NO802980L - Kloralkaliprosess og elektrolytisk celle med fast polymerelektrolytt. - Google Patents
Kloralkaliprosess og elektrolytisk celle med fast polymerelektrolytt.Info
- Publication number
- NO802980L NO802980L NO802980A NO802980A NO802980L NO 802980 L NO802980 L NO 802980L NO 802980 A NO802980 A NO 802980A NO 802980 A NO802980 A NO 802980A NO 802980 L NO802980 L NO 802980L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- permionic membrane
- cathode
- membrane
- anode
- permionic
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 title description 18
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title description 10
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 title 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 title 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 93
- 239000010411 electrocatalyst Substances 0.000 claims description 17
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims description 14
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims description 9
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 claims description 9
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 8
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 8
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 6
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 6
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical compound FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims description 3
- 125000000843 phenylene group Chemical group C1(=C(C=CC=C1)*)* 0.000 claims description 3
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims 4
- 229910001514 alkali metal chloride Inorganic materials 0.000 claims 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 26
- 239000005518 polymer electrolyte Substances 0.000 description 16
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 13
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 9
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical group [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 8
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 7
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 6
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 5
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 5
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 5
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 3
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 3
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 3
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 3
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 3
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 3
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 3
- NGNBDVOYPDDBFK-UHFFFAOYSA-N 2-[2,4-di(pentan-2-yl)phenoxy]acetyl chloride Chemical compound CCCC(C)C1=CC=C(OCC(Cl)=O)C(C(C)CCC)=C1 NGNBDVOYPDDBFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920003935 Flemion® Polymers 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- -1 boride Chemical compound 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000007496 glass forming Methods 0.000 description 2
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 2
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000000472 sulfonyl group Chemical group *S(*)(=O)=O 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- 125000004178 (C1-C4) alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- QYEXBYZXHDUPRC-UHFFFAOYSA-N B#[Ti]#B Chemical compound B#[Ti]#B QYEXBYZXHDUPRC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 101000947164 Homo sapiens CAAX box protein 1 Proteins 0.000 description 1
- 101000699848 Homo sapiens Retrotransposon Gag-like protein 8C Proteins 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical group C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M Nitrite anion Chemical compound [O-]N=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 241000404144 Pieris melete Species 0.000 description 1
- 102100029439 Retrotransposon Gag-like protein 8C Human genes 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910033181 TiB2 Inorganic materials 0.000 description 1
- QYKIQEUNHZKYBP-UHFFFAOYSA-N Vinyl ether Chemical compound C=COC=C QYKIQEUNHZKYBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000001447 alkali salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 125000005907 alkyl ester group Chemical group 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007323 disproportionation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 1
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000028161 membrane depolarization Effects 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004492 methyl ester group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000005010 perfluoroalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-N sulfonic acid Chemical compound OS(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titanium dioxide Inorganic materials O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HFFLGKNGCAIQMO-UHFFFAOYSA-N trichloroacetaldehyde Chemical compound ClC(Cl)(Cl)C=O HFFLGKNGCAIQMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/20—Manufacture of shaped structures of ion-exchange resins
- C08J5/22—Films, membranes or diaphragms
- C08J5/2206—Films, membranes or diaphragms based on organic and/or inorganic macromolecular compounds
- C08J5/2218—Synthetic macromolecular compounds
- C08J5/2231—Synthetic macromolecular compounds based on macromolecular compounds obtained by reactions involving unsaturated carbon-to-carbon bonds
- C08J5/2237—Synthetic macromolecular compounds based on macromolecular compounds obtained by reactions involving unsaturated carbon-to-carbon bonds containing fluorine
-
- 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
- C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
- C25B1/01—Products
- C25B1/34—Simultaneous production of alkali metal hydroxides and chlorine, oxyacids or salts of chlorine, e.g. by chlor-alkali electrolysis
- C25B1/46—Simultaneous production of alkali metal hydroxides and chlorine, oxyacids or salts of chlorine, e.g. by chlor-alkali electrolysis in diaphragm cells
-
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2327/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers
- C08J2327/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08J2327/12—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse angår kl or-al kal i -
celler med fast polymerelektrolytt, og med et kation-selec-tivt permionisk membran med den anodiske elektrokatalysator enten hvilende på den anodiske overflate av . "iembranen,
d.v.s i kontakt med men ikke fysikalsk eller kjemisk bundet til den mot anolyten vendte overfl<y>te av det permioniske membran, eller fysikalsk eller kjemisk bundet og innleiret i det permioniske membran, og en katodisk hydrok-sylutviklende katalysator, d.v.s en katodisk elektrokatalysator, enten hvilende på den katodiske overflate av membranen, d.v.s i kontakt med men ikke i fysikalsk eller kjemisk bundet til den mot katolyten vendte overflate av den permioniske membran, eller fysikalsk eller kjemisk bundet til og innleiret i den permioniske membran. I henhold til oppfinnelsen slik den her bestkrives er enten anoden eller katoden eller begge hvilende på men ikke innleiret i eller bundet til den permioniske membran.
I følge en foretrukket utførelsesform, foreligger det intet væske-gap, d.v.s intet elektrolytgap mellom den anodiske elektrokatalysator somhviler på den anodiske overflate av den permioniske membran, og membranen, mens den katodiske elektrokataly sator er bundet til og innleiret i den katodiske overflate av den permioniske membran. På
denne måte oppnås den høye strøtetthet og lave spenning som er karakteristisk for en fast polymerelektrolytcelle, mens enkle mekaniske strømledere og elektrodebærert bibeholdes åh lar.'', eiet er mulig i pr aks i
Klor-al ku 1 i-el e kt i o 1. y a e r e sne cl f a s t p o .1 y ne r- - ..1 e ktroly t slik de her beskrives, bibeholder den uventede fordel av faste poly merelektroly ter med el e ktro kataly satorene innleiret i og bundet til den permioniske membran, d.v.s.
høy produksjon pr. volumenhet i cellen, høy strømeffektivi-
tet og alt ved spenninger lavere enn den for en konvensjo-
nell elektrolytcelle med permionisk membran.
