[实用新型]电解池以及电解槽

说明书

技术领域

本实用新型涉及电解池以及电解槽。

背景技术

碱金属盐电解（以下称作“电解”。）是一种对食盐水等碱金属氯化物水溶液进行电解来制造高浓度的碱金属氢氧化物、氢、氯等的方法。作为其方法，可举出基于水银法、隔膜法的电解，但近年来，主要采用电力效率良好的离子交换膜法。在离子交换膜法中，使用了隔着离子交换膜排列着多个具有阳极和阴极的电解池而成的电解槽进行电解。电解池具有如下构造：安装着阴极的阴极室框与安装着阳极的阳极室框隔着隔离壁（背面板）背对背地进行配置。

在电解中，向阳极供给碱金属氯化物水溶液，向阴极供给碱金属氢氧化物或水，进行电解，由此在阳极中生成氯气，在阴极中生成碱金属氢氧化物和氢气。

在该电解中，在从电解池的上部，以气液混相的状态提取电解液或生成液和生成气体时，由于电解池内的压力变动而产生振动，存在离子交换膜发生物理性损坏的问题。

为了防范于此，在电解池中通常配备了能够气液分离地进行排出的气液分离室。但是，在为了防止振动而在电解池内配置了气液分离室的情况下，生成的气体容易滞留在电解池内的上部，存在如下问题：在局部，离子交换膜被生成的气体损伤。

为了抑制上述的离子交换膜的损坏和损伤，进行了各种研究。

在专利文献1中，提出了如下方案：在电解池内配置气液分离室，并在上部设置多孔质体气泡消除板，由此来抑制电解池内的振动。

【专利文献1】日本特开2001-064793号公报

通常的电解是在4kA/cm²左右的电流密度下进行电解，但在6～10kA/cm²等的高电流密度下，也要求能够稳定地进行电解。这是因为，在以高电流进行电解时，能够短时间地生产出较多的氢氧化钠。

但是，当以高电流密度进行电解时，在阳极室中电解液的消耗加快，在阴极室中，生成液的产生加快，因此存在阳极室和阴极室内的浓度分布容易不均匀的问题。并且，生成气体的产生量增加，因此存在容易产生振动的问题，还存在如下问题：电解池内的电解液中含有的气泡比例增加，气体更容易滞留在电解池内的上部，从而也加快了离子交换膜的损伤。尤其是，在电解池的阳极侧产生氯，因此氯对离子交换膜的损伤成为问题。

实用新型内容

本实用新型是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供如下这样的电解池和电解槽：在电解时电解液的浓度分布均匀，能够抑制电解池内的压力变动所引起的振动，并且能够在不损伤离子交换膜的情况下稳定地进行电解。

本申请的发明人为了解决上述课题而反复进行了深刻研究，结果发现，一种电解池，其具有：阳极室；阴极室；隔离壁，其配置在所述阳极室与所述阴极室之间；阳极侧密封垫，其配置在构成所述阳极室的框体表面，具有第一开口部；以及阴极侧密封垫，其配置在构成所述阴极室的框体表面，具有第二开口部，在该电解池中，采用了具有特定构造的阳极室和具有特定构造的阴极室，并且以满足特定位置关系的方式配置构成它们的部件，由此，电解时的电解液的浓度分布均匀，能够抑制电解池内的压力变动所引起的振动，并且能够在不损伤离子交换膜的情况下稳定地进行电解，从而完成了本实用新型。

即，本实用新型如下。

[1]

一种电解池，其具有：

阳极室；

阴极室；

隔离壁，其配置在所述阳极室与所述阴极室之间；

阳极侧密封垫，其配置在构成所述阳极室的框体表面，具有第一开口部；以及

阴极侧密封垫，其配置在构成所述阴极室的框体表面，具有第二开口部，

所述阳极室具有：阳极；阳极侧电解液供给部，其配置在所述阳极室的内壁内部，向所述阳极室供给电解液；导流板，其配置于所述阳极侧电解液供给部的上方，且配置成与所述隔离壁大致平行；以及阳极侧气液分离部，其配置在所述导流板的上方，从混入有气体的所述电解液中分离所述气体，

所述阴极室具有：阴极；阴极侧电解液供给部，其配置在所述阴极室的内壁内部，向所述阴极室供给电解液；以及阴极侧气液分离部，其配置在所述阴极侧电解液供给部的上方，从混入有气体的所述电解液中分离所述气体，

所述阳极室的所述内壁的上表面与所述阳极侧气液分离部的上端之间的距离为2mm～5mm，

所述阴极室的所述内壁的上表面与所述阴极侧气液分离部的上端之间的距离为2mm～5mm，

所述阳极侧密封垫的所述第一开口部的内缘上部位于与所述阳极室的所述内壁的所述上表面相同或比其更靠上方的位置，