TW419533B - Ion exchange membrane bipolar electrolyzer - Google Patents

Ion exchange membrane bipolar electrolyzer Download PDF

Info

Publication number
TW419533B
TW419533B TW087108686A TW87108686A TW419533B TW 419533 B TW419533 B TW 419533B TW 087108686 A TW087108686 A TW 087108686A TW 87108686 A TW87108686 A TW 87108686A TW 419533 B TW419533 B TW 419533B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
sheet
electrolytic cell
patent application
item
scope
Prior art date
Application number
TW087108686A
Other languages
English (en)
Inventor
Luciano Iacopetti
Maurizio Marzupio
Original Assignee
De Nora Spa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from ITMI971296 external-priority patent/IT1292061B1/it
Priority claimed from ITMI980915 external-priority patent/ITMI980915A1/it
Application filed by De Nora Spa filed Critical De Nora Spa
Application granted granted Critical
Publication of TW419533B publication Critical patent/TW419533B/zh

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B15/00Operating or servicing cells
    • C25B15/08Supplying or removing reactants or electrolytes; Regeneration of electrolytes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/70Assemblies comprising two or more cells
    • C25B9/73Assemblies comprising two or more cells of the filter-press type
    • C25B9/77Assemblies comprising two or more cells of the filter-press type having diaphragms

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
  • Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Description

