JPS60211090A

JPS60211090A - 陽イオン交換膜電解槽

Info

Publication number: JPS60211090A
Application number: JP58178916A
Authority: JP
Inventors: Tokuzo Iijima; 飯島　徳三; Toshiji Yamamoto; 利治山本; Kazuo Kishimoto; 岸本　一男; Takamichi Komabashiri; 駒走　隆道; Toshiji Kano; 叶　敏次
Original assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1983-09-26
Filing date: 1983-09-26
Publication date: 1985-10-23
Also published as: JPS6135278B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は新規な陽イオン交換膜電解槽に関し、更に詳し
くはフィンガー型電解槽に陽イオン交換膜を装着してな
り、高純度の苛性アルカリかえられ且つ消費電力の少な
い陽イオン交換膜電解槽に関するものである。

従来、アスベスト隔膜により陽極室と陰極室とに区画さ
れたフィンガー型電解槽を用いてハロゲン化アルカリ水
溶液、例えば塩化アルカリ水溶液から塩素及び水酸化ア
ルカリ水溶液を製造する方法は、製品塩素中の酸素濃度
が高い上、製品水酸化アルカリ水溶液中の塩化アルカリ
濃度が高いという製品品質上の問題と、得られる水酸化
アルカリ水溶液濃度が約１０％と低いために濃縮も必要
とし、従って濃縮用のエネルギーを要するという問題が
ある。更にまた、アスベストに起因する労働環境上の問
題も無視できない。これに対して陽イオン交換膜電解槽
を使用する方法は製品品質は良好である上、得られる水
酸化アルカリ水溶液の濃度が３０％以上と高く濃縮用の
エネルギーが少なくてすむという利点があるばかりでな
く、またアスベストの如き労働環境上の問題を伴わない
。

しかしてアスベスト隔膜電解槽をスクラップ化すること
なく陽イオン交換膜電解槽に転換することができれば産
業上も労働衛生上も極めて望ましく、また省エネルギー
の諸施策にも大きく貢献することになる。

本発明者等はかかる見地から鋭意研究を重ねた結果、本
発明を完成するに至っ赳ものである。

即ち、本発明は平行列垂直に設けられたフィンガー状陰
極と、底板上に植設された陽極とを備えたフィンガー型
電解槽において、前記陰極と陽極との間に陽イオン交換
膜が装着され、該陰極と陽イオン交換膜との間にスペー
サーが介装され、且つ該陽イオン交換膜と陽極とは該陽
極のバネにより密着した構造からなることを特徴とする
陽イオン交換膜電解槽を内容とする。

尚、本発明において、フィンガー型電解槽とはＪ、Ｓ、
５ＣＯＮＣＥ編″ＣＨＬＯＲＩＮＥ−Ｉｔｓ　Ｍａｎｕ
ｆａｃｔｕｒｅ、　Ｐｒｏ−ｐｅｒｔｉｅｓ　Ａｎｄ　
Ｕｓｅｓ　（Ｒｅｉｎｈｏｌｄ　Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ
　Ｃｏｒｐｏ−ｒａｔｉｏｎ、　ＮＥＷ　ＹＯＲＫ＋　
１９６２）の９３頁に記載されているＦｉｎｇｅｒ−ｔ
ｙｐｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　の電解槽のほかに
、Ｆｌａｔｔｅｎｅｄ　ｔｕｂｅ−ｔｙｐｅ　ｃｏｎｓ
ｔｒｕｃｔｉｏｎ　の電解槽をも包含する。かかる電解
槽としては、例えばフッカ−Ｈ−４型、Ｈ−２Ａ型、ダ
イヤモンドジャムロックＤＳ−８５型、ＤＳ−４５型等
が挙げられる。

本発明に用いられる陽極としては、アスベスト隔膜法で
使用されている所謂ボックス型金属電極の両端を切断し
押し拡げることを可能とした構造の電極を使用しうる。

アスベスト隔膜をテフロン系樹脂で処理した改造隔膜法
で使用されている所謂拡張可能金属陽極タイプの電極を
使用することも出来る。これはバネの力で拡張するもの
であるが、バネの拡張力を調節することにより、陽イオ
ン交換膜に陽極を密着させることが出来る。本発明に用
いられるスペーサーとしては、極薄又は極細のスペーサ
ーが好適で、陰極と陽イオン交換膜との間隔は通常約１
乃至５ｍｍに維持される。

