RU2054050C1 - Electrolyzer for electrolysis of aqueous solution of sodium chloride - Google Patents

Abstract

FIELD: electrochemical production. SUBSTANCE: electrolyzer has anode and cathode with diaphragm or ion-exchanging membrane positioned between them. Other electrode is made in the form two flat perforated members pressed tightly one towards the other. Upper member perforations have diameter exceeding that of lower member perforations. Lower member has portions, which are in contact with diaphragm or membrane and perforated, with density of 30 perforations per square centimeter of diaphragm or membrane. EFFECT: increased efficiency, simplified construction and enhanced reliability in operation. 2 dwg, 5 tbl

Description

Изобретение относится к электрохимическим пpоизводствам, в частности к конструкциям электролизеров. The invention relates to electrochemical production, in particular to designs of electrolytic cells.

Известен электролизер для электролиза водного раствора хлорида натрия, включающий анод и катод с электрокаталитическим покрытием, между которыми размещена диафрагма или ионообменная мембрана, элемент прижатия одного из электродов к диафрагме или ионнообменной мембране, токоподводы. Недостатком известной конструкции является повышенный расход электроэнергии и высокий процент кислорода в получаемом хлоре. A known cell for electrolysis of an aqueous solution of sodium chloride, comprising an anode and a cathode with an electrocatalytic coating, between which is placed a diaphragm or ion-exchange membrane, an element for pressing one of the electrodes to the diaphragm or ion-exchange membrane, current leads. A disadvantage of the known design is the increased energy consumption and a high percentage of oxygen in the resulting chlorine.

Для устранения указанных недостатков предложен электролизер для электролиза водного раствора хлорида натрия, включающий анод и катод с электрокаталитическим покрытием, между которыми размещена диафрагма или ионообменная мембрана, элемент прижатия одного из электродов к диафрагме или ионообменной мембране, токоподводы, причем другой электрод выполнен в виде двух плоских перфорированных элементов, прижатых друг к другу, причем верхний элемент имеет отверстия большего диаметра, чем нижний, нижний элемент выполнен с перфорацией 30 контактных точек на квадратный сантиметр с диафрагмой или мембраной, и отношение площади контакта к площади диафрагмы или мембраны составляет 0,2-0,6. To eliminate these drawbacks, an electrolyzer for electrolysis of an aqueous solution of sodium chloride is proposed, including an anode and a cathode with an electrocatalytic coating, between which a diaphragm or ion-exchange membrane is placed, an element for pressing one of the electrodes to the diaphragm or ion-exchange membrane, current leads, and the other electrode is made in the form of two flat perforated elements pressed against each other, and the upper element has holes of a larger diameter than the lower, lower element is made with perforation 30 cont tnyh dots per square centimeter with a diaphragm or membrane and the ratio of the contact area at the diaphragm or membrane is 0.2-0.6.

Новый электролизер согласно изобретению содержит корпус из по крайней мере одного комплекта электродов из анода и катода, разделенных ионопроницаемой диафрагмой или мембраной, средств для введения электролита для электролиза, средств для удаления продуктов электролиза и средств для подачи тока электролиза, при этом по крайней мере один из электродов прижат к диафрагме или мембране упругим, сжимаемым слоем, соответствующим поверхности электрода, указанный слой сжимается к диафрагме, в то время как создается упругое усилие на электрод для контакта с диафрагмой или мембраной в нескольких, равномерно распределенных точках контакта, и создается возможность переноса излишнего давления, действующего на отдельные контактные точки, к смежным точкам с меньшим давлением, расположенным вдоль любой оси в плоскости упругого слоя, за счет чего указанный упругий слой распределяет давление по всей электродной поверхности, при этом указанный упругий слой имеет открытую структуру, позволяя газу и электролиту течь через него. The new electrolyzer according to the invention contains a housing of at least one set of electrodes from the anode and cathode, separated by an ion-permeable diaphragm or membrane, means for introducing electrolyte for electrolysis, means for removing electrolysis products and means for supplying electrolysis current, at least one of the electrodes are pressed against the diaphragm or membrane by an elastic, compressible layer corresponding to the surface of the electrode, this layer is compressed against the diaphragm, while an elastic force is applied to the electrode For contact with the diaphragm or membrane at several uniformly distributed contact points, it is possible to transfer excessive pressure acting on individual contact points to adjacent points with lower pressure located along any axis in the plane of the elastic layer, due to which the specified elastic layer distributes pressure across the electrode surface, wherein said elastic layer has an open structure, allowing gas and electrolyte to flow through it.

Согласно изобретению эффективный электрический контакт между пористой электродной поверхностью и мембраной или диафрагмой достигается с сохранением полярности легко и без создания излишнего давления на отдельных участках за счет прижатия токораспределяющей или электрически заряженной поверхности к электродному слою с помощью упругого листа или слоя или сетки, которая проходит вдоль значительной части всей поверхности пористого электродного слоя в непосредственном контакте с мембраной. According to the invention, an effective electrical contact between the porous electrode surface and the membrane or diaphragm is achieved while maintaining polarity easily and without creating excessive pressure in individual areas by pressing the current-distributing or electrically charged surface to the electrode layer using an elastic sheet or layer or mesh that runs along a considerable part of the entire surface of the porous electrode layer in direct contact with the membrane.

Такой сжимаемый слой подобен пружине и способен сжиматься до сокращения на 60% и больше процентов по сравнению со своей нормальной толщиной, прижимаясь к мембране, несущей электродный слой путем создания давления от обратной стенки или нажимного элемента. Он способен также растягиваться обратно до первоначальной толщины, когда сжимающее давление снимается. Таким образом, за счет своей эластичной памяти он создает равномерное давление на мембрану, несущую электродный слой, поскольку он способен распределять напряжение и компенсировать неравномерность на поверхности, с которой находится в контакте. Сжимаемый лист может также обеспечить легкий доступ электролиту к электроду и легкое удаление продуктов электролиза, газа или жидкости из электрода. Such a compressible layer is similar to a spring and is able to compress to a reduction of 60% or more percent compared to its normal thickness, clinging to a membrane supporting the electrode layer by creating pressure from the back wall or pressure element. It is also capable of stretching back to its original thickness when the compressive pressure is relieved. Thus, due to its elastic memory, it creates uniform pressure on the membrane supporting the electrode layer, since it is able to distribute stress and compensate for unevenness on the surface with which it is in contact. The compressible sheet may also provide easy electrolyte access to the electrode and easy removal of electrolysis products, gas or liquid from the electrode.

