によっては水素をそこから取出さ
せる。

陽極液カバー２４ｂと陰極液カバー２２ａは平面部材１
２ａのそれぞれの表面上に密着してぴったりはまり、そ
して若しもカバーと平面部材との間に空間があってもそ
こへそれぞれの電極基から電解液が侵入するのを阻止す
る構造である。カバー２２ａ及び２４ｂはブライン溶液
とそれぞれ電解液室で生成した生成物を排出し、そして
それぞれの室に原料溶液を送入する導管もその内に有し
ている。例えばカバー２４ｂ中の成形パイプ５０が平面
部材中の開口４８に対応して陰極室からの生成物塩素と
消耗した陽極液を容易に排出させる。エクスパンドメツ
シュ陽極３６ａとエキスバンドメツシュ陰極３８ａは図
を示したのと実質的に同様にそれぞれの陽極液及び陰極
液カバー内にびった９とはまる構造である。イオン交換
膜はシート４４ａとして示しである。漏洩を最小にする
ためのガスケット材料４６ａは電気化学横列を組立てる
に先立って構造体フレーム部材間に配置する。

図３には、先の図で示した様にイオン交換膜で隔てられ
ている陽極と陰極を持つ′ＩＩ：、３組の構造体フレー
ム部材のある部分的に組立てた槽列が示されている。こ
の態様では挿入物２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ及び２６ｅは
図１及び２に示した、ものと異なる配置である。特に、
挿入物２６ｄは粗くした外側表面を有する管状部材で、
電気伝導性の末部部分５２が物理的にも電気的にもそれ
に接続し且つ管状挿入物２６ｄの全断面をカバーしてい
る。か＼る電気的及び物理的接続はこの分野の当業者に
知られている清掻又は他の公知の結合方法によって得る
ことができる。カバー２４ｂの周縁部分は場合によって
は（図示していない）エクスパンショングローブがあっ
て、槽の操業時のカバーの熱膨張の影響を最小にするこ
とができる。

ＮａＣｔブライン用の電解槽列として槽列の操作では、
ある操業条件が好ましい。１場極室中では約０．５乃至
約５．０のｐＨに維持するのが望ましい。原料ブライン
は好ましくは微少ｉｔ（カルシウムで示して約８Ｑｐｐ
ｍ以下の）の多価カチオンだけを含有する。原料ブライ
ンのｐＨが３．５より低い時、原料ブラインが約７０ｐ
ｐｍ以下の二酸化炭素を含有している時は、より多い多
価カチオン濃度を許容し得る。

操作に度は０°乃至１１０℃の、好ましくは６０℃乃至
８０℃の１１１１囲である。通常のブライン処理を行な
った後のイオン交換樹脂による多価カチオンからの精製
は膜の寿命を延長するのに特に有効である。原料ブライ
ン中の低い鉄含量は膜の寿命を延長するために望ましい
。好ましくは塩酸を添加してブライン原料のｐＨを４．
０より低いｐｌ（に維持する。好ましくは操作圧力は７
気圧より低く維持する。

