[发明专利]离子交换膜电解槽有效

专利信息
申请号: 201380022395.9 申请日: 2013-04-23
公开(公告)号: CN104254644B 公开(公告)日: 2017-03-01
发明(设计)人: 浅海清人;平岛浩一;黄郑侃;冈本光正;吉村贡史 申请(专利权)人: 氯工程公司
主分类号: C25B9/08 分类号: C25B9/08;C25B9/02
代理公司: 北京林达刘知识产权代理事务所(普通合伙)11277 代理人: 刘新宇,张会华
地址: 日本*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 离子交换 电解槽
【说明书】:

技术领域

本发明涉及一种离子交换膜电解槽(以下,也简称为“电解槽”),详细地说,涉及一种离子交换膜电解槽,通过简单的方法使阴极隔壁和刚性阴极经由多个V字弹簧接合而成的现有的多极式的离子交换膜电解槽的电解性能提高。

背景技术

在使用于氯碱电解的离子交换膜电解槽中,通常将阳极、离子交换膜以及氢发生阴极这三者以紧贴状态配置来谋求降低电解电压。但是,在电解面积也达到数平方米的大型的电解槽中,在将刚性构件的阳极和阴极收容于电极室的情况下,难以将两电极紧贴于离子交换膜且将电极之间的间隔保持于规定值。

作为用于使电极之间的距离或者电极和电极集电体之间的距离变小、或者维持于大致恒定值的方法,公知有电极和电极集电体的材料使用弹性材料的电解槽。这样的电解槽为了将电极均匀地紧贴于离子交换膜且避免离子交换膜的破损和为了最小地保持阳-阴两电极之间的距离,形成为至少一电极的向极间距离方向的移动是自由的结构,用弹性构件按压电极来调节夹持压。作为该弹性材料,已知有金属细线的织布、无纺布、网等的非刚性材料以及板簧等的刚性材料。

然而,到现在为止的非刚性材料具有如下缺点,在向电解槽安装后自阳极侧被过度按压的情况下,局部变形而使得电极之间的距离变得不均匀或者细线刺入离子交换膜。另外,板簧等的刚性材料具有弄伤离子交换膜或者产生塑性变形从而不能够再使用这样的缺点。并且,在像食盐电解槽那样的离子交换膜电解槽中,期望将阳极、阴极紧贴于离子交换膜从而能够用低电压持续运转,提出了用于将电极向离子交换膜方向按压的各种方法。

例如,在专利文献1中,提出有代替以往所使用的板簧、金属网状体,使在阴极和阴极端板之间安装金属制线圈体而将阴极向隔膜方向均匀地按压、从而使各构件紧贴的电解槽的方案。另外,在专利文献2中,提出有如下离子交换膜电解槽作为专利文献1的改良技术:将金属制线圈体卷绕于耐腐蚀性框架来制造弹性缓冲件,将该弹性缓冲件安装于氢发生阴极和阴极集电板之间,从而使氢发生阴极均匀地按压于离子交换膜。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特公昭63-53272号公报

专利文献2:日本特开2004-300543号公报

发明内容

发明要解决的问题

现在,公知有如图11所示的、具有阳极室31和阴极室32的电解槽单元40借助离子交换膜37连续地配置而成的、所谓的零间隙电解槽,该阳极室31具有刚性阳极31a和阳极隔壁31b,该阴极室32具有刚性阴极32a和阴极隔壁32b。该电解槽单元的刚性阴极32a和阴极隔壁32b经由多个V字弹簧33相接合,利用V字弹簧33的反弹力,使刚性阴极32a和离子交换膜37与邻接的电解槽单元的刚性阳极紧贴。即使对于这样的离子交换膜电解槽,也将防止离子交换膜37的破损和提高电解性能作为目的,能够进行适用了在专利文献1和2中提出的金属制线圈体、弹性缓冲件的改良。另外,作为进一步提高电解性能的目的,也能够考虑将V字弹簧33的材质变更为低电阻的材质。然而,在现有的多极式离子交换膜电解槽中更换V字弹簧33的工作是大规模的工作,无论在时间方面还是成本方面都并不理想。

因此,本发明的目的在于,通过简单的方法使阴极隔壁和刚性阴极经由多个V字弹簧接合而成的现有的多极式离子交换膜电解槽的电解性能提高。

用于解决问题的方案

本发明人为了解决上述课题而进行了深入的研究,其结果发现,通过使流经上述离子交换膜电解槽的V字弹簧的电解电流的路线最短,能够简单地提高电解性能,从而完成本发明。

即,本发明的离子交换膜电解槽是利用离子交换膜划分成具有刚性阴极和阴极隔壁的阳极室和具有刚性阳极和阳极隔壁的阴极室并且上述刚性阴极和上述阴极隔壁经由多个V字弹簧相接合而成的,其特征在于,

在上述V字弹簧的开口侧的端部附近配置导电性构件,通过压缩该V字弹簧,使上述V字弹簧和上述导电性构件电连接。

在本发明中,优选的是,上述导电性构件具有弹性。

另外,本发明的其他的离子交换膜电解槽是利用离子交换膜划分成具有刚性阳极和阳极隔壁的阳极室和具有刚性阴极和阴极隔壁的阴极室并且上述刚性阴极和上述阴极隔壁经由多个V字弹簧相接合而成的,其特征在于,

在刚性阴极的未与上述多个V字弹簧接合的区域形成有朝向阴极隔壁方向凹的凹部,该凹部和阴极隔壁电连接。

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