[发明专利]电解槽

说明书

一种碱性水电解槽，该碱性水电解槽具备：第1框体，其具备导电性的第1分隔壁和设于该第1分隔壁的外周部的第1凸缘部，第1框体划定阳极室；第2框体，其具备导电性的第2分隔壁和设于该第2分隔壁的外周部的第2凸缘部，第2框体划定阴极室；离子透过性的隔膜，其配置于第1框体与第2框体之间，划分阳极室与阴极室；阳极，其配置于阳极室内部，与第1分隔壁电连接；以及阴极，其配置于阴极室内部，与第2分隔壁电连接，第1框体具备设于该第1框体的面向阳极室的表面中的至少液体接触部的、厚度为40μm以上的镀镍层。

技术领域

本发明涉及碱性水电解用的电解槽。

背景技术

作为氢气和氧气的制造方法，已知有碱性水电解法。在碱性水电解法中，通过将溶解了碱金属氢氧化物(例如NaOH、KOH等。)的碱性的水溶液(碱性水)作为电解液使用来对水进行电解，从而从阴极产生氢气，从阳极产生氧气。作为碱性水电解用的电解槽，已知有如下电解槽，该电解槽具备由离子透过性的隔膜划分的阳极室和阴极室，分别在阳极室配置有阳极，在阴极室配置有阴极。碱性水电解槽的阳极室和阴极室中的各极液一般是pH(25℃)为12以上的碱性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2013/191140号

专利文献2：日本特开2016-094650号公报

专利文献3：日本特开昭57-137486号公报

专利文献4：日本特开平1-119687号公报

专利文献5：日本专利第6404685号公报

发明内容

发明要解决的问题

在专利文献1中，记载了如下的多极式碱性水电解单元：“该多极式碱性水电解单元是构成对由碱性水构成的电解液进行电解而得到氧和氢的电解槽的多极式碱性水电解单元，其特征在于，所述多极式碱性水电解单元具备：产生氧用的阳极，其由多孔质体构成；产生氢用的阴极；导电性分隔壁，其划分所述阳极与所述阴极；以及外框，其包围所述导电性分隔壁，在所述导电性分隔壁和/或所述外框的上部设有气体和电解液的穿过部，在所述导电性分隔壁和/或所述外框的下部设有电解液的穿过部”，并且记载了作为分隔壁的材质使用导电性的金属，作为用于分隔壁的导电性的金属材料，记载了实施了镀镍的软钢、不锈钢以及镍。

镍比软钢、不锈钢等铁类材料价格高，但另一方面具有较高的导电性，因此认为，利用具备实施了镀镍的软钢制的分隔壁的多极式碱性水电解单元，能够利用其较高的导电性降低能量损失。从提高铁类材料的导电性的观点来看，镀镍层的厚度只要为2～30μm就足够，即使超过该范围而设置较厚的镀镍层，也不会影响导电性。

在以往的氯碱电解槽中，仅向阴极室供给碱性的极液，向阳极室供给酸性的极液。因此，在阴极室中，从碱性条件下的耐腐蚀性和加工性的观点来看使用镍，另一方面，在阳极室中，从酸性条件下的耐腐蚀性的观点来看一般使用钛。与此相对，在碱性水电解槽中，向阳极室和阴极室这两者供给碱性水作为极液，因此不仅阴极室需要具有碱性条件下的耐腐蚀性，阳极室也需要具有碱性条件下的耐腐蚀性。

然而，对于碱性水电解槽的阳极室的耐腐蚀性，不能说进行了充分的研究。特别地，在碱性水电解槽的阴极室产生的气体是氢气，阴极室被还原性气氛充满，与此相对，在阳极室产生的气体是氧气，阳极室被氧化性气氛充满，并且在阳极液中氧气也溶解到饱和水平。因此，对于碱性电解槽的阳极室的耐腐蚀性，认为仅是能够承受阴极室的碱性条件的程度的耐腐蚀性对于长期使用来说并不充分。

本发明的课题在于，提供一种能够便宜地将阳极室在氧气气氛和氧气饱和碱性水中的耐腐蚀性提高到足以长期使用的水准的碱性水电解槽。