通常、槽は１．０乃至４．０アンペア／　ｉｎ”の電流
密度で操業されるが、ある場合には４．０アンペア／　
１０２以上の操業は完全に許容し得る。

【図面の簡単な説明】

図１は本発明の一態様の断面図である。 図２は陽極、陰極及びイオン交換膜と組合わせた構造体
フレームの別の態様の分解、透視図である。 図３は本発明の電気化学槽の別の態様の断面側面図であ
る。 出　顧　人　ザ　ダウ　ケミカル　カンパニーｍｙの浄
ｔｌＦ（内容に変更なし） 手続補正書 昭和６２年４月２０日 特許庁長官−黒　１）明　雄　段 １、事件の表示 昭和６２年特許願第６４４３１、 発明の名称 電気化学槽用の構造フレーム １補正をする者 事件との関係　　特許出願人 名称　ザ　ダウ　ケミカル　カンパニー４、代理人 別紙のとおり、但し明細書及び図面の内容の補正はない
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、高分子材料製のほゞ平面部材の形態であり、該平面
   部材の少なくとも一つの表面から外側に突出ている水平
   的にも垂直的にも間隔を置いて離れている複数個の肩を
   有する中央槽要素； 平面部材の一つの表面の肩の外側面から平面部材を貫通
   して平面部材の反対側の表面の肩の外側面に延びる少な
   くとも一つの電気伝導性の挿入物（但し、該肩の各々は
   該挿入物の各々を環状に取囲み且つ支える）； 該平面部材の少なくとも一つの該表面と合致して接触し
   且つ該槽中の電解液と該平面部材との間の接触を最小に
   する構造を有し、該槽中の電解液の腐食作用に耐える、
   電気伝導性の、実質上完全に水圧的に不浸透性のライナ
   ー；を有することを特徴とする電気化学槽での使用に適
   した構造体フレーム。 ２、該ライナーが該平面部材の陽極液側表面と接触して
   おり、而して該陽極液ライナーがチタン、タンタル、ジ
   ルコニウム、タングステン及びその合金から選ばれた金
   属より成る特許請求の範囲第１項記載の構造体フレーム
   。 ３、該ライナーが該平面部材の陰極液側表面と接触して
   おり、而して該陰極液ライナーが、鉄、鋼鉄、ステンレ
   ス鋼、ニッケル、鉛、モリブデン、コバルト、及びその
   合金から選ばれた金属より成る特許請求の範囲第１項記
   載の構造体フレーム。 ４、ライナーが該平面部材の相対する表面に取付けられ
   ており、且つ該相対する表面が両方とも陽極液側表面で
   ある特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の構造体フ
   レーム。 ５、ライナーが該平面部材の相対する表面に取付けられ
   ており、且つ該相対する表面が両方とも陰極液側表面で
   ある特許請求の範囲第１項又は第３項に記載の構造体フ
   レーム。 ６、ライナーが該平面部材の相対する表面に取付けられ
   ており、而して該表面の一方が陽極液側表面であり且つ
   反対側が陰極液側表面である特許請求の範囲第１項、第
   ２項又は第３項に記載の構造体フレーム。 ７、陽極液ライナーがチタン又はその合金であり；少な
   くとも該挿入物のいくつかは鉄系金属製であり；且つ、 該ライナーが少なくとも該鉄系金属製挿入物のいくつか
   に、該チタン製ライナーと該鉄系金属製挿入物とに溶接
   的に相容性の中間金属を介して溶接によつて取付けられ
   ている特許請求の範囲第２項記載の構造体フレーム。 ８、該挿入物がアルミニウム、銅、鉄、鋼鉄、ニッケル
   、チタン、それらの金属の合金又は該金属の物理的組成
   物から選ばれた金属製である特許請求の範囲第１項乃至
   第７項のいずれか１項に記載の構造体フレーム。 ９、平面部材の高分子材料がポリエチレン、ポリプロピ
   レン、ポリビニルクロライド、ポリスチレン、ポリスル
   ホン、スチレンアクリロニトリル共重合体、塩素化ポリ
   ビニルクロライド、アクリロニトリルブタジエン及びス
   チレン共重合体、ポリエポキシド、ポリビニルエステル
   、ポリエステル及びフルオロプラスチックスから選ばれ
   たものである特許請求の範囲第１項乃至第８項のいずれ
   か１項に記載の構造体フレーム。 １０、平面部材の高分子材料が、ガラス繊維、グラファ
   イト繊維、炭素繊維、タルク、ガラスビーズ、アスベス
   ト、及び微粉化雲母から選ばれた添加物を５乃至７５重
   量％含有している特許請求の範囲第１項乃至第９項のい
   ずれか１項に記載の構造体フレーム。 １１、高分子材料製のほゞ平面部材の形態であり、該平
   面部材の少なくとも一つの表面から外側に突出ている水
   平的にも垂直的にも間隔を置いて離れている複数個の肩
   を有する中央槽要素； 平面部材の一つの表面の肩の外側面から平面部材を貫通
   して平面部材の反対側の表面の肩の外側面に延びる少な
   くとも一つの電気伝導性の挿入物（但し、該肩の各々は
   該挿入物の各々を環状に取囲み且つ支える）； 該平面部材の少なくとも一つの該表面と合致して接触し
   且つ該槽中の電解液と該平面部材との間の接触を最小に
   する構造を有し、該槽中の電解液の腐食作用に耐える、
   電気伝導性の、実質上完全に水圧的に不浸透性のライナ
   ー；を有することを特徴とする電気化学槽で使用する構
   成の構造体フレームの複数個；而して該フレームは相互
   にほゞ共平面関係に取外し可能に且つ密封可能に配置さ
   れており、且つ該平面部材の各々は、該フレームの各々
   の一方又は両側にある陽極又は該フレームの各々の一方
   又は両側にある陰極から選ばれた電極によつて間隔を置
   いて離れている；を有することを特徴とする電気化学槽
   。 １２、該ライナーの各々が少なくとも該挿入物の一部分
   に溶接されており、且つ該電極が該挿入物に隣接した位
   置でそれぞれのライナーに溶接されている特許請求の範
   囲第９項記載の槽。