[發(fā)明專利]擴大活性隔膜表面的電解池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680003106.0
• 申請日: 2006-01-25
• 公開（公告）號: CN101107385A
• 公開（公告）日: 2008-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅蘭·貝克曼;卡爾－海因茨·杜勒;蘭道夫·基弗;彼得·沃爾特林
• 申請（專利權(quán)）人: 烏德諾拉股份公司
• 主分類號: C25B9/08
• 分類號: C25B9/08
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標事務(wù)所
• 代理人: 杜日新

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于從含水堿性鹵化物溶液產(chǎn)生氯氣的電解池，主要由兩個半容器殼體、陽極、陰極和離子交換隔膜(在下文中稱為“隔膜”)組成上述電解池。各個半容器殼體的內(nèi)側(cè)裝有一些用導(dǎo)電材料制成，支撐各個電極和傳遞來自外側(cè)的夾緊作用力的細長條以及安裝在離子交換隔膜和電極之間，用于把隔膜固定在適當(dāng)位置和分布機械力的墊片元件。在離子交換隔膜的至少一個側(cè)面上設(shè)置墊片而且用既導(dǎo)電又耐腐蝕的材料制作墊片。

背景技術(shù)

在技術(shù)上大家知道用于產(chǎn)生鹵素氣體的單電解池類型電解裝置。在單電解池類型結(jié)構(gòu)中，最多到40個獨立的電解池并行地懸掛在吊架上而且相鄰電解池對的相應(yīng)圍壁例如通過合適接觸細長條互相電連接。在這種方法中，離子交換隔膜承受由外部施加的夾緊力引起的很大機械負載，必須通過細長條來傳遞外部施加的夾緊力。

在目前技術(shù)狀態(tài)下大家知道把這些電極焊接到在垂直于電極和半容器殼體后壁放置而因此對準在夾緊力方向上的一些細長條上的相應(yīng)半容器殼體上。把多個墊片安裝在隔膜和電極之間的間隔中以便用墊片夾緊承受外部機械力的隔膜而因此把隔膜固定在適當(dāng)位置上。把這些墊片配置成確定一個接觸面積的對向?qū)Χ鸭氶L條安置在相應(yīng)的上述接觸面積內(nèi)電極的對向側(cè)上。

在DE19641125和EP0189535是公開這種類型的電解池。如DE2538414所述，用電絕緣材料制作這些墊片元件。EP?1073780和EP0189535也講授了不用金屬元件和導(dǎo)電元件組成墊片。這源于對向墊片對引起隔膜在有關(guān)接觸面積內(nèi)厚度降低的實際情況。如果用導(dǎo)電材料制作墊片元件，則在機械負載影響下和減小隔膜厚度的影響下在隔膜中可能引起短路。

根據(jù)電流輸送的觀點來看，被墊片元件屏蔽的隔膜區(qū)域成為非活性的。在電解池組裝期間，保證有效地達到墊片對完美匹配實際上是不可能的。最后得出的隔膜表面所以比根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)定的理論表面稍大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一在于提供一種所設(shè)計的克服以上所舉例說明的不足之處，尤其是便于更好地使用隔膜活性表面面積的電解池。

通過提供一種用于從含水堿性鹵化物溶液產(chǎn)生氯氣的電解池來達到不僅以上所陳述的目的而且進一步的一些目的和優(yōu)點以及其他一些目的和優(yōu)點，這種電解池包括兩個半容器殼體和裝有配置在其間的離子交換隔膜的兩個電極、陽極和陰極。每半容器殼體的內(nèi)側(cè)裝有支撐各個電極而且從外側(cè)傳遞夾緊作用力的增大導(dǎo)電裝置。此外墊片元件配置在離子交換隔膜和一些電極之間以便把隔膜固定在適當(dāng)位置而且分布機械力，其中在離子交換隔膜適宜的一側(cè)，上述墊片元件是用既導(dǎo)電又耐腐蝕的材料制作的。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，在相當(dāng)于隔膜陽極側(cè)的電流輸入側(cè)的一些墊片元件是用既導(dǎo)電又耐腐蝕的材料制作的，而在陰極側(cè)安裝用電絕緣材料制作的一些墊片元件。

在一個特別優(yōu)選的實施例中，與隔膜接觸的而且用電絕緣材料制作的墊片元件表面的直徑小于6mm，更優(yōu)選的是小于5mm。本發(fā)明人驚奇地觀察到使用具有6mm以下或者更小直徑的墊片元件對隔膜的所有電流輸送性質(zhì)上沒有影響。

如上所述，在現(xiàn)有技術(shù)的電解池的情況中，在電解池組裝期間很難保證對向墊片元件對完美匹配；本發(fā)明在這方面提供了相當(dāng)大的方便，由于使第一窄墊片和第二稍寬墊片面對面耦接是可以實現(xiàn)的，第二稍寬墊片是用導(dǎo)電材料制作的墊片而所以不容易使相應(yīng)的隔膜區(qū)域失去活性。用一種替換方法，使用具有適宜開口結(jié)構(gòu)的寬墊片元件，只要對向表面的直徑在實際接觸上完全保持在6mm以下也是可以實現(xiàn)的。在這種方法中電解池的組裝是相當(dāng)簡便的。

通過在細長條接觸區(qū)域上使電極取成適合的形狀以便在隔膜側(cè)面形成完整的墊片元件，能夠避免使用分離的墊片元件，能夠獲得進一步的提高。

根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，用作本發(fā)明電解池墊片零件的既導(dǎo)電又耐腐蝕的材料選自鈦及其合金、鎳及其合金、鍍鈦材料和鍍鎳材料。

在本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例中，在與導(dǎo)電的一些墊片元件相應(yīng)的接觸面積內(nèi)隔膜厚度增加了至少10％，上述在厚度上的增量是通過在隔膜其中一個側(cè)面，優(yōu)選的是陰極側(cè)的側(cè)面上涂敷額外的涂層而得到的。這樣的隔膜加厚對由墊片元件中的小橫截面面積傳遞的機械負載能夠負載補償而不一定增加整個隔膜的阻力。

在本發(fā)明的一個替換實施例中，兩個對向的墊片元件是金屬的而且是導(dǎo)電的，并且在與導(dǎo)電墊片元件相應(yīng)的接觸面積內(nèi)隔膜厚度增加了至少10％。離子交換隔膜厚度上的增量優(yōu)選的是不超過原有隔膜厚度的兩倍。