Экран представляет собой тонкий лист, который легко повторяет любые поверхностные неровности в электроде. Можно иметь экран из тонкой сетки или перфорированной пленки. Обычно он представляет собой более мелкую ячеистую структуру, чем сжимаемый слой, и менее сжимаем или совершенно неэластичен. В любом случае слой с открытыми ячейками находится напротив мембраны с противоэлектродом или по крайней мере у газо- и электролитопроницаемой поверхности его, и прижимается к противоположной стороне диафрагмы. Поскольку сжимаемый слой и тонкий экран, если он есть, не связаны с мембраной он подвижен вдоль поверхности мембраны и следовательно, может легко быть приспособлен к контуру мембраны и электрода. The screen is a thin sheet that easily repeats any surface irregularities in the electrode. You can have a screen of thin mesh or perforated film. It usually has a finer cellular structure than a compressible layer and is less compressible or completely inelastic. In any case, the layer with open cells is opposite the membrane with the counter electrode, or at least at the gas and electrolyte permeable surface, and is pressed against the opposite side of the diaphragm. Since the compressible layer and the thin screen, if any, are not connected to the membrane, it is movable along the surface of the membrane and, therefore, can easily be adapted to the contour of the membrane and electrode.

Предпочтительный вариант упругого токового коллектора или электрода согласно изобретению отличается тем, что состоит из открытых ячей плоского электропроводящего изделия из металлической проволоки или экрана, имеющего открытую структуру и составленного из проволочной ткани, стойки к воздействию электролита и продуктам электролиза, и в том, что некоторые или все проволоки образуют серии спиралей, волн или складок или других неровностей, диаметр которых или амплитуда превышает толщину проволоки и желательно соответствуют толщине изделия, при этом по крайней мере одна из директрисс параллельна плоскости изделия. Разумеется, такие неровности или складки располагаются в направлении поперек толщины экрана. A preferred embodiment of the elastic current collector or electrode according to the invention is characterized in that it consists of open cells of a flat conductive article of metal wire or screen having an open structure and composed of wire fabric, is resistant to electrolyte and electrolysis products, and that some or all wires form a series of spirals, waves or folds or other irregularities whose diameter or amplitude exceeds the thickness of the wire and preferably correspond to the thickness of the wire at the same time, at least one of the directrixes is parallel to the plane of the product. Of course, such irregularities or folds are located in the direction across the thickness of the screen.

Такие складки в форме спиралей, волн и т.п. имеют боковые части, которые наклонены или изогнуты относительно оси, по нормали к толщине ткани, так что при прижатии коллектора некоторые смещения и давление передаются горизонтально так, чтобы распределить давление более равномерно по электродной поверхности. Некоторые спирали или петли проволоки, которые за счет неровностей и нарушения плоскостности и параллельности поверхностей, прижимающих ткань, могут подвергаться прижатию большему, чем то, которое действует на смежные участки, способны больше растягиваться и передавать излишнее усилие на соседние спирали или петли проволоки. Such folds in the form of spirals, waves, etc. have lateral parts that are inclined or bent relative to the axis, normal to the thickness of the fabric, so that when the collector is pressed, some displacements and pressure are transmitted horizontally so as to distribute the pressure more evenly across the electrode surface. Some spirals or loops of wire, which due to irregularities and violation of flatness and parallelism of the surfaces pressing the fabric, can be subjected to more pressure than that acting on adjacent sections, are able to stretch more and transmit excessive force to adjacent spirals or loops of wire.

Одно очень эффективное устройство состоит из серии спиральных, образующих цилиндр проволок, причем спирали взаимно намотаны одна на другую и взаимосвязаны. Спирали имеют длину, соответствующую высоте или ширине электродной камеры или по крайней мере 10 или больше сантиметрам, а число взаимосвязанных спиралей достаточно для того, чтобы охватить всю ширину, причем диаметр спиралей в 5-10 раз больше диаметра проволоки спиралей. Согласно такому варианту устройства проволочная спираль представляет сама по себе очень малую часть секции электродной камеры, замкнутой спиралью и, следовательно, спираль открыта со всех сторон, за счет чего обеспечивается внутренний канал для циркуляции электролита и поднятия пузырьков газа вдоль камеры. One very effective device consists of a series of spiral wires forming a cylinder, the spirals being mutually wound one on top of the other and interconnected. The spirals have a length corresponding to the height or width of the electrode chamber or at least 10 or more centimeters, and the number of interconnected spirals is sufficient to cover the entire width, and the diameter of the spirals is 5-10 times the diameter of the wire of the spirals. According to such an embodiment of the device, the wire spiral is in itself a very small part of the section of the electrode chamber closed by a spiral and, therefore, the spiral is open from all sides, thereby providing an internal channel for circulating electrolyte and raising gas bubbles along the chamber.

Однако нет необходимости для намотки цилиндрических спиралей во взаимосвязи со смежными спиралями, как говорилось ранее, так как они могут также состоять из одиночных металлических проволочных спиралей. В этом случае спирали располагаются одна за другой с соответствующими витками, которые располагаются с чередованием. В этом расположении высшая плотность контакта может достигаться в связанных плоскостях, представленных противоэлектродом или противоколлектором и торцевой пластиной элемента. However, there is no need for winding cylindrical spirals in conjunction with adjacent spirals, as mentioned earlier, since they can also consist of single metal wire spirals. In this case, the spirals are arranged one after another with corresponding turns, which are arranged alternately. In this arrangement, a higher contact density can be achieved in the bonded planes represented by the counter electrode or the anti-collector and the end plate of the element.

Согласно иному варианту токовый коллектор или распределитель состоит из гофрированной вязанной сетки или ткани из металлической проволоки, за счет чего каждая одиночная проволока образует серии волн такой амплитуды, которая соответствует максимальной высоты гофра сетки или ткани. Каждая металлическая проволока, таким образом, соприкасается по очереди с торцевой пластиной элемента, которая служит как пластина для приложения давления, и с пористым электродным слоем, связанным с поверхностью мембраны, или промежуточным гибким экраном, вставленным между электродным слоем или мембраной и сжимаемым слоем. По крайней мере часть сетки проходит по толщине ткани и открыта для потока электролита к краю. In another embodiment, the current collector or distributor consists of a corrugated knitted mesh or fabric of metal wire, whereby each single wire forms a series of waves of such amplitude that corresponds to the maximum height of the corrugation of the mesh or fabric. Each metal wire, therefore, comes into contact in turn with the end plate of the element, which serves as a plate for applying pressure, and with a porous electrode layer connected to the surface of the membrane, or an intermediate flexible shield inserted between the electrode layer or membrane and the compressible layer. At least part of the grid extends through the thickness of the fabric and is open to the flow of electrolyte to the edge.

