[其他]单极或双极压滤型电解槽单元用整体电流传导元件的制造方法

说明书

本发明所涉及的是一种制造作为以通常称作压滤型电解槽组系构造排列的“双极”电极型组系电解槽重复单元之任一单元所用电解槽单元的方法。尤其是，本发明还涉及一种实际上将同样的该种电解槽单元用作“单极”电解槽中各重复单元之一的方法。排列成压滤型构造的单极电解槽，对于熟悉该技术领域的专业人员来说，是众所周知的。鲜为人知的是，在双极电解槽构造中或在单极电解槽构造中使用一种液体不可渗透结构元件，即一种电流传导元件的技能。之所以意料不到，是由于单极电解槽或者双极电解槽结构中所用电极固有性质所需的电流传导性能不同。

双极电解槽的结构涉及这样一类电解槽，其中使用了一些基本上不渗透液体的平面状离子交换膜，当将一些表面平坦、基本上平行排列、有微孔的电极，即金属阳极和阴极，与从结构上将邻接电解槽隔开来的液体不渗透结构互相间隔一定距离安装时，这些离子交换膜位于这些电极之间。这类电解槽特别适用于电解碱金属氯化物的水溶液;尤其是电解氯化钠的水溶液。这种电解槽结构也可以用来电解别的溶液，生产出某些产品，例如氢氧化钾、碘、溴、溴酸、过硫酸、氯酸、己二腈以及其它用电解方法制取的有机化合物。

采用本发明的电流传导元件，可以降低电解槽单元的制造成本，减少组装电解槽单元所需的劳动量、简化电解槽单元的生产工艺、大大减少电解槽单元中各种零部件的变形，并且可以提供一种比现有技术中的双极压滤型电解槽更为坚固的电解槽结构。

减少电解槽单元各零部件变形可以使电解槽的工作效率更高，也即，每单位电流可以生产更多单位的电解产品。变形的减少可以使每个电解槽中各电极之间的间隔宽度减少对设计的偏离。理想的是，这种间隔宽度应当在阴极和阳极之间保持均等，以使电极表面之间各处电流密度均匀一致。尤其是，结构件的变形会引起上述间隔的偏差，使阴、阳极的某些部位比其它部位挨得更近。在这些部位上，电阻变小，电流变大，从而电热效应变大。在许多情况下，这种电热效应足以使这些部位附近的离子交换膜遭受损坏。在本说明书中，把产生超限度高电流集中和高热的部位称谓“热点”（hot    spot）。

为了防止这些热点的产生，现有技术都不得不将电解槽结构中每个电解槽阴、阳极之间的间隔宽度设计得比实际需要的大些。这样就自然地使电解槽的工作电压提高，从而使电解槽的工作效率降低。上述电解槽的另一个不足之处是设计和加工上的复杂性。

除双极电解槽组系中端部电解槽的结构之外，在组系中，中间的那些电解槽的结构是完全等同的电解槽结构单元，这些单元互相挤压在一起。这类在一个组系的电解槽中工作的电解槽的例子已公开在美国专利4，111，779;4，017，375;4，364，815;4，111，779;4，115，236;4，017，375;3，960，698;3，859，197;3，752，757;4，194，670;3，788，966;3，884，781;4，137，144;以及3，960，699。

单极电解槽首先不同于双极电解槽的是，电解槽组系中各电解槽的每个阳极和阴极分别都是并联的，而不是双极电解槽的那种串联。也就是说，在典型的单极电解槽组系中，每台电解槽的阳极同电解槽组系中各电解槽的所有其它阳极一样，穿过其所在电解槽的槽体结构连到电源的同一个正极上，使每个阳极基本上具有相同的绝对电位。同样，各单极电解槽的阴极同电解槽组系中各电解槽的所有其它阴极一样，穿过其所在电解槽的槽体结构连到电源的同一个负极上，使单极电解槽组系中的每个阴极具有相同的电位。这样，虽然单极构造中的各电解槽在实际上排列成面对面的组系构造，但是它们具有同样并联电路结构的电极。单极电解槽的组合可以称之为组套或者组系。两个或者两个以上的单极电解槽组合可以是串联电路。反之，双极电解槽组系中的电极在电路中是串联的，而不是并联的。在一个双极电解槽组系中，带正电流的导体仅只连到双极电解槽组系两个端部电解槽中的一个阳极上，而带负电流的导体则连到位于该双极电解槽组系相反端的另一端部电解槽的阴极上。由电源向导体施加大的电压电位，使电流从双极电解槽组系中的一个电解槽流到另一个电解槽。两个或两个以上的双极电解槽组系可以并联在电路中。

这种不同的电路连接安排促使单极电解槽组系在其它方面不同于双极电解槽组系。例如，位于单极电解槽组系中间部分的单极阳极单元用作相邻两个电解槽的阳极。同样，中间部分电解槽的单极阴极单元用作相邻两个电解槽的阴极。