經濟部中央標隼局貝工消費合作社印髮 4 1 95 33 at 五、發明説明(1 ) 前案說明 今白之氯和苛性鈉,工業上是在基於水銀陰極、隔膜 或離子交換膜技術的工廠內生產。前二者被視爲已完全镩 ' . 發.,預料只有周邊改進,更晚近的第三種,只在草根性工 廠內使用,且繼續發展中,最近的改良實質上針對獲得較 低的能量消耗,減少投資成本,並解決影響此項技術的典 型問題,諸如 . 美國專利4340452號記載電解池的內部結構,所謂「零 間隙」薄型,其中以離子交換膜分開的陽極和陰極,彼此 壓緊。如此,直接影響到能量消耗的隖極-陰極間隙,只 有隔膜代表。此項結果有賴昂貴的電極結構(撓性網和彈 t金屬墊)獲得。 美國專利4655885號揭示一種隔膜,在其兩面施加微 孔性親水膜,防止氣泡(陰極側的氫和陽極側的氯)粘於 隔膜。如此,全部隔膜表面保持與電解質接觸,以免有增 加能量消耗的危險電流濃度。 美國專利444S946號揭示一種元件結構,具有利用加 熱或冷卻成型所得突部。電極連接該突部,中間不需任何 隔體。如美國專利411 1779號所述,雇用隔體涉及額外複 雜製造歩驟,使結構更爲昂貴。美國專利4448946號所載 不需寤體的構想,亦見於美國專利53 1459Ϊ號。 美國專利4448946和53 14591號所述結構,其電極連 接於突部可能會形辟閎塞區域,其中會累積氣囊,妨礙電 流流動,並損及隔膜。此外,如美菌專利4448946和53 14591 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS > Λ4規格(210X297公t ) * 1- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 4195 33 at Β7 五、發明説明(2 ) 號所述具有突部的元件,會妨礙電解質循環,尤其是內部 混合。 迄今倡議過各種解決方式: ' / · .美國專利4294671號記載由具有大孔的厚辋製成之電 極,冷壓形成凹窩。凹窩是網崗定於元件突部之點。隨後, 在該網上施加具有電催化塗膜之另一細辋,以形成電極。 加壓和連接等製造‘係自動化,故Η有細網增加成本。 美國專利53372692號教示在元件壁的突部上方實施 引進隔。此項程序可以自動化;·且成本較美國專利 41117)9號所述爲低,.但仍然極爲複雜,因爲需要正確定 位大量隔體,隨後將電極固定於此。 第二:問題即電解質內部混合不足,由美崑專利5314591 號解決,引進分配器、上積集器,和突部的偏差定位。此 項解決方法當然極其複雜,在分配器和積集器內即使封鎖 一些洞孔,也會導致電解質濃度的重大變化,即使是局部, f然也會損及離子交換膜。此外,美國專利5314591號記 載的解決方式,可確保電解質濃度在水平面(沿垂直於向 上運動的平面)的均勻性,當然對垂直方向的濃度卻全然 無效。爲保持該濃度在隔膜可接受的限度內,必須有大量 電解質流動,意即需要大型的外部泵,‘導致能量消耗增加。 必須考慮到的是同樣事關溫度。今天有關濃痺和溫度梯度 的考慮,比過去以低歐姆降爲特徵的現代商業化隔膜更爲 重要,因此可降低電解池的操作電壓和特定能量消耗。此 等隔膜對電解質的雜質,以及濃度和溫度梯度特別敏銳。 —2 — 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2IO_X_297公釐) «I ^—^1* ^^^^1 ^^1 ‘ (請先M讀背面之注意事項存¾¾本頁) 訂' 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 ^ 195 33 A7 B7 五、發明説明(3 ) 總之,在此觀點下,美國專利5314591辦不萍視爲特別有 效。 變通解決方式包含利用位於電解池上方,並利用下導 管接到霉解質進口的氣體分離器,確保極高流量(《現代 碱氯科技>第5卷,化學工業會,Elsevier 1992,第93頁)。 此系統很有效;但涉及額外成本,尤其是大型電解祂-氣 體分離器一下導管總成,往往與工廠可用空地不相容。 美國專利455116號所示另一系統中,元件設有內部 下導管,接至下方分配管。此設備代.表亀解質匀化問題的 部份解決,因無氣體的.液流有限截面,不容許再循環速度 高0 面對的义一敏感問題是,從電解池元件排出氣體-電 解質混合物。不適當幾何形造成壓力賻動,以致敏感隔膜 的振動和磨耗。美國專利52425以號利用双重排放管道解 決此間題,適當設計時,可將電解質和氣體分相排放。此 項解決方式顯然涉荩較高生產成本,和亙窩項敏感項目, 可能成爲瑕疵源,例如元件/排放管璋熔接區。 美國專利48 3 9012號不在解決位於元件上側的單一出 口管道瑋成的壓力脈動問題,而是相當阻尼3元件內側傳 送至隔膜。此係定位在多孔管元件內側所得結果。具有適 當直徑的孔,阻尼3接近出口管道的區域內產生之壓力脈 動。 又一問題可以《現代碱氯科技》第4卷,化學工業會, Elsevier 199〇,第171頁所述下導排放管道代表。