С другой стороны, две или большее число тканых сеток или тканей после индивидуального гофрирования, могут накладываться друг на друга, чтобы получить коллектор требуемой толщины. On the other hand, two or more woven nets or fabrics, after individually crimping, can be superimposed on each other to obtain a collector of a desired thickness.

Гофрирование металлической сетки или ткани создает в коллекторе большую сжимаемость и позволяет выдерживать большие нагрузки, которые могут быть по крайней мере 50-2000 г/см² на поверхности приложения нагрузки, т.е. концевой или задней пластине. Сетка может покрываться металлом платиновой группы или окисями металлов, кобальтом или его окисью или другими электрокатализаторами, чтобы уменьшить водородное перенапряжение.The corrugation of a metal mesh or fabric creates greater compressibility in the collector and allows it to withstand large loads, which can be at least 50-2000 g / cm ² on the load application surface, i.e. end or back plate. The grid can be coated with platinum group metal or metal oxides, cobalt or its oxide or other electrocatalysts to reduce hydrogen overvoltage.

Могут быть использованы другие металлы, способные сохранять упругость во время работы, включая титан, покрытый непассивирующим покрытием, например металлом платиновой группы или его окисью. Последняя, в частности, используется, когда применяются кислотные анолиты. Other metals capable of retaining elasticity during operation may be used, including titanium coated with a non-passivating coating, for example a platinum group metal or its oxide. The latter, in particular, is used when acid anolytes are used.

Как уже говорилось, электродный слой из электродных частиц металла платиновой группы или его окиси или другого стойкого материала может быть связан с мембраной. Такой слой обычно имеет по крайней мере 40 150 мк толщины и при необходимости слой может накладываться на обе стороны диафрагмы или мембраны. Поскольку слой непрерывный, хотя и проницаем для газа и электролита, он защищает сжимаемую сетку и соответственно электролиз в какой-то степени происходит на слое с незначительным выделением газа, что наблюдается на прижатой сетке, которая зацепляет обратную сторону слоя. Это, в частности, справедливо, когда частицы слоя имеют более низкое водородное (или хлорное) перенапряжение, чем поверхность сетки. В этом случае сетка служит в большей степени как токовый распределитель или коллектор, распределяя ток по менее электрически проводящему слою. As already mentioned, the electrode layer of electrode particles of a platinum group metal or its oxide or other stable material can be connected to the membrane. Such a layer usually has at least 40 to 150 microns of thickness and, if necessary, the layer can be applied on both sides of the diaphragm or membrane. Since the layer is continuous, although it is permeable to gas and electrolyte, it protects the compressible grid and, accordingly, electrolysis to some extent occurs on the layer with insignificant gas evolution, which is observed on the pressed grid, which engages the reverse side of the layer. This is particularly true when the particles of the layer have lower hydrogen (or chlorine) overvoltages than the surface of the grid. In this case, the grid serves to a greater extent as a current distributor or collector, distributing current over a less electrically conductive layer.

С другой стороны, когда сжимаемая сетка непосредственно зацепляется с диафрагмой или мембраной или когда имеется перфорированный электропроводящий экран или иной перфорированный проводник между сеткой и диафрагмой, открытая ячеистая структура обеспечивает наличие свободных путей для электролита в задние участки, которые отделены от мембраны, включая участки, которые могут быть впереди, внутри и сзади сжимаемой ткани. Таким образом, сжимаемая сетка, открытая и неполностью экранированная, может сама обеспечить активную электродную поверхность, которая в 2-4 раза превышает общую выступающую поверхность, находящуюся в непосредственном контакте с диафрагмой. On the other hand, when the compressible grid is directly engaged with the diaphragm or membrane, or when there is a perforated conductive screen or other perforated conductor between the grid and the diaphragm, an open mesh structure provides free paths for electrolyte to the rear sections that are separated from the membrane, including sections that can be in front, inside and behind compressible fabric. Thus, a compressible mesh, open and partially shielded, can itself provide an active electrode surface that is 2-4 times larger than the common protruding surface in direct contact with the diaphragm.

Желательно, чтобы упругая сетка прижималась с усилием, когда 80-30% ее первоначальной толщины испытывает давление 50-2000 г/см² защищенной поверхности. Даже в таком поджатом состоянии упругая сетка должна быть пористой до такой степени, чтобы отношение между объемом пустот и видимым объемом сжатой сетки, выраженное в процентах, было равно по крайней мере 75% (редко ниже 50% ), а желательно между 85 и 96% Это можно рассчитать путем измерения объема, занятого сеткой, сжатой до требуемой степени, и взвешивания сетки. Зная плотность металла сетки, ее объем можно рассчитать путем деления объема на плотность, что даст объем твердой структуры сетки, и объем пустот затем можно получить вычитанием этого значения из общего объема.It is desirable that the elastic mesh is pressed with force when 80-30% of its initial thickness experiences a pressure of 50-2000 g / cm ^{2 of the} protected surface. Even in such a pressed state, the elastic mesh should be porous to such an extent that the ratio between the volume of voids and the visible volume of the compressed mesh, expressed as a percentage, is at least 75% (rarely below 50%), and preferably between 85 and 96% This can be calculated by measuring the volume occupied by the grid, compressed to the required degree, and weighing the grid. Knowing the density of the grid metal, its volume can be calculated by dividing the volume by the density, which will give the volume of the solid structure of the grid, and the volume of voids can then be obtained by subtracting this value from the total volume.

Оказалось, что, когда такое отношение становится слишком низким, например при сильном сжатии упругой сетки менее 30% ее первоначальной толщины, напряжение элемента становится больше за счет частичного уменьшения отношения массы, переносимой к активной поверхности электрода и/или способности системы обеспечить равномерный выход газа. Типичные напряжения элемента как функции степени сжатия и отношения пустот сетки приведены позднее в примерах. It turned out that when such a ratio becomes too low, for example, when the elastic grid is strongly compressed to less than 30% of its initial thickness, the element voltage becomes larger due to a partial decrease in the mass ratio transferred to the active surface of the electrode and / or the ability of the system to provide a uniform gas outlet. Typical element stresses as a function of compression ratio and mesh void ratio are given later in the examples.

