CA1065277A - Cellule d'electrolyse a diaphragme comprenant un fond en un materiau isolant - Google Patents

Abstract

Nouvelle cellule d'électolyse à diaphragme comprenant une pluralité d'anodes fixées sur le fond de la cellule au moyen de prolongements traversant ledit fond, lesdits prolongements comprenant au moins une âme en un métal bon conducteur. Cette cellule comprend en combinaison un fond en un matériau isolant traversé par les prolongements d'anodes, des moyens de connexion reliés à au moins une barre de répartition du courant et une structure rigide sur laquelle reposent la barre de répartition et le fond de la cellule, ladite barre étant disposée entre le fond de la cellule et la structure rigide. Cette nouvelle disposition des éléments de la cellule assure, outre une bonne répartition du courant avec un minimum de pertes, un montage stable et fiable dans le temps, une bonne accessibilité ainsi qu'une bonne étanchéité. Cette cellule s'applique notamment à l'électrolyse des chlorures alcalins.

Description

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~065Z77 La présente inVention a trait à une nouvelle aellule d'électrolyse à diaphragme, et concerne plus particulièrement une cellule presentant des anodes verticales rendues solidalres d'un fond non conducteur d'électricité pour l'ëlectrolyse des solutions aqueuses de chlorures alcalins.
Afin d'obtenir~une meilleure repart1tion du courant, il a été proposé depuis longtemps de faire appel 3 une amenee de courant a une électrode, dans une cellule d'électrolyse, presentant une densité de courant uniforme comme par exemple dans le brevet 10 américain 1,368,206 de Burdett, émis le 8 février 1921, ou dans le brevet américain 1,555,424 de Luening, émis le l9 septembre 1925.
Un tel distributeur de courant a~ une forme rectangulalre.
On a aussi proposé,~dans le brevet americain 3,432,422 de Currey, en date ~du 11 mars l9Ç9, de~fixer des anodes verticale-. :: ~
ment dans une matrice en~plomb; l'amenee et la distribution de cou-rant étant assuréea par des barres omnibus en cuivre chaque barre étant axialement centree par rapport a un banc d'anodes, ladite barre etant en forme de triangle afin de procurer une densite de courant uniforme.
Mais l'on sait qu'une cellule d'électrolyse doit repondre à des exigences de plusieurs ordres. Tout d'abord, la saumure a electrolyser dans le cas dea solutions aqueuses de chlorures alca-.
lins tels que le chlorure~de sodium, est particulierement corrosive.
Aussi le~`montage dea anodes doit-il etre effectue de façon particulièrement etanche.
Par ailleurs, dàns les cellules d'electrolyse, on utilise de plus en plus des ano~des métalliques qui presentent l'avantage de presenter une grande stabilité dimensionnelle dans le temps.
Cet avantage permet de réduire au maximum la distance interpolaire 30 entre anode et cathode, mais par voie de consequence, elle implique un montage très précis et mecaniquement très rigide des anodes.
Pour des raisons d'entretien et de service il y a lieu B 1- `~

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.
en`outre que les moyens de fixation soient facilement accessibles.
C'est pourquoi on a dé~à proposé dans le brevet français 1,6000,249 accordé le 12 août 1974, à Péchiney St-Gabain et dans son addition publiée sous No~2,164,495 d'utiliser des anodes verti-cales planes et creuses formées pour au moins l'une de leurs deux faces paralleles par une feuille ajourée ou un~grlllage~executé en titane, en un métal analogue ou en un alliage de ces métaux, ces anodes étant fixées sur le fond de la cellule au moyen de prolon-gements traversant le fond, lesdits prolongements étant constitués .