在此情 —3 - 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) Λ4規輅(210X297公漤) (諳先閱讀背面之注意事項再填艿本頁) -β 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 ^ 33 A7 _B7 _ 五、發明説明(4 ) 況下,單一下導管道,無論在元件之外或之內,同時收集 氣體和零解質,不造成內壓脈動。事實上,在螞上升垂直 -., - 通路存在下,於電解貧內不分離氣泡,不隨時間改變尺寸 和數置(問題的第一要因),而是液體沿下導管道壁向下 流動,而不管干擾的氣體在未被液體佔有的管道中央段流 動,然而,此等設備只有在下導管道的上瑯由無氣髌零解 質連續且均勻進鲜,而氣枏只捕集小液滴時,才能滿意進 行。所以,由電極產生的氣辑-電解質混合物,必須在加 料至下導管之前,於元件上部內有效.分離。 發明說明 本發明揭示一種離子交換膜用元件之新設計,.用以電 解食鹽,製造氯、氫和苛性鈉。此項新設計藉減少電解質 濃度和溫度梯度,以解決影響前案的問題,以及歸因於容 易安裝的組件之壓力波動,並可藉自動生產循環得之。以 下說明係參照適於美國專利448 8940號所述偶極性電解池 內組合用元件。然而,就美國專利46〇2984號所述改良而 言,在單極均電解池內亦可利用同樣元件。 本發明設計是以電解池元件與技術上稱爲CSTk的完 美攪拌反應器類比所得。此種條件導致電解質整體的濃度 和溫度在垂直和側面方向的實質上完全均勻性。爲了在隔 膜界面亦維持此項均勻性,電極幾何形必須提供強烈局部 再循環,可利用所產生氣體的釋出而引發,分別在各電解 池元件的陰極側爲氫,陽極側爲氯。再者,爲了在隔膜界 , 面獲得濃度和溫度的必要均勻性,電流分佈必須平均,從 —I: — 本紙張尺度適用中国國家標準(CNS ) Λ4規格(210X297公疫1 ---:----^-----;— 訂--j---- (锖先閲讀背面之注意事項再填寫本页) 經濟部中央標準扃負工消费合作社印裝 幻丨95 33^ 五、發明説明(5 ) 而在電極與元件結構間的各種接觸點間需要適當距離,以 及電極充分的橫向導奪性。此項最後參變數爲m撰厚度以 及電極(可爲有孔片或網)開孔大小所定空隙比之函數。 » ,·. •本發明可參見附圖說明如下。附幽中: 圓1爲本發明電解池的前視斷面圓; 画2爲《解池元件截頭錐形突部的前視圓; 圓3爲電解池*元件下方所設分配器之部份前視圖; 圖4爲氣相分離用阻板和上突緣之斷面圖; 圖5爲阻板和元件壁所形成槽溝的細部圄: 圖6爲排放管進口圓; 圖7爲元件的橫向水平斷面圖; 圖8A爲陰極網醇視圓,圓SB爲其斷两驢: 圓9爲本發明電解池圖; 圖10爲U形導電性支持體斷面圖; 圚11爲設有洞孔的導電性支持體另一具體例前視 圓; 圖12爲電解池元件之部份前視圓。 參見圓1,爾簡化起見,電極省略未示,圖示爲元件1 —側的結構。兩側係由二冷軋片製成,以獲得突部2和沿 周突緣3,有賴適當密封墊確保密封。以碱氧電解而言(以 下稱爲實施例),二片係由鈦和鎳製成。突部宜呈截頭錐 形,以按照中心六角形造型配置爲佳,如圓2所示。此項 幾何形,靠偏向4和局部流動交叉5,有益於電解質的橫 向混合。電解質經設有孔的分配器6 (未見於圓1,但顯 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X297公矩) --^--ΓΊ ---J--^-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂._ Λ7 B7
經濟部中央標準局貞工消费合作社印製 物s33 五、發明説明(6 ) 示於-3 )加料至元件,圓3顯示元件I下方的細節。分配 !: 器6沿突緣3內緣容納在元件1的下方。電解質和製成的氣 一·· 體混合物,利用傾斜阻塚7強制流至元件上方,以供破除 卜. ; 氣泡圓3所示箭頭,表示新加電解質與來自下導管9的 液體有效混合。圓4.以箭頭表示電解質和大氣泡的混合物, L·^. 如何溢钸過阻板上緣和阻板本身後面槽溝內的突緣下緣間 包括的空間,液體ί和氣相在此快速分離。以此種再循環, 可達成另一重要結果,即此電解質雖含有氣體,卻到達突 緣邊,因此,隔膜保持與液體接觸,·避免氣囊滞留,以免 使隔膜變脆,經久造成破裂。如圓5箭頭所示,在阻板和 元件壁所形成槽溝8內所集電解質,幾乎全部送到突部2 冷軋時在片材中所得凹部10'形成之下導管9。凹郃10以長 形磚1 1覆蓋,以形成下導管9形磚II以虛線表示,以 便附圓更易明瞭。阻板7_賞設有孔12,與下導管9上段 相符如此一來,即可在電極與冷軋元件間包括的空間內 上升的霄解質-氣釋混合物流,與下導.管9內不含氣體的 電解質下降流之間,可得極有效的內部再循環,如圓1箭 頭所示。若下導管,9不止一個,無氣體電解質下降流可得 截面,可視需要盡量大,因此,無氣體電解質的流量大。 內部搪環必要的能量,是由二液柱(分別爲有氣體電解質 和無氣體電解質)間的重量差提供。須知包含具有突部2 和凹部10的片材,長形磚11和阻板7之循環系統構所必要 的全部組件,係經冷壓而容易***定位,可視需要有固定 , ·- ' ' 點,諸如熔接點。槽溝8內所集而不循環通過下導管9的 -6 - 本紙張尺度適用中國囤家掠準(CNS ) Μ規枋(210X 297公炝) (請先閱讀背而之注意事項孙填祎本頁〕