Диаметр проволоки, использованной в данном случае, может изменяться в пределах широкого диапазона в зависимости от типа изготовления, но достаточно мал в некоторых случаях, чтобы получить требуемые характеристики упругости и деформации в условиях сжатия конструкции элемента. Давление в сборке, соответствующее нагрузке 50-500 г/см² электродной поверхности, обычно требуется для получения хорошего электрического контакта между связанными с мембраной электродами и соответствующими токонесущими конструкциями или коллекторами, хотя можно использовать и большее давление, обычно до 2000 г/см².The diameter of the wire used in this case can vary within a wide range depending on the type of manufacture, but it is small enough in some cases to obtain the required characteristics of elasticity and deformation under compression of the element structure. Assembly pressure corresponding to a load of 50-500 g / cm ^{2 of the} electrode surface is usually required to obtain good electrical contact between the membranes connected to the membrane and the corresponding current-carrying structures or collectors, although a higher pressure can be used, usually up to 2000 g / cm ² .

Оказывается, что за счет обеспечения деформации упругого электрода согласно изобретению на 1,5-3 мм, что соответствует сжатию не свыше 60% толщины изделия при давлении порядка 400 г/кв² поверхности, давление контакта электродов может также достигаться в пределах указанных границ в элементах с большой поверхностью и при отклонениях от плоскости не свыше 2 мм/м.It turns out that due to the deformation of the elastic electrode according to the invention by 1.5-3 mm, which corresponds to a compression of not more than 60% of the product thickness at a pressure of about 400 g / sq ^{2 of the} surface, the contact pressure of the electrodes can also be reached within the specified boundaries in the elements with a large surface and with deviations from the plane of not more than 2 mm / m.

На фиг.1 представлен электролизер, разрез; на фиг.2 движение электролита в электролизере. Figure 1 presents the electrolyzer, section; figure 2 the movement of the electrolyte in the cell.

Как видно, электролизер содержит анодную торцевую пластину 1 и катодную торцевую пластину 2, они смонтированы в вертикальной плоскости, при этом каждая торцевая пластина имеет канал с боковыми стенками, закрывающими анодное пространство 3 и катодное пространство 4. Каждая торцевая пластина имеет периферийную уплотнительную поверхность на боковой стенке, выступающую от плоскости 5 торцевой пластины, которая является анодной герметизирующей поверхностью, и 6, которая является катодной герметизирующей поверхностью. Такие поверхности удерживают мембраны или диафрагму 7, которая растягивается в закрытом пространстве между боковыми стенками. Анод 8 содержит относительно жесткий несжимаемый лист расширенного титана или другой перфорированной, анодоустойчивой подложки, имеющей непассивируемое покрытие, например из металла, или окиси, или смеси окиси металла платиновой группы. Такой лист имеет размер, чтобы вставляться в боковые стенки анодной пластины, и удерживается жестко пространственными электропроводящими металлическими или графитовыми ребрами 9, которые прикреплены к основанию анодной торцевой пластины 1 или выступают от нее. Пространства между ребрами обеспечивают свободный поток анолита, который подается снизу и вытягивается сверх таких пространств. Вся торцевая пластина и ребра могут изготавливаться из графита и с другой стороны могут изготавливаться или плакированной титаном стали или другого подходящего материала. Торцы ребер, несущие анодный лист 8, могут не покрываться, хотя, например, возможно покрытие из пластины, чтобы улучшить электрический контакт, а анодный лист может также привариваться к ребрам 9. Анодный жесткий перфорированный лист удерживается прочно в вертикальном положении. Такой лист может представлять собой расширенный металл, имеющий проходящие вверх наклонные отверстия, направленный от мембраны (см. фиг.2), чтобы отклонять поднимающиеся пузырьки газа. As you can see, the cell contains an anode end plate 1 and a cathode end plate 2, they are mounted in a vertical plane, with each end plate has a channel with side walls covering the anode space 3 and the cathode space 4. Each end plate has a peripheral sealing surface on the side a wall protruding from the plane 5 of the end plate, which is the anode sealing surface, and 6, which is the cathode sealing surface. Such surfaces hold the membrane or diaphragm 7, which stretches in the enclosed space between the side walls. The anode 8 contains a relatively rigid incompressible sheet of expanded titanium or another perforated, anode-resistant substrate having a non-passivable coating, for example of metal, or oxide, or a mixture of platinum group metal oxide. Such a sheet has a size to be inserted into the side walls of the anode plate, and is held by rigidly spatial electrically conductive metal or graphite ribs 9 that are attached to or protrude from the base of the anode end plate 1. The spaces between the ribs provide a free flow of anolyte, which is supplied from below and extends beyond such spaces. The entire end plate and ribs can be made of graphite and, on the other hand, can be made of either titanium-clad steel or other suitable material. The ends of the ribs supporting the anode sheet 8 may not be coated, although, for example, a plate coating is possible to improve electrical contact, and the anode sheet may also be welded to the ribs 9. The anode rigid perforated sheet is held firmly in the vertical position. Such a sheet may be an expanded metal having upwardly inclined openings directed away from the membrane (see FIG. 2) to deflect rising gas bubbles.

Более желательно, чтобы гибкий экран 10 с мелкими ячейками из титана или иного металла, покрытого непассивируемым слоем, который преимущественно является драгоценным металлом или проводящими окисями, имеющими малое перенапряжение во время анодной реакции (например, выделении хлора), располагался между жестким перфорированным листом 8 и мембраной 7. Экран 10 обеспечивает контакты на малом участке с мембраной с плотностью свыше 30 точек на квадратный сантиметр. Он может крепиться точечной сваркой к 8. More preferably, a flexible screen 10 with small cells of titanium or another metal coated with a non-passivable layer, which is predominantly a precious metal or conductive oxides having a low overvoltage during the anode reaction (for example, chlorine evolution), is located between the rigid perforated sheet 8 and membrane 7. Screen 10 provides contacts in a small area with a membrane with a density of more than 30 dots per square centimeter. It can be spot welded to 8.