d'une âme en un métal bon conducteur, qui est~recouverte d'une galne ou titane, d'un métal analogue ou d'un alliage de ces métaux, et d'un bon contact électrique assuré entre la gaine et l'âme.
Mais si une~telle solution permét un bon passage du ~courant dans l'électrode même et un;bon~positionnement de l'élec-trode, elle n'apporte pas une r~ponse aux autres inconvénients 9i-gnalés ci-avant. ; ~ ~ ~
La présente invention a pour but une nouvelle disposltion des éléments de la cellu~le assurant, outre une bonne répartition . :
du courant avec un minimjum de pertes, un montage stable et fiable ~dans le temps, une~bonne access~bilité ainsi qu'une~bonne étanchéité.
La présente invention a trait a une cellule d'électrolyse à diaphragme, comprenant un fond~constitue d'un matériau electrique-ment lsolant, une~plurallté~dianodes~ fix~es sur le fond de la cellu-le au moyen de prolongements traversant ledit fond, lesdits prolon-gements comportant au moins~une âme d'un m~tal bon conducteur d'electricité, des moyens de connection relies à au molns une barre de repartition de courant, et u~e structure rigide sur laquelle reposent et la barre de répartition et le fond de la cellule, ladite barre etant disposee entre le fond de la cellule et ladite structure rigide, 1'ensemble des barres de repartition se prolongeant par une plage situee en avant de la cellule, à partir de laquelle plage est assurée une connection electrique entre des cellules, ladite

- 2 -1065Z'77 structure rigide reposant sur des supports et sur laquelle repose, par l'intermédiaire d'un élément isolateur, au moins une barre de ; t.ion.
Des formes de réalisation préf~rés de la pr~sente inven-tion seront décrites ci-après avec référence aux dessins annexés, dans lesquelles ~0 6 5 m ~ a figure 1 est une vue en élévation et en ooupe d'une cellule selon la présente inve.ntion.
~ a figure 2 illustre en plan les élément~ répartiteur~
; de courant et le mode de fixation des connexions~par faisceaux de clinquants en cuivre.
Ain~i qu'on peut le voir sur la figure 1, une cellule 1 est posée sur une struoture riglde 2 métalllque laquelle repse sur des pieds tels que 3, Des barres~de répartition de courant équipotentielle telles que 4 sont fixées sur la struoture riglde Z~par l'intermé-diaire d'un élément isolant 5, par:exemple en polyester. ~:
Des faisceaux de clinquants tels que 6 sont fixés surla barre 4 au moye.n de tiges flletées telles que 7, de disques 8 ` et d'écrou~ 9.
Chaque:faisceau 6 se divise en deux branohes 10 et 11, lesquelles sont co.nnectées a de~ prolongements:d'anodes 12 et 13.
Chaque anode telle que 12 est positionnée sur un fond isolant 14 en polyester gr~oe à un disque 15 et un éorou 16, Un revetement chimiquement inerte 17~, tel~qulen titane, assure l'étanchéité de la partie électrolytiquement active de la cellule 1.
~: ~e fond isolant 14 repose par des embases telles que 18 æur la structure rigide 2.;
Ainsi qu'on~peut le voir sur la figure 2, plusieurs ~:: barres 4 et 19 sont solidaires d'une plaque avant 20 laquelle sert à assurer la liaison électrique e.ntre deux cellule~ consécu-tives.
~: Ainsi que le mo~tre l'exemple de réalisation précédent, la présente invention permet une disposition simple des éléments les uns par rapport aux autres, rendant très accessible le montage des anodes, et répondant ~ toutes les exigences électrique, chimique et mécanique désirées~

Claims (3)

Les réalisations de l'invention au sujet desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont définies comme il suit:

1. Cellule d'électrolyse à diaphragme, comprenant un fond constitué d'un matériau électriquement isolant, une pluralité
d'anodes fixées sur le fond de la cellule au moyen de prolongements traversant ledit fond, lesdits prolongements comportant au moins une âme d'un métal bon conducteur d'électricité, des moyens de connection reliés à au moins une barre de répartition de courant, et une structure rigide sur laquelle reposent et la barre de répar-tition et le fond de la cellule, ladite barre étant disposée entre le fond de la cellule et ladite structure rigide, l'ensemble des barres de répartition se prolongeant par une plage située en avant de la cellule, à partir de laquelle plage est assurée une connec-tion électrique entre des cellules, ladite structure rigide repo-sant sur des supports et sur laquelle repose, par l'intermédiaire d'un élément isolateur, au moins une barre de répartition.

2. Cellule d'électrolyse selon la revendication 1, carac-térisée par le fait que la connection électrique entre cellules est assurée au moyen de faisceaux de clinquants.

3. Cellule d'électrolyse selon la revendication 1, carac-térisée en ce que ladite cellule comporte de plus un élément prolon-geant latéralement ladite plage et servant d'élément de court-circuitage.