Fig. 1 er et skjematisk sideriss av den elektrolytiske celle med fast polymerelektrolyt. Fig. 2 er et skjematisk riss av klor-alkali-
prosessen med fast polymer-elektrolyt.
Den klor-alkali-celle som skjematisk vises i fig.
1 og 2, har en fast polymerelektrolyt 31»hvori det befinner seg en permionisk membran 33. Den permioniske membran 33 har en anodeoverflate 35 med en klorkatalysator liggende på, og en katodeoverflate 4-1 med en katodisk hydroksyl-utviklingskatalysator 4-3, bundet til og innleiret i flaten. Også vist er en ytre kraftkilde forbundet med den anodiske katalysator 37 ved en strømfordeler eller en katalysator-bærer 57 og forbundet med den katodiske katalysator 4-3ved strømf ordelere 45. Sal toppi ø sning mates til den anodiske side av den faste polymerelektrolyt 31, der denne kommer i kontakt med den anodiske klorut-viklingskatalysator 37 på anodeoverflaten 35»av den permioniske membran 31-
Al kalimetallioner,, d.v.s natriumioner eller kal - siumioner, vist i fig. 2 som natriumioner, og dets hydrat-iser ing svann, går gjennom den permioniske membran 33 til katodesiden 4-1 av den permioniske membran 33» Vann mates til katolytrommet både eksternt og som hydratisering svann som går gjennom den permioniske membran 31-
Konstruksjonen for gjennomføring av denne reak-sjon er generellt vist i fig. 1, der elektrolysecellen 11
er vist med vegger 21 og en permionisk membran 33 og tet-ninger 61. Den permioniske membran 33 har en anodisk overflate 35 med en båret anodisk elektrokatalysator 37 som ligger på den anodiske overflate 35, og en katodisk overflate 4-1 med en katodisk ele ktro kataly sator 4-3 bundet til og innleiret i katodeflaten 4-1 • I en alternativ utførelses-■ •■■ - i .v i. • l i ' • ' • •
form befinner en katode depolarisernings-katalysator, d.v.s en HC^" disproporsjoneringskatalysator, (ikke vist) seg i nærheten av katodeflaten 4-1 for membranen 33 for å unngå utvikling av hydrogengass.
Midler for føring av elektrisk strøm fra veggene 21 til el e ktro kataly satorene 37 og 43»er' vist som strøm-fordelingskatalysator-bærere 57 i anolytrommet 39 som fører strøm fra veggen 21 til den anodiske klorutviklings-kataly sator 37, samt strømfordelere 55 i katolyrommet 4-5» som leder strøm fra veggen 21 til den katodiske hydroksylutvikl ings-katalysator 43-
Det er nå funnet at celle-spenningen, elektrode-potensialet, og elektrodestrøm-effektiviteten er funksjoner av trykket av elektrode materialet som ligger på den permioniske membran 33* Spenningen synker til å begynne med med økende trykk, d.v.s pressing av membran 33 mellom elektrodene 37 og strømkollektoren 55. Deretter forsvinner graden av spenn ingsreduksjon med økende trykk, og til slutt oppnås det en konstant spenning, en spenning som i det vesentlige er uavhengig av økende trykk.
Trykk-spenning forholdet er en funksjon av ettergivenheten og elastisiteten for strømkollektorene,.
f. eks. katode-strøm-kollektroren 57, i elektrode substrat - ene, f. eks. anode substratet eller katalysatorbæreren 55.
og for den.permioniske membran 33. geometrien av strøm-kollektorene og elektrodesubstratene, d.vs. åpent areal, avstanden mellom individuelle substratelementer, og størrel-sen for de individuelle substratelementer, den interne for-sterkning av den permioniske membran, samt tykkelsen av denne. For enhver elektrode-permionisk membran-kombinasjon, er bestemmelsen av et tilfredsstillende trykk, f. eks. trykket ved hvilkenøket pålagte trykk ikke gir vesentlig reduksjon i spenningen, er en rutinesak.
For uforsterkede Asahi Glass "Flemion" karboksylsyre membraner med elektrode substrater på 8 til 10 tråder med en diameter på ca. 1 mm, pr. 2,5 cm, med et anodesub-strat av titan, og en katode strømfører med ca. 4.0 til 60 prosent åpent areal, og ca, 200 til 300 åpninger pr. cm<2>
og med en strømkollektor av stål, eller nikkel, og katode-strøm-kollektor- og anode substrat sammenpressingstrykk på 2 2
minst 0,07 kg pr. cm , og opptil 1,4- kg pr. cm til spennings-reduksjonen.
Som beskrevet ovenfor, inneholder den faste polymer-elektrolyt 31 en permionisk membran 33- Denne membran 33 bør være kjemisk resistent, kationselektiv, med anodisk klorutviklingsktalysator 37 på anode-overflaten 35»d.v.s. hvilende på anodeoverflate 35, eller bundet til og innleiret i anodeoverflaten 35, og katodisk, hydroksylutvikl ing skataly sator 4-3 på og fortrinnsvis innleiret i og bundet til ka t odeoverf laten 4-1.