4挪33 五、發明説明(7 ) ~ ; 無氣體電解質,利用跨越下突緣並經適當撻性接頭連接至 位於電解池下方多岐管的內部排放管1 3,從元件.排出。# 13在圓1內省略,詳示於圓6。使用箭頭簡示如何適當裁 ^ * 量管Ή的直徑和進口形狀,可發生電解質和氣體排放。而 無任何壓力起伏。排放穩定使液體流動,完全不會堵塞, 4 3的內段。因此,管13內段的某一部份,始終可洪氣體連 續排放。如前所述:,圓1表示元件1的陽極側和陰極側。 然而,.兩側的各電極結構不同。圖7表示元件的樺向水平 截面。在此具體例中,陽極側具有平·面擴張的鈦片14,只 攤平到消除擴張程序所遺留銳利粗糙必要的程度,擴張片 具有釋出氯所用鼋催化性塗膜,技術上已知,包含鉑族金 屬氧化物和所謂閥金屬氧化物之混合物。擴張片利用電弧 或電阻熔接點固定於截頭錐形突部2的平坦上側。爲避免 陽極擴張片和截頭錐形突部平面側間的重疊區變成氣體滯 留區而損壞隔膜,截頭錐形突部的平面側必須限制於提供 熔接必要的區域。另外,陽極擴張片可在面向隔膜側或與 截頭錐形突部平面側的接觸面,設有凹溝15。凹溝係垂直 配置,容許氣體向‘上排放,因防止形成滞留氣囊。 元件的陰極側具有鎳網16,具有電催化塗膜以供釋出 氫,係由鉑族金屬氧化物和氧化鎳的混合物組成。鑑於鎳 的導《係數高,陰極網遠較陽極網爲薄。由於厚度較小, 以電催化塗膜活化並連接到截頭錐形突部之前,經冷壓以 形成鼓部17,相當大而不太深,與球Ρ杯類似。圓8內所 示更詳細,其中(Α)代表陰極網前視圓,(Β)爲其斷面圓。 —7 — 本紙浪尺度適用中國國家插準(CNS ) Λ4坭輅(210X297公赴) (請先閲祐背而之注意事項/)·填舄本页) ,ιτ β. 經濟部中央標莘局員工消资合作社印裝 A7 B7 五、發明説明(S ) 利用電催化塗膜活化的網,固定於截頭錐形突部,與諸鼓 部間的空間相對應。結果,陰極表面不像陽極于坦J其形 態由於鼓邰而相對於截頭錐形突部的平面區限定之平面突 出。當諸元件與隔瞋及各對元件間之密封蟄壓在一起,形 成電解池時,鼓部即對隔膜和陽極網壓縮,因其彈性而變 形。所得陽極/隔膜/陰極配置,對其活性表面至少9〇 %達 成零間障造型。所以,可得基本上不昂貴的結構,由薄鎳 網製成,其鼓部利用熔接連接於截頭錐形突部2的平面部, 而不需習知技術零間隙配置所用彈簧和墊等昂貴而複雜的 彈性裝覃。 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 (請先閱讀背面之注$項再填寫本頁) 圖7明顯表示各偶極性元件兩側截頭錐形突部2平面 區間的連接,係介置連接件1 8所製成,例如廉價碳鋼等導 電性材料製成的小圓筒。元件1 8利用熔接,例如電阻熔接, 直接固定於鎳製陰極片,並介置相容性材料19,與鈦製陽 極片接觸。此材料可爲***粘結所得鈦/碳銷奴金盾,可 呈小碟片形。爲使構造更爲容易,連接件U預先固定於支 持件20,後者是連接在外框,介置於形成各元件1兩側之 二片材突緣3間。冷軋陽極和陰極片組合於此結構,各腸 極突部3容易連接聆相對應陰極突部2,並利用突緣3用框 設備支持件。陽極和陰極對立突部間的電氣連接,亦可藉 在二冷軋片間介置以高導電性材料製第三片材(以銅爲 佳)組成的連接元件,預先冷壓形成截頭錐形突部得之, 具有適當尺寸,可得完美配合陽極鈦片。鈦/銅/鎳片的連 接程序,與碳鋼圓筒連接所述相同。在此情況下,電流從 —8 — 本紙張尺度適用中國國家標芈(CNS ) A4規格(210X297公釐) 妨3领 419533 ^ 五、發明説明(9 ) 陽極網14流至鈦片的截頭錐形突部2和銅片;同時流經銅 片的_滩到達鎳片的對立截頭錐形突部2,由此再PJ有鼓 部1.6的陰極片或網。 ^本發明諸元件組合形成圓9所示電解池,包括施壓機 構21、22,把元件1波此壓緊,分別加料 23、24 :以及連接管25、26,把元件1連接至集電器gj„、 -H^MSBiMWS-丨丨,[k丨"丨·1'丨’丨 24 ° ' 本發明又一具體例旨在對陽極網與截頭錐形突部的平 面重疊_題,提出另一解決方式。爲免.氣體在此區域堵塞, 可在平面和陽極網間介置導電性元件。該元件可有不同彤 狀,例如爲圍10內符號2?所示U形。元件J7可先接至截 頭錐形突部的平面,再接至陽極網。 圖10亦表示U形元件27的細部,彎成二平面28,方 便例如利用熔接點把阔連接。二面28雖然尺寸有限,對氣 體阻塞沒有問題,可設有圓1 1所示開孔29,以免有任何 阻骞之虞。 元件27可得如下優點: 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -隔膜與突部平面分開。結果,隔膜上任何瑕疵, 由於苛性鈉從陰極室移動,不會造成陽極片腐/蝕,以致向 外洩漏。 -隔膜與突部平面上的熔接點分開。此等熔接點必 須充分強而寬,使電流容易流動,可能會有缺點,危及隔 膜完整性。所以,可免熔接後的品質控制,若陽極網葺接 施加於突部的平面,則有其必要。 