С катодной стороны ребра 11 проходят наружу от основания катодной торцевой пластины 2 на расстояние, которое является частью всей глубины катодного пространства 4. Такие ребра распределены по элементу, чтобы обеспечить параллельные промежутки для потока электролита. Как и в описанном ранее варианте устройства, катодная торцевая пластина и ребра могут изготавливаться из стали или никелевого сплава с железом или иных стойких к катодному воздействию. На проводящих ребрах 11 приварена относительно жесткая пластина 12, которая перфорирована и легко позволяет циркулировать через одну свою сторону электролиту. Обычно такие отверстия или жалюзи наклонены вверх от мембраны или от сжимаемого электрода в направлении пространства 4. Нажимная пластина является электропроводящей и служит для создания полярности электроду и приложения к нему давления, а также может изготавливаться из расширенного металла или тяжелого экрана из стали, никеля, меди или их сплавов. On the cathode side, the ribs 11 extend outward from the base of the cathode end plate 2 to a distance that is part of the entire depth of the cathode space 4. Such ribs are distributed over the cell to provide parallel gaps for the flow of electrolyte. As in the previously described embodiment of the device, the cathode end plate and ribs can be made of steel or a nickel alloy with iron or other cathode resistant. A relatively rigid plate 12 is welded on the conducting ribs 11, which is perforated and easily allows electrolyte to circulate through one of its sides. Typically, such holes or louvres are inclined upward from the membrane or from the compressible electrode in the direction of space 4. The pressure plate is electrically conductive and serves to create polarity of the electrode and apply pressure to it, and can also be made of expanded metal or a heavy screen made of steel, nickel, copper or their alloys.

Относительно гибкий и с мелкой ячейкой экран 13 упирается в катодную сторону активного участка диафрагмы 7, которая из-за своей гибкости и относительной тонкости воспринимает контуры диафрагмы и, следовательно, анода 8. Этот экран служит в качестве катода и является электропроводящим, например экран из никелевой проволоки или иного стойкого к катодному воздействию металла, который может иметь поверхность с малым водородным перенапряжением. Экран обеспечивает плотность контакта на малом участке с мембраной, который превышает по крайней мере 30 точек на квадратный сантиметр. Сжимаемая сетка 14 располагается между катодным экраном 13 и катодной нажимной пластиной 12. A relatively flexible and small cell screen 13 abuts against the cathode side of the active portion of the diaphragm 7, which, due to its flexibility and relative fineness, perceives the contours of the diaphragm and, therefore, the anode 8. This screen serves as a cathode and is electrically conductive, for example, a nickel screen wire or other cathodic resistant metal, which may have a surface with low hydrogen overvoltage. The shield provides contact density in a small area with the membrane, which exceeds at least 30 points per square centimeter. Compressible mesh 14 is located between the cathode screen 13 and the cathode pressure plate 12.

Между нулевым сжатием и сжатием до 4 мм падение напряжения составило 5-150 мВ. Напряжение элемента оставалось практически постоянным и вплоть до сжатия до 2 мм, а затем начало подниматься. Величина в 2 мм соответствует 30% первоначальной толщины ткани. Это позволяет сохранить 5% и больше энергии при электролизе рассола. Between zero compression and compression up to 4 mm, the voltage drop was 5-150 mV. The cell voltage remained almost constant up to compression up to 2 mm, and then began to rise. A value of 2 mm corresponds to 30% of the initial thickness of the fabric. This allows you to save 5% and more energy during the electrolysis of brine.

Во время работы такого устройства насыщенный водный раствор хлористого натрия подавался в нижнюю часть элемента и проходил вверх через каналы или пространства между ребрами, а разбавленный рассол и выделившийся хлор выпускались из верхней части элемента. Вода или разбавленная гидроокись натрия подавались в нижнюю часть катодных камер и поднимались через каналы, а также через пустоты сжатого листа и водород и щелочь выливались из верхней части элемента. Электролиз проходил при постоянном токе между анодной и катодной торцевыми пластинами. During the operation of such a device, a saturated aqueous solution of sodium chloride was supplied to the lower part of the element and passed upward through the channels or spaces between the ribs, and diluted brine and released chlorine were discharged from the upper part of the element. Water or dilute sodium hydroxide was supplied to the lower part of the cathode chambers and rose through the channels, as well as through the voids of the compressed sheet and hydrogen and alkali were poured from the upper part of the element. Electrolysis took place at a constant current between the anode and cathode end plates.

Фиг. 2 представляет собой вертикальную схему потоков в элементе, где по крайней мере верхние отверстия в нажимной пластине обеспечивают в качестве жалюзей наклонный выпуск наружу от ткани, по которому некоторая часть водорода и/или электролита выпускаются к задней камере. Следовательно, вертикальные пространства у задней части нажимной пластины и пространство, занятой сжатым экраном, предусматривают поток вверх католита и газа. FIG. 2 is a vertical flow diagram in an element where at least the upper openings in the pressure plate provide as a louvre an oblique outlet to the outside of the fabric, through which some of the hydrogen and / or electrolyte is discharged to the rear chamber. Consequently, the vertical spaces at the rear of the pressure plate and the space occupied by the compressed screen allow upward flow of catholyte and gas.

В последующих примерах описываются различные варианты устройств согласно изобретению (однако, совершенно ясно, что они не ограничивают сферы его применения). The following examples describe various variants of the devices according to the invention (however, it is clear that they do not limit the scope of its application).

П р и м е р 1. Первый опытный элемент (А) был изготовлен в соответствии с тем, что показано на фиг.1 и 2. Размеры электродов были 50 мм по ширине и 500 мм по высоте, катодная торцевая пластина 2, катодные ребра 11 и катодная нажимная перфорированная пластина 12 были изготовлены из стали с гальваническим покрытием из никеля. Нажимная пластина была получена продольным разрезанием 1,5 мм толстой стальной пластины, в которой отверстия были сделаны размером 12 и 6 мм. Анодная торцевая пластина сделана из стали с титановым покрытием, а анодные ребра сделаны из титана. PRI me R 1. The first experimental element (A) was made in accordance with what is shown in figures 1 and 2. The dimensions of the electrodes were 50 mm in width and 500 mm in height, cathode end plate 2, cathode ribs 11 and the cathode pressing perforated plate 12 were made of nickel plated steel. The pressure plate was obtained by longitudinally cutting a 1.5 mm thick steel plate in which the holes were made in sizes of 12 and 6 mm. The anode end plate is made of titanium-coated steel, and the anode ribs are made of titanium.

Анод содержал грубый, жесткий металлический экран из титана, полученный путем разрезания титановой пластины толщиной 1,5 мм с отверстиями размером 10 и 5 мм, а мелкий экран из титана был получен путем разрезания титановой пластины толщиной 0,20 мм с отверстиями 1,75 и 3,0 мм и закреплен точечной сваркой на внутренней поверхности грубого экрана. Оба экрана были покрыты слоем из смеси окиси рутения и титана, соответствующей нагрузке в 12 г рутения (как металла) на квадратный метр поверхности. The anode contained a coarse, rigid metal screen made of titanium obtained by cutting a titanium plate 1.5 mm thick with holes of 10 and 5 mm, and a small screen of titanium was obtained by cutting a titanium plate 0.20 mm thick with holes of 1.75 and 3.0 mm and fixed by spot welding on the inner surface of the rough screen. Both screens were coated with a layer of a mixture of ruthenium oxide and titanium, corresponding to a load of 12 g of ruthenium (like metal) per square meter of surface.

Катод содержал три слоя гофрированной ткани из никелевой проволоки, образующей упругую сетку, причем диаметр никелевой проволоки равен 0,15 мм. Ткань имела рисунок "елочкой", при амплитуде волны 4,5 мм и шаге между пиками 5 мм. После того как три слоя гофрированной ткани были подвергнуты давлению порядка 100-200 г/см² сетка имела толщину 5,6 мм. После снятия давления сетка за счет упругости приобрела прежнюю толщину. Катод также содержал никелевый экран размером 20 меш, образованный из никелевой проволоки диаметром 0,15 мм, за счет чего экран имел поpядка 64 точек контакта на квадратный сантиметр поверхности мембраны 7, что было определено способом наложения чувствительной к давлению бумаги. Мембрана представляла собой гидратированную пленку толщиной 0,6 мм из Нафиона 315, катионообменная мембрана фирмы "Дюпон де Немур", т.е. мембрана типа перфторугольной сульфокислоты.The cathode contained three layers of corrugated fabric from nickel wire forming an elastic grid, the diameter of the nickel wire being 0.15 mm. The fabric had a herringbone pattern, with a wave amplitude of 4.5 mm and a pitch between peaks of 5 mm. After three layers of corrugated fabric were subjected to a pressure of the order of 100-200 g / cm ^{2, the} mesh had a thickness of 5.6 mm. After relieving the pressure, the net acquired the previous thickness due to elasticity. The cathode also contained a 20 mesh nickel screen formed of 0.15 mm diameter nickel wire, due to which the screen had about 64 contact points per square centimeter of membrane surface 7, which was determined by applying pressure-sensitive paper. The membrane was a hydrated film 0.6 mm thick from Nafion 315, a cation exchange membrane of DuPont de Nemur, i.e. membrane type perfluorocarbon sulfonic acid.

Эталонный опытный элемент (В) такого же размера имел электроды, изготовленные обычным способом, с двумя жесткими экранами 8 и 12, непосредственно упирающимися в противоположные поверхности мембраны без использования мелкого экрана и без равномерного упругого сжатия, т.е. без сжимаемой сетки. The reference test element (B) of the same size had electrodes manufactured in the usual way, with two rigid screens 8 and 12 directly abutting against opposite surfaces of the membrane without using a small screen and without uniform elastic compression, i.e. no compressible mesh.

Рабочие характеристики были следующими:
Концентрация поступающего рассола 300 г/л NaCl
Концентрация выходящего рассола 180 г/л NaCl
Температура анолита 80^оС
рН анолита 4
Плотность тока 3000 А/м²
Концентрация каустика в католите 18% от массы NaOH
Опытный элемент А находился в работе при сильном сжатии сетки, за счет чего были получены следующие характеристики элемента: напряжение элемента и ток зависели от степени сжатия сетки. Оказывается, что напряжение элемента уменьшается с увеличением сжатия сетки вплоть до толщины, соответствующей 30% первоначальной толщины. После такого сжатия напряжение элемента начинает несколько расти.The performance was as follows:
The concentration of the incoming brine 300 g / l NaCl
The concentration of the output brine 180 g / l NaCl
Temperature 80 ° ^C + ve
Anolyte pH 4
Current density 3000 A / m ²
Caustic concentration in catholyte 18% by weight of NaOH
Experienced element A was in operation with strong compression of the grid, due to which the following characteristics of the element were obtained: the voltage of the element and current depended on the degree of compression of the grid. It turns out that the element voltage decreases with increasing compression of the mesh up to a thickness corresponding to 30% of the initial thickness. After such compression, the cell voltage begins to increase somewhat.

Путем снижения степени сжатия сетки до толщины 3 мм работа элемента А сравнивалась с тем, что было получено параллельно на элементе В, взятом за эталон. Полученные результаты представлены в табл.1. By reducing the compression ratio of the mesh to a thickness of 3 mm, the operation of element A was compared with what was obtained in parallel with element B taken as a reference. The results are presented in table 1.

Чтобы получить зависимость напряжения элемента от эффекта пузырьков, элементы были повернуты на 45^о и затем на 90^о от вертикального положения, при этом анод оставался горизонтально сверху мембраны. Полученные рабочие характеристики представлены в табл.2.To obtain the cell voltage dependence of bubble effect, the elements have been rotated through ^{45 °} and then at ⁹⁰ ° from the vertical position, the horizontal anode remained on top of the membrane. The obtained performance characteristics are presented in table.2.

Эти результаты были объяснены следующим образом:
при повороте элементов из вертикального положения в горизонтальное влияние пузырькового эффекта на напряжение элемента уменьшается в элементе В, в то время как в элементе А этого не происходит за счет незначительности его влияния, что частично объясняется более низким напряжением элемента А относительно элемента В;
при достижении горизонтального положения водород начинает скапливаться под мембраной и в большей степени изолирует активную поверхность катодного экрана от ионной токовой проводимости через католит в эталонном элементе В, в то время как такой же эффект сказывается значительно в меньшей степени в элементе А.These results were explained as follows:
when the elements rotate from a vertical position to the horizontal effect of the bubble effect on the voltage of the element decreases in element B, while in element A this does not occur due to the insignificance of its effect, which is partially explained by the lower voltage of element A relative to element B;
when horizontal position is reached, hydrogen begins to accumulate under the membrane and to a greater extent isolates the active surface of the cathode screen from the ion current conductivity through the catholyte in the reference element B, while the same effect is much less pronounced in the element A.

Это можно объяснить только тем, что значительная часть ионной проводимости ограничена в пределах толщины мембраны и катод обеспечивает достаточный контакт с ионообменной группой на поверхности мембраны, чтобы эффективно поддерживать электролиз. This can only be explained by the fact that a significant part of the ionic conductivity is limited within the membrane thickness and the cathode provides sufficient contact with the ion-exchange group on the membrane surface to effectively support electrolysis.

Оказалось, что при значительном снижении плотности и частоты точек контакта между электродами и мембраной путем замены мелких экранов на грубые экраны, режим элемента А все в большей степени напоминал режим работы эталонного элемента В. Кроме того упруго сжатый катодный слой 14 обеспечивает покрытие поверхности мембраны плотно распределенными точками контакта на 90, а чаще на 98% всей поверхности, даже в присутствии существенных отклонений от плоскости или параллельности нажимных пластин 8 и 12. It turned out that with a significant decrease in the density and frequency of the contact points between the electrodes and the membrane by replacing small screens with coarse screens, the mode of element A increasingly resembled the operating mode of reference element B. In addition, the elastically compressed cathode layer 14 provides coverage of the membrane surface with densely distributed contact points 90, and more often 98% of the entire surface, even in the presence of significant deviations from the plane or parallelism of the pressure plates 8 and 12.

П р и м е р 2. Для сравнения открыли элемент А и мембрану заменили такой же мембраной со связанными катодом и анодом. Анод был пористый и представлял собой слой толщиной 80 микрон из частиц смеси окисей рутения и титана в соотношении Ru/Ti 45/55, который был связан с поверхностью мембраны политетрафторэти- леном. Катод представлял собой пористый слой толщиной 50 мк из частиц платинового черчения и графита в массовом отношении 1/1, связанный политетрафторэтиленом с противоположной поверхностью мембраны. Example 2. For comparison, element A was opened and the membrane was replaced with the same membrane with the associated cathode and anode. The anode was porous and consisted of a 80 micron layer of particles of a mixture of ruthenium and titanium oxides in the ratio Ru / Ti 45/55, which was bonded to the membrane surface with polytetrafluoroethylene. The cathode was a porous layer with a thickness of 50 μm of particles of platinum plotting and graphite in a mass ratio of 1/1, bound by polytetrafluoroethylene to the opposite surface of the membrane.

Элемент работает точно в таких же условиях, что и в примере 1. Существенно, что напряжение элемента с твердым электролитом было приблизительно на 100-200 мВ ниже, чем у элемента А в таких же условиях. The cell operates exactly under the same conditions as in Example 1. It is essential that the voltage of the cell with a solid electrolyte was approximately 100-200 mV lower than that of cell A under the same conditions.

П р и м е р 3. Для проверки полученных результатов элемента А был модифицирован путем замены всех анодных структур, изготовленных из титана, на такие же конструкции из стали с никелевым покрытием (анодная торцевая пластина и анодные ребра) и чистого никеля (грубый экран и мелкий экран). Мембрана была толщиной 0,3 мм, катионообменная, Нафион 120, изготовлена фирмой "Дюпон де Немур". Example 3. To verify the results obtained, element A was modified by replacing all anode structures made of titanium with the same structures made of nickel-plated steel (anode end plate and anode ribs) and pure nickel (rough screen and small screen). The membrane was 0.3 mm thick, cation exchange, Nafion 120, manufactured by DuPont de Nemur.

Чистая, дважды дистиллированная вода, имеющая удельное сопротивление свыше 2000000 Ом·см, циркулировала в катодной и анодной камерах. Увеличение разности потенциалов было подано на две торцевые пластины элемента и электролиз сопровождался выделением кислорода на никелевом экране анода, а водород выделялся на никелевом экране катода. После нескольких часов работы были получены результаты, представленные в табл.3. Pure, double-distilled water, having a specific resistance of more than 2,000,000 Ohm · cm, circulated in the cathode and anode chambers. An increase in the potential difference was applied to the two end plates of the cell and electrolysis was accompanied by the release of oxygen on the nickel screen of the anode, and hydrogen was released on the nickel screen of the cathode. After several hours of work, the results were obtained, presented in table.3.

Проводимость электролитов была незначительна и элемент работал как система с твердым электролитом. The electrolyte conductivity was negligible and the cell worked as a solid electrolyte system.

Путем замены мелких электродных экранов 10 и 1 на грубые, за счет чего уменьшалась плотность контактов между электродами и поверхностью мембраны с 100 до 16 точек на см², получили резкое возрастание напряжения элемента. Результаты в табл.4.By replacing the small electrode shields 10 and 1 with coarse ones, due to which the contact density between the electrodes and the membrane surface decreased from 100 to 16 dots per cm ² , a sharp increase in the cell voltage was obtained. The results in table 4.

Ясно, что есть возможность увеличивать плотность точек контакта между электродами и мембраной с помощью различных способов. Например, электродный экран с мелкими ячейками может напыляться металлическими частицами через плазменную установку или металлическая проволока, образующая поверхность контакта мембраны, может обрабатываться химически для увеличения плотности точек контакта. Конструкция должна быть достаточной гибкой, чтобы обеспечить равномерно распределение контакта по всей поверхности мембраны, чтобы эластичное давление от упругой сетки на электроды равномерно распределялось на все точки контакта. It is clear that it is possible to increase the density of contact points between the electrodes and the membrane using various methods. For example, an electrode screen with small cells can be sprayed with metal particles through a plasma system or the metal wire forming the membrane contact surface can be chemically treated to increase the density of contact points. The design should be flexible enough to ensure uniform distribution of contact across the entire surface of the membrane, so that the elastic pressure from the elastic grid to the electrodes is evenly distributed to all points of contact.

Электрический контакт между электродами и мембраной может быть улучшен путем увеличения плотности функциональных ионнообменных групп или путем уменьшения эквивалентного веса сополимера на поверхности мембраны в контакте с упругой сеткой или введением экрана или электрода. Таким образом, обменные свойства матрицы диафрагмы остаются неизменными и можно увеличивать плотность точек контакта электродов с расположением мест переноса ионов к мембране. Например, мембрана может быть изготовлена путем наложения одной или двух тонких пленок, имеющих толщину 0,05-0,15 мм из сополимера с низким эквивалентным весом, на поверхность или поверхности более толстой пленки 0,15-0,6 мм из сополимера, имеющего более высокий эквивалентный вес, или вес для оптимизации падения сопротивления и избирательности мембраны. The electrical contact between the electrodes and the membrane can be improved by increasing the density of the functional ion-exchange groups or by reducing the equivalent weight of the copolymer on the surface of the membrane in contact with an elastic network or by introducing a screen or electrode. Thus, the exchange properties of the diaphragm matrix remain unchanged and it is possible to increase the density of the contact points of the electrodes with the location of the places of ion transfer to the membrane. For example, a membrane can be made by applying one or two thin films having a thickness of 0.05-0.15 mm from a copolymer with a low equivalent weight onto a surface or surfaces of a thicker film of 0.15-0.6 mm from a copolymer having higher equivalent weight, or weight, to optimize the drop in resistance and selectivity of the membrane.