Den permioniske membran 33 av fluor-karbonharpiks som benyttes for å lage den faste polymerelektrolyt 31»karakteriseres ved nærværet av kationselektive ione-byttegrupper, ionebyttekapasiteten for membranen, konsentrasjonen av ionebyttegruppe i membranen på basis av vann absorbert i membranen, og gl assdannelse stemperaturen for membranmaterialet Disse fluor-karbonaharpikser har delene:
der X er -F.-Cl, -H, eller -CF^, X1 er F, -Cl. -H, -CF^eller CF^CF^-, m er et helt tall fra 1 til 5\ og Y er -A,Ø-A, -P-A-, eller -0-(CF2) (P, Q, R)-A. I enheten (P, Q, R), skal P være - (CF2)(CXX1 )fe (CF2) , Q være (-CF2-0-CXX' )d, R være (-CXX' -0-CF2 )g, og (P, Q, R) inneholder en eller flere av P, q, R, og er en vilkårlig gruppering av disse. 0 er en f enylengruppe', n er 0 eller 1,* a, b, c, d og e er hele tall fra 0 til 6. De typiske grupper Y har en struktur med syre-gruppen A, bundet til et karbonatom som er forbundet med et fluoratom. Disse omfatter (-CF„-) A, og sidekjedene har enten eterbindinger slik som -0-(-CF2~A, (-0-CF2-CF-) A,
der x, y og z er respektivt 1 til 10| Z og R er resp. -F eller en C^_^q pr. f1 upralkylgruppe, og A er en syregruppe som angitt ovenfor.
Når det gjelder copolymerer med olefinisk og olefin-syre-deler som beskrevet ovenfor, er det foretrukket å ha 1 til 4-0 mol%, og fortrinnsvis spesielt 3 til 20 mol% av olefin-syredelenhetene for å gi en membran med en ionebytte-kapasitet innen det ønskede området.
A er en syregruppe valgt blandt
eller en gruppe som kan omdannes til en av
disse grupper ved hydrolyse eller ved nøytralisering. Når en fredig montert fast polymerelektrolytt innstallert i en elektrolysecelle angis å være i syreform, skal det for-
ståes at alkalisaltet også er ment.
I en eksemplifisering kan A være enten -SO^H eller en funksjonell gruppe som kan omdannes til -SO^H ved hydrolyse eller nøytralisering;,:eller dannes fra -SO^H slik som -SOyi', (S02-NH) M", -SO^NH-R^ -NH2, eller
-S0„NR , R CNR . R,, ' der M 1 er et al kal ime tall ,* M" er H, NH\, et
2 4 p 4 o 4.
alkalimetall eller jordalkal imetallI R4er H, Na eller KJ R^ er C, til C^ alkylgruppe, (R^NR^, eller R1NR^ (R2) 2m^ > R^ er H, Na, K eller -SO^ og R. er en C^-C^alkylgruppe.
I en spesielt foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen kan A være -C00H, eller en funksjonell gruppe som kan omdannes til -C00H ved hydrolyse eller nøytrali-sering, slik som -CN, -C0F, -C0C1, -COOR^ -C00M, -CONR^, R^ er en C| ^q-alkylgruppe og R2og R^ er enten hydrogen eller C| til C^Q-alkylgrupper, inkluderte perf1uoralkylgrupper eller begge deler. M er hydrogen eller et alkalimetall,"
når M er et alkalimetall er det foretrukket at det er na-trium eller kalium.
Kation-selektive permioniske membraner der A er enten -C00H, eller en funksjonell gruppe som stammer fra eller kan omdannes til -C00H, f. eks. - CN, -C0F, C0C1,
-COOR^, -COOM, eller -CONR^^, er spesielt foretrukket
på grunn av deres spenningsfordeler i forhold til sulfonyl-membraner. Denne spenningsfordel er i størrelsesorden 0,1 til 0,4. volt ved en strømtetthet på 150 til 250 ampær pr. kvadratf ot, en saltoppløsning sinnhold på 150 til 350 g/l natriumklorid og et kaustiksodainnhold på 15 til 4-0 vekt% natriumhydroksyd. I tillegg har karboksylsyretypen av membraner en strømeffektivitetsfordel i forhold til sulfonyl-type-membranene ved høye anolyt pH-verdier, f. eks. over 4,0, og med anode med en oksygenutviklingsoverspenning på minst ca. 0.2 volt over klorutviklingsoverspenningen..
Det heri beskrevne membranmaterial har en ione-by ttingskapasitet fra ca. 0,5 til ca. 2,5 mg ekvivalenter pr. gram tørrpolymer, og fortrinnsvis fra ca. 0,9 til ca.
1,8 mg ekvivalenter pr. gram tørrpolymer, og i en spesielt foretrukket utførelsesform, fra ca. 1,0 til ca. 1,7 mg ekvivalenter pr. g. tørrpolymer. Når ionebyttekapasiteten er mindre enn ca. 0,5 mg ekvivalenter pr. g tørrpolymer er spenningen høy ved de høye konsentrasjoner av alkalimetall hydroksyl som heri beskrives, mens når ione-bytte-kapasiteten er større enn ca. 2,0 mg ekvivalenter pr. g tørr polymer er strømeffektiviteten for membranen for lav.
Innholdet av ionebyttegrupper pr. g absorbert vann er fra ca. 8 mg ekvivalent til pr. g absorbert vann til ca. 30 mg ekvivalenter pr. g absorbert vann, og fortrinnsvis fra ca. 10 mg ekvivalenter pr. g absorbert vann til ca. 28 mg ekvivalenter pr, g absorbert vann, og i en foretrukket utf ørel se.sf or m fra ca. 14- mg ekvivalenter pr. g absorbert vann til ca. 26 mg ekvivalenter pr g absorbert vann. Når innholdet av ione-byttegrupper pr. vektenhet absorbert vann er mindre enn ca. 8 mg ekvivalenter pt. g eller over ca. 30 mg ekvivalenter pr. g er strømeffektiviteten for la ve.