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) Α<5規格(210 X 297公犮) 4 33 Λ7 Β7 五、發明説明(10 ) !ΚΓΐί^ή5 曰 麵__ .........Ml || |l 正 —由於陽極室的深度不變,使用元件27可得較淺的 截頭錐形突部,較不嚴格冷.軋技術。 〜 若陽極和陰極片均具有截頭錐形部,可以單模製得, ' , 因此,陰極片的突部必須不太深。所以,若陰極室深度不 變,陰極室亦必須使用陽極元件所用的同樣支持件。 k 在本發明另一具體例中,可藉適當決定圓12所示支持 件的高度尺寸,在:陽極和陰極側消除突部,圓12爲電解池 元件的.部份圖。在此情況下,支持件必須具有適當側向阻 板30,如圓12所示,有助於維持電解質的側向混合,類 似截頭錐形突部所提供。 陽極和陰極側間的逢接可與圓7所示相同。另外,無 截體錐形突部且片間距離減小時,在片間只要介置相容性 材料,以共同積層所得鎳/鈦双金屬,或視需要利用噴塗 或電漿塗佈施加鎳所得鈦/鎳双金屬,即可得連接。双金 屬可呈友形或碟形,同圖7所示,琛連續條。在後一情況 下,可利用點熔接,例如利用電;阻,或連續熔接,利用TIG 或雷射樺序連接。在包括或排除突部之二具體例內,內郜 再循環系統保留相k,包括長形碍和下導管,一如前述。 經濟部中央標準局*s工消t合作社印3i (請先間讀背而之注^^項再填寫本頁) 本發明可參照實施例詳述,惟不限於此。 實施例 圓1所述Η個偶極性元件,以及陽極和陰極之二終端 元件,組合形成偶極性電解池,包括四個單元電池。冗件 的活性面稹jUO cm >5 24〇 cm,各側合計3.4 m*。 元件各脚由冷軋片製成,陽極側爲鈦製,陰_側爲鎳 —10 — 本紙伕尺度適用中囡國家標準(CNS > Μ说格(2丨0X297公犮) Λ7 IJ7 修正 本 罕3〜U 5曰修正 經濟部中央標莘局負工消费合作社印製 五、發明说明(11 ) 製,具有截頭錐形突部,基部直徑10 cm,頂部平面直徑2 cm,髙度2.5 on。中心六角形造型內所配置突部中心間的 , λ. ·» · -波此距離爲11 era。熔接於突部的內部導電元件,係由碳緝 j ,,_ . 圓筒製成。各冷軋片亦包括五凹部〜其中二個位於靠近垂 ,直邊緣,?公分寬。各凹部覆蓋長形磚,同樣寬度,位於 ί 形成下-槽溝。下導槽请之一容納直徑3公分的排放管, 釋出液相和氣相分別在陰極側爲苛性鈉和氫,在陽極刨 爲稀釋:食鹽和氯)。元件二側亦包括阻板,位於沿周緣的 突緣上邊,和元件等萇,髙10公分。'阻板上緣和突緣邊間 氣液混合物流動可#的斷面有一公分寬。元件的陽極側具 有六角形網孔的0.1公分寬擴長鈦片,各網孔寬0.3公分, 長0.6公分。網孔具有釋放氯用的電催化膜.,由鈦、銥、 釕的混合氧化物製成,按照美國專利3 94S?51號實施例3 教示應用。 在元件的陰極側施加〇.〇5公分厚的鎳擴張片,有橢圓 形開孔,長0.6公分,寬0.3公分。擴張片是由冷軋形成, 以形成鼓部,直徑10公分,高0.2公分。擴張片又具有釋
I 氫用的電催化塗膜,由鎳和釕的混合氧化物製成,按照美 國專利4970094號實施例1應用。擴張片是利用包括鼓部 間的平面熔接於截頭錐形突部的平面,而連接於陰極。電 解池的蟬作結果如下: *陽極電解質通過陽極側五個下導槽溝的再循環流 量,分別在5和8 kA/πί爲2.3和2.8 m3 /hr/m2隔膜; •陽極電解質通過陽極側五個下導槽溝的再循環流 -1 1 - 本紙张尺度適用中囡國家標举(CNS ) Λ4規格(210X297公及) (锖先Μ讀背而之注意亊項#填穷本頁)
、1T %/r
〜一』3月5 E
4 33 五、發明説明(12 ) 暈,分別在5和8 kA/πί爲2和2.4 rrf /hr/rrf隔膜; •相對於平均值的陽極電解質濃度梯度爲210克/公 升(gpl)± 3 gpl。此等資料爲元件所設適當取樣點抽出液 體^得;. •相對於平均值的苛性鈉濃度梯度爲32 %± 0.2% : „丨 •相對於平均值的溫度梯度爲90eC : + 1 ; -2°C : •能量消耗::在4和6 IcA/nf製成苛性鈉2〇80和2280 kWh/ton,此等數值衍自電壓3.00和3.28伏特,法拉第效 率 9 6,5 〇 , 正 修 (请先閏讀背而之注意事項存填巧本頁) 訂 線、 經濟部中央標準局貞工消费合作社印¾ 本纸張尺度適用中國因家持;毕(CNS ) Λ4規梠{ 2!ΟΧ297公及) 4^δ33 08年3月5曰修立 五、發明説明! 2_1) 截充 元件符號 .說明.:„:::: 1 離子交換膜用允件 2 突部 3 突緣 4 偏向 5 局部流動交叉 6 分配器 7 阻板 % 槽溝 9 下導管 10 凹部 11 長形磚 12 孔 13 排放管 14 鈦片 1 5 凹溝 16 鎳網 17 鼓部 18 連接件 19 相容性材料 20 支持件 21,22 施厘機構 23,24 集電器 25,26 連接管 27 U形元件 28 二平面 Ζ9 開孔 30 側向P耳板 12-1 (諳先閱讀背面之注意事項再禎寫本頁) 本紙张尺度通;1]十阀因家楛牟{ CNS ) Λ4规格(210Χ297公嫠)