В экране, выполненном из металлической пряжи для образования сетки с квадратными ячейками, число контактных точек на квадратный сантиметр точно совпадает с числом отверстий (или апертур) на квадратный сантиметр, т.е. ведет к образованию минимальной величины не менее 30, предпочтительно 60 100 отверстий на квадратный сантиметр. Преобразование от размеров отверстий к количеству отверстий на квадратный сантиметр производится простым вычислением площади одного отверстия и деления квадратного сантиметра на эту площадь. In a screen made of metal yarn to form a grid with square cells, the number of contact points per square centimeter exactly matches the number of holes (or apertures) per square centimeter, i.e. leads to the formation of a minimum value of not less than 30, preferably 60, 100 holes per square centimeter. The conversion from the size of the holes to the number of holes per square centimeter is made by simply calculating the area of one hole and dividing the square centimeter by this area.

Представленные к патентованию диапазоны в отношении числа отверстий на квадратный сантиметр и отношение общей контактной площади к общей площади диафрагмы или мембраны происходят от данных потребляемой электроэнергии, представленных напряжением электролизных ячеек аналогичных ячейке А. Эти ячейки отличаются от ячейки А только типом сетчатого экрана, расположенного поверх грубых перфорированных листов. Операционные условия такие же, как в ячейке А, т.е. входной соляной раствор 300 г/л, выходной соляной раствор 150 г/л, каустическая концентрация 18% температура 80^оС, рН анолита 4, плотность тока 3000 А/м², ионнообменная мембрана из Нафинона 315, производства фирмы "Дюпон".The ranges presented for patenting in relation to the number of holes per square centimeter and the ratio of the total contact area to the total area of the diaphragm or membrane come from the data of the consumed electricity, represented by the voltage of the electrolysis cells similar to cell A. These cells differ from cell A only in the type of mesh screen located on top of the coarse perforated sheets. The operating conditions are the same as in cell A, i.e. input brine 300 g / l, the output brine 150 g / l, concentration of 18% caustic temperature of 80 ° ^C, pH of the anolyte 4, a current density of 3000 A / m ^2, Nafinona ion exchange membrane 315, produced by "Dupont".

Характеристики электролитных ячеек:
Ячейка А-сетчатый экран, образованный из раскатанного титанового листа 0,2 мм, имеющие свои основные размеры 1,75 и 3 мм (число апертур на квадратный сантиметр 35) и отношение общей контактной поверхности к общей поверхности мембраны составляет 0,6.Characteristics of electrolyte cells:
The cell is an A-mesh screen formed from a rolled titanium sheet of 0.2 mm, having its main dimensions of 1.75 and 3 mm (the number of apertures per square centimeter 35) and the ratio of the total contact surface to the total surface of the membrane is 0.6.

Ячейки С, D, E сетчатый экран аналогичный ячейке А, но отношение (Р) составляет 0,7, 0,4 и 0,2 соответственно. Cells C, D, E mesh screen is similar to cell A, but the ratio (P) is 0.7, 0.4 and 0.2, respectively.

Ячейки g, H, I сетчатый экран с отношением (Р) равным 0,4 и с числом ромбообразных апертур на квадратный сантиметр равным 20, 50 и 100, соответственно. Cells g, H, I mesh screen with a ratio (P) of 0.4 and with the number of rhomboid apertures per square centimeter equal to 20, 50 and 100, respectively.

Если все остальные условия постоянные, включая тип гибкого катода, данные в таблице являются лишь функцией геометрических характеристик сетчатых экранов, расположенных на грубых жестких перфорированных листах. Эти данные приводят к заключению, что при некотором числе апертур на квадратный сантиметр отношение (Р) общей контактной площади к общей площади диафрагмы или мембраны должны быть на уровне максимальной величины 0,6. Минимальный предел 0,2 зависит от производственных затрат, которые становятся слишком высокими, и механической слабости. If all other conditions are constant, including the type of flexible cathode, the data in the table are only a function of the geometric characteristics of the mesh screens located on coarse hard perforated sheets. These data lead to the conclusion that for a certain number of apertures per square centimeter, the ratio (P) of the total contact area to the total area of the diaphragm or membrane should be at the maximum value of 0.6. The minimum limit of 0.2 depends on production costs that become too high, and mechanical weakness.

В отношении числа отверстий на квадратный сантиметр видно, что оно фактически должно быть больше 30. В этом случае максимальный предел 100 также вызван трудностями и затратами производства. With regard to the number of holes per square centimeter, it can be seen that it should actually be more than 30. In this case, the maximum limit of 100 is also caused by the difficulties and costs of production.

Claims (1)

ЭЛЕКТРОЛИЗЕР ДЛЯ ЭЛЕКТРОЛИЗА ВОДНОГО РАСТВОРА ХЛОРИДА НАТРИЯ, включающий анод и катод с электрокаталитическим покрытием, между которыми размещена диафрагма или ионообменная мембрана, элемент прижатия одного из электродов к диафрагме или ионообменной мембране, токоподводы, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода электроэнергии и уменьшения кислорода в получаемом хлоре, другой электрод выполнен в вде двух плоских перфорированных элементов, прижатых друг к другу, причем верхний элемент имеет отверстия большего диаметра, чем нижний, нижний элемент выполнен в перфорацией 30 контактных точек на 1 см² с диафрагмой или мембраной и отношение площади контакта к площади диафрагмы или мембраны составляет площади диафрагмы или мембраны составляет 0,2 - 0,6.ELECTROLYZER FOR ELECTROLYSIS OF A SODIUM CHLORIDE AQUEOUS SOLUTION, including an anode and a cathode with an electrocatalytic coating, between which a diaphragm or ion-exchange membrane is placed, an element for pressing one of the electrodes to the diaphragm or ion-exchange membrane, current supply, characterized in that, and to reduce oxygen consumption in order to reduce oxygen consumption in the resulting chlorine, the other electrode is made of two flat perforated elements pressed against each other, the upper element having holes of a larger diameter than the lower The lower element is made in perforation of 30 contact points per 1 cm ² with a diaphragm or membrane and the ratio of the contact area to the area of the diaphragm or membrane is the area of the diaphragm or membrane is 0.2 - 0.6.

Images