[发明专利]室框元件、电解槽及电渗析槽

说明书

与以往相比电压的下降量较小、无效电力的消耗较少而且没有金属腐蚀的本发明的室框元件是电解槽用或电渗析槽用的室框元件(14)，其中，该室框元件(14)包括袋体(141)、收纳于袋体(141)的内部空间的框(142)、以及形成在袋体(141)的比收纳有所述框的部分靠外侧的位置并且能够安装配管的入口(143)和出口(144)。

技术领域

本发明涉及电解槽用的室框元件以及使用该室框元件的电解槽及电渗析槽。

背景技术

在盐的分离工艺、氢氧化锂的制造工艺、有机电解工艺、次氯酸的制造工艺等中使用三室电解等。三室电解槽的基本构造包括阳极室、中间室以及阴极室，三室电解槽具有这样的构造来作为单位单元：在阳极室收纳有阳极，在阴极室收纳有阴极，阳极室和中间室之间被阴离子交换膜以能够使阴离子通过的方式分隔开，阴极室和中间室之间被阳离子交换膜以能够使阳离子通过的方式分隔开(专利文献1)。

这样的三室电解槽的以往的中间室是如下的元件：通常包含金属制的框(框架)，在该框分别设有液体的入口、出口，电解液能够通过该入口、出口向框内流通。

除了三室电解槽之外，还存在包括设有阳极的阳极室、设有阴极的阴极室、以及设于该阳极室和该阴极室之间的作为隔膜的离子交换膜的二室电解槽。此外，作为该二室电解槽之一，也有时使用在阳极室和阴极室之间设有作为隔膜的离子交换膜地将单位单元连续地排列而成的二室电解槽，该单位单元具有在膜的一个面设有阳极且在另一个面设有阴极的双极性电极、设于该双极性电极的阳极侧的阳极室以及设于上述双极性电极的阴极侧的阴极室。并且，在有些电解工艺中，也存在在上述的双极性电极的阳极侧设有电解室且在阴极侧设有电解室的、不具有隔膜的(无隔膜的)单室电解槽。在这些单室电解槽、二室电解槽中也是，对电解室(包含阳极室、阴极室、中间室在内统称为电解室。)使用金属制的框。

此外，也有一部分电解室包括由不是金属制而是树脂制的框形成的元件。

并且，在进行电渗析的电渗析槽中也使用金属制的框。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015－182008号公报

发明内容

发明要解决的问题

在以往的电解槽的电解室中，为了将歧管连接于设于该框的入口、出口等，框的厚度也就是在三室电解槽的中间室的情况下该中间室的朝向阳极室、阴极室的电极的方向上的尺寸需要一定程度的厚度。在电解处理时，该电解室的框的厚度会引起对与该电解室相邻的阳极室的阳极和与该电解室相邻的阴极室的阴极之间施加的电压的下降。电压的下降量与电解时的消耗电力直接相关。此外，由于电压的下降会使电解室室内的电解液发热，因此电压的下降量越多，则为了进行冷却就越会多余地消耗能量。因而，期望尽量抑制电压下降，然而出于上述的框的厚度的原因，下降的抑制有限度。

此外，由于以往的电解槽的电解室的框是金属制，因此在电解时在框与接地部分之间会产生泄漏电流，会发生金属腐蚀。因此，作为金属腐蚀的对策，将牺牲电极以与电解室的框或者焊接于该框的金属外壳电连接的方式设于电解槽。然而，牺牲电极需要定期地更换，但由于其是焊接于电解槽的设备，因此无法容易地更换，其作业需要成本，而且需要牺牲电极其自身的材料成本。

在电解室由树脂的元件制成的情况下，不存在因泄漏电流导致的电解室的金属腐蚀的问题，但是电解室与外部的电解液的流通通过设于电解室的内部的歧管来进行。因此，为了形成歧管，在排列有多个单位单元的电解槽中需要贯通所有元件的流路。此外，针对歧管设于电解室的内部的构造的元件而言，一般来说与相邻的元件之间的距离较近，因而旁路电流较大，因此无效电力的消耗较大。

本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供与以往相比电压的下降量较小、无效电力的消耗较少的室框元件以及具备该元件的电解槽及电渗析槽。

用于解决问题的方案