Claims (1)

  1. 3月5日修正 f 中 A 標 準 局 貝 X. 消 f 合 作 社 印 419533 - 六、申請專利範圍 ’ 1.~谭離子交換膜電解池,供電鮮質水溶液竃解用, 由捧數單芫電池製成,各電池以一對元件(1)和一對周邊密 封_爲界,具有離子交換膜’位於各¥元件之簡’各緣元 件μ)包括: —對片材,設有肩遴突#^7¾,適於容納周璋密封 _,馬有平面頂部之探數突,以及垂窜凹部(10): 支持框,:if置聆二片突緣間; _電性元件(M),以供片材的各突部(2)與另一片材 的相對應突部(2)接電: 長形磚(m,皇直位在凹部(10>上方,形成下導管 道(9): 备片材上方之阻轵(7),'接近焊不接觸周邊突緣的 內緣,並具有連接洞孔(I2),各凹部(10)設有長形磚(11); 電解質水溶液加料用分配器(6),沿周邊突緣的內 緣,位於各片材的下方; 垂直下導管道(1?)»以排出排放的水溶液和電解產 品; · 擴張片或網(l<t,l6),連接至各片材的突部(2)之平 面,該擴張片或網(14,16)設有電化學反應用電催也膜者。 2 ·如申請專利範噚第1項之電解池,其中片材的突部 (2)呈截頭錐形型式者。 3·如申請專利範圍第1項之電解池,其中導電元件 (18)具有圓'筒形者。 4·如申請專利範圍第1項之電解池,其中導電元件 一 1 3 — 本紙浪尺度逋用t囷國家榇準(CNS ) Λ4規格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注$項再填寫本頁)
    經濟部中央樣準局負工消費合作社印製 Α8 Β8 C8 D8 六、申請專利範圍 (18)固定於片材(2〇)者。 5.如申請專利範圍第4項之電解池,其中片材(2〇) 顯支持框成爲一輝者。 I如申If專利鍤圍第i項之電解池,其中導電元件 (1¾)係連接至在元件(1)的導電性片材內冷軋之突部(2) 者9 7. 如申請專利範圍第i項之電解池,其中導電元件 (is)德利用溶接連接於突部(2)者。 8. 如肀請專利ir圍第丨項之電解池,其中導電元件 (18y係由碳鋼、鎳或銅製成者。 9. 如申請_利範阖釋1項之電解埤,其φ支持件(π) 係***擴張片(I4,!6)和屬部(2〉平面之間者。 10·如申請專利範圍第9項之電解·池,其中支持件(27> 阜u形者。 如申請專利範圍第9項之電解池,其中該、支持件(27) 的表面(28)設有涧孔(29)者。 12. 如申請專利範_第I項之電解池,其中元件〇)之 片材的宍部(2)係按照六角形造型配置者。 13. 如申請專利範圍第丨項之電解池,其中元件(1)d 片材的凹部(19)係等間隔者。 I4·如申請專利範圍第1項之電解池,其中電解貧進料 用分配器(6)係具有洞孔之營道者。 I5.如申請專利範齒第1項之電解池,其中垂直下導排 放管(I3)係齊納在片材的凹部(10)之一的元件(ί)內側者。 —14 — 本紙張尺度通用中國國家梯準(CNS ) Α4况格(210X297公釐) (请先聞讀背面之注意事項再填寫本育)
    經濟部中央標準局員工消费合作社印製 AS # 4 33 cl 六、申請專利範圍 16. 如申請專利範圍第1項之電解池、其中龙件(1)爲 偶極性類型,_極值I(丨句的擴張網或片係申铒性鎳製成’ 而陽痺_(14)的_張網或片係由秸性鈥¥成者。. 17. 如申請專利範圍第16項之電解池,其中陰極刨(16> 的活性擴張網或片,設有鼓部〇7)者。 is.如申請專衬範圍箄17墳之電解渖,其Φ鼓部(m f 1 呈球形杯型式者。· π,如申請專利範圍第17項之®解池,其中鼓部(1Ό 係對葬子交換膜壓縮者d 20. 如申請專利鍤圍第Ιό墳之竃解池,其中陽極側(I4) 的活性擴張網或片,設有凹裱(I5)者。 21. 如申請專利範圍第16項之電解池,其中/輝張網或 片(14,15)具有六角形開孔考。 22 .如申請專利範閨第1 6項之竜解池,其中陽極側的 活性鈦擴張片或網(14),設有釋放氯用之電催化塗膜,由 閥金属和鉑族金屬之混合氧化物製成者。 23 .如申請專利興圍第1 6項之電解池,其中陰極側的 活性鎳片或鞞(I6),設有釋出氫用的電催化塗膜者。 34.如申請專利範圍第1項之電解池,_中電解質水瘠 液爲氯化鈉和苛性鈉溶液者。 25·如申請專利範圍第1項之電解池,其中片材係平 苘,而突部(2)係分開製成ί Μ固定於片材者。 26 ·如申請專利範圔第25項之電解池,其中該固定突 部(2)係U形件pi),並設宥側向阻板(3〇),以供會解質混 -1 5 - 本紙張尺度適用中國國家榀準(CNS ) A4规格(210X^97公釐) (請先閲讀背面之注意Ϋ項再填寫本瓦) 訂 經濟部中央標準局負工消費合作社印敢 6 4 ί 95 3 3 Λ8 Β8 C8 D8 六、申請專利範園 合者。 27.如申請尊利範_第26項之電解池,其中該囪定件 pi)晷有與擴張網或片U4,ie)接觸之表囱(32),並fe有洞 孔者纟 本紙張尺度適用中國囤家標準(CNS ) Λ4規格(210 X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
TW087108686A 1997-06-03 1998-06-03 Ion exchange membrane bipolar electrolyzer TW419533B (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITMI971296 IT1292061B1 (it) 1997-06-03 1997-06-03 Alettrolizzatore bipolare a membrana a scambio ionico
ITMI980915 ITMI980915A1 (it) 1998-04-29 1998-04-29 Elettrolizzatore bipolare a membrana a scambio ionico