Glassdannelses -temperaturen er fortrinnsvis minst ca. 20°C under elektrolyttemperaturen. Når elektro-
o
lyt-temperaturen er mellom ca. 95 og 110 C, er glassdannelsestemperaturen for fluorkarbonharpiksmaterialet for
den permioniske membran under ca. 90°C, og i en spesiell foretrukket utførelsesform under ca. 70°C. imidlertid bør glassdannelsestemperaturen være over ca. -80 C for å
gi tilfredsstillende strekkfasthet i membran-materialet. Fortrinnsvis er glassdannelse stemperaturen fra ca. -80°C til ca, 70°C og i en spesielt foretrukket utførelsesform fra ca. -80°C til ca 50°C.
Når glassdannelsestemperaturen for membranen ligger innenfor ca. 20 C f ra elektrolytt-temperaturen eller høyere enn temperaturen i elektrolyten, øker membranmot-standsevnen og permselektviteten for membranen reduseres. Ved glassdannelsestemperatur er ment den temperatur under hvilken polymer segmentene ikke er energetiske nok til hver-ken å bevege seg forbi hverandre eller i forhold til hverandre ved segmentiske Brownske bevegelser. D.v.s at under glassdannelse stemperaturen er den eneste reversible respons i polymeren på belastninger en spenning mens over glass-dannelsenstemperaturen.er polymeren respons på belastningen en segmentisk omarrangering for å utligne eksternt pålagte belastninge r.
Fluorkarbonharpiksmaterialehe for permioniske membraner som heri beskrives har en vannpermiabilitet på mindre enn ca. 100 ml pr time pr. m<2>ved 60°C i 4- N natriumklorid ved pH 10 og fortrinnsvis mindre enn 10 ml pr. time pr. m<2>ved 60°C i4N NaCl ved pH 10. Vann permiabiliteter over ca. 100 ml pr. time pr. m 2 , måol<t>som beskrevet overfor, kan resultere i et urent alkalimetallhydroksydprodukt..
Den elektriske motstand i tørr membranen bør være fra ca. 0,5 til ca. 10 ohm pr. cm 2, fortrinnsvis fra ca. 0.5
2
til ca. 7 ohm pr. cm .
Fortrinnsvis har en permioniske membran av fluor-iert harpiks en molekylvekt, d.v.s en polymeriseringsgrad, som tilstrekkelig til å gi en volumetrisk strømnings-hastighet på ca. 100 mm pr, sekund ved en temperatur fra 150 til 300°C.
Tykkelsen av den permioniske membran 33 bør være slik at man oppnår en membran 33 som er sterk nok til å mot- stå trykkpåkjenninger og fremstill ingsprosesser,. men tynn nok til å unngå høy elektrisk resistivitet. Fortrinnsvis er membranen fra 10 til 1000 um tykk, og helst fra ca. 50
til ca. 400 um tykk. I tillegg kan indre forsterkninger eller øket tykkelse eller kryssbinding eller sogar lami-
nering benyttes for å oppnå en sterk membran.
Katalysatorpartiklene, d.v.s. enten den anodiske elektrokatalysator som hviler på overflaten av den permioniske membran og bæres på substratet, eller den katodiske elektrokatalysator som er bundet til og innleiret i den permioniske membran 33 som beskrevet ovenfor, kan være grafit, en edel-metallholdig katalysator slik som et platinagruppemetall eller en legering av et platinagruppemetall, eller en inter-metallisk forbindelse av et platinagruppemetall eller et oksyd, karbid, nitrit, borid, silicid, eller sulfid av et platinagruppemetall, et cvergangsmetall, eller en for-
bindelse av et overgangsmetall. Egnede forbindelser av overgangsmetaller inkluderer pyroklorer, delafossiter, spin-eller, perovskiter, bronser, wolframbronser, silicider, nitrider, karbider og borider.
Spesielt ønskede katodiske katalysatorer som kan hvile på eller være bundet til å innleire i den faste polymerelektrolytt-permioniske membran 33, eller i en foretrukket utførelsesform være innleiret i denne og bundet til.denne, omfatter stål, rustfritt stål, kobolt, nikkel, legeringer av nikkel eller jern, sammensetninger av nikkel, spesielt porøst nikkel med molybden, tantal, wolfram, titan, colombium og lignende, og borider, elektriske ledende, katalytiske aktive borider, nitrider, silicider og karbider, slik som platinagruppe-metallsilicider, nitrider, karbider og.
borider og titandiborid.
Katodeelektrokatalysatorpartiklene som er
bundet til og innleiret i den permioniske membran 33, kan være innleiret i et termoplatiskdeformat av den permioniske membran, d.v.s. at den permioniske' membran 33 kan foreligge i termoplastisk form, f. eks. en karboksyl syre, en lav alkylester av en karboksylsyre, et syreklorid av en karboksyl-
syre, eller et syreklorid av en sulfonsyre, og katodeelektrokatalysatorpartiklene kan bringes til å adhere til denne ved anvendelse av trykk og. varme. Deretter hydrolyseres den termoplastiske form av ionebytteharpiksmateri-aiet tii en smeltbar al kalime tall sal tf or rn, f. eks. ved innstallering i en kloralkalicelle. Fremstillingen av en fast polymerelektrolyt med elektrokatalysator an-
bragt på, innleiret i og bundet i et termoplastisk format derav er beskrevet i de parallelt-løpende søknader i navnet Preston S. White i US Serial No og en S. E. P.
av denne, Serial No....... med tittelen fast polymerelektrolytt og fremgangsmåte;ifor fremstilling av denne, innlevert samme dato som foreliggende søknad.
Strømtettheten for den elektrolytiske celle
med fast polymerelektrolyt kan være høyere enn i en celle med konvensjonelt permionisk membran eller diafragma, f. eks. over 200 amp. pr. kvadrat fot, og fortrinnsvis over 4.00 amp. pr. kvadrat fot. I følge en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen kan elektrolysen gjennomføres ved en strøm-tetthet på' 800, eller sogar 1200 amp. pr. kvadrat fot, der strømtettheten er definert som den totale strøm som passerer gjennom cellene dividert med overflatearealene av en side av den permioniske membran 33»
For å oppnå de høye strømtettheter som heri beskrives er det ønskelig med en enhetlig strømfordeling over flaten av denne permioniske membran 33- Dette kan oppnås ved å benytte elektrode substrater, f. eks. for anoden, og strømkollektorer, f. eks. for katoden, med en høy prosentandel åpent areal, f. eks. over ca. 4-0 til ca. 60% åpent areal, og et smalt gap, f. eks. ca. 0,5 til 2 mm mellom substratelementene. Et egnet substrat er en duk eller lignende med 10 til 30 eller flere tråder pr. 2,5 cm der trådene ligger fra ca. 0,5 til ca. 2,5 mm fra hverandre, målt mellom penteri injene, og med en diameter slik at man har minst ca. 4-0 og fortrinnsvis over ca. 60% åpent- areal og fra ca. 75 til ca. 4-00 åpninger pr. cm 2. Duken fabrikeres av et materiale som er motstandsdyktig overfor elektrolyten og som er elektrisk ledende og som har en elektrokatalytisk overflate. Alternativt kan elektrodebærerene være en belagt duk eller plate med perforeringer med avstand 0,5
til 1,5 mm, og minst 40 til 60% åpent areal.
I henhold til en spesielt foretrukket utførel-sesform av oppfinnelsen fremstilles en katode- premionisk rnembranenhet ved å avsette fra ca. 0,01 til 0, 1 g pr. cm<2>platinasort på en side av en 100 til 4-00 um tykke permionisk membran. Denne permioniske membranen er en kopolymer av £1[ ?2 = ^ 2°^enPer^luorier^ vinyleter med tilbakevendende karboksylsyre metylestergrupper. Platinasort varmpresses inn i den permioniske membran ved en temperatur til-
strekkelig til å gjøre den permioniske membran termoplastisk, d.v.s over ca. 150°C og fortrinnsvis ca. 200°C, er trygt tilstrekkelig til å deformere den termoplastiske membran,
d.v.s over ca. 14- kg pr. cm 2, Og i et tidsrom tilstrekkelig til å innleire katalysatorpartikler i membranen, og binde disse til denne, f. eks. fra ca. 1 til 20 minutter.
Deretter blir den permioniske membran med inn-leirede og bundede katodeelektrokatalysatorer innstallert i en elektrolysecelle mellom en anodisk katalysatorbærer, og en katodisk str ørn kolle kto r. Den anodiske kataly sator bærer har anodisk elektrokatalysatorer bundet til seg, f. eks.
RuO^ - Ti02 bundet til et titansubstrat. Den katodiske strømkollektor er av stål, rustfritt stål, nikkel eller en kobberduk, som hviler mot katodeoverflaten av den permioniske membran.
Både katodestrømkollektoren og anodekatalysatorbæreren er f in duk med 75 til 4-00 å° pninger pr. cm 2, og minst 40% åpent•areal.
Den permioniske membran som bærer katodeelektro-katalysatoren er presset mellom katodestrømkollektroren og anodekatalysatorbæreren, f. eks. ved trykk fra ca. 0,07
2
til ca. 1,4- kg pr. cm .
Deretter begynner elektrolysen hvorved man opp-
når en kaustiksodastyrke på ca. 30 til 40 vekt%.
Eksempel
En kloral kal icelle rned fast polymerelektrolyt ble fremstilt ved at katode-elektrokatalysatoren ble bundet til og innleiret i et termoplastisk deformat av den permioniske membran, og en anode-elektrokatalysator belagt skjerm båret på den motsatte side av den permioniske me mbran.
Den faste polymerelektrolyt ble fremstilt
"o2
ved a avsette 1,5 g platinasort pa et 7, 5 x 7,5 cm areal på o en side av' et 12,5 x 12,5 cm 2 ark av en permionisk membran av "Flemion" perfluoriert karboksyl syre i metylester-form med en tykkelse på 300 um. Denne ble varmpresset ved 200°C ved 28 til 42 kg pr cm<2>i 8 minutter.
Membranen ble fjernet fra den varme plate og kokt i 30$ vandig NaOH i 24. timer.
Membranen ble innstallert i en laboratorie-elektrolysecelle med fast polymerelektrolyt og med en nikkel-belagt rustfri stålduk som katodestrømkollektor på den platinasorte overflate og en rutenium dioksyl-titan-dioksyd belagt duk som anodekatalysator-bærer mot den ubelagte overflate. Begge duker var ekspandert duk med åpninger som målte 1,27 mm mellom hvert senter langs den lange akse i et ruteress og 0,066 til 0,76 mm mellom hvert senter langs den korte akse i ruteresset, og med ca. 14-00 åpninger pr. kvadrat tomme.
Natriumklorid-oppiøsning ble matet' til anolyt-rornrnet i cellen, og kaustiksoda ble til å begynne med matet til katolytrommet' i cellen mens vannet deretter ble til-måtet. Den opprinnelige celle spenning var 3.08 volt ved 190 amp. pr. kvadrat fot, og den sank til 3.03 volt etter 50 minutters elektrolyse.
Mens den metode og den apparatur som er beskrevet ifølge oppfinnelsen er beskrevet under henvisning til spesielle eksempler, utførelsesformer og metoder, er rammen ikke begrenset på annen måte enn av de lettsagende krav .
Claims (14)
1. Elektrolysecelle med en anode skilt fra en katode ved en permionisk membran, hvorved anoden og katoden begge er i kontakt med membranen, karakterisert ved at anoden er gjennomtreng elig og hviler mot den permioniske membran, og at katoden er bundet til og innleiret i den permioniske membran.
■
2. Elektrolysecelle ifølge krav 1, karakterisert ved at katoden er bundet til og innleiret i et termoplastisk deformat av den permioniske membran.
.
3. Elektrolysecelle ifølge krav 1, karakterisert ved at den permioniske membran er sammenpresset
2
mellom 0,07 og 1,4 kg pr. cm .
4. Elektrolysecelle ifølge krav 1, karakterisert ved at den permioniske membran er en fluorkarbon-harpiks med delene
og
der
X er valgt blandt -F, -Cl, -H, og -CF^,* X <»> er valgt blandt -F, -Cl, -H, -CF^ , og (CF2 )m CF, der
m er et helt tall fra 1 til 5.' Y er valgt blandt -A, -ØA, -P-A, og
-0-(CF2 )n -(P,Q,R)-A, der P er (-CF2 )a (CXX' )b(CF2)c, Q er (-CF2-0-CXX' )d og R er (-CXX' -0- CF2 )e , (P, Q, R) er eller inneholder en eller flere P, Q og Ri n er 0 eller 1," a,b,c, d og e er hele tall fra 0 til 6, ' 0 er en en fenylen-gruppe og A er valgt blandt -C00H, -CN, -C0F,
-C0C1, -C00R, -C00M, -C0NR2 R3 , -SO^, -PO^, og P02H2 der R^ er en C^ til C^^ alkylgruppe, og R2 og R^ er valgt blandt -H og C^ til C ^ q al kylgrupper,' og m er valgt blandt -H og al kal ime taller.;
5. Elektrolyseceller ifølge krav4 , karakterisert ved at Y er valgt blandt (-CF.,) A,. -0(-CF2 )x A,
-0(-CF2 )x A, -(0CF2 CFZ-)yA, (-0CF2CFZ )x (-0CF2CF2 - ) A> og
-0-CF„(-CF^OCFZ-) (-CF0-) (-CF,,OCFR-) der x, y og z er 2 2 y 2 y 2 z;1 til 10, og Z og R er valgt blandt -F og Cj til C10 al kylgrupper.;
6. Elektrolyseceller ifølge krav 5, karakterisert ved at A er valgt blandt-irCOOH, -CN, -C0F,
-00C1, -C00R, -C00M, og CONR^.;
7. Fremgangsmåte for el e ktroly ser irig .av alkalimetall kl or idoppl øsning for fremstilling av klor, der opp-løsningen mates til en elektrolysecelle med en anode sepa-rert fra en katode ved en permionisk membran, idet anoden og katoden begge er i kontakt med den permioniske membran,
og å føre en elektrisk strøm fra anoden til.katoden hvorved det utvikles klor ved anoden, k'ara.kterisert ved at anoden er gjennomtrengelig og hviler mot den permioniske membran og at katoden er bundet til og innleiret i den permioniske membran.;
8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at katoden er bundet til og innleiret i et termoplastisk format av den permioniske membran.;
9. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakteri-ser ,t ved at den- permioniske membran er sammenpresset 2
mellom 0,07 og 1,4- kg pr. cm .;
10. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at det som permionisk membran benyttes en f1uorkarbonharpiks med delene ;der.
X er valgt blandt -F, -Cl, -H, og -CF^ ;
X <1> er valgt blandt -F, -Cl, -H, -CF^ , og (CF2 )m CF, der
m er et helt tall fra 1 til 51
Y er valgt blandt -A, -ØA, -P-A og
-0-(CF2 )n -(P,Q,R)-A, der.P er (-CF2 )a (CXX- )b(CF2)c. Q er (-CF2-0-CXX1 )d og R er (-CXX <1-> 0-CF2 )e , (P,Q,R) er eller inneholder en eller flere P,Q og R,' n er 0 eller 1' a,b,c,
d og e er hele tall fra 0 til 6," 0 er en fenylen-gruppe og A er valgt blandt -C00H, -CN, -C0F,
-C0C1, -C00R, -C00M, -C0NR2 R3> -SO^ H, -PO^ Hg,
og <p> 02 H2 der R1 er en C1 t_il C10 alkvlS ruPP e'° S R2 og R^ er valgt blandt -H og C^ til C^q al kylgrupper, <*> og ra er valgt blandt -H og al kal imetaller.
11. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved a. t det anvendes en harpiks der Y er valgt blandt (-CF„-) A, -0-(-CF„) A, -0-(-CF9 ) A, (-0CFpCFZ-) A, (-0CF2 CFZ-)x (-0CF2 CF2 -)A, og -0-CF2(-CF^OCFZ) (-CF2) (-CF' 0CFR-) der x, y og z er 1 til 10, og Z og R er valgt blandt -F og C^ til C^ q al kylgrupper.
12. Fremgangsmåte ifølge krav 11, karakterisert ved at A er valgt blandt -C00H, -CN, -C0F, -C0C1,
-C00R, -C00M, og CONRgR^ .
1.3» Elektrolysecelle ifølge krav 1, karakterisert ved at anoden og katoden er gjennomtrengelige og at de elekrokatalytiske overflater derav hviler mot den permioniske membran.
14.» Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at det anvendes en celle der anoden og katoden er gjennomtrengelige og at elektrokatalysatorene hviler mot den permioniske membran.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/076,898 US4342629A (en) | 1979-11-08 | 1979-11-08 | Solid polymer electrolyte chlor-alkali process |
| US06/120,217 US4315805A (en) | 1979-11-08 | 1980-02-11 | Solid polymer electrolyte chlor-alkali process |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO802980L true NO802980L (no) | 1981-05-11 |
Family
ID=26758605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO802980A NO802980L (no) | 1979-11-08 | 1980-10-07 | Kloralkaliprosess og elektrolytisk celle med fast polymerelektrolytt. |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4315805A (no) |
| BE (1) | BE886072A (no) |
| CA (1) | CA1207277A (no) |
| DE (1) | DE3041844C2 (no) |
| FR (1) | FR2469473B1 (no) |
| GB (1) | GB2063918B (no) |
| IT (1) | IT1129825B (no) |
| NL (1) | NL8005092A (no) |
| NO (1) | NO802980L (no) |
| SE (1) | SE8006868L (no) |
Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5693883A (en) * | 1979-12-27 | 1981-07-29 | Permelec Electrode Ltd | Electrolytic apparatus using solid polymer electrolyte diaphragm and preparation thereof |
| US4389297A (en) * | 1980-10-09 | 1983-06-21 | Ppg Industries, Inc. | Permionic membrane electrolytic cell |
| DE3040470A1 (de) * | 1980-10-27 | 1982-06-03 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren und vorrichtung zur indirekten oxidation von harnstoff |
| DE3261041D1 (en) * | 1981-05-11 | 1984-11-29 | Bbc Brown Boveri & Cie | Process and apparatus for the synthetic preparation of ozone by electrolysis, and its application |
| US4421579A (en) * | 1981-06-26 | 1983-12-20 | Diamond Shamrock Corporation | Method of making solid polymer electrolytes and electrode bonded with hydrophyllic fluorocopolymers |
| US4832805A (en) * | 1981-12-30 | 1989-05-23 | General Electric Company | Multi-layer structure for electrode membrane-assembly and electrolysis process using same |
| US4615777A (en) * | 1982-11-24 | 1986-10-07 | Olin Corporation | Method and composition for reducing the voltage in an electrolytic cell |
| US4871703A (en) * | 1983-05-31 | 1989-10-03 | The Dow Chemical Company | Process for preparation of an electrocatalyst |
| DE3401637A1 (de) * | 1984-01-19 | 1985-07-25 | Hoechst Ag, 6230 Frankfurt | Verfahren zum elektrolysieren von fluessigen elektrolyten |
| US4722773A (en) * | 1984-10-17 | 1988-02-02 | The Dow Chemical Company | Electrochemical cell having gas pressurized contact between laminar, gas diffusion electrode and current collector |
| US4654104A (en) * | 1985-12-09 | 1987-03-31 | The Dow Chemical Company | Method for making an improved solid polymer electrolyte electrode using a fluorocarbon membrane in a thermoplastic state |
| US4824508A (en) * | 1985-12-09 | 1989-04-25 | The Dow Chemical Company | Method for making an improved solid polymer electrolyte electrode using a liquid or solvent |
| US4826554A (en) * | 1985-12-09 | 1989-05-02 | The Dow Chemical Company | Method for making an improved solid polymer electrolyte electrode using a binder |
| US4666468A (en) * | 1986-03-24 | 1987-05-19 | The Dow Chemical Company | Gas separations using membranes comprising perfluorinated polymers with pendant ionomeric moieties |
| US4889577A (en) * | 1986-12-19 | 1989-12-26 | The Dow Chemical Company | Method for making an improved supported membrane/electrode structure combination wherein catalytically active particles are coated onto the membrane |
| US5039389A (en) * | 1986-12-19 | 1991-08-13 | The Dow Chemical Company | Membrane/electrode combination having interconnected roadways of catalytically active particles |
| US4738741A (en) * | 1986-12-19 | 1988-04-19 | The Dow Chemical Company | Method for forming an improved membrane/electrode combination having interconnected roadways of catalytically active particles |
| US4752370A (en) * | 1986-12-19 | 1988-06-21 | The Dow Chemical Company | Supported membrane/electrode structure combination wherein catalytically active particles are coated onto the membrane |
| JPH072208B2 (ja) * | 1988-11-09 | 1995-01-18 | 三菱電機株式会社 | 湿度調整器 |
| DE4241150C1 (de) * | 1992-12-07 | 1994-06-01 | Fraunhofer Ges Forschung | Elektrodenmembran-Verbund, Verfahren zu dessen Herstellung sowie dessen Verwendung |
| US20030118145A1 (en) * | 2000-05-12 | 2003-06-26 | Faris Sadeg M | Multiple chamber containment system |
| US8882972B2 (en) | 2011-07-19 | 2014-11-11 | Ecolab Usa Inc | Support of ion exchange membranes |
| US8562810B2 (en) | 2011-07-26 | 2013-10-22 | Ecolab Usa Inc. | On site generation of alkalinity boost for ware washing applications |
| JP2023539807A (ja) | 2020-08-27 | 2023-09-20 | エイチ２ユー テクノロジーズ，インコーポレイテッド | 燃料生成管理システム |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL266652A (no) * | 1960-07-11 | |||
| US3674676A (en) * | 1970-02-26 | 1972-07-04 | Diamond Shamrock Corp | Expandable electrodes |
| BE788557A (fr) * | 1971-09-09 | 1973-03-08 | Ppg Industries Inc | Diaphragmes pour cellules electrolytiques |
| US4100050A (en) * | 1973-11-29 | 1978-07-11 | Hooker Chemicals & Plastics Corp. | Coating metal anodes to decrease consumption rates |
| JPS5248598A (en) * | 1975-10-17 | 1977-04-18 | Asahi Glass Co Ltd | Method for producing alkali hydroxide |
| US4057479A (en) * | 1976-02-26 | 1977-11-08 | Billings Energy Research Corporation | Solid polymer electrolyte cell construction |
| US4056452A (en) * | 1976-02-26 | 1977-11-01 | Billings Energy Research Corporation | Electrolysis apparatus |
| BE868520A (fr) * | 1977-06-30 | 1978-10-16 | Oronzio De Nora Impianti | Cellule electrolytique a membrane et son mode de fonctionnement |
| GB2007260B (en) | 1977-09-22 | 1982-02-24 | Kanegafuchi Chemical Ind | Method of electrolysis of alkai metal chloride |
| ZA785566B (en) * | 1977-12-09 | 1980-03-26 | Gen Electric | Thermally stabilized,reduced platinum metal oxide electrocatalyst |
| US4210501A (en) * | 1977-12-09 | 1980-07-01 | General Electric Company | Generation of halogens by electrolysis of hydrogen halides in a cell having catalytic electrodes bonded to a solid polymer electrolyte |
| ZA785588B (en) * | 1977-12-09 | 1979-09-26 | Gen Electric | Production of halogens by electrolysis of alkali metal halides in an electrolysis cell having catalytic electrodes bonded to the surface of a solid polymer electrolyte membrane |
| DE2844496C2 (de) * | 1977-12-09 | 1982-12-30 | General Electric Co., Schenectady, N.Y. | Verfahren zum Herstellen von Halogen und Alkalimetallhydroxiden |
| US4191618A (en) * | 1977-12-23 | 1980-03-04 | General Electric Company | Production of halogens in an electrolysis cell with catalytic electrodes bonded to an ion transporting membrane and an oxygen depolarized cathode |
| CA1137023A (en) * | 1978-10-30 | 1982-12-07 | Donald L. Derespiris | Production of alkali metal carbonate in a membrane cell having a contiguous membrane-cathode configuration |
| US4214958A (en) * | 1979-05-14 | 1980-07-29 | General Electric Company | Electrolysis of alkali metal halides in a three-compartment cell with a pressurized buffer compartment |
| GB2051870B (en) * | 1979-06-07 | 1983-04-20 | Asahi Chemical Ind | Method for electrolysis of aqueous alkali metal chloride solution |
-
1980
- 1980-02-11 US US06/120,217 patent/US4315805A/en not_active Expired - Lifetime
- 1980-09-10 NL NL8005092A patent/NL8005092A/nl not_active Application Discontinuation
- 1980-10-01 SE SE8006868A patent/SE8006868L/ unknown
- 1980-10-07 NO NO802980A patent/NO802980L/no unknown
- 1980-11-06 FR FR8023765A patent/FR2469473B1/fr not_active Expired
- 1980-11-06 DE DE3041844A patent/DE3041844C2/de not_active Expired
- 1980-11-07 BE BE0/202727A patent/BE886072A/fr not_active IP Right Cessation
- 1980-11-07 IT IT68709/80A patent/IT1129825B/it active
- 1980-11-10 GB GB8035988A patent/GB2063918B/en not_active Expired
-
1985
- 1985-02-27 CA CA000475357A patent/CA1207277A/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2063918A (en) | 1981-06-10 |
| CA1207277A (en) | 1986-07-08 |
| NL8005092A (nl) | 1981-06-01 |
| FR2469473A1 (fr) | 1981-05-22 |
| SE8006868L (sv) | 1981-05-09 |
| DE3041844C2 (de) | 1987-03-19 |
| FR2469473B1 (fr) | 1985-10-25 |
| DE3041844A1 (de) | 1981-05-27 |
| US4315805A (en) | 1982-02-16 |
| IT8068709A0 (it) | 1980-11-07 |
| GB2063918B (en) | 1983-10-12 |
| IT1129825B (it) | 1986-06-11 |
| BE886072A (fr) | 1981-05-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO802980L (no) | Kloralkaliprosess og elektrolytisk celle med fast polymerelektrolytt. | |
| US4722773A (en) | Electrochemical cell having gas pressurized contact between laminar, gas diffusion electrode and current collector | |
| CA1280716C (en) | Ion exchange membrane with non-electrode layer for electrolytic processes | |
| US4224121A (en) | Production of halogens by electrolysis of alkali metal halides in an electrolysis cell having catalytic electrodes bonded to the surface of a solid polymer electrolyte membrane | |
| US4293394A (en) | Electrolytically producing chlorine using a solid polymer electrolyte-cathode unit | |
| US4209368A (en) | Production of halogens by electrolysis of alkali metal halides in a cell having catalytic electrodes bonded to the surface of a porous membrane/separator | |
| US4826554A (en) | Method for making an improved solid polymer electrolyte electrode using a binder | |
| US4389297A (en) | Permionic membrane electrolytic cell | |
| US4654104A (en) | Method for making an improved solid polymer electrolyte electrode using a fluorocarbon membrane in a thermoplastic state | |
| CA1315239C (en) | Solid polymer electrolyte electrode | |
| JPS6353272B2 (no) | ||
| US4364815A (en) | Solid polymer electrolyte chlor-alkali process and electrolytic cell | |
| CN107949662B (zh) | 用于碱性水电解池的隔膜-电极组件 | |
| US4299675A (en) | Process for electrolyzing an alkali metal halide | |
| NO345401B1 (no) | Elektrokjemisk elektrolyttperkoleringscelle, samt fremgangsmåte og anvendelse derav | |
| US4276146A (en) | Cell having catalytic electrodes bonded to a membrane separator | |
| US4345986A (en) | Cathode element for solid polymer electrolyte | |
| US4457815A (en) | Electrolytic cell, permionic membrane, and method of electrolysis | |
| US4394229A (en) | Cathode element for solid polymer electrolyte | |
| US4749452A (en) | Multi-layer electrode membrane-assembly and electrolysis process using same | |
| US4832805A (en) | Multi-layer structure for electrode membrane-assembly and electrolysis process using same | |
| EP0228602B1 (en) | A method for making an improved solid polymer electrolyte electrode using a liquid or solvent | |
| US4824508A (en) | Method for making an improved solid polymer electrolyte electrode using a liquid or solvent | |
| JPS6223075B2 (no) | ||
| NO792593L (no) | Fremgangsmaate for aa rekonstituere en oxygenelektrode |