以下、本発明の実施態様を示す図面に基づいて説明する
が、本発明はこれにより制限されるものではない。

第１図において、本発明電解槽はＦＲＰ製セルカバー（
１）、フィンガー状陰極（２）及び拡張可能金属陽極（
３）からなる単極式フィンガー型電解槽に、陽イオン交
換膜（４）を装着してなる。

セルカバー（１）は陽極液入り口（５）、陽極液出口（
６）及び陽極ガス出口（７）を備えている。フィンガー
状陰極（２）を平行列垂直に内蔵してなる陰極ボックス
（８）は、陰極液入り口（９）、陰極液出口（ｌＯ）及
び陰極ガス出口（１１）を備えている。

拡張可能金属陽極（３）は底板（１２）に平行列垂直に
植設され、ゴム製ブランケット（１３）によりシールさ
れている。拡張可能金属陽極（３）はそれぞれ対向する
フィンガー状陰極（２）と咬合するように組み立てられ
る。

陽イオン交換ｌ１４（４）としては、デュポン社製“ナ
フィオン＃３１５”膜を腹巻型に成形し、チタン製陽イ
オン交換膜取りつけ枠（１４）を使用して、押さえ板（
１５）及びパツキン（１６）を介して圧着（ボルト締め
）によって装着されている。

かくして、陽イオン交換Ｉｌ！　（４）を介して内部に
拡張可能金属陽極（３）を有する陽極室（１７）とフィ
ンガー状陰極（２）を有する陰極室（１８）とが形成さ
れる。

フィンガー状陰極（２）と陽イオン交換膜（４）との間
には例えば直径２ｍｍの棒状スペーサー（１９）を１０
０ｍｍ間隔で装入し、陽イオン交換膜（４）と拡張可能
金属陽極（３）とは該陽極のバネを調節して両者は密着
して構成されている。

上記電解槽を用いて塩化ナトリウム水溶液を電解する方
法について述べると、塩化ナトリウム水溶液は陽極液入
り口（５）より供給され、拡張可能金属陽極（３）によ
り電気分解されて発生する塩素ガスは陽極ガス出口（７
）より取り出される。一方、電気分解された淡塩水は陽
極液出口（６）より取り出される。他方、陰極液入り口
（９）を通じて水又は希薄苛性ソーダ水溶液が陰極室（
１８）に導入され、フィンガー状陰極（２）により電気
分解され、水素ガスが発生する。発生した水素ガスは陰
極ガス出口（１１）より排出され、一方、濃苛性ソーダ
は陰極液出口（１０）より取り出される。

本発明の特徴は、フィンガー型電解槽に陽イオン交換膜
を装着し、陽イオン交換膜と陰極間にはスペーサーを介
装せしめ、且つ陽イオン交換膜と陽極とは該陽極のバネ
の反発力を利用して密着した構造とすることにより、高
純度の製品を低いセル電圧及び低電力で得られる新規電
解槽を提供することにある。かくして、フィンガー型電
解槽の構造により、陽イオン交換膜の装着の方法、電解
液の入り口、出口の位置等多くの変形が可能であり、本
発明の精神、原理を逸脱しない限り本発明の範囲に含ま
れる。

叙上の通り、本発明は、（１）フィンガー型電解槽をスクラップ化することなく
陽イオン交換膜電解槽に転換できる、（２）低いセル電
圧で高品質の製品かえられる、（３）濃縮の割合が少な
くてすむから蒸気費を節約でき、省エネに奉仕する、（４）アスベスト公害という労働環境上の問題が皆無で
ある、等の利点を有し、その実用性は頗る大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明電解槽の実施態様を示す概略断面図であ
る。（１）・・・セルカバー（２）　・・・フィンガー状陰極（３）・・・拡張可能金属陽極（４）・・・陽イオン交換膜（５）・・・陽極液入り口（６）　・・・陽極液出口（７）・・・陽極ガス出口（８）・・・陰極ボックス（９）・・・陰極液入り口（１０）・・陰極液出口（１１）・・陰極ガス出口（１２）・・底板（１３）・・ゴム製ブランケット（１４）・・陽イオン交換膜取りつけ枠（１５）・・押
さえ板（１６）・・パツキン（１７）・・陽極室（１８）・・陰極室（１９）・・スペーサー

Claims

【特許請求の範囲】

１、平行列垂直に設）すられたフィンガー状陰極と、底
板上に植設された陽極とを備えたフィンガー型電解槽に
おいて、前記陰極と陽極との間に陽イオン交換膜が装着
され、該陰極と陽イオン交換膜との間にスペーサーが介
装され、且つ該陽イオン交換膜と陽極とは該陽極のバネ
により密着した構造からなることを特徴とする陽イオン
交換膜電解槽。