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW419533B true TW419533B (en) 2001-01-21

Family

ID=26331512

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW087108686A TW419533B (en) 1997-06-03 1998-06-03 Ion exchange membrane bipolar electrolyzer

Country Status (12)

Country Link
US (1) US6214181B1 (zh)
EP (1) EP0991794B1 (zh)
JP (1) JP2002502463A (zh)
CN (1) CN1259175A (zh)
AU (1) AU8212298A (zh)
BR (1) BR9810076A (zh)
CA (1) CA2291095A1 (zh)
DE (1) DE69803570T2 (zh)
ID (1) ID20805A (zh)
RU (1) RU2190701C2 (zh)
TW (1) TW419533B (zh)
WO (1) WO1998055670A1 (zh)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4007565B2 (ja) * 1998-05-11 2007-11-14 クロリンエンジニアズ株式会社 イオン交換膜電解槽
DE19850071A1 (de) 1998-10-30 2000-05-04 Bayer Ag Membran-Elektrolysezelle mit aktiver Gas-/Flüssigkeitstrennung
US20040108204A1 (en) 1999-05-10 2004-06-10 Ineos Chlor Limited Gasket with curved configuration at peripheral edge
US6761808B1 (en) 1999-05-10 2004-07-13 Ineos Chlor Limited Electrode structure
GB9910714D0 (en) 1999-05-10 1999-07-07 Ici Plc Bipolar electrolyser
CA2379512C (en) * 1999-08-27 2008-07-29 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Unit cell for use in an aqueous alkali metal chloride solution electrolytic cell
IT1319102B1 (it) * 2000-11-13 2003-09-23 Nora Impianti S P A Ora De Nor Sistema di scarico per miscele bifase gas-liquido a sezionidifferenziate
ITMI20012561A1 (it) * 2001-12-05 2003-06-05 Uhdenora Technologies Srl Nuovo elettrolizzatore a membrana a scambio ionico
ITMI20021538A1 (it) * 2002-07-12 2004-01-12 De Nora Elettrodi Spa Struttura per dita catodiche di celle cloro-soda a diaframma
DE10249508A1 (de) * 2002-10-23 2004-05-06 Uhde Gmbh Elektrolysezelle mit Innenrinne
JP4899294B2 (ja) * 2004-06-10 2012-03-21 株式会社日立製作所 水素燃料製造システム,水素燃料製造方法および水素燃料製造プログラム
ITMI20050839A1 (it) * 2005-05-11 2006-11-12 De Nora Elettrodi Spa Dito catodico per cella a diaframma
US8317985B2 (en) * 2006-11-19 2012-11-27 Wood Stone Corporation Hydrogen producing unit
DE102010054643A1 (de) 2010-12-15 2012-06-21 Bayer Material Science Ag Elektrolyseur mit spiralförmigem Einlaufschlauch
DE102011017264A1 (de) 2011-04-15 2012-10-18 Bayer Material Science Ag Alternativer Einbau einer Gas-Diffussions-Elektrode in eine elektrochemische Zelle
DE102011100768A1 (de) 2011-05-06 2012-12-06 Bayer Material Science Ag Elektrochemische Zelle mit Rahmendichtung zur alternativen Abdichtung gegenRandläufigkeiten des Elektrolyten
CN102304723A (zh) * 2011-09-20 2012-01-04 福建师范大学 一种基于阴阳离子交换膜与双极膜构成的三膜四室无氯产碱电解槽
EP2677586A1 (en) * 2012-06-20 2013-12-25 Solvay Sa Bipolar electrode and method for producing same
US9051657B2 (en) 2012-07-16 2015-06-09 Wood Stone Corporation Modular electrolysis unit
EP3093374A1 (en) * 2015-05-12 2016-11-16 Exen Sarl Electrolyzer apparatus
CN108726740A (zh) * 2018-06-11 2018-11-02 山东龙安泰环保科技有限公司 一种高氯化钠废水零排放处理方法
DE102022212778A1 (de) * 2022-11-29 2024-05-29 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Zellenstapel von elektrochemischen Zellen

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5647267B2 (zh) * 1973-03-13 1981-11-09
JPS599185A (ja) * 1982-07-06 1984-01-18 Asahi Chem Ind Co Ltd イオン交換膜法電解槽
NO853041L (no) * 1984-08-07 1986-02-10 Asahi Chemical Ind En flercellet elektrolysator.
US4602984A (en) * 1984-12-17 1986-07-29 The Dow Chemical Company Monopolar electrochemical cell having a novel electric current transmission element
JPH0674513B2 (ja) * 1985-10-23 1994-09-21 旭化成工業株式会社 複極式電解槽ユニツト
US4666580A (en) * 1985-12-16 1987-05-19 The Dow Chemical Company Structural frame for an electrochemical cell
US4755272A (en) * 1986-05-02 1988-07-05 The Dow Chemical Company Bipolar electrochemical cell having novel means for electrically connecting anode and cathode of adjacent cell units
US4839012A (en) * 1988-01-05 1989-06-13 The Dow Chemical Company Antisurge outlet apparatus for use in electrolytic cells
DE4014778A1 (de) * 1990-05-09 1991-11-14 Metallgesellschaft Ag Elektrolyseur
US5314591A (en) * 1991-06-26 1994-05-24 Chlorine Engineers Corp., Ltd Electrolyzer and method of production
IT1264802B1 (it) * 1992-06-03 1996-10-10 Tosoh Corp Cella elettrolitica bipolare
IT1263899B (it) 1993-02-12 1996-09-05 Permelec Spa Nora Migliorato processo di elettrolisi cloro-soda a diaframma e relativa cella
JP3282691B2 (ja) 1993-04-30 2002-05-20 クロリンエンジニアズ株式会社 電解槽
JP3555197B2 (ja) * 1994-09-30 2004-08-18 旭硝子株式会社 複極型イオン交換膜電解槽

Also Published As

Publication number Publication date
BR9810076A (pt) 2000-09-19
JP2002502463A (ja) 2002-01-22
US6214181B1 (en) 2001-04-10
ID20805A (id) 1999-03-09
WO1998055670A1 (en) 1998-12-10
RU2190701C2 (ru) 2002-10-10
EP0991794A1 (en) 2000-04-12
DE69803570T2 (de) 2002-10-10
CN1259175A (zh) 2000-07-05
EP0991794B1 (en) 2002-01-23
DE69803570D1 (de) 2002-03-14
CA2291095A1 (en) 1998-12-10
AU8212298A (en) 1998-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW419533B (en) Ion exchange membrane bipolar electrolyzer
JP4453973B2 (ja) 複極式ゼロギャップ電解セル
US4792388A (en) Electrolysis method of electrolyzing halides
CA2982381C (en) Electrode assembly, electrolysers and processes for electrolysis
AU777533B2 (en) Electrode structure
US7363110B2 (en) Gasket with curved configuration at peripheral edge
US6761808B1 (en) Electrode structure
EP1362133B1 (en) Electrolysis cell with gas diffusion electrode operating at controlled pressure
JPH0153355B2 (zh)
TW531568B (en) Electrode structure
US4560461A (en) Electrolytic cell for use in electrolysis of aqueous alkali metal chloride solutions
JPH05320970A (ja) イオン交換膜電解槽
JPS649400B2 (zh)

Legal Events

Date Code Title Description
GD4A Issue of patent certificate for